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Die Erfindung betrifft eine Längslenkeranordnung, insbesondere für Nutzfahrzeuge.
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Längslenker sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt, diese dienen dazu, eine Achse mit z.B. einem Fahrzeugrahmen zu verbinden. Darüber hinaus erfüllen diese Längslenker meist auch die Funktion eine Feder, wie beispielsweise eine Luftfeder, achsseitig festzulegen. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Längslenker weisen dabei den Nachteil auf, dass diese nur für eine fest definierte Einbaulage ausgelegt sind. Es ist daher bei den aus dem Stand der Technik bekannten Längslenkern nicht möglich, den Längslenker flexibel an die vorhandene Bauraumsituation anzupassen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Längslenkeranordnung bereitzustellen, welche ein hohes Maß an Flexibilität aufweist.
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Diese Aufgabe wird mit einer Längslenkeranordnung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Längslenkeranordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
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Erfindungsgemäß umfasst eine Längslenkeranordnung, insbesondere für Nutzfahrzeuge, ein Lenkerelement und ein Abstützelement, wobei das Lenkerelement einen Lagerbereich, einen Achsaufnahmeabschnitt und einen Verbindungsbereich umfasst, wobei sich das Lenkerelement zumindest im Wesentlichen in eine Längsrichtung erstreckt, wobei der Lagerbereich an einem ersten Fahrzeugteil, insbesondere einem Fahrzeugrahmen festgelegt oder festlegbar ist, wobei der Achsaufnahmeabschnitt mittel- oder unmittelbar mit einer Achse, welche sich in einer Achsrichtung erstreckt, verbunden oder verbindbar ist, wobei am Verbindungsbereich das Lenkerelement mit dem Abstützelement mittel- oder unmittelbar form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist, oder dazu ausgelegt ist, das Lenkerelement mit dem Abstützelement mittel und/oder unmittelbar, form- und/oder kraftschlüssig zu verbinden, wobei das Abstützelement einen Abstützbereich und einen Anbindungsbereich aufweist, wobei der Anbindungsbereich das Abstützelement mit dem Verbindungsbereich mittel und/oder unmittelbar form- und/oder kraftschlüssig verbindet oder verbindbar ist, wobei der Abstützbereich eine Luftfederanlagefläche aufweist, an der eine Luftfeder festgelegt ist oder festlegbar ist, wobei der Abstützbereich verlagerbar zum Verbindungsbereich und/oder zum Anbindungsbereich ist. Die erfindungsgemäße Längslenkeranordnung dient dazu, eine Achse, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, an einem ersten Fahrzeugteil festzulegen. Ein Nutzfahrzeug im Sinne der Erfindung ist dabei insbesondere ein straßengebundenes Fahrzeug, welches mindestens ein Gesamtgewicht von 3,5 Tonnen, bevorzugt von mindestens 15 Tonnen aufweist. Die erfindungsgemäße Längslenkeranordnung weist zumindest zwei separate Bauteile auf, nämlich ein Lenkerelement und ein Abstützelement. Das Lenkerelement dient vornehmlich dazu, die Längslenkeranordnung an dem ersten Fahrzeugteil festzulegen bzw. zu lagern. Daher dient das Lenkerelement insbesondere dazu, die mit dem Lenker zu führende Achse mechanisch mit dem ersten Fahrzeugteil zu verbinden. Das erste Fahrzeugteil kann dabei beispielsweise ein Fahrzeugrahmen oder ein Teil einer Karosserie sein. Um diese Lagerung bzw. mechanische Verbindung zum ersten Fahrzeugteil zu erreichen, verfügt das Lenkerelement über einen Lagerbereich. Dieser Lagerbereich kann beispielsweise durch ein Lagerauge gebildet sein. Der Lagerbereich dient generell dazu, mittel- oder unmittelbar ein Abstützen der Längslenkeranordnung am ersten Fahrzeugteil sicherzustellen. Bevorzugt ist der Lagerbereich dabei derart ausgestaltet, dass dieser eine Rotationsbewegung um zumindest eine Achse, insbesondere eine Achse parallel zur Achsrichtung, zulässt. Beispielsweise kann der Lagerbereich dabei ein Lagerauge aufweisen oder durch ein Lagerauge gebildet sein. Besonders zweckmäßig bildet der Lagerbereich ein distales Ende des Lenkerelements aus. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass das Lenkerelement an seiner einen Seite, insbesondere in Längsrichtung, durch den Lagerbereich begrenzt ist. Neben dem Lagerbereich verfügt das Lenkerelement auch über einen Achsaufnahmeabschnitt. Bevorzugt sind der Achsaufnahmeabschnitt und der Lagerbereich durch einen dazwischen liegenden Zwischenbereich in Längsrichtung voneinander separiert. Bevorzugt weist der Zwischenbereich eine Balkenförmige und/oder gewölbte Ausgestaltung auf, um eine hohe mechanische Festigkeit zu bieten. Vorteilhafterweise erstreckt sich dieser Zwischenbereich - wie das Lenkerelement selbst - im Wesentlichen in Längsrichtung. Im Wesentlichen in eine (maßgebliche) Richtung kann dabei insbesondere bedeuten, dass die Erstreckung des betreffenden Abschnitts, Elements oder der Richtung einen Winkel von maximal 17°, bevorzugt von maximal 12°, besonders bevorzugt von 8° und insbesondere besonders bevorzugt von 3° mit der (maßgeblichen) Richtung bilden darf. Die Längsrichtung ist insbesondere diejenige Richtung, in welche sich die Länge des Lenkerelements, insbesondere in einem eingebauten Zustand im Fahrzeug, bestimmt. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass die Längsrichtung somit diejenige Richtung ist, in welche sich die Länge des Fahrzeugs, in welchem die Längslenkeranordnung verbaut ist, bemisst. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt kann die Längsrichtung auch diejenige Richtung sein, in welcher ein die Längslenkeranordnung umgebender Quader seine größte Abmessung aufweist. Der Achsaufnahmeabschnitt des Lenkerelements dient dazu, die Achse am Lenkerelement zu lagern bzw. diese beiden Bauteile miteinander zu verbinden. In anderen Worten ist der Achsaufnahmeabschnitt somit dazu ausgelegt, Kräfte und/oder Momente, die zwischen dem Lenkerelement und der Achse wirken, in bzw. aus dem Lenkerelement zu leiten. Die Achse kann dabei mittel- oder unmittelbar an dem Achsaufnahmeabschnitt angeordnet sein. Die Achse, welche mittels des Achsaufnahmeabschnitts gelagert werden soll, kann beispielsweise eine Welle, eine Achse, ein Achsrohr oder ein Achsstummel sein. Vorteilhafterweise dient diese Achse dabei dazu, Räder des Fahrzeugs zu lagern. Mit anderen Worten kann daher die Achse dazu ausgelegt sein, Kräfte von der Längslenkeranordnung auf ein Fahrzeugrad zu übertragen. Die Achse erstreckt sich dabei zumindest im Wesentlichen in Achsrichtung. Insbesondere kann die Achsrichtung dabei diejenige Richtung sein, in welche die Achse ihre Hauptabmessung aufweist. Beispielsweise oder alternativ bevorzugt kann die Achsrichtung auch diejenige Richtung sein, welche parallel zur Rotationsachse des Rades verläuft, welches mit der Achse gelagert werden soll. Neben dem Lagerbereich und dem Achsaufnahmeabschnitt verfügt das Lenkerelement auch noch über einen Verbindungsbereich. Dieser Verbindungsbereich bildet dabei bevorzugt ein distales Ende, insbesondere in Längsrichtung, des Lenkerelements aus, welches vorteilhafterweise dem Lagerbereich gegenüberliegend angeordnet ist. Dieser Verbindungsbereich dient dabei dazu, das Lenkerelement mit dem Abstützelement mittel- oder unmittelbar form- und/oder kraftschlüssig zu verbinden. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass der Verbindungsbereich dazu ausgelegt ist, das Lenkerelement mit dem Abstützelement mechanisch derart zu verbinden, dass Kräfte und Momente vom Lenkerelement in das Abstützelement und umgekehrt übertragen werden können. Das Abstützelement der erfindungsgemäßen Längslenkeranordnung umfasst dabei einen Abstützbereich und einen Anbindungsbereich. Der Anbindungsbereich dient dabei dazu, mit dem Verbindungsbereich verbunden zu sein oder verbunden zu werden, sodass der Anbindungsbereich denjenigen Bereich des Abstützelements darstellt, welcher dazu dient, das Abstützelement zumindest gegenüber dem Lenkerelement, insbesondere dessen Verbindungsbereich, zu lagern. Der Abstützbereich dient dazu, eine Luftfeder aufzunehmen bzw. die Luftfeder zu lagern, wobei der Abstützbereich hierzu über eine Luftfederanlagefläche verfügt, an der mittel- oder unmittelbar die Luftfeder angeordnet werden kann. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass der Abstützbereich derjenige Bereich des Abstützelements ist, welcher dazu dient, Kräfte von einer Luftfeder aufzunehmen. Die Luftfederanlagefläche ist dabei insbesondere eben ausgestaltet, um eine kostengünstige Fertigung zu erreichen. Besonders bevorzugt weist die Luftfederanlagefläche dabei Montagemittel, insbesondere in Form von Ausnehmungen, auf, um eine besonders einfache Montage der Luftfeder zu erreichen. Die erfindungsgemäße Längslenkeranordnung ist dabei derart gestaltet, dass der Abstützbereich verlagerbar zum Verbindungsbereich und/oder zum Anbindungsbereich ist. Verlagerbar kann dabei in diesem Zusammenhang bedeuten, dass durch eine translatorische und/oder rotatorische Bewegung eine Veränderung der Position des Abstützbereichs zum Verbindungsbereich und/oder zum Anbindungsbereich möglich ist. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass der Abstützbereich in Relation zum Verbindungsbereich und/oder zum Anbindungsbereich in mindestens zwei verschiedenen Positionen angeordnet werden kann. Die Länge dieses, die beiden verschiedenen Positionen - des Abstützbereichs - verbindenden Vektors, welcher im Folgenden auch als Verlagerungsvektor bezeichnet wird, sollte insbesondere mindestens eine Länge von 1,5cm aufweisen können. In anderen Worten soll unter Verlagern keine durch etwaige Toleranzen oder Lagerspiele oder durch mechanisches Versagen verursachte Verschiebung angesehen werden. Diese Verlagerbarkeit kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Verbindungsbereich und der Anbindungsbereich als ein Linearführungssystem, beispielsweise in Form einer Schwalbenschwanzführung, ausgebildet sind, sodass eine translatorische Verlagerung des Abstützbereichs in Relation zum Verbindungsbereich möglich ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Abstützelement teleskopierbar ausgestaltet sein. In anderen Worten kann das Abstützelement mehrteilig ausgebildet sein, wobei diese Bauteile ineinander schiebbar sind. Um eine endgültige Fixierung dieser teleskopierbaren Elemente zu erreichen, können diese durch z.B. eine kraftschlüssige Verbindung, wie etwa eine Schraubenverbindung, relativ zu einander fixiert sein. Alternativ können diese teleskopierbaren Elemente auch durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Schweißen, an- bzw. zueinander festgelegt werden, um eine mechanisch besonders belastbare Verbindung zu erreichen. Durch die Verlagerbarkeit des Abstützbereichs zum Verbindungsbereich und/oder zum Anbindungsbereich weist die erfindungsgemäße Längslenkeranordnung ein besonders hohes Maß an Flexibilität auf, da diese durch die Verlagerbarkeit an verschiedenste Einbausituationen angepasst werden kann.
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Vorteilhafterweise ist der Abstützbereich verlagerbar in eine Richtung, welche im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung steht, insbesondere in Richtung der Achsrichtung. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Längslenkeranordnung in Fahrzeugen eingesetzt werden kann, welche unterschiedliche Breiten und/oder Höhen aufweisen. Verlagerbar in eine Richtung kann dabei insbesondere in diesem Zusammenhang bedeuten, dass der Verlagerungsvektor eine Komponente, insbesondere dessen größte Komponente bzw. Hauptkomponente, in diese Richtung aufweist. Im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass der Verlagerungsvektor einen (kleineren) Winkel von mindestens 70°, bevorzugt von 80°, besonders bevorzugt von 85° und besonders stark bevorzugt von 87° mit der Längsrichtung bildet.
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Vorteilhafterweise ist der Abstützbereich reversibel verlagerbar zum Verbindungsbereich. Hierdurch kann eine Längslenkeranordnung erreicht werden, die auch noch nachdem diese eingebaut wurde, in anderen Fahrzeugen eingesetzt werden kann oder an sich ändernde Fahrwerks-Geometrien angepasst werden kann. Hierdurch kann beispielsweise unter anderem die Recyclefähigkeit der Längslenkeranordnung gesteigert werden, sodass die von der Längslenkeranordnung verursachten Umweltbeeinflussungen reduziert werden. Reversibel kann dabei in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Verlagerbarkeit durch ein zerstörungsfreies Lösen der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Lenkerelement und dem Abstützelement möglich ist und/oder ein erneutes form- und/oder kraftschlüssiges Verbinden möglich ist, welches insbesondere wiederum zerstörungsfrei lösbar ist. Diese reversible Anordnung kann dabei beispielsweise durch den Einsatz von Bolzen und/oder Schraubverbindungen erreicht werden. Zerstörungsfrei bedeutet dabei in diesem Zusammenhang, dass insbesondere keine Teile der Längslenkeranordnung bei einem Lösen der Verbindung beschädigt und/oder zerstört werden.
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Zweckmäßigerweise ist der Abstützbereich durch eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse verlagerbar zum Verbindungsbereich. Durch eine rotatorische Verlagerung kann der Montageaufwand der Längslenkeranordnung reduziert werden, da die Anmelderin herausgefunden hat, dass eine solche Art der Verlagerbarkeit besonders einfach und schnell montiert werden kann. Die Rotationsachse besteht dabei zumindest im Wesentlichen senkrecht auf der Längsrichtung und/oder auf der Achsrichtung, um eine besonders einfache Möglichkeit der Anpassung der Verlagerung zu erreichen. Um eine besonders geringe mechanische Belastung des Verbindungsbereichs sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die gemittelte Normale der Luftfederanlagefläche zumindest im Wesentlichen in Richtung der Rotationsachse weist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Abstützbereich durch eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse maximal um einen Winkel von +/- 25°, bevorzugt von maximal +/- 15°, und besonders bevorzugt von +/- 10° verlagerbar. Dieser maximale Verlagerungswinkel wird dabei vorteilhafterweise ausgehend von der Längsrichtung bestimmt. Bei einem maximalen Verlagerungswinkel von +/- 25° kann ein besonders hohes Maß an Flexibilität der Längslenkeranordnung erreicht werden, sodass es möglich ist, diese an viele unterschiedliche Einbaugeometrien anzupassen. Um eine besonders hohe, mechanische Belastbarkeit der Längslenkeranordnung zu erreichen, sollte der Winkel um die Rotationsachse maximal +/- 15° betragen. Um eine besonders kompakte Längslenkeranordnung zu erreichen, welche nur einen geringen Bauraumbedarf aufweist, sollte der maximale Winkel zwischen +/-10° liegen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen einer Verbindungslinie, welche durch eine (gedachte) Verbindung zwischen dem Lagerbereich und einem Achsmittelpunkt gebildet ist, und der Rotationsachse ein zweiter Winkel im Bereich von 70-85°, bevorzugt im Bereich von 73-82°, und besonders bevorzugt von 75-80° eingeschlossen. Der Achsmittelpunkt ist dabei insbesondere der Mittelpunkt der Achse im Bereich der Anbindung an die Längslenkeranordnung. Daher kann beispielsweise der Achsmittelpunkt der geometrische Mittelpunkt der Flächen der Längslenkeranordnung sein, welche die Achse lagern. Beispielsweise ist der Achsmittelpunkt derjenige Punkt, welcher bei einer rotationssymmetrisch ausgestalteten Achse auf dieser Symmetrielinie liegt. Bei einem Winkelbereich von 70-85° resultiert eine besonders mechanisch belastbare Längslenkeranordnung. Um eine besonders kompakte Längslenkeranordnung zu erreichen, sollte der Winkel zwischen 73° und 82° liegen. Der Vorteil eines Winkels im Bereich von 75° bis 80° ist, dass hierdurch eine besonders einfache Fertigung resultiert, denn die zu bearbeitenden Bauteile können bei einer solchen geometrischen Ausgestaltung einfach gespannt und/oder gefertigt werden.
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Bevorzugt weist der Anbindungsbereich einen Anschlag auf, insbesondere in Form eines Vorsprungs, der die Verlagerbarkeit formschlüssig begrenzt. Hierdurch kann eine maximale und klar definierte Einstellbarkeit der Längslenkeranordnung erreicht werden, sodass insbesondere die Montage vereinfacht werden kann. Darüber hinaus kann dieser Anschlag auch als eine Art Notsicherung dienen, sodass hierdurch auch die Sicherheit der Längslenkeranordnung gesteigert werden kann. Bevorzugt begrenzt dieser eine Anschlag die Verlagerbarkeit sowohl in eine positive als auch in eine negative maximale Richtung. Beispielsweise kann der Anschlag als ein, in Richtung der Rotationsachse hervorspringender Vorsprung gebildet sein, welcher insbesondere die Rotationsachse zumindest teilweise umgibt.
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Zweckmäßigerweise weist der Verbindungsbereich Formschlussmittel auf, und/oder wobei der Anbindungsbereich Formschlussmittel aufweist. Diese Formschlussmittel greifen dabei mittel- oder unmittelbar derart ineinander, dass formschlüssig eine Verlagerung des Abstützbereichs zum Verbindungsbereich durch die Formschlussmittel, insbesondere eine Rotation um die Rotationsachse, formschlüssig verhindert ist. Durch diese ineinandergreifenden Formschlussmittel kann eine besonders sichere Festlegung der Bauteile zueinander sichergestellt werden. Zusätzlich kann hierdurch auch noch die Montage vereinfacht werden, denn durch diese formschlüssige Sicherung kann das Verbinden des Abstützelements mit dem Lenkerelement vereinfacht werden. Vorteilhafterweise sind diese formschlüssig gesicherten Positionen des Verbindungsbereichs relativ zum Anbindungsbereich dabei derart ausgestaltet, dass diese formschlüssig gewisse Einbaulagen definieren. Durch diese Formschlussmittel kann somit die Längslenkeranordnung an klar definierte und vorherig bekannte Einbaulagen bereits werkseitig angepasst werden, sodass hierdurch Kosten gespart werden können. Die Formschlussmittel können beispielsweise als eine Art Verzahnung oder als eine Art Nut-Feder-Verbindung ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn für jede der Positionen der formschlüssigen Festlegung bei der Nut-Feder-Verbindung eine eigene Nut vorgesehen ist, in welche die Feder eingreifen kann. Diese Formschlussmittel sind zweckmäßigerweise, um eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit zu erreichen, einstückig mit dem Verbindungsbereich und/oder dem Anbindungsbereich ausgestaltet.
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Bevorzugt weist der Verbindungsbereich einen Durchbruch auf, wobei der Anbindungsbereich einen Durchlass aufweist, wobei der Durchbruch und der Durchlass ein Verbindungsmittel zumindest teilweise umgeben oder dazu ausgelegt sind, ein Verbindungsmittel zu umgeben, wobei das Verbindungsmittel den Verbindungsbereich mit dem Anbindungsbereich verbindet und/oder verspannt. Hierdurch kann eine besonders einfache und kostengünstige Verbindung zwischen dem Lenkerelement und dem Abschlusselement gebildet werden. Vorteilhafterweise bildet dabei das Verbindungsmittel die Rotationsachse für die rotatorische Verlagerung aus. Hierfür erstreckt sich das Verbindungsmittel bevorzugt in Richtung der Rotationsachse. Das Verbindungsmittel kann beispielsweise ein Bolzen, eine Schraube, insbesondere eine Passschraube oder eine Niete sein. Der Durchbruch des Verbindungsbereichs und/oder der Durchlass des Anbindungsbereichs sind dabei insbesondere derart gestaltet, dass diese den Verbindungsbereich und/oder den Anbindungsbereich vollständig, insbesondere in Richtung der Rotationsachse, durchdringen. Hierdurch kann eine besonders einfache Montage des Verbindungsmittels erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist es, wenn das Verbindungsmittel ein Gewinde aufweist, dass der Durchbruch und/oder der Durchlass ein entsprechendes Muttergewinde aufweisen. Hierdurch kann eine besonders kompakte Längslenkeranordnung erreicht werden. Der Durchbruch kann beispielsweise durch eine Bohrung gebildet sein, hierdurch kann eine besonders kostengünstige Herstellung des Durchbruchs erreicht werden. Alternativ bevorzugt wird der Durchbruch jedoch durch ein Einrollen des Verbindungsbereichs, insbesondere um die Rotationsachse, geschaffen. Dieses Einrollen kann dabei bereits durch den Urformprozess entstanden sein und/oder durch ein Umformverfahren des Verbindungsbereichs. Durch das Einrollen des Verbindungsbereichs - zur Schaffung des Durchbruchs - kann eine besonders mechanisch belastbare Verbindung geschaffen werden.
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Zweckmäßigerweise ist das Lenkerelement und/oder das Abstützelement aus einem metallischen Werkstoff gebildet, insbesondere Federstahl oder Aluminium. Hierdurch kann eine besonders hohe, mechanische Belastbarkeit des Lenkerelements und/oder des Abstützelements erreicht werden. Insbesondere ist der metallische Werkstoff dabei ein warm und/oder kalt umformbares Metall bzw. eine entsprechende metallische Legierung, denn hierdurch kann in besonders kostengünstiger Weise eine Längslenkeranordnung, beispielsweise durch Schmieden, hergestellt werden.
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Bevorzugt umfasst die Längslenkeranordnung ein Halteelement, wobei das Halteelement einen Spannbereich, einen Achsanlageabschnitt und einen Konnektionsbereich aufweist, wobei der Spannbereich mit dem Lenkerelement mittel- und/oder unmittelbar verbunden und/oder verspannt oder verspannbar ist, wobei an dem Achsanlageabschnitt mittel- und/oder unmittelbar die Achse anliegt und/oder, wobei der Achsanlageabschnitt dazu ausgelegt ist, mittelbar und/oder unmittelbar an der Achse anzuliegen, wobei der Konnektionsbereich mit dem Abstützelement, insbesondere mit dem Anbindungsbereich, mittel- und/oder unmittelbar verbunden und/oder verspannt ist oder dazu ausgelegt ist, mit dem Abstützelement, insbesondere mit dem Anbindungsbereich mittel- und/oder unmittelbar verbunden und/oder verspannt zu sein. Hierdurch kann eine besonders sichere Festlegung der Achse erreicht werden. In anderen Worten kann das Achselement dabei zum überwiegenden Teil durch den Achsanlageabschnitt des Halteelements und durch den Achsaufnahmeabschnitt des Lenkerelements umgeben sein. Das Halteelement ist bevorzugt ein separates Bauteil zu dem Lenkerelement. In einer alternativen Ausführungsform können das Halteelement und das Lenkerelement jedoch auch einstückig ausgestaltet sein, wobei es diesbezüglich vorteilhaft ist, wenn im Übergangsbereich zwischen dem Lenkerelement und dem Halteelement eine mechanische Schwächung vorgesehen ist, sodass bei einer Verspannung des Lenkerelements und des Halteelements diese aufeinander zu bewegbar sind, sodass die Achse in einfacher Weise zwischen diesen beiden Elementen eingeklemmt werden kann. Insbesondere ist das Lenkerelement, das Halteelement und das Abstützelement derart gestaltet, dass bei einem Lösen der Verbindung zwischen Lenkerelement und dem Halteelement und/oder dem Halteelement und dem Abstützelement die Längslenkeranordnung der Achse, insbesondere in Richtung senkrecht zur Achsrichtung, zerstörungsfrei von der Achse lösbar ist. Hierdurch kann eine besonders einfache Montage und/oder Demontage der Längslenkeranordnung oder der Achse erreicht werden, sodass insbesondere auch bei Wartungsaufgaben wertvolle Arbeitszeit eingespart werden kann. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass durch ein Lösen des Halteelements die Achse nach unten oder oben in einfacher Weise aus der Längslenkeranordnung entfernt werden kann, ohne dass formschlüssig die Achse an den verbleibenden Bauteilen festgelegt bzw. gehalten ist.
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Bevorzugt umgeben das Lenkerelement, das Abstützelement und das Halteelement in einem montierten Zustand die Achse, insbesondere vollständig. Der montierte Zustand ist dabei derjenige Zustand, bei dem das Lenkerelement, das Abstützelement und das Halteelement zueinander festgelegt in einer Baugruppenanordnung angeordnet sind. Der montierte zustand kann somit in anderen Worten derjenige Zustand sein, in dem das Lenkerelement, das Abstützelement und das Halteelement ihre endgültigen Positionen zur Festlegung im Fahrzeug zueinander eingenommen haben. Hierdurch kann eine besonders sichere Festlegung der Achse erreicht werden, da die Achse, insbesondere vollständig, von diesen drei Elementen umschlossen ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung sind das Lenkerelement und das Halteelement durch zumindest ein Spannmittel miteinander verbunden und/oder verspannt. Hierdurch kann eine besonders sichere Festlegung des Halteelements erreicht werden, und zusätzlich kann durch dieses Verspannen auch noch erreicht werden, dass die Achse zwischen dem Lenkerelement und dem Halteelement verspannt ist. Bevorzugt ist es, um Bauteile zu sparen, wenn durch die Spannmittel nicht nur das Halteelement mit dem Lenkerelement verspannt wird, sondern auch gleichzeitig die Achse durch das Spannmittel mit dem Achsaufnahmeabschnitt und dem Achsanlageabschnitt verspannt wird. Das Spannmittel kann dabei mehrere, einzelne Bauteile oder Elemente umfassen, wie beispielsweise eine Schraube, eine Mutter, einen U-Bügel und/oder eine Spannplatte. Alternativ bevorzugt kann das Spannmittel auch durch ein einzelnes Bauteil, wie eine Schraube, einen Bolzen oder eine Niete gebildet sein. Um eine Verspannung sicherzustellen, ist es bevorzugt, wenn das Lenkerelement und das Halteelement dabei derart ausgestaltet sind, dass in einem montierten Zustand ein Freiraum zwischen diesen Bauteilen besteht. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass in einem montierten Zustand das Lenkerelement und das Halteelement nicht miteinander kontaktieren, sondern lediglich mittelbar durch die Spannmittel zueinander festgelegt bzw. verspannt und/oder verbunden sind.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Konnektionsbereich Formschlussmittel auf, wobei der Anbindungsmittelbereich Formschlussmittel aufweist, und wobei die Formschlussmittel derart mittelbar und/oder unmittelbar ineinandergreifen, sodass formschlüssig eine Verlagerung des Abstützbereichs zum Verbindungsbereich durch die Formschlussmittel, insbesondere eine Rotation um die Rotationsachse, formschlüssig verhindert ist. Die Formschlussmittel des Konnektionsbereichs können dabei dieselben Vorteile und/oder Ausgestaltungen wie die Formschlussmittel des Verbindungsbereichs aufweisen. Auch die Formschlussmittel des Anschlussbereichs können somit beispielsweise lediglich in der dem Konnektionsbereich zugewandten Seite vorhanden sein und/oder dem Verbindungsbereich zugewandten Teil. In anderen Worten kann dies bedeuten, dass Formschlussmittel sowohl für eine formschlüssige Festlegung des Verbindungsbereichs zum Anbindungsbereich und/oder Formschlussmittel zum formschlüssigen Anbinden des Anbindungsbereichs zum Konnektionsbereich vorhanden sein können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Halteelement aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Federstahl oder Aluminium, gebildet. Hierdurch kann eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit des Halteelements erreicht werden. Insbesondere ist der metallische Werkstoff dabei ein warm- und/oder kaltumformbares Metall bzw. eine entsprechende, metallische Legierung, denn hierdurch kann in besonders kostengünstiger Weise eine Längslenkeranordnung hergestellt werden. Bevorzugt besteht das Halteelement dabei aus dem selben Material wie das Lenkerelement und/oder das Abstützelement, denn hierdurch können durch den wiederholten Einsatz des selben Materials Kosten eingespart werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Figuren. Einzelne Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können dabei auch in anderen Ausführungsformen eingesetzt werden, sofern dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde.
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Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht einer Längslenkeranordnung;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Längslenkeranordnung;
- 3 eine zweite, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Längslenkeranordnung;
- 4 eine dritte, perspektivische Ansicht einer Längslenkeranordnung;
- 5 eine weitere Ausführungsform einer Längslenkeranordnung;
- 6 eine Ausgestaltung eines Halteelements und eines Abstützelements;
- 7 ein Lenkerelement und
- 8 eine weitere Ausführungsform eines Lenkerelements
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In der 1 ist eine Längslenkeranordnung 1 gezeigt, welche ein Lenkerelement 10, ein Abstützelement 30 und ein Halteelement 50 umfasst. Das Lenkerelement 10 erstreckt sich dabei im Wesentlichen in Längsrichtung L. Das Lenkerelement 10 umfasst einen Lagerbereich 12, welcher ein distales Ende des Lenkerelements 10 in Längsrichtung L ausbildet. Das dem Lagerbereich 12 gegenüberliegende distale Ende des Lenkerelements 10 wird in der dargestellten Ausführungsform durch den Verbindungsbereich 16 gebildet, wobei sich nächstliegend zum Verbindungsbereich 16 ein Achsaufnahmeabschnitt 14 erstreckt. Zwischen dem Achsaufnahmeabschnitt 14 und dem Lagerbereich 12 ist der Zwischenbereich 11 angeordnet. Zwischen dem Lagerbereich 12 und dem Achsmittelpunkt M der Achse 60 läuft die Verbindungslinie V. Diese Verbindungslinie V bildet dabei mit der Rotationsachse R einen zweiten Winkel, welcher zur Verbesserung der Übersichtlichkeit in der 1 nicht dargestellt ist. Entlang der Rotationsachse R erstreckt sich das Verbindungsmittel 62, welches in der dargestellten Ausführungsform durch einen Bolzen in Verbindung mit einer Mutter gebildet ist. Dieses Verbindungsmittel 62 erstreckt sich dabei durch den Verbindungsbereich 16, den Anbindungsbereich 36 und den Konnektionsbereich 56. Durch dieses Verbindungsmittel 62 wird das Abstützelement 30 mit dem Lenkerelement 10 sowie mit dem Halteelement 50 verbunden. In der in 1 dargestellten Ausführungsform verbindet das Verbindungsmittel 62 nicht nur diese drei Elemente, sondern verspannt diese auch noch miteinander.
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Das Abstützelement 30 umfasst einen Abstützbereich 32 und einen Anbindungsbereich 36. Der Anbindungsbereich 36 weist einen Durchbruch 40 für die Aufnahme des Verbindungsmittels 62 auf. Der Anbindungsbereich 36 bildet dabei das eine distale Ende des Abstützelements 30 aus, wobei das andere, gegenüberliegende distale Ende des Abstützelements 30 durch den Abstützbereich 32 gebildet ist. Der Abstützbereich 32 verfügt über eine Luftfederanlagefläche 33, an der eine Luftfeder festlegbar ist.
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Das Halteelement 50 verfügt über einen Spannbereich 52, einen Achsanlageabschnitt 54, sowie einen Konnektionsbereich 56. Der Spannbereich 52 ist über das Spannmittel 64 mit dem Lenkerelement 10 verspannt, wobei das Lenkerelement 10 und das Halteelement 50 nicht miteinander kontaktieren bzw. kontaktfrei sind. Der Spannbereich 52 bildet dabei ein distales Ende des Halteelements 50 aus, wobei das andere distale Ende des Halteelements 50 durch den Konnektionsbereich 56 gebildet ist. Zwischen dem Spannbereich 52 und dem Konnektionsbereich 56 ist der Achsanlageabschnitt 54 angeordnet, mittels welchem das Halteelement 50 an der Achse 60 angeordnet ist. Die Achse 60 erstreckt sich in Achsrichtung A, wobei die Achsrichtung A senkrecht auf der in der 1 dargestellten Ebene steht.
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In der 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Längslenkeranordnung 1 gezeigt. Diese in der 2 gezeigte Längslenkeranordnung 1 kann dabei prinzipiell auch der in der 1 gezeigten Ausführungsform entsprechen. Wie aus der 2 ersichtlich, ist der Zwischenbereich 11 balkenförmig ausgestaltet und darüber hinaus auch noch gewölbt. Wie aus der 2 ersichtlich, ist in der dort dargestellten Ausführungsform das Spannmittel 64 durch mehrere Bauteile gebildet.
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In den 3 und 4 sind weitere perspektivische Ansichten einer Längslenkeranordnung 1 gezeigt. Die in den 3 und 4 gezeigten Längslenkeranordnungen 1 unterscheiden sich dabei durch die Ausgestaltung der Spannmittel 64. In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Spannmittel 64 durch mehrere Bauteile gebildet, wobei zwischen zwei Schrauben eine Spannplatte angeordnet ist. In der in 4 dargestellten Ausführungsform umgreift das Spannmittel 64, welches einen U-Bügel umfasst, das Halteelement 50, sodass eine besonders sichere Festlegung erreicht werden kann.
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In der 5 ist eine weitere Ansicht einer Längslenkeranordnung 1 gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Abstützbereich 32 zum Anbindungsbereich 36 in eine Richtung, welche im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung L steht, nämlich in Richtung der Achsrichtung A, verlagert. Diese Verlagerung des Abstützbereichs 32 zum Anbindungsbereich 36 und zum Konnektionsbereich 56 erfolgt dabei durch eine rotatorische Verlagerung um die Rotationsachse R. Diese Verlagerung um die Rotationsachse R erfolgt dabei um einen Winkel W um die Rotationsachse R.
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In der 5 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halteelements 50 und eines erfindungsgemäßen Abstützelements 30 gezeigt. Das Halteelement 50 weist im Konnektionsbereich 56 Formschlussmittel 58 auf, welche in einem montierten Zustand mit den Formschlussmitteln des Anbindungsbereichs 36 des Abstützelements 30 in formschlüssigen Eingriff bringbar sind. Dieser formschlüssige Eingriff soll dabei in einem montierten Zustand dafür sorgen, dass formschlüssig eine Rotation um die Rotationsachse R verhindert wird. Neben den Formschlussmitteln 38 verfügt der Anbindungsbereich 36 des Abstützelements 30 auch noch über einen Anschlag 42 in Form eines in Richtung der Rotationsachse R hervorspringenden Anschlags 42. Der Anbindungsbereich 36 wird dabei vollständig durch den Durchlass 40 in Richtung der Rotationsachse R durchdrungen.
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In den 7 und 8 sind Ausgestaltungen eines Lenkerelements 10 dargestellt. Das Lenkerelement 10 in 7 ist dabei derart beschaffen, dass der Durchbruch 20 durch ein Einrollen des Verbindungsbereichs 16 geformt ist. Dieses Einrollen kann dabei insbesondere durch ein Kalt- oder Warmumformverfahren des Verbindungsbereichs 16 erreicht werden. Ein Einrollen des Verbindungsbereichs 16 ist insbesondere dadurch charakterisiert, dass hierdurch der Durchbruch 20 eine schlitzartige, radiale Öffnung aufweist, sodass ein in den Durchbruch 20 einführbares Verbindungsmittel 62 nicht vollständig durch den Durchbruch 20 umschlossen ist. Die in der 8 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich zu der in 7 dargestellten Ausführungsform des Lenkerelements 10 dadurch, dass bei der in 8 dargestellten Ausführungsform der Durchbruch 20 als eine Bohrung ausgeführt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Längslenkeranordnung
- 10 -
- Lenkerelement
- 11 -
- Zwischenbereich
- 12 -
- Lagerbereich
- 14 -
- Achsaufnahmeabschnitt
- 16 -
- Verbindungsbereich
- 18 -
- Formschlussmittel
- 20 -
- Durchbruch
- 30 -
- Abstützelement
- 32 -
- Abstützbereich
- 33 -
- Luftfederanlagefläche
- 36 -
- Anbindungsbereich
- 38 -
- Formschlussmittel
- 40 -
- Durchlass
- 42 -
- Anschlag
- 50 -
- Halteelement
- 52 -
- Spannbereich
- 54 -
- Achsanlageabschnitt
- 56 -
- Konnektionsbereich
- 58 -
- Formschlussmittel
- 60 -
- Achse
- 62 -
- Verbindungsmittel
- 64 -
- Spannmittel
- A -
- Achsrichtung
- L -
- Längsrichtung
- M -
- Achsmittelpunkt
- R -
- Rotationsachse
- V -
- Verbindungslinie
- W -
- Winkel
