DE19946483A1

DE19946483A1 - Lenkeinrichtung

Info

Publication number: DE19946483A1
Application number: DE19946483A
Authority: DE
Inventors: Michael L Zebolsky
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Heavy Vehicle Systems Group LLC
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: KR100618258B1; SE521277C2; SE9903513D0; ID24549A; AU763249B2; NL1013040A1; CN1249255A; FR2783791B1; ZA995803B; AU5137199A; DE19946483B4; GB2342329B; CA2284303A1; US6113118A; CN1124957C; SE9903513L; BR9904409A; GB2342329A; TR199902379A1; AR020673A1

Abstract

Es wird eine Achsschenkelverbindung zwischen einer Fahrzeuglenkachse und einem Gelenkarm angegeben. Achsschenkelbolzen sind drehbeweglich mit den jeweiligen Enden mit einem Achskörper verbunden und sind drehbeweglich mit den Achsschenkeln verbunden, welche ihrerseits mit den Rädern verbunden sind. Jeder Achsschenkelbolzen ist in einer zylindrischen Bohrung am Achsschenkel drehbeweglich gelagert und darin mittels einer Achsschenkelkappe aufgenommen, welche in der Nähe wenigstens eines Endes angeordnet ist. Ein geschlossenzelliger Schaumstoffeinsatz ist zwischen dem Achsschenkelbolzen und der Achsschenkelkappe angeordnet. Der Einsatz ist vorzugsweise in Achsrichtung komprimiert, so daß er sich weiter komprimieren und expandieren kann, um im wesentlichen vollständig oder nahezu vollständig das Volumen zwischen dem Achsschenkelbolzen und der Achsschenkelkappe einzunehmen. Ein Fettschmiernippel kann an der Achsschenkelkappe ausgebildet sein, und ein Schmierfettdurchgang kann in dem Einsatz ausgebildet sein, um die Schmierung zu erleichtern.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Lenkeinrichtung und insbesondere mit einer Achsschenkel-Gelenkanordnung für eine Lenkeinrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen geschlossenzelligen Schaumstoffeinsatz, welcher zwischen dem Achsschenkelbolzen und dem Lenkarm angeordnet ist.

Zahlreiche Achsschenkel-Gelenkanordnungen sind bekannt. In US-A-5,213,352 (Chalin) ist eine Achsschenkel-Gelenkachsanordnung angegeben, welche eine Achse, einen Gelenkarm, einen Achsschenkelbolzen, welcher schwenkbe weglich mit der Achse und dem Gelenkarm verbunden ist, und eine obere Kappe mit einem Fettschmiernippel aufweist, welche den Achsschenkelbolzen in dem Gelenkarm hält. Ein Axiallager ist zwischen dem Achsschenkelbolzen und dem Gelenkarm angeordnet, um die Reibung und den Verschleiß zu reduzieren. In US-A-3,542,392, 3,441,288 und 2,916,195 sind abgewandelte Ausführungsformen von üblichen Lenkachsanordnungen bekannt. Jede der vorstehend genannten amerikanischen Patentschriften ist durch die ausdrück liche Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung zu rechnen.

Die Lenkachs-Achsschenkelanordnungen der üblichen Bauart haben den Nachteil, daß der Achsschenkelbolzen sich in gewissem Maße in axialer Richtung verlagern kann. Diese Verlagerung relativ zum Gelenkarm bewirkt eine Änderung des Volumens des Luft/Fettvolumens zwischen dem Achs schenkelbolzen und der Achsschenkelkappe oder dem Boden des Gelenk arms. Diese Volumenänderungen führen zu negativen und positiven Druck schwankungen, welche eine Art Pumpwirkung hervorrufen, wodurch Fett ausgestoßen und Wasser oder andere verunreinigende Stoffe von der Dicht grenzfläche zwischen Achsschenkelbolzen und Gelenkarm angesaugt werden.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, die vorstehend beschriebenen Schwierig keiten zu überwinden und Druckschwankungen infolge des Hohlraums zwi schen dem Achsschenkelbolzen und der Achsschenkelbolzenkappe oder dem Bodenausnahmeabschnitt des Gelenkarms zu vermeiden.

Hierzu wird nach der Erfindung ein geschlossenzelliger Schaumstoffeinsatz vorgesehen, welcher zwischen dem Achsschenkelbolzen und der Achsschen kelkappe oder dem Bodenausnahmeabschnitt des Gelenkarms angeordnet wird. Ein Achsschenkelbolzen ist als Zwischenverbindung zwischen einer Fahrzeuglenkachse und einem Gelenkarm angeordnet. Die Achsschenkelbol zen sind schwenkbeweglich mit den jeweiligen Enden eines Achskörpers und schwenkbeweglich mit den Achsschenkel verbunden, welche ihrerseits mit den Rädern verbunden sind. Jeder Achsschenkelbolzen ist in einer zylindrischen Bohrung an dem Achsschenkel drehbeweglich gelagert und darin mittels einer Achsschenkelbolzenkappe festgelegt, welche in der Nähe wenigstens eines Endes vorgesehen ist. Ein geschlossenzelliger Schaumstoffeinsatz ist zwi schen dem Achsschenkelbolzen und der Achsschenkelbolzenkappe angeord net, um den dazwischenliegenden Raum einzunehmen. Der Einsatz ist vor zugsweise in axialer Richtung komprimiert, so daß er sich weiter zusammen drücken oder expandieren kann, um im wesentlichen vollständig oder voll ständig das Volumen zwischen dem Achsschenkelbolzen und der Achsschen kelbolzenkappe oder der Bodenfläche der Gelenkarmbohrung auszufüllen. Ein Fettschmiernippel kann an der Achsschenkelbolzenkappe ausgebildet sein, und ein Fettdurchgang kann zwischen dem Einsatz und der Achsschenkelbol zenkappe ausgebildet sein, um die Schmierung zu unterstützen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Achsschenkel/Achsschenkelbolzenanord nung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines geschlossenzelligen Einsatzes nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer Achsschenkel/Achsschenkelbolzenanord nung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in einer Teilschnittansicht eine Vorderachsanordnung eines Fahrzeugs. Ein starrer Achskörper 1 hat eine im wesentlichen zylindrische Bohrung 2, welche eine im wesentlichen vertikale Achse 5 hat. Die Ausrich tung der zylindrischen Bohrung 2 kann geringfügig unter einem Winkel vor gesehen sein, um einen Radsturz bereitzustellen.

Ein im wesentlichen zylindrischer Achsschenkelbolzen 3 ist in der Bohrung 2 angeordnet. Ein Achsschenkel 4 ist zur Ausführung einer Schwenk- bzw. Drehbewegung um die Achsschenkelbolzenachse 5 vorgesehen. Der Achs schenkel 4 weist eine nach außen verlaufende Radlagerwelle (nicht gezeigt) auf, mit der drehbeweglich ein mit dem Untergrund zusammenarbeitendes Rad (ebenfalls nicht gezeigt) verbunden ist. Der Achsschenkel 4 weist obere und untere Gabelarme 4a, 4b auf, welche jeweils eine zylindrische Bohrung 6a, 6b haben, um die verlängerten Endabschnitte des Achsschenkelbolzens 3 auf zunehmen. Ein Lenkarm ist mit dem Achsschenkel auf eine übliche Art und Weise zur Unterstützung von Lenkbewegungen verbunden.

Die oberen Enden des Achsschenkelbolzens 3 verlaufen jeweils in der Boh rung 6a, 6b oder dem Achsschenkel 4 und sind drehbeweglich passend in einer Buchse 7 angeordnet, um eine relativ leichtgängige Drehbewegung zwischen dem Achsschenkel 4 und dem Achskörper 1 zu erreichen. Ringförmi ge, flexible Dichtungen 8 sind in der Bohrung 6a angebracht. Eine erste Dichtung ist um den Achsschenkelbolzen zwischen dem Achsschenkelbolzen und der Achsschenkelbohrung angebracht. Eine zweite Dichtung ist zwischen der Achsschenkelbohrung und einer Achsschenkelbolzenkappe 9 vorgesehen. Diese Dichtungen verhindern den Eintritt von Staub und Feuchtigkeit sowie das Austreten von Schmierfett, um die Lagerflächen zwischen dem Achs schenkelbolzen 3, der Bohrung 6a, 6b des Achsschenkels und der Buchse 7 zu schützen.

Am oberen Ende der Bohrung 6a verschließt eine Achsschenkelkappe 9 die Bohrung dicht und arbeitet mit dem Achsschenkel 4 über eine Gewindever bindung zusammen. Eine Dichtung 8 ist zwischen der Achsschenkelkappe 9 und der Achsschenkelbohrung angeordnet, um einen dichten Abschluß da zwischen zu bilden. Ein Fettschmiernippel 11 ist an der Achsschenkelkappe 9 ausgebildet, um zu ermöglichen, daß Schmiermittel zwischen der Achsschen kelkappe und dem Achsschenkelbolzen eingebracht werden kann und die Lagerflächen zwischen dem Achsschenkelbolzen 3, dem Achsschenkel 4 und der Buchse 7 zu schmieren.

Ein geschlossenzelliger Schaumstoffeinsatz 10 ist zwischen dem Achsschen kelbolzen 3 und der Achsschenkelkappe 9 angeordnet, um im wesentlichen den dazwischenliegenden Raum auszufüllen. Der Einsatz 10 ist vorzugsweise geringfügig komprimiert, um ein Expandieren oder ein weiteres Komprimieren zuzulassen, wenn der Achsschenkelbolzen 3 in axialer Richtung eine trans latorische Bewegung ausführt. Der Einsatz 10 dient dazu, eine Änderung im Luft/Fettvolumen auszuschalten, wenn der Achsschenkelbolzen 3 sich in axialer Richtung relativ zum Achsschenkel bewegt. Eine solche Anordnung verhindert, daß positive oder negative Druckschwankungen auftreten, welche sonst eine Art Pumpwirkung hervorrufen, um Schmierfett auszustoßen und Wasser und andere kontaminierende Stoffe von der Umgebung zu der Grenz fläche von Achsschenkelbolzen/Achsschenkel/Dichtung anzusaugen. Der Einsatz 10 ist vorzugsweise in Form einer Scheibe hergestellt, um im wesentli chen den Zwischenraum zwischen dem Achsschenkelbolzen 3 und der Achs schenkelkappe 9 auszufüllen. Eine Ausnehmung 13 kann im Einsatz 10 ausge bildet sein, um einen Kontakt des Einsatzes mit der Drehbewegungsgrenz fläche zwischen dem Achsschenkelbolzen 3 und der Buchse 7 zu verhindern oder zu reduzieren, um Verschleißerscheinungen zu reduzieren.

Der geschlossenzellige Schaumstoffeinsatz 10 läßt sich einfach einbauen. Nachdem der Achsschenkel 4, der Achsschenkelbolzen 3 und der Achskörper 1 zusammengebaut sind, wird der Einsatz in die Bohrung 6a unter Anlage gegen den oberen Abschnitt des Achsschenkelbolzens 3 eingesetzt. Die Achs schenkelkappe 9 wird dann in die Gewindegänge 12 der Bohrung 6a des Achsschenkels 4 eingeschraubt. Die Achsschenkelkappe 9 wird angezogen, so daß sie engsitzend mit der Dichtung 8 zusammenarbeitet und der Einsatz 10 wird geringfügig zusammengedrückt. Durch das geringfügige Zusammen drücken des Einsatzes 10 wird der Einsatz 10 vorbelastet, wodurch ermöglicht wird, daß der Einsatz expandieren kann, wenn der Abstand zwischen dem Achsschenkelbolzen 3 und der Kappe 9 größer wird. Die Vorbelastung wirkt auch jeglicher Kompressionsvoreinstellung entgegen, welche bei den normalen Einsatzbedingungen des Einsatzes auftreten. Der Einsatz kann an dem jeweili gen Ende des Achsschenkelbolzens 3 vorgesehen werden, unabhängig davon, ob eine zweite Achsschenkelkappe 9 eingesetzt wird oder nicht.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 kann ein Schmierfettdurchgang 14 zwi schen der Grenzfläche der Achsschenkelkappe 9 mit dem Einsatz 10 ausgebil det sein, um den Durchgang des Schmierfetts von dem Fettschmiernippel 11 zu den Lagerflächen zwischen dem Achsschenkelbolzen 3, dem Achsschenkel bzw. dem Gelenkarm 4 und der Buchse 7 zu erleichtern. Der Schmierfett durchgang kann als eine Ausnehmung entweder in der Achsschenkelkappe 9 oder der oberen Fläche des Einsatzes 10 ausgebildet sein.

Das untere Ende des Gelenkarms ist vorzugsweise wie der vorstehend be schriebene obere Teil des Gelenkarms 4 ausgebildet. Es ist jedoch noch zu erwähnen, daß eine zweite Achsschenkelkappe durch ein massives Teil des Achsschenkel ersetzt werden kann, welcher eine abgeschlossene Ausneh mung hat, um den zum Boden verlaufenden Abschnitt des Achsschenkelbol zens aufzunehmen. Wenn nur eine Achsschenkelkappe vorhanden ist, kann ein geschlossenzelliger Schaumstoffeinsatz,in der Bodenausnehmung des Bodenabschnitts des Gelenkarms zwischen dem Gelenkarm und dem Achs schenkelbolzen vorgesehen sein.

Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung erläutert worden sind, ist die Erfindung natürlich nicht auf die dort beschriebe nen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

1. Lenkeinrichtung, welche folgendes aufweist:
einen Achskörper (1), welcher eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Bohrung (2) hat;
einen Achsschenkelbolzen (3), welcher durch die Bohrung (2) verläuft und obere und untere Abschnitte hat, welche von dem Achskörper (1) weg verlaufen;
einen Achsschenkel (4), welcher obere und untere Gabel abschnitte (4a, 4b) hat, die jeweils eine ausgerichtete Bohrung (6a, 6b) haben, und die um einen der oberen und unteren verlängerten Abschnitte des Achsschenkelbolzens (3) drehbeweglich angeordnet sind, um eine Drehverbindung zwischen dem Achsschenkel (4) und dem Achskörper (1) zu bilden;
eine Verschlußeinrichtung (9) zum Verschließen der jeweils ausgerichteten Bohrungen (6a, 6b) der Gabelabschnitte (4a, 4b) des Achsschenkels (4) und zum Festlegen des Achsschenkelbolzens (3) in denselben; und
wenigstens einen Einsatz (10), welcher zwischen dem Achs schenkelbolzen (3) und der Verschlußeinrichtung (9) angeordnet ist, um einen dazwischenliegenden Raum im wesentlichen einzunehmen.

2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung eine Achsschenkelkappe (9) aufweist, welche lösbar mit einem der Gabelabschnitte (4a, 4b) verbunden ist, um eine zugeordnete Bohrung (6a, 6b) zu verschließen.

3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsschenkelkappe (9) ferner einen Fettschmiernippel (11) aufweist, welcher derart ausgebildet ist, daß in die zugeordnete Bohrung das Schmiermittel eingebracht werden kann.

4. Lenkeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Einsatz (10) zwischen dem Achsschenkelbolzen (3) und der Achsschenkelkappe (9) angeordnet ist, wobei ein Schmier fettdurchgang (14) längs einer Grenzfläche zwischen dem Einsatz (10) an der Achsschenkelkappe (9) ausgebildet ist, um die Verteilung des Schmiermittels zu einer zweiten Grenzfläche zwischen dem Achs schenkel (4) und dem Achsschenkelbolzen (3) zu unterstützen.

5. Lenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Einsatz (10) aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff hergestellt ist, komprimiert unter einem Vorbelastungszustand eingesetzt ist, und sich somit weiter expandieren oder komprimieren kann, um kontinuierlich Druck schwankungen zu reduzieren, welche durch eine axiale Bewegung des Achsschenkelbolzens (3) relativ zum Achsschenkel (4) verursacht werden.

6. Lenkeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung eine Achsschenkelkappe (9) aufweist, welche lösbar an den jeweiligen Gabelabschnitten (4a, 4b) angeordnet ist, um die jeweiligen Bohrungen (6a, 6b) zu verschließen, daß jede Achs schenkelkappe (9) einen Fettschmiernippel (11) aufweist, um Schmier mittel in die Bohrungen einzubringen, und daß der wenigstens eine Einsatz von zwei Einsatzteilen (10) gebildet wird, welche jeweils zwischen dem Achsschenkelbolzen (3) und den Schenkelkappen (9) angeordnet sind, und ein Schmierfettdurchgang (14) an einer Grenz fläche zwischen der jeweiligen Achsschenkelkappe (9) und dem Einsatz (10) ausgebildet ist.