DE102018129288A1 - Tie rod assembly for a vehicle and rear axle steering with such a tie rod assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spurstangenanordnung (15) für eine Hinterachslenkung (16) eines Fahrzeugs, umfassend ein Gabelelement (1) und eine Gabelanbindung (2), wobei das Gabelelement (1) mit einem ersten Verbindungsabschnitt (3) zumindest mittelbar an einem zweiten Verbindungsabschnitt (4) der Gabelanbindung (2) angeordnet ist, und wobei das Gabelelement (1) und die Gabelanbindung (2) mittels eines Schraubbolzens (5) positionsfest miteinander verbindbar sind, wobei das Gabelelement (1) gegenüber der Gabelanbindung (2) gelenkig gelagert ist, wobei zwischen einer ersten Längsachse (6) des Gabelelements (1) und einer zweiten Längsachse (7) der Gabelanbindung (2) ein Winkel (8) einstellbar ist, und wobei der eingestellte Winkel (8) durch den Schraubbolzen (5) fixierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Hinterachslenkung (16) mit zumindest einer solchen Spurstangenanordnung (15).The invention relates to a tie rod arrangement (15) for a rear axle steering (16) of a vehicle, comprising a fork element (1) and a fork connection (2), the fork element (1) having a first connecting section (3) at least indirectly on a second connecting section ( 4) the fork connection (2) is arranged, and the fork element (1) and the fork connection (2) can be connected to one another in a fixed position by means of a screw bolt (5), the fork element (1) being articulated relative to the fork connection (2), an angle (8) can be set between a first longitudinal axis (6) of the fork element (1) and a second longitudinal axis (7) of the fork connection (2), and the set angle (8) can be fixed by the screw bolt (5). The invention further relates to a rear axle steering (16) with at least one such tie rod arrangement (15).
Description
Die Erfindung betrifft eine Spurstangenanordnung für eine Hinterachslenkung eines Fahrzeugs, umfassend ein Gabelelement und eine Gabelanbindung, wobei das Gabelelement mit einem ersten Verbindungsabschnitt zumindest mittelbar an einem zweiten Verbindungsabschnitt der Gabelanbindung angeordnet ist, und wobei das Gabelelement und die Gabelanbindung mittels eines Schraubbolzens positionsfest miteinander verbindbar sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Hinterachslenkung mit zumindest einer solchen Spurstangenanordnung.The invention relates to a tie rod assembly for a rear axle steering of a vehicle, comprising a fork element and a fork connection, the fork element having a first connection section being arranged at least indirectly on a second connection section of the fork connection, and wherein the fork element and the fork connection can be connected to one another in a fixed position by means of a screw bolt . The invention further relates to a rear axle steering with at least one such tie rod arrangement.
Aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spurstangenanordnung weiterzuentwickeln, und insbesondere eine breite Serienfertigbarkeit zu verbessern.The object of the present invention is to further develop a tie rod arrangement, and in particular to improve a wide series production.
Diese Aufgabe wird durch eine Spurstangenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a tie rod arrangement with the features of
Eine erfindungsgemäße Spurstangenanordnung für eine Hinterachslenkung eines Fahrzeugs umfasst ein Gabelelement und eine Gabelanbindung, wobei das Gabelelement mit einem ersten Verbindungsabschnitt zumindest mittelbar an einem zweiten Verbindungsabschnitt der Gabelanbindung angeordnet ist, und wobei das Gabelelement und die Gabelanbindung mittels eines Schraubbolzens positionsfest miteinander verbindbar sind, wobei das Gabelelement gegenüber der Gabelanbindung gelenkig gelagert ist, wobei zwischen einer ersten Längsachse des Gabelelements und einer zweiten Längsachse der Gabelanbindung ein Winkel einstellbar ist, und wobei der eingestellte Winkel durch den Schraubbolzen fixierbar ist. Mit anderen Worten wird der Winkel des Gabelelements gegenüber der Gabelanbindung oder umgekehrt eingestellt bevor über den Schraubbolzen eine Verbindung zwischen dem Gabelelement und der Gabelanbindung eingestellt wird. Die beiden Längsachsen schneiden sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt, um den das Gabelelement und die Gabelanbindung gelenkig zueinander gelagert sind. Das Gabelelement lässt sich dabei frei im dreidimensionalen Raum bewegen und mittels Schraubbolzen in einer beliebigen Lage fixieren. Damit ist die Spurstangenanordnung variabel einstellbar, wobei durch eine derartige Ausgestaltung der Spurstangenanordnung vorteilhafterweise eine breite Serienfertigbarkeit bzw. eine Realisierung eines Baukastenprinzips möglich ist. Mithin lässt sich eine solche Spurstangenanordnung mit vergleichsweise geringem Aufwand in einer Vielzahl verschiedener Fahrzeugtypen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Spurstangenanordnung bzw. an die Hinterachslenkung einsetzen.A tie rod assembly according to the invention for a rear axle steering of a vehicle comprises a fork element and a fork connection, the fork element having a first connection section being arranged at least indirectly on a second connection section of the fork connection, and the fork element and the fork connection being positionally connectable to one another by means of a screw bolt, this being the case Fork element is articulated with respect to the fork connection, an angle being adjustable between a first longitudinal axis of the fork element and a second longitudinal axis of the fork connection, and the set angle being fixable by the screw bolt. In other words, the angle of the fork element with respect to the fork connection or vice versa is set before a connection between the fork element and the fork connection is set via the screw bolt. The two longitudinal axes intersect at a common intersection, around which the fork element and the fork connection are articulated to one another. The fork element can be moved freely in three-dimensional space and fixed in any position using screw bolts. The tie rod arrangement can thus be variably adjusted, such a design of the tie rod arrangement advantageously making it possible to produce a large number of series or to implement a modular principle. Such a tie rod arrangement can therefore be used with comparatively little effort in a large number of different vehicle types with different demands on the tie rod arrangement or on the rear axle steering.
Das Gabelelement ist vorzugsweise aus einem umgeformten, insbesondere tiefgezogenen und gebogenen, sowie gestanzten Blech ausgebildet und weist im Wesentlichen eine U-Form auf. Das Gabelelement ist zur Anbindung eines Lenkgestänges für eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Der erste Verbindungsabschnitt ist dabei im Bereich der Symmetrieachse bzw. der Längsachse des Gabelelements zumindest teilweise bogenförmig bzw. halbkreisförmig ausgebildet. Mithin ist das Gabelelement vorzugsweise spiegelsymmetrisch ausgebildet.The fork element is preferably formed from a formed, in particular deep-drawn and bent, as well as stamped sheet metal and essentially has a U-shape. The fork element is provided for connecting a steering linkage for rear-axle steering of a motor vehicle. The first connecting section is at least partially curved or semicircular in the region of the axis of symmetry or the longitudinal axis of the fork element. The fork element is therefore preferably mirror-symmetrical.
Demgegenüber ist die über den Schraubbolzen mit dem Gabelelement lösbar verbundene Gabelanbindung zur zumindest mittelbaren Verbindung mit einem Aktuator einer Hinterachslenkung vorgesehen, und kann dabei ortsfest mit einem Träger der Hinterachslenkung oder einteilig mit dem Träger verbunden sein.In contrast, the fork connection, which is detachably connected to the fork element via the screw bolt, is provided for at least an indirect connection to an actuator of a rear axle steering system, and can be fixedly connected to a carrier of the rear axle steering system or in one piece to the carrier.
Bevorzugt ist axial zwischen einem radial aufgeweiteten Bolzenkopf des Schraubbolzens sowie dem Gabelelement ein Ringelement zur Fixierung des Gabelelements angeordnet. Das Ringelement weist ferner bevorzugt eine Adapterfunktion auf, wobei eine erste Stirnfläche zur flächigen Anbindung des Bolzenkopfes vorgesehen ist und eine zweite Stirnfläche mit einer gekrümmten Außenform komplementär zum zumindest teilweise bogenförmig ausgebildeten ersten Verbindungsabschnitt des Gabelelements ausgebildet ist. Damit kann durch Eindrehen des Schraubbolzens in ein Innengewinde der Gabelanbindung eine beliebige Winkelposition des Gabelelements relativ zur Gabelanbindung fixiert werden, indem das Gabelelement und die Gabelanbindung miteinander verspannt werden und somit ein Kraftschluss zwischen den Bauteilen erzeugt wird.A ring element for fixing the fork element is preferably arranged axially between a radially widened bolt head of the screw bolt and the fork element. The ring element also preferably has an adapter function, a first end face being provided for the flat connection of the bolt head and a second end face having a curved outer shape complementary to the at least partially arcuate first connecting section of the fork element. This means that any angular position of the fork element relative to the fork connection can be fixed by screwing the screw bolt into an internal thread of the fork connection, in that the fork element and the fork connection are clamped to one another, thus creating a frictional connection between the components.
Vorzugsweise sind die beiden Längsachsen um einen Winkel von höchstens 15° zueinander verschwenkbar. Mit anderen Worten ist die Längsachse des Gabelelements bezogen auf die Längsachse der Gabelanbindung in einer Ebene innerhalb eines Winkelbereichs von insgesamt 30° um einen Schnittpunkt bzw. einem Drehpunkt verschwenkbar, nämlich ausgehend von der Längsachse um +15° sowie -15°. Ebenso ist die Gabelanbindung gegenüber dem Gabelelement innerhalb dieses Winkelbereichs verschwenkbar.The two longitudinal axes can preferably be pivoted to one another by an angle of at most 15 °. In other words, the longitudinal axis of the fork element is related to the longitudinal axis the fork connection can be pivoted in a plane within an angular range of a total of 30 ° about an intersection or a pivot point, namely starting from the longitudinal axis by + 15 ° and -15 °. The fork connection can also be pivoted with respect to the fork element within this angular range.
Bevorzugt ist das Gabelelement um die zweite Längsachse der Gabelanbindung um 360° drehbar. Damit ist vorzugsweise das verschwenkbare Gabelelement innerhalb des Winkelbereichs von 30° beliebig im Raum positionierbar und durch den Schraubbolzen fixierbar, wobei die Ebene, in der das Gabelelement verschwenkbar ist, um die zweite Längsachse der Gabelanbindung frei drehbar ist.The fork element is preferably rotatable through 360 ° about the second longitudinal axis of the fork connection. The pivotable fork element can thus preferably be positioned anywhere within the angular range of 30 ° and fixed by the screw bolt, the plane in which the fork element can be pivoted being freely rotatable about the second longitudinal axis of the fork connection.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist am ersten Verbindungsabschnitt des Gabelelements ein Langloch zur Aufnahme des Schraubbolzens ausgebildet. Der Mittelpunkt des Langlochs liegt vorzugsweise auf der ersten Längsachse des Gabelelements und ist somit im Scheitelpunkt des Gabelelements angeordnet. Über das Langloch wird zwischen dem Gabelelement und der Gabelanbindung eine Verstellbarkeit des Winkels zwischen den beiden Längsachsen realisiert. Mit anderen Worten ist der genannte Winkelbereich, innerhalb dessen der Winkel zwischen der ersten Längsachse des Gabelelements und der zweiten Längsachse der Gabelanbindung beliebig einstellbar ist, durch die Form und Größe des Langlochs begrenzt. Die Längsachse des Langlochs erstreckt sich vorzugsweise in Biegerichtung des Gabelelements. According to a first embodiment, an elongated hole for receiving the screw bolt is formed on the first connecting section of the fork element. The center point of the elongated hole is preferably on the first longitudinal axis of the fork element and is thus arranged at the apex of the fork element. An adjustability of the angle between the two longitudinal axes is realized via the elongated hole between the fork element and the fork connection. In other words, the mentioned angular range, within which the angle between the first longitudinal axis of the fork element and the second longitudinal axis of the fork connection can be set as desired, is limited by the shape and size of the elongated hole. The longitudinal axis of the elongated hole preferably extends in the bending direction of the fork element.
Bevorzugt ist räumlich zwischen dem Gabelelement und der Gabelanbindung eine Gelenkpfanne zur Aufnahme des Gabelelements angeordnet. Die Gelenkpfanne ist in Längsrichtung der Spurstangenanordnung auf einer dem Ringelement gegenüberliegenden Seite des Gabelelements angeordnet. Dabei erfüllt die Gelenkpfanne ebenfalls eine Adapterfunktion, wobei die Gelenkpfanne einerseits eine zumindest teilweise bogenförmige bzw. gekrümmte Stirnfläche zur Aufnahme des Gabelelements und andererseits eine ebene Stirnfläche zur im Wesentlichen flächigen Anbindung an die Gabelanbindung aufweist. Anders gesagt weist die Gelenkpfanne im Querschnitt die Form einer plan-konkaven Linse auf. Mithin sind die Stirnflächen der Gelenkpfanne komplementär zur jeweiligen Anlagefläche des gekrümmten bzw. bogenförmigen ersten Verbindungsabschnitts des Gabelelements bzw. des zweiten Verbindungsabschnitts der Gabelanbindung ausgebildet. Die Stirnfläche des zweiten Verbindungsabschnitts ist bevorzugt senkrecht zur zweiten Längsachse ausgebildet.An articulated socket for receiving the fork element is preferably arranged spatially between the fork element and the fork connection. The joint socket is arranged in the longitudinal direction of the tie rod arrangement on a side of the fork element opposite the ring element. The joint socket also fulfills an adapter function, the joint socket on the one hand having an at least partially curved or curved end face for receiving the fork element and on the other hand a flat end face for essentially flat connection to the fork connection. In other words, the joint socket has the shape of a plane-concave lens in cross section. The end faces of the joint socket are therefore designed to be complementary to the respective contact surface of the curved or arcuate first connecting section of the fork element or of the second connecting section of the fork connection. The end face of the second connecting section is preferably formed perpendicular to the second longitudinal axis.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel weist der erste Verbindungsabschnitt des Gabelelements eine zumindest teilweise kugelförmige erste Anlagefläche auf, die zumindest teilweise komplementär zu einer zweiten Anlagefläche des zweiten Verbindungsabschnitts der Gabelanbindung ausgebildet ist. Anders gesagt ist die Anbindung der beiden Verbindungsabschnitte als Kugel-Pfanne-Verbindung ausgebildet, wobei der erste Verbindungsabschnitt zumindest teilweise als Gelenkkugel und der zweite Verbindungsabschnitt zumindest teilweise als Gelenkpfanne ausgebildet sind. Während der Winkeleinstellung zwischen den beiden Längsachsen des Gabelelements bzw. der Gabelanbindung gleiten somit die Anlageflächen aneinander ab, wobei die relative Position zueinander durch den Schraubbolzen und das zwischen dem Gabelelement und dem Bolzenkopf angeordnete Ringelement fixiert wird. Mithin wird durch den Schraubbolzen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Gabelanbindung und dem Gabelelement erzeugt.According to a second exemplary embodiment, the first connecting section of the fork element has an at least partially spherical first contact surface which is at least partially complementary to a second contact surface of the second connecting section of the fork connection. In other words, the connection of the two connecting sections is designed as a ball-socket connection, the first connecting section being at least partially designed as an articulated ball and the second connecting section being at least partially configured as an articulated socket. During the angle adjustment between the two longitudinal axes of the fork element or the fork connection, the contact surfaces slide against one another, the relative position to one another being fixed by the screw bolt and the ring element arranged between the fork element and the bolt head. The screw bolt therefore creates a non-positive connection between the fork connection and the fork element.
Eine erfindungsgemäße Hinterachslenkung für ein Fahrzeug umfasst zumindest eine, vorzugsweise zwei Spurstangenanordnungen, wobei die beiden Spurstangenanordnungen jeweils an den freien Enden eines Trägers, insbesondere an einer Heckachse des Fahrzeugs eingerichtet sind. Vorzugsweise ist die Gabelanbindung ein- oder mehrteilig mit dem Träger verbunden.A rear axle steering system according to the invention for a vehicle comprises at least one, preferably two tie rod arrangements, the two tie rod arrangements each being set up at the free ends of a carrier, in particular on a rear axle of the vehicle. The fork connection is preferably connected to the carrier in one or more parts.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
-
1 eine vereinfachte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Hinterachslenkung gemäß einer ersten Ausführungsform, -
2 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Spurstangenanordnung der Hinterachslenkung gemäß1 , -
3 eine Explosionsdarstellung der Spurstangenanordnung gemäß2 , -
4 eine schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Spurstangenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform, und -
5 eine Explosionsdarstellung der Spurstangenanordnung gemäß4 .
-
1 1 shows a simplified schematic view of a rear axle steering according to the invention in accordance with a first embodiment, -
2nd is a schematic longitudinal sectional view of a tie rod assembly according to the invention of therear axle steering 1 , -
3rd an exploded view of the tie rod assembly according to2nd , -
4th is a schematic longitudinal sectional view of the tie rod assembly according to the invention according to a second embodiment, and -
5 an exploded view of the tie rod assembly according to4th .
Gemäß
Nach den
Das Gabelelement
Nach Einstellung des gewünschten Winkels
Axial zwischen einem radial aufgeweiteten Bolzenkopf
Gemäß den
Räumlich zwischen dem Gabelelement
Nach den
Der Winkelbereich
Der eingestellte Winkel
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- GabelelementFork element
- 22nd
- GabelanbindungFork connection
- 33rd
- Erster VerbindungsabschnittFirst connection section
- 44th
- Zweiter VerbindungsabschnittSecond connection section
- 55
- SchraubbolzenBolts
- 66
- Erste LängsachseFirst longitudinal axis
- 77
- Zweite LängsachseSecond longitudinal axis
- 88th
- Winkelangle
- 99
- LanglochLong hole
- 1010th
- GelenkpfanneJoint socket
- 1111
- Erste AnlageflächeFirst investment area
- 1212
- Zweite AnlageflächeSecond contact area
- 1313
- BolzenkopfBolt head
- 1414
- RingelementRing element
- 1515
- SpurstangenanordnungTie rod assembly
- 1616
- HinterachslenkungRear axle steering
- 1717th
- Trägercarrier
- 1818th
- Innengewindeinner thread
- 1919th
- WinkelbereichAngular range
- 2020th
- Erste StirnflächeFirst face
- 2121st
- Zweite StirnflächeSecond face
- 2222
- InnenflächeInner surface
- 2323
- AußenflächeOutside surface
- 2424th
- Dritte StirnflächeThird face
- 2525th
- Vierte StirnflächeFourth face
- 2626
- Öffnungopening
- 2727th
- UmfangsflächeCircumferential surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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