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Beschrieben werden eine Befestigung für einen Lenker einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.
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Befestigungen für Lenker von Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Von Kraftfahrzeugherstellern werden zur Einstellung der Achsgeometrie häufig Befestigungen mit einem Einstellbereich verwendet, mit denen die relative Lage zweier aneinander zu befestigender Fahrwerkskomponenten festgelegt werden kann. Dies dient der präzisen Einstellung von Achsgeometrien, die aufgrund von Bauteiltoleranzen und unterschiedliche Modellvarianten notwendig ist.
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Bekannt ist unter anderem, zur Festlegung von Lenkern an Radaufhängungen Exzenterschrauben zu verwenden. Dabei wird eine Position des Lenkers durch einen zylindrischen Teil der Exzenterschraube definiert. Ein exzentrischer Schraubenkopf und/oder eine Exzenterscheibe, die formschlüssig mit dem zylindrischen Teil der Exzenterschraube zusammenwirken, sind mithilfe von am Achsträger vorgesehenen Führungen exakt positionierbar, sodass die relative Lage des exzentrischen Schraubenkopfes oder der Exzenterscheibe relativ zum Achsträger eine relative Lage des zylindrischen Teils der Exzenterschraube bestimmen und folglich die relative Lage des Lenkers zum Achsträger.
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Es ist des Weiteren bekannt, dass die Exzenterschraube mittels einer Mutter fixiert werden muss. Um ausreichende Haltekräfte zu erreichen und um ein Lösen der Mutter zu verhindern, ist es dabei bekannt, dass die Exzenterscheibe eine Verprägung aufweist, die bei hohen Anzugsmomenten der Mutter eine Deformation der Anlagefläche der Mutter an der Exzenterscheibe bewirken. Damit wird eine formschlüssige Verbindung mit der Mutter mit der Exzenterscheibe erreicht. Die Verbindung kann nur mit sehr hohen Kräften unter Verwendung langer Hebel gelöst werden. Ein unbeabsichtigtes Lösen im Alltag kann damit ausgeschlossen werden.
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Bei der Wartung oder Reparatur von Kraftfahrzeugen kann es vorkommen, dass die Achsgeometrie neu eingestellt werden muss, beispielsweise aufgrund eines Unfalls oder aufgrund einer Deformation der Fahrwerkskomponenten durch Überlast, wie sie zum Beispiel bei einem Zusammenstoß eines Rades mit einem Randstein oder dergleichen entstehen kann+.
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In diesem Fall kann es insbesondere in Werkstätten, in denen eine solche Einstellung - in aller Regel bei auf den Rädern stehenden Kraftfahrzeugen - vorgenommen wird, dazu kommen, dass sich die Exzenterscheibe unterhalb der Verprägung in den Achsträger eingräbt, sodass ein Einstellprozess nicht mehr möglich ist. Dies bedingt in der Folge einen aufwändigen Austausch des Achsträgers.
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Des Weiteren benötigen Kraftfahrzeuge mit dynamisch ausgelegtem Hinterachsgetriebe steifere Verbindungen zwischen Lenker und Achsträger, da speziell dort höhere Kräfte auftreten.
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Somit stellt sich die Aufgabe, Befestigungen und Kraftfahrzeuge dahingehend weiterzubilden, dass auch im Reparaturfalle eine Einstellung der Fahrwerksgeometrie ohne Beschädigung des Achsträgers möglich ist. Eine weitere Aufgabe ist es, die Verbindung zwischen Lenker und Achsträger zu versteifen, um höhere Kräfte aufnehmen zu können.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Befestigung für einen Lenker einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 10. Weiterführende Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Beschrieben wird eine Befestigung für einen Lenker einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Exzenterschraube, mit der der Lenker an einem Achsträger festlegbar ist, wobei eine Geometrie der Radaufhängung die Exzenterschraube von der Stellung der Exzenterschraube abhängt, wobei die Exzenterschraube mittels einer Exzenterscheibe und einer Mutter an dem Achsträger fixierbar ist, wobei ein Montageplattenpaar vorgesehen ist, die zwischen Achsträger und Exzenterscheibe positioniert wird, wobei die Montageplatten eine Anlagegeometrie aufweist, mit der die Montageplatten in eindeutiger Lage am Achsträger positionierbar sind.
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Durch die Verwendung der Montageplatten zwischen Achsträger und Exzenterscheibe wird die Kraft, die durch die Exzenterschraube auf den Achsträger übertragen wird, mittels der Montageplatten übertragen. Dies bedeutet, dass kleinflächige oder sogar punktuelle Belastungen durch die Exzenterschraube bzw. die Exzenterscheibe auf den Achsträger verhindert werden. Stattdessen werden die Montageplatten belastet und können diese Kräfte flächig in den Achsträger übertragen. Eine Beschädigung des Achsträgers ist damit wesentlich unwahrscheinlicher und es kann gleichzeitig ein höheres Einstellmoment erreicht werden.
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Des Weiteren kann mithilfe der Montageplatten erreicht werden, dass der Achsträger im Bereich der Anlenkung des Lenkers versteift wird, was insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit dynamischem Hinterachsgetriebe wichtig ist. Zudem kann das Geräuschverhalten, insbesondere das NVH-Verhalten der Fahrwerkskomponenten, durch die Versteifung verbessert werden. Auch kann eine höhere Achslast realisiert werden, wie sie zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb benötigt werden.
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In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Montageplatte aus Stahl, einer Aluminiumlegierung oder glasfaserverstärktem Kunststoff besteht. Dabei sind Urform- und Umformmethoden sowie spanabhebende Verfahren denkbar. Metalle können unter anderem durch Feinguss, als Schmiedeteil oder als Druckgussteile hergestellt werden. Auch Stanzen und Durchsetzen sowie 3D-Druck sind denkbar.
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Die betreffenden Materialien lassen sich gut formen und sind hinsichtlich ihrer Steifigkeit und Kraftübertragungseigenschaften für den Einsatz in einer entsprechenden Befestigung geeignet.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Montageplatten spiegelsymmetrisch sind.
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Auf diese Weise kann die gleiche Montageplatte auf beiden Seiten des Achsträgers und des Kraftfahrzeugs verwendet werden und die Anzahl der notwendigen unterschiedlichen Bauteile für ein Kraftfahrzeug wird reduziert.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Montageplatten jeweils wenigstens eine Vertiefung oder Aussparung als Anlagegeometrie zur Aufnahme von Vorsprüngen des Achsträgers aufweisen.
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Auf diese Weise kann eine solche Montageplatte eindeutig am Achsträger positioniert werden und es ist keine Änderung der Form des Achsträgers nötig. Insbesondere ist es bekannt, dass der Achsträger Anlagekonturen für die Exzenterscheibe aufweist, damit die Exzenterscheibe eindeutig positioniert werden kann. Mithilfe der Vertiefungen oder Aussparungen in der Montageplatte können die betreffenden bestehenden Anlagekonturen am Achsträger aufgenommen werden. Dies ermöglicht die Nachrüstung der Befestigung bei bereits im Einsatz befindlichen Kraftfahrzeugen.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Montageplatten eine Führung für die Exzenterschraube bzw. die Exzenterscheibe aufweisen.
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Hierdurch können die Exzenterscheibe und -schraube genau positioniert werden. Die Führung kann beispielsweise in Form zweier diametral gegenüberliegender Flansche oder Wände ausgebildet sein, wobei die Flansche oder Wände einen Abstand haben, der dem Durchmesser der Exzenterscheibe bzw. -schraube zuzüglich eines Einbauspiels entspricht.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Führung durch die Vertiefung oder Aussparung gebildet ist.
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Hierdurch kann eine entsprechende Montageplatte besonders einfach hergestellt werden, da sie im Wesentlichen aus einem Flächenmaterial geformt werden kann.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Montageplatten Stanz-Biegeteile oder Gussteile sind.
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Stanz-Biegeteile sind kostengünstig herstellbar und können Scherkräfte gut aufnehmen. Gussteile erlauben komplexere Geometrien.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Exzenterscheibe einen Vorsprung an einem Durchgangsloch und die Exzenterschraube eine korrespondierende axiale Nut aufweist, sodass Exzenterscheibe und Exzenterschraube formschlüssig ineinandergreifen.
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Auf diese Weise lässt sich die Befestigung einfach montieren und einstellen.
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Die Exzenterschraube kann gemäß einer Weiterbildung stirnseitig eine Anschlussgeometrie für ein Einstellwerkzeug aufweisen. Die betreffende Anschlussgeometrien kann beispielsweise eine Nut zur Verstemmung und damit zur Sicherung der Mutter dienen.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Exzenterscheibe eine Verprägung zur Einstellung der Radaufhängung aufweist.
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Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Befestigung der zuvor beschriebenen Art.
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Ein entsprechendes Kraftfahrzeug kann eine steifere Anbindung eines Lenkers an einer Radaufhängung ermöglichen.
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Ein weiterer unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kit mit einer Befestigung der vorgenannten Art.
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Ein solches Kit kann beispielsweise zur Reparatur oder Nachrüstung bei bestehenden Kraftfahrzeugen verwendet werden. Die Exzenterschraube des entsprechenden Kits muss um die Dicke der Montageplatte länger sein als die ursprüngliche Exzenterschraube. Das Kit stellt ein Montageset dar, das in vielen KFZ-Werkstätten montiert werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen schematisch:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Radaufhängung und einer Befestigung während der Montage in perspektivischer Ansicht, der
- 2 das Kraftfahrzeug aus 1 aus einer anderen Perspektive während der Montage;
- 3 das Kraftfahrzeug aus 1 mit montierter Befestigung in perspektivischer Ansicht von einer gegenüberliegenden Seite, sowie
- 4 das Kraftfahrzeug aus 1 mit montierter Befestigung aus einer anderen perspektivischen Ansicht.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Radaufhängung 4 während der Montage in perspektivischer Ansicht.
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Eine Befestigung 6, deren einzelne Bestandteile im Nachfolgenden dargestellt werden, dient zur Festlegung eines Lenkers 8 an einem Achsträger 10. Die Befestigung 6 ist aber so ausgelegt, dass sie eine Justierung der relativen Position des Lenkers 6 und des Achsträgers 10 zur präzisen Fahrwerkseinstellung erlaubt.
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Die Befestigung 6 weist eine Exzenterschraube 12, eine Montageplatte 14, eine Exzenterscheibe 16 sowie eine Mutter 18 auf. Die Exzenterschraube 12 wird durch entsprechende Bohrungen bzw. Öffnungen in Achsträger 10 und Lenker 8 geschoben. Sodann wird die Montageplatte 14 mit einer Langlochbohrung 20 über die Exzenterschraube 12 geschoben, die Exzenterscheibe 16 auf die Exzenterschraube 12 geschoben und mittels der Mutter 18 gesichert. Die Langlochbohrung 20 definiert im Zusammenspiel mit der Größe des Exzenters von Exzenterschraube 12 und Exzenterscheibe 16 den Verstellbereich der Befestigung.
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Die Exzenterschraube 12 weist ein nicht dargestelltes Außengewinde auf, das mit einem nicht dargestellten Innengewinde der Mutter 18 korrespondiert.
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Die Exzenterschraube 12 weist des Weiteren eine axiale Nut 22 auf, die mit einem Vorsprung 24, der in eine Bohrung 26 der Exzenterscheibe 16 zusammenwirkt, sodass Exzenterschraube 12 und Exzenterscheibe 16 formschlüssig miteinander verbunden sind. Die relative Position der Exzenterscheibe 16 zum Achsträger 10 definiert somit zusammen mit der Langlochbohrung 20, die als Freigang dient, um ein Einstellen des Fahrwerks möglich zu machen, die relative Position des Lenkers 8 zum Achsträger 10.
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Die Montageplatte 14 ist als Stanz-Biegeteil aus Stahl hergestellt. Die Montageplatte 14 ist spiegelsymmetrisch geformt, damit sie jeweils auf beiden Seiten entsprechender Lenker des Kraftfahrzeugs 2 verwendet werden kann.
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Die Befestigung 6 ist vorliegend als Nachrüstkit für den Fall einer notwendigen Reparatur der Radaufhängung 4 ausgelegt, d. h., dass die Radaufhängung 4 so gestaltet ist, dass sie während der Erstmontage ohne die entsprechende Befestigung 6 montiert wurde. Daher sind am Achsträger 10 halbmondartige Anlagevorsprünge 28, 30 vorgesehen, an denen sich eine entsprechende Exzenterscheibe abstützen konnte.
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Zur Aufnahme der Anlagevorsprünge 28, 30 weist die Montageplatte 14 Aussparungen 32, 34 auf, die eine präzise formschlüssige Positionierung der Montageplatte 14 am Achsträger 10 erlaubt. Gleichzeitig kann durch den Formschluss eine Kraftübertragung von der Montageplatte 14 auf den Achsträger 10 erreicht werden.
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Zur Einstellung der Radaufhängung 4 wird die Befestigung 6 vormontiert, d. h. die Montageplatte 14, die Exzenterscheibe 16 sowie die Mutter 18 werden mit einem definierten Anzugsmoment auf der Exzenterschraube 12 zur Anlage gebracht, sodass ein Einstellvorgang möglich ist., dann wird die Exzenterschraube 12 und mit ihr die Exzenterscheibe 16 so gedreht, dass die Radaufhängung 4 korrekt eingestellt ist, d. h. dass der Lenker 8 in der richtigen Position am Achsträger 10 positioniert ist.
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Hierzu weist die Exzenterschraube 12 stirnseitig eine Nut 36 auf, die zur Verstemmung der Mutter 18 nach einem Fixiervorgang dient, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Mutter 18 zu verhindern.
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Sobald eine gewünschte Achsgeometrie eingestellt ist, wird die Mutter 18 festgezogen, um die relative Position der Exzenterschraube 12 und damit die relative Lage des Lenkers 8 am Achsträger 10 zu fixieren.
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Die Aussparungen 32, 34 bilden Anlage- bzw. Führungsflächen 40 für die Exzenterschraube 12 und die Exzenterscheibe 16.
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2 zeigt das Kraftfahrzeug 2 aus 1 aus einer anderen Perspektive während der Montage der Befestigung 6.
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In dem dargestellten Montageschritt sind sämtliche Bauteile an der Exzenterschraube 12 festgelegt. Die Mutter 18 wird auf die Exzenterschraube 12 geschraubt, wodurch die Exzenterscheibe 16 nach vorne geschoben wird.
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Die Exzenterscheibe 16 weist Verprägungen 38 auf, die zur Orientierung der Lage der Exzenterschraube 12 und der Exzenterscheibe 16 beim Einstellprozess dient.
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3 zeigt das Kraftfahrzeug 2 mit montierter Befestigung 6 von einer gegenüberliegenden Seite.
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Auch auf dieser Seite ist eine Montageplatte 14' vorgesehen, die identisch mit der Montageplatte 14 ist.
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Die Exzenterschraube 12 weist eine Exzenteranlage 39 auf, die an den Aussparungen 32, 34 anliegt. Die Exzenteranlage 39 und die Exzenterscheibe 16 sind in Bezug auf eine Erstreckungsachse der Exzenterschraube 12 gleich ausgerichtet ist, sodass die Exzenterschraube 12 stets parallel zur Rotationsachse des Lenkers 8 ist.
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Die Exzenteranlage 39 der Exzenterschraube 12 stützt sich wie die Exzenterscheibe 16 an Führungsflächen 40 ab, die an den Aussparungen 32, 34 gebildet sind und die Anlageflanken bilden. In Verbindung mit der Langlochbohrung 20 der Montageplatte 14 ergibt sich somit eine eindeutige Position der Exzenterschraube 12 in Abhängigkeit von der relativen Rotationsposition der Exzenterscheibe 16.
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4 zeigt das Kraftfahrzeug 2 mit montierter Befestigung 6 aus einer anderen Perspektive.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.