DE4001597C2 - Sturzeinstellvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Sturzes eines über einen Lenker und ein Federbein an der Karosserie aufgehängten Rades eines Kraftfahrzeuges und geht aus von einer aus der DE 23 27 609 B2 bekannten Vorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer derartigen bei Kraftfahrzeugen häufig eingesetzten Vorrichtung kann der Fall auftreten, daß der eingestellte Sturzwinkel nicht mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt, da bei der Montage Fehler auftreten können oder sich der Winkel durch Deformation von Bauteilen ändern kann. Dies führt dazu, daß die Reifen des Kraftfahrzeugs ungleichmäßig abgenutzt werden, wobei die Funktionsfähigkeit und der Fahrkomfort des Kraftfahrzeugs verschlechtert werden.

Zur Lösung dieses Problems sind verschiedene Aufhängungen vorgeschlagen worden, beispielsweise in der US 3 917 308 und der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 60-17 409 Y2, bei denen der Sturzwinkel einstellbar ist. Bei diesen bekannten Strebenaufhängungen ist jeweils ein Sturzeinstellmechanismus mit dem Federbein und dem Achsschenkel verbunden.

Die US 3 917 308 offenbart einen Sturzeinstellmechanismus, bei dem ein Achsschenkel mit einem U-förmigen Haltearm mittels einer Einstellschraube und einem Drehbolzen, die vertikal beabstandet sind, verbunden ist, wobei der Haltearm an einer Strebe befestigt ist. Die Einstellschraube hat ein Paar exzentrischer Scheiben, die um ihren Schaft befestigt sind. Die exzentrischen Scheiben sind in Aussparungen in dem Haltearm eingesetzt, und die Einstellschraube durchgreift verschieblich Führungsschlitze, die in einer Sturzwinkeleinstell­ richtung durch den Haltearm verlaufen. Die exzentrischen Scheiben müssen winkelmäßig exakt positioniert sein, um einen vorbestimmten Sturz einzustellen. Wenn die Einstellschraube gelöst wird, rotieren die exzentrischen Scheiben frei, wodurch das obere Ende des Achsschenkels um die Achse des Drehbolzens gedreht werden kann, was zu einer Änderung des Sturz­ winkels führt.

In der JP 60-17 409 Y2 enthält der Sturzeinstellmechanismus ebenfalls eine Einstellschraube und einen Drehbolzen, die vertikal beabstandet sind und einen Haltearm und einen oberen Endabschnitt eines Achsschenkels durchgreifen. Die Einstellschraube hat ein exzentrisches, scheibenförmiges Einstellstück, das um die Schraube befestigt ist und in eine Bohrung des Achsschenkels eingreift. Das Einstellstück hat einen einstückig angesetzten Hebel, mit dem es um eine Achse der Einstellschraube drehbar ist, so daß der obere Endabschnitt des Achsschenkels um die Achse des Drehbolzens zur Einstellung des Sturzwinkels geschwenkt wird. Der Sturzeinstellmechanismus hat einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau und ist dementsprechend teuer. Außerdem muß der Hebel zur Einstellung des Sturzwinkels in einer Position gedreht werden, nachdem die Einstellschraube gelöst ist, woraufhin die Schraube angezogen werden muß, während das Einstellstück in seiner Position gehalten ist. Damit ist der Sturzeinstellvorgang schwierig auszuführen.

In der DE 23 27 609 ist bereits eine Sturzeinstellvorrichtung offenbart, bei der gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 eine Einstellschraube zueinander fluchtende als Langlöcher ausgebildete Bohrungen in den Befestigungsflanschen einer schellenartigen Halterung für ein Federbein sowie eine Bohrung im Endabschnitt des Achsschenkels durchsetzt. Hierbei sitzt der Schaft der Einstellschraube dicht, d. h. ohne nennenswertes seitliches Spiel, in der Bohrung des Achsschenkels.

Um den Sturz verstellen zu können, ist bei der vorbekannten Sturzeinstellvorrichtung der Schaft der Einstellschraube an beiden Endabschnitten formschlüssig mit jeweils einer Exzenterscheibe verbunden, die gemeinsam mit der Einstellschraube die Lage des Schraubenschaftes bzw. Exzenterbolzens in den Langlöchern geändert werden kann, ist für die Exzenterscheiben eine vertikale Zwangsführung erforderlich. Diese besteht aus parallelen, nach außen abgebogenen Wandabschnitten der Flansche, die so auf die Abmessungen der Exzenterscheiben abgestimmt sein müssen, daß sie kein seitliches Spiel der Exzenterscheiben beim Drehen der Einstellschrauben zulassen, sondern hierbei die Exzenterscheiben in vertikaler Richtung glatt führen, wobei sich dann der Exzenterbolzen in den senkrecht zur Achse der Strebe verlaufenden Langlöchern verschiebt.

Diese Ausbildung ist insbesondere wegen der Zwangsführung der Exzenterscheiben sehr aufwendig. Außerdem müssen die als getrennte Bauteile vorgesehenen Exzenterscheiben so ausgebildet sein, daß sie formschlüssig und drehfest mit dem Exzenterbolzen verbindbar sind. Damit ist die vorbekannte Sturzeinstellvorrichtung mit erheblichen Herstellungskosten verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sturzeinstellvorrichtung der betrachteten Art so weiterzuentwickeln, daß sie einen erheblich einfachereren Aufbau hat.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung weist die Exzenterschraube einen Schaftabschnitt größeren Durchmessers und einen hierzu exzentrisch verlaufenden Abschnitt kleineren Durchmessers auf, die unterschiedlich verlaufende Langlöcher in den Befestigungsflanschen der schellenartigen Halterung durchgreifen. Während der Abschnitt größeren Durchmessers in einem senkrecht zur Federbeinachse verlaufenden Langloch sitzt und außerdem den Achsschenkel durchgreift, sitzt der exzentrisch angeordnete Abschnitt kleineren Durchmessers in einem Langloch, welches parallel zu der Achse des Federbeins verläuft. Durch diese Ausbildung kann durch Drehung der Exzenterschraube der Sturz verstellt werden, ohne daß eine zusätzliche Exzenter-Zwangsführung nach Art der abgewinkelten Wandabschnitte gemäß der DE 23 27 609 B2 erforderlich ist. Damit erhält die erfindungsgemäße Sturzeinstellvorrichtung einen äußerst einfachen Aufbau, indem sie lediglich aus der besonders ausgebildeten, einstückigen Exzenterschraube und zwei senkrecht zueinander verlaufenden Langlöchern besteht.

Durch die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene seitliche Führung der Exzenterschraube sowohl in den Langlöchern der beiden Flansche am Schaftabschnitt kleineren Durchmessers als auch in der Achsschenkelbohrung wird ferner insbesondere ein seitliches Verkanten zuverlässig verhindert. Auch nach oben und unten ist die Exzenterschraube durch die Langlöcher sowie die enge Einpassung in der Achsschenkelbohrung gesichert.

Exzenterschrauben sind zwar aus den verschiedensten Druckschriften bekannt, jedoch wird die erfindungsgemäße Ausbildung nicht nahegelegt. So ist aus der US 4 491 339 zwar ein an einem Bolzen exzentrisch angeordneter Gewindeabschnitt offenbart, jedoch nicht eine Führung von zwei axial zueinander versetzt angeordneten Einstellschraubenabschnitten in zueinander senkrechten Führungsöffnungen, wie dies für die vorliegende Erfindung wesentlich ist.

In der DE-OS 23 27 609 ist im Anspruch 1 sowie auch in der Beschreibung zwar von einer Exzenterschraube die Rede. Diese besitzt einen Exzenterbolzen und mindestens eine Exzenterscheibe. Es ist in dieser Schrift nirgends eine Anregung zu finden, von dieser Ausbildung der Schraube mit mindestens einer Exzenterscheibe abzugehen. Bereits der allgemein gehaltene Anspruch 2 dieser Schrift beinhaltet ausschließlich Langlöcher mit radial zur Stoßdämpferachse gerichteter Längsachse. Dies entspricht auch der Version der oben erwähnten DE 23 27 609 B2 mit mindestens einem derart ausgebildeten Exzenterelement.

Erfindungsgemäß ist vorzugsweise die obere Schraubverbindung gemäß Anspruch 1 als Exzenterschraubverbindung ausgebildet.

Ferner sind vorzugsweise den beiden unterschiedlichen Langlöchern gemäß Anspruch 1 entsprechende Langlöcher auch in an den Befestigungsflanschen anliegenden Flanschabschnitten eines Verstärkungsteils der schellenartigen Halterung ausgebildet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Er­ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen.

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Sturzeinstellvorrichtung einer Strebenauf­ hängung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei Führungsschlitze in strichpunktierter Linie in einer Vorderan­ sicht und einer Rückansicht zusätzlich zur Erläuterung dargestellt sind;

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Einstellschraube gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine vergrößerte Vorderansicht der Sturzein­ stellvorrichtung gemäß Fig. 1.

Mit Bezug auf Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 12 eine Antriebswelle eines Rades 11, 13 einen Querlenker und 14 einen Achsschenkel, der sich von einer Nabenanordnung des Rades 11 erstreckt. Der Achsschenkel 14 ist an seinem oberen Ende 142 mit einer im wesentlichen U-förmigen Halterung 18 verbunden, die an einem unteren Endabschnitt 152 eines Federbeins 15 befestigt ist. Das Federbein 15 bildet einen Stoßdämpferschaft einer Federbeinaufhängung und ist an seinem oberen Endabschnitt 154 über eine Schraubenfeder 16 und eine Strebenbefesti­ gung 17 an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen befestigt.

Wie Fig. 2 zeigt, enthält die Halterung 18 einen gewölbten Gurtabschnitt 182, der an dem unteren Endab­ schnitt 152 des Federbeins 15 befestigt ist. Der gewölbte Gurtabschnitt 182 besteht aus einem Paar Hauptabschnitten 183, 183 und zwei vertikal beabstandeten Gurtabschnitten 185, 185, die die beiden Hauptabschnitte 183, 183 über­ brücken. Ein seitlicher Rand 187 jedes der Hauptabschnitte 183, 183 endet in einem Paar paralleler Flansche 186, 186, wobei der seitliche Rand 187 von den Gurtabschnitten 185 entfernt ist. Ein kanalförmiges Verstärkungsteil 23 ist zwischen den Flanschen 186, 186 der Halterung 18 angeordnet und an seinem Flanschabschnitten 234, 234 befestigt. Die Flanschabschnitte 234, 234 des Verstär­ kungsteils 23 erstrecken sich parallel zu den Flanschen 186, 186, und der Schenkelabschnitt bzw. Verstärkungs­ abschnitt 232 befindet sich in Kontakt mit dem unteren Endabschnitt 152 des Federbeins 15 zur Verstärkung der Flan­ sche 186, 186 des Verbindungsarms 18. Das obere Ende 142 des Achsschenkels 14 ist verschieblich zwischen den Flanschabschnitten 234, 234 angeordnet und an den Flanschen 186, 186 des Verbindungsarms 18 mittels einer Sturzeinstellschraube 19 und einem Drehbolzen 20 befestigt, wobei letzterer unter der Sturzeinstell­ schraube 19 angeordnet ist.

Die Sturzeinstellschraube 19 hat einen exzentrischen Schaftabschnitt 192. Der Schaftabschnitt 192 enthält einen Abschnitt 194 größeren Durchmessers, der in einem Abschnitt 196 kleineren Durchmessers endet. Eine Achse C1 des Abschnitts 194 größeren Durchmessers liegt parallel zu einer Achse C2 des Abschnitts 196 kleineren Durchmessers, wobei die Achsen einen Abstand l voneinander haben.

Die Flansche 186, 186 der Halterung 18 haben Schlitze 188 und 189, während die Flanschabschnitte 234, 234 des Verstärkungsteils 23 Schlitze 236 und 238 haben. Der Abschnitt 194 größeren Durchmessers der Sturzeinstellschraube 19 verläuft verschieblich durch den Schlitz 188 und führt durch den Schlitz 236. Wie in Fig. 2 mit der strichpunktierten Linie dargestellt ist, verläuft der Schlitz 188 in einer Sturzeinstell­ richtung (in lateraler Richtung), während der Schlitz 236 dieselbe Form aufweist und mit dem Schlitz 188 übereinstimmt. Somit wird der Abschnitt 194 größeren Durchmessers der Sturzeinstellschraube 19 von den Schlitzen 188 und 236 in der Sturzeinstellrichtung geführt. Der Abschnitt 196 kleineren Durchmessers der Sturzeinstellschraube 19 verläuft verschieblich durch die Schlitze 189 und 238. Der Schlitz 189 ist parallel zu der axialen Richtung 156 des Federbeins 15 ausgebildet (in einer vertikal zur Blattebene der Fig. 2 liegenden Richtung), so daß der Abschnitt 196 kleineren Durch­ messers in dieser Richtung geführt ist. Der Schlitz 238 hat dieselbe Form und stimmt mit dem Schlitz 189 überein.

Das obere Ende 142 des Achsschenkels 14 enthält eine Bohrung 144, durch die der Abschnitt 194 größeren Durchmessers drehbar und im wesentlichen bündig ver­ läuft.

Bei der Verbindung des Achsschenkels 14 mit der am Federbein 15 befestigten Halterung 18 wird das obere Ende 142 des Achsschenkels 14 zwischen den Flanschab­ schnitten 234, 234 des Verstärkungsteils 23 angeordnet, und dessen obere Ecke 146 wird, wie Fig. 4 zeigt, mittels der Sturzeinstellschraube 19 und die untere Ecke 148 durch den Drehbolzen 20 befestigt. Hierbei wird der Schaft 192 der Sturzeinstellschraube 19 von den Schlitzen 188 und 236 durch die Bohrung 144 geführt, so daß der Durchmesser 196 kleineren Durchmessers die Schlitze 189 und 238 durchgreift und nach außen aus dem Schlitz 189 vorsteht. Eine Bundmutter 25 wird auf den vorstehenden Teil des Abschnitts 196 kleineren Durchmessers aufge­ schraubt, um die Sturzeinstellschraube 19 festzuziehen. Die Sturzeinstellschraube 19 ist so gestaltet, daß sie einen vorbestimmten Sturzwinkel hervorruft, wenn sie in eine Position gebracht ist, in der eine exzentrische Richtung oder die durch die Pfeile in Fig. 3 angezeigte Richtung parallel zur axialen Richtung 156 des Federbeins 15 liegt. Um die Einstellung des vorbestimmten Sturz­ winkels zu erleichtern, ist eine Markierung Po als Be­ zugspunkt für den vorbestimmten Sturzwinkel an einem Flansch 186 in der Nähe des Kopfes 198 der Sturzeinstell­ schraube 19 angebracht, während der Kopf 198 mit einer Markierung als Standardposition So versehen ist, die die exzentrische Richtung anzeigt. Der Kopf 198 hat ferner mehrere Markierungen, die in gleichmäßigen Winkelabständen beabstandet sind.

Wenn der Sturzwinkel von einem eingestellten Winkel abweicht, werden der Drehbolzen 20 und die Bund­ mutter 25 gelöst. In diesem Zustand wird der Kopf 198 der Sturzeinstellschraube 19 mit einem Mutter­ schlüssel im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn gedreht, wobei der Abschnitt 194 größeren Durchmessers der Sturzeinstellschraube 19 in den Schlitzen 188 und 236 in Sturzeinstellrichtung gleitet, während sich der Abschnitt 196 kleineren Durchmessers in den Schlitzen 189 und 238 in axialer Richtung 156 bewegt. Dabei wird das obere Ende 142 des Achsschenkels 14 um einen Winkel um die Mitte des Drehbolzens 20 gedreht, so daß ein relativer Winkel zwischen dem Achsschenkel 14 und dem Federbein 15 zur Einstellung des Sturzwinkels geändert wird. Nach Beendigung der Einstellung des Sturzwinkels werden die geflanschte Mutter 25 und der Drehbolzen 20 fest­ gezogen, um den Achsschenkel 14 an dem Verbindungsarm 18 zu befestigen.

Die erfindungsgemäße Sturzeinstellvorrichtung erleichtert die Einstellung bei der Korrektur eines geänderten Sturz­ winkels und die Einstellung des Sturzwinkels, so daß eine ungleichförmige Abnutzung der Reifen vermieden werden kann. Dies verbessert die Betriebsfähigkeit und den Fahrkomfort des Fahrzeugs.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Einstellen des Sturzes eines über einen Lenker und ein Federbein an der Karosserie aufgehängten Rades eines Kraftfahrzeuges, bei der der untere Endabschnitt des Federbeins von einer schellenartigen Halterung umgriffen und gehalten ist, die zwei plattenförmige parallel zueinander verlaufende Befestigungsflansche aufweist, zwischen denen ein oberer Endabschnitt eines Achsschenkels mittels zweier in Abstand übereinander und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Schraubverbindungen gehalten ist, von denen eine als Exzenterschraube ausgebildet ist, die zueinander fluchtende, als Langlöcher ausgebildete Bohrungen in den Befestigungsflanschen sowie eine Bohrung im Endabschnitt des Achsschenkels durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterschraube (19) einen Schaftabschnitt (194) mit größerem Durchmesser und dazu versetzt einen Schaftabschnitt (196) mit kleinerem Durchmesser aufweist, wobei der Schaftabschnitt (194) mit dem größeren Durchmesser das sich senkrecht zur Achse des Federbeinss (15) erstreckende Langloch (188) in dem einen Befestigungsflansch (186) sowie die Bohrung (144) im Achsschenkel (14) durchsetzt, und der Schaftabschnitt (196) mit dem kleineren Durchmesser das parallel zur Achse des Federbeins (15) verlaufende Langloch (189) in dem anderen Befestigungsflansch (186) durchsetzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schraubverbindung (19, 25) als Exzenterschraubverbindung ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden unterschiedlichen Langlöchern (188, 189) entsprechende Langlöcher (236, 238) auch in an den Befestigungsflanschen (186, 186) anliegenden Flanschabschnitten (234, 234) eines Verstärkungsteils (23) der schellenartigen Halterung (18) ausgebildet sind.