DE19946483A1 - Lenkeinrichtung - Google Patents
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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 (6)
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.
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.
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