DE19705588B4

DE19705588B4 - Vorrichtung zum Verstellen zweier Bauteile

Info

Publication number: DE19705588B4
Application number: DE1997105588
Authority: DE
Inventors: Manfred Schneeweiss
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2017-02-15
Also published as: DE19705588A1

Abstract

Vorrichtung zum Verstellen zweier Bauteile zueinander, mit zumindest zwei Einstellelementen (36, 38; 64, 66), die in einem der beiden Bauteile geführt sind und die auf einer gemeinsamen Befestigungsschraube (30), die die beiden Bauteile (16, 18, 20) durchdringt, angeordnet und mit dieser drehfest verbunden sind, so dass die Einstellelemente (36, 38; 64, 66) durch Drehbetätigung der Befestigungsschraube (30) um ihre eigene Schraubenachse (32) gemeinsam verstellbar sind, wobei die beiden Einstellelemente (36, 38; 64, 66) eine unterschiedliche Exzentrizität (e₁ und e₂) und/oder eine zueinander versetzte Anordnung derart aufweisen, dass sie einen definierten Verstell-Drehpol (i) bilden, um den die Schraubenachse (30) eine Kippbewegung ausführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen zweier Bauteile zuein ander, insbesondere zum Einstellen von Radführungsteilen von Kraftfahrzeugen, gemäß Patentanspruch 1.

Eine derartige Vorrichtung zeigt beispielsweise die DE 15 55 216 B , bei der ein karosserieseitiger Arm eines Querlenkers mittels zweier verdrehbarer Einstellelemente bzw. Exzenterscheiben im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ist. Dadurch kann der Sturz des Rades der Radaufhängung verändert werden, wobei jedoch zugleich eine Nachlauf- bzw. Vorspur-Änderung mitbewirkt wird.

Aus der gattungsbildenden US 4,968,055 ist eine Vorrichtung zum Einstellen von zwei Radführungsteilen zueinander bekannt, die bereits zwei Einstellelemente aufweist, die als Exzenterscheiben ausgebildet sind. Die beiden Bauteile werden ebenso wie die durch Exzenterscheiben gebildeten Einstellelemente von einer Befestigungsschraube durchdrungen, die mit den beiden Exzenterscheiben nicht drehfest verbunden ist.

Eine exzentrisches Lager ist ferner auch aus der US 996,473 bekannt, mittels der zwei Radführungsteile in ihrer Position zueinander eingestellt werden können.

Die US 5,156,414 beschreibt einen Aufbau einer Vorrichtung, mittels dem die Geometrie eines Fahrzeugrades während dessen Drehung angepasst werden kann, wobei ein Element der Aufhängung hier am Fahrzeugaufbau exzentrisch angeordnet ist, um den Winkel zwischen dem Aufhängeelement und dem Fahrzeug einstellen zu können.

Weiter zeigt die DE 43 27 021 C1 eine lagerveränderliche Anlenkung für Radlenker von Kraftfahrzeugen, bei der eine Schraubbolzen-Mutterver bindung eingesetzt wird. Zur Zentrierung von Schraubbolzen in Langlöchern sind diese mit endseitig angeordneten, gegeneinander gerichteten Zentriernasen versehen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verstellen zweier Bauteile zueinander, insbesondere zum Einstellen von Radführungsteilen von Kraftfahrzeugen, vorzuschlagen, bei der auf baulich einfache und kompakte Weise eine definierte und funktionssichere Verstellung schnell und einfach ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch eine unterschiedliche Exzentrizität und/oder Ausrichtung bzw. Phasenlage der Einstellelemente eine Verstellung um einen definierten Drehpol innerhalb der Vorrichtung erzielt. Dieser Drehpol erzeugt eine definierte Verstellung, die beispielsweise bei einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges zwischen Radträger und Querlenker die Einstellung der Vorspur ohne Verstellung des Radsturzes oder des Nachlaufes auf einfache und baulich kompakte Weise ermöglicht. Daraus ergibt sich eine relativ einfache, robuste Konstruktion, die insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen vorteilhaft ist.

Hinsichtlich der bevorzugten Anwendung kann das eine Bauteil ein Radträger eines nichtgelenkten Rades und das andere Bauteil ein Querlenker oder Trapezlenker einer Hinterrad-Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges sein, wobei der definierte Verstell-Drehpol im wesentlichen in der ideellen Lenkachse der Radführung zur Einstellung des Spurwinkels des Rades liegt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in
1 eine Vorrichtung zum Verstellen eines Radträgers relativ zu einem oberen Querlenker einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges mit einer durchgehenden Schraube und zwei Exzenterscheiben;
2 einen Schnitt gemäß Linie II-II der 1 durch die eine Exzenterverstellung;
3 einen weiteren Schnitt entlang den Linie III-III der 1 durch die zweite Exzenterverstellung;
4 eine schematische Ansicht der Anlenkungspunkte der Radführungsteile relativ zum Radträger der Radaufhängung;
5 eine weitere Verstellvorrichtung funktionell gemäß 1, jedoch mit einer in Nasen des Querlenkers eingreifenden durchgehenden Schraube; und
6 eine Anschicht X der 5, wobei die Schraube in die Befestigungs-Abschnitte des Querlenkers montiert ist.
Es wird zunächst auf die 4 der Zeichnung Bezug genommen, gemäß der ein hinteres, ungelenktes Rad 10 einer nicht dargestellten Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges drehbar auf einer Achse 12 eines Radträges gelagert ist, wobei der Radträger an drei Aufhängungspunkten A, B und C mit der Radaufhängung verbunden ist.
Dabei können der Punkt C durch eine gelenkige Verbindung (z. B. ein Kugelgelenk) des Radträgers mit einem unteren Lenker (nicht dargestellt) und die Punkte A und B durch eine gelenkige Verbindung 14 (vgl. 1) mit einem oberen, nicht dargestellten Querlenker oder Trapezlenker hergestellt sein.
Gemäß 1 setzt sich die gelenkige Verbindung 14 zusammen aus einem rohrförmigen Endbereich 16 des nicht weiter dargestellten Radträgers, zwei augenförmig auslaufenden Abschnitten 18, 20 des nicht dargestellten oberen Querlenkers und zwei Gelenkbüchsen 22, 24, die über ringförmige Gummilager 26, 28 eine begrenzt elastische Schwenkverbindung mit den ideellen Gelenkpunkten A und B des Radträgers darstellen.
Die Gelenkverbindung 14 wird von einer durchgehenden Schraube 30 zusammengehalten, mit einer durch die Schraubenmittelachse 32 definierten Schwenkachse.
Zum Verstellen des Radträgers (Endbereich 16) relativ zum oberen Querlenker (Abschnitte 18, 20) sind gemäß 1–3 Exzenterscheiben 36, 38 vorgesehen, die mit ihrem rotationssymetrischem Umfang an Führungen 40, 42 der Abschnitte 18, 20 anlaufen.
Die Exzenterscheiben 36, 38 weisen um das Maß e₁ bzw. e₂ desachsierte Bohrungen 44, 46 auf, durch die hindurch die Schraube 30 verläuft.
Über einen in einer Längsnut 48 der Schraube 30 eingreifenden, radial von der Bohrung 46 abragenden Mitnehmer 50 sowie andernends der Schraube 30 über einen Mitnehmerstift 52 sind die beiden Exzenterscheiben 36, 38 verdrehfest mit der Schraube 30 verbunden, können also durch Lösen der Schraubenmutter 54 und Verdrehen der Schraube 30 gleichzeitig mitverdreht werden.
Zur Verstellung des rohrförmigen Endbereiches 16 des Radträgers bzw. des Rades 10 relativ zum oberen Querlenker bzw. dessen Abschnitte 18, 20 innerhalb deren Langlöcher 56, 58 um einen definierten Drehpol i bzw. um eine durch den Drehpol i und den unteren Aufhängungspunkt C des Radträgers (vgl. 4) gebildete, ideelle Lenkachse 34 zur Einstellung des Spurwinkels des Rades 10 werden die beiden Exzenterscheiben 36, 38 verdreht, wobei diese sowohl hinsichtlich ihrer Exzentrizität e (vgl. 2 und 3) als auch hinsichtlich ihrer Ausrichtung bzw. Phasenlage unterschiedlich sind.
So ist e₁ an der Exzenterscheibe 18 größer als e₂ an der Exzenterscheibe 20, wodurch sich der Gelenkpunkt i außermittig zur Gelenkverbindung 14 verschiebt. Die Exzentrizität ist dabei proportional den Längen a und b der Gelenkverbindung und im gewünschten Verhältnis zum Aufhängungspunkt C so einstellbar, daß eine definierte ideelle Lenkachse (während der Verstellung) erzielt wird.
Zugleich sind die beiden Exzenterscheiben 36, 38 hinsichtlich ihrer Ausrichtung bzw. Anordnung oder Phasenlage in Umfangsrichtung 180° zueinander verdreht, so daß bei einem Verdrehen der Schraube 30 bzw. der Exzenterscheiben 36, 38 keine ausschließlich senkrecht zur Schraubenachse 32 in einer einzigen Richtung gerichtete Verstellung, sondern eine um den Drehpol i erfolgende Kippbewegung resultiert, die im Ausführungsbeispiel eine Spureinstellung um die ideelle Lenkachse 34 des Rades 10 ergibt.
Der Vorteil der definierten, vorbeschriebenen Verstellung liegt darin, daß der Spureinstellung keine unerwünschten Sturz- und/oder Nachlaufverstellungen des Rades 10 überlagert werden.
Wie anhand der 5 und 6 ersichtlich ist, kann die Verstellung auch ohne die Verwendung von Exzenterscheiben bewerkstelligt werden. Dazu sind in den Langlöchern 56', 58' der augenförmigen Abschnitte 18', 20' des Querlenkers radial nach innen ragende Nasen 60, 62 vorgesehen, die formschlüssig in Längsnuten 64, 66 der durchgehenden Schraube 30' eingreifen.
Da die Nasen 60, 62 bzw. die Längsnuten 64, 66 180° zueinander versetzt liegen, wird die Schraube 30' bzw. die mit ihr gehaltenen Gelenkteile 22, 24, 26, 28 bzw. 16 um einen definierten Verstell-Drehpol i geschwenkt, weil z. B. bei einem Verdrehen der Schraube 30' im Uhrzeigersinn (vgl. Pfeil in 6) der Schraubenabschnitt im Bereich des Abschnittes 18' aufgrund des formschlüssigen Eingriffes zwischen Längsnut 64 und Nase 60 auf der Zeichnung nach links, hingegen gleichzeitig der Schraubenabschnitt im Bereich des Abschnittes 20 (es ist nur dessen Nase 62 ersichtlich) im Zusammenwirken von Nase 62 und Längsnut 66 nach rechts verschoben bzw. die Schraube 30' senkrecht zu ihrer Längsachse 32 verschwenkt wird.

Claims

Vorrichtung zum Verstellen zweier Bauteile zueinander, mit zumindest zwei Einstellelementen (36, 38; 64, 66), die in einem der beiden Bauteile geführt sind und die auf einer gemeinsamen Befestigungsschraube (30), die die beiden Bauteile (16, 18, 20) durchdringt, angeordnet und mit dieser drehfest verbunden sind, so dass die Einstellelemente (36, 38; 64, 66) durch Drehbetätigung der Befestigungsschraube (30) um ihre eigene Schraubenachse (32) gemeinsam verstellbar sind, wobei die beiden Einstellelemente (36, 38; 64, 66) eine unterschiedliche Exzentrizität (e₁ und e₂) und/oder eine zueinander versetzte Anordnung derart aufweisen, dass sie einen definierten Verstell-Drehpol (i) bilden, um den die Schraubenachse (30) eine Kippbewegung ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellelemente Exzenterscheiben (36, 38) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellelemente durch Längsnuten (64, 66) in der Befestigungsschraube (30') gebildet sind, in die Nasen (60, 62) des einen Bauteiles (18', 20') eingreifen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Bauteil ein Radträger (16) eines nichtgelenkten Rades (10) und das andere Bauteil ein Querlenker (18, 20) oder Trapezlenker einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges ist und daß der definierte Verstell-Drehpol (i) in Verbindung mit einem Aufhängungspunkt (C) eine ideelle Lenkachse zur Einstellung des Spurwinkels des Rades (10) bildet.