DE3442518C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elastisch nachgiebiges Lenkerge
lenk, insbesondere für Achslenker von Nutzfahrzeugen, mit
den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.
Aus der DE-OS 30 08 287 ist ein Lenkergelenk für eine Schub
strebe bekannt, dessen zylindrische, den Gelenkkopf auf
nehmende Lagerachse an seinen Endstücken an einander ge
genüberliegenden Umfangsteilen abgeflacht ist. Diese abge
flachten Achsenendstücke sind jeweils von einer Bohrung
durchsetzt und mittels in diese einzubringenden Befesti
gungsschrauben in einfacher Weise auf einem Lagerbock be
festigbar, der, als vom Lenkergelenk unabhängiges Bauteil,
konstruktiv einfach und gewichtsmäßig günstig ausgelegt
werden kann.
Auf die Lagerachse ist eine aus Kunststoff bestehende Buch
se fest aufgebracht, die in fertig montiertem Zustand des
Gelenkkopfes innerhalb eines gummielastischen Gelenkkopf
futters axial unverschieblich gehalten ist, in dem die
Kunststoffbuchse samt Lagerachse in dieses Futter unter
gleichzeitigem radialen Aufweiten desselben unverdrehbar
eingesetzt wird.
Nach erfolgter Vormontage der Lagerachse im Gelenkkopf ist
deshalb deren Stellung relativ zum Gelenkkopf nicht mehr ver
änderbar. Ein Austausch des gummielastischen Futters ist
zwar möglich, jedoch nur umständlich zu bewerkstelligen.
Desweiteren ist ein Lenkergelenk mit den gattungsbestimmen
den Merkmalen des Anspruches 1 bekannt (DE-OS 24 60 738 -
Fig. 3).
Die Lagerachse dieses Gelenkes dient zur Aufnahme des Ge
lenkkopfes und ist endseitig in Widerlager bildenden Spann
platten des Lagerbockes gehalten. Die Lagerachse durchragt
mittels an ihren Stirnenden vorgesehenen Gewindeschäften
die Spannplatten, die zugleich dazu dienen, die auf die La
gerachse aufgesteckte, sich innerhalb einer Lageröffnung des
Gelenkkopfes befindende Buchse aus elastischem Material vor
zuspannen. Hierzu sind auf die Gewindeschäfte aufgeschraubte
Gewindemuttern an die Spannplatten anzulegen und anzuziehen,
wodurch diese an jeweils eine Stirnfläche der Buchse angelegt
werden und dabei auf diese in axialer Richtung einen Druck
ausüben, so daß sich die Buchse zum Vorspannen in radialer
Richtung ausdehnt.
Diese Konstruktion eines Lenkergelenkes ist reparaturfreund
lich, indem sie einen Austausch der zweiteilig ausgebildeten
Lagerbuchse im Gelenkkopf sowie bei gelösten Spannplatten
ein Verdrehen des Gelenkkopfes relativ zur Lagerachse in je
de gewünschte Gebrauchsstellung des Lenkers gestattet, je
doch erfordert die Befestigung der Lagerachse samt Gelenk
kopf am Lagerbock eine verhältnismäßig aufwendige Konstruk
tion und Montage desselben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkergelenk
mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 erläuterten Merkmalen
anzugeben, das eine einfache, verhältnismäßig leicht bauende
und vorteilhaft zu montierende Konstruktion seines Lager
bockes, eine in einfacher Weise durchzuführende Einstellung
des Gelenkkopfes relativ zur Lagerachse für jede gewünschte
Lenkereinbaustellung sowie einen problemlosen Austausch der
gummielastischen Buchse im Gelenkkopf ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst.
Die mit ihren Enden auf den Lagerbock aufschraubbare Lager
achse erlaubt eine verschraubungsfreie achs- oder unterbau
seitige Anordnung des Lagerbockes an Fahrzeugen. Die bei der
Montage des Lenkergelenkes in den Lagerbock einzuschrauben
den Spannschrauben erzeugen im Zusammenwirken mit den Spann
gliedern auf die Spannplatten eine Kraft, um für die Gummi
elastische Buchse zum nachgiebigen Festlegen des Gelenkkopfes
auf der Lagerachse die erforderliche Buchsenvorspannung zu
bewerkstelligen.
Sind die Spannschrauben am Lagerbock noch nicht angezogen
oder werden diese gelöst, wird damit zugleich die Kraft, mit
der die Spannplatten an die Stirnenden der Buchse angepreßt
werden, entsprechend vermindert oder ganz aufgehoben, so daß
eine Lenkerein- bzw. -nachstellung in eine gewünschte Ge
brauchsstellung relativ zur Lagerachse möglich ist.
Bei aus den Endstücken der Lagerachse entnommenen Spannschrau
ben sind Spannglieder und Spannplatten von der Lagerachse
abnehmbar bzw. die Buchse oder die sie bildenden Buchsen
teilstücke aus der Lageröffnung des Gelenkkopfes leicht
entnehmbar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Lenker
gelenkes sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Neben der Konstruktion eines Lenkergelenkes gemäß DE-OS
24 60 738, von dem die Erfindung ausgeht, ist es aus der
US-PS 23 56 216 bereits bekannt, ein elastisches Gelenk
mit Hilfe einer Anordnung aus Spannschrauben, Spannplatte
und Spanngliedern unter Ausnutzung von Schrägflächen zu
montieren. In diesem Falle bilden jedoch die Spannglieder
die gummielastische Buchse teilweise übergreifende Spann
keile, die mit Hilfe von Spannplatte und Spannschrauben
zum Spannen eines in die Buchse eingreifenden Lagerteils
unter Druck an den Buchsenumfang anpreßbar sind. Die Spann
glieder bilden somit einen Teil des die Buchse aufnehmenden
Gelenkes, wobei diese Gelenkkonstruktion als Lenkergelenk
nicht einsetzbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Lenkergelenkes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt des Lenkergelenkes, dessen
Lagerachse auf dem Lagerbock festgelegt ist,
Fig. 2 eine Draufsicht des Lenkergelenkes und
Fig. 3 einen Querschnitt einer Konstruktionsvarian
te eines Lenkergelenkes.
In Fig. 1 ist als Ganzes mit 10 ein U-förmiger Lagerbock
bezeichnet, dessen zur Lagerung eines Lenkers 12, beispiels
weise eines Achslenkers eines Nutzfahrzeuges, dienender La
gerkörper eine zylindrische Lagerachse 14 bildet, die mit
Lagerachsenendbereichen 16 und 18 auf der ebenen Stirnfläche
jeweils eines der U-Schenkel 20 und 22 des Lagerbockes 10
mittels Spannschrauben 24 und 26 abnehmbar befestigt ist.
28 bezeichnet einen auf der Lagerachse 14 gelagerten, und
von einer Lageröffnung 32 durchdrungenen Gelenkkopf, wobei
in die letztere eine Buchse 36 eingesetzt ist, die aus gummi
elastischem Material besteht und vorzugsweise durch zwei
koaxial zueinander angeordnete Buchsenteilstücke 36′ und 36′′
gebildet ist, die eine zentrale zylindrische Ausnehmung 38
sowie eine sich ins Innere der Lageröffnung 32 konisch ver
jüngende Außenumfangsfläche 40 aufweisen. Die Innenumfangs
fläche der Lageröffnung 32 ist zur Konizität der Buchsen
teilstücke 36′, 36′′ komplementär ausgebildet, wobei die
beiden inneren Stirnflächen der Buchsenteilstücke 36′, 36′′
in der Längsmitte der Lageröffnung 32 aneinander anliegen.
Am äußeren Stirnende jedes Buchsenteilstückes 36′, 36′′ ist
ein Außenflansch 42 angeformt, der eine Stirnfläche 44 bzw.
46 des Gelenkkopfes 28 zumindest teilweise übergreift.
Die geteilte Ausbildung der Buchse 36 ermöglicht eine vor
teilhafte Montage in der Lageröffnung 32. Zur Lagerung des
Gelenkkopfes 28 auf der zylindrischen Lagerachse 14 ist die
se in die Buchse 36 einzuschieben, wobei ihre axiale Länge
so bemessen ist, daß die Außenflansche 42 vorzugsweise über
deren Stirnflächen 48 und 50 überstehen.
Die Lagerachsenendbereiche 16 und 18 sind im Durchmesser
kleiner ausgebildet und auf diese ist jeweils eine als
Ringscheibe ausgebildete Spannplatte 52 bzw. 54 axial ver
schiebbar aufgebracht, die mit ihrer einen Stirnfläche an
jeweils einem der Außenflansche 42 der Buchsenteilstücke
36′ und 36′′ anliegen. Mit Hilfe dieser beiden Spannplatten
52, 54 sind die beiden Buchsenteilstücke 36′ und 36′′ vor
spannbar, indem die Spannplatten 52, 54 um einen entsprechen
den Betrag in axialer Richtung aufeinanderzu verlagert wer
den und dadurch auf die äußeren Stirnenden der Buchsenteil
stücke 36′ und 36′′ eine entsprechende Vorspannkraft ausge
übt wird, die zwischen Gelenkkopf 28 und Lagerachse 14 eine
Radialverspannung der Buchse 36 bewirkt. Beide Spannplatten
52 und 54 sind verdrehsicher auf den Lagerachsenendbereichen
16 und 18 angeordnet, wozu letztere am Umfang mit einer oder
mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Abflachungen
55 ausgestattet sind, wobei der dadurch gegebenen Umfangsform
dieser Lagerachsenendbereiche die Umfangsform der zentralen
Spannplattenausnehmung 56 angepaßt ist.
Ebenso kann die Lagerachse 14 am Umfang, wie Fig. 3 zeigt,
eine oder zwei einander gegenüberliegende Abflachungen 58
und 60 aufweisen und/oder die Umfangsfläche der Lageröff
nung 32 kann mit sich in axialer Richtung erstreckenden Er
höhungen 62 und Vertiefungen 64 ausgestattet sein, wobei
die Buchsenteilstücke 36′, 36′′ am Innenumfang zu den Ab
flachungen 58, 60 komplementär zu gestalten sind. Eine solche
Ausbildung der Lageröffnung 32 ermöglicht es, mit verhält
nismäßig geringen, durch die Spannplatten 52 und 54 auf die
Buchse 36 aufzubringenden Vorspannkräften auszukommen. Eine
solche Gestaltung der Umfangsfläche der Lageröffnung eignet
sich mit besonderem Vorteil für jede beliebige Ausbildung
von Lenkergelenken.
Den Spannplatten 52 und 54 sind jeweils zwei Spannglieder
66 und 68 zugeordnet, die, an den Lagerachsenendbereichen
16 und 18 einander gegenüberliegend, in jeweils einer durch
eine Abflachung gebildeten Vertiefung 70 bzw. 72 eingelegt
sind. Der Boden 74 dieser Vertiefung liegt senkrecht zur
Achse einer jeden Lagerachsenendbereich 16 bzw. 18 quer
durchdringenden Schraubenbohrung 76.
Die eine der beiden, die Vertiefung 70 und 72 in Achsrich
tung der Lagerachse 14 begrenzenden Stirnflächen, nämlich
die von der zugehörigen Spannplatte 52 bzw. 54 abgekehr
te Stirnfläche, bildet eine vorzugsweise unter
45 Grad angeordnete Schrägfläche 78, die mit dem Boden 74
der Vertiefung 70 bzw. 72 einen stumpfen Winkel einschließt.
Die beiden Spannglieder 66 und 68 weisen eine dieser Schräg
fläche 78 zugeordnete und an dieser anliegende schräg Ge
genfläche 80 auf und sind von einem Langloch 82 durchdrungen,
in welches die Schraubenbohrung 76 einmündet und das sich in
Richtung Spannplatte 52 bzw. 54 erstreckt. Die Dicke der bei
den Spannglieder 66 und 68 ist geringfügig größer als die
Tiefe der beiden Vertiefungen 70 und 72.
In angeschraubtem Zustand der Lagerachse 14 am Lagerbock 10
liegt das gemäß Fig. 1 untere Spannglied 68 auf der Stirn
fläche des entsprechenden Lagerbockschenkels 20 bzw. 22 auf.
Die beiden Spannglieder 66 und 68 liegen mit der ihrer schrä
gen Gegenfläche 80 gegenüberliegenden Längskante 84 an der
benachbarten Stirnfläche 86 der zugeordneten Spannplatte 52
bzw. 54 an. Hierzu sind die plattenartig ausgebildeten Spann
glieder 66, 68 vorteilhaft trapezförmig ausgebildet, wobei
sie sich mit ihrer längeren Längskante 84 an der Spannplat
te 52 bzw. 54 abstützen.
Zum Lagern des Gelenkkopfes 28 ist zunächst die Lagerachse
14 in die Buchse 36 einzuschieben. Danach sind die Spann
platten 52 und 54 auf die Lagerachsenendbereiche 16 und 18
aufzustecken und an die ihnen zugekehrte Stirnfläche der
Buchsenteilstücke 36′ bzw. 36′′ anzulegen. In spannungs
freiem Zustand der Buchsenteilstücke 36′, 36′′ nehmen hier
bei die beiden Spannplatten 52 und 54 die in Fig. 1 strich
punktiert eingezeichnete Ausgangslage ein. Nachdem anschließend
in die Vertiefungen 70 und 72 beider Lagerachsenendbereiche
16 und 18 die Spannglieder 66 und 68 eingelegt worden sind,
können die Spannschrauben 24 und 26 durch die Spannglieder
66, 68 und Lagerachsenendbereiche 36′, 36′′ hindurchge
steckt werden, wobei die Spannglieder 66, 68, wie in Fig. 1
strichpunktiert angedeutet ist, aus der ihnen zugeordneten
Vertiefung 70 bzw. 72, aufgrund des gegenseitigen Abstandes
der Spannplatten 52 und 54, noch herausragen. Danach sind die
Spannschrauben 24, 26 in entsprechende Gewindebohrungen
der Lagerbockschenkel 20, 22 einzuschrauben, wobei sich
schließlich der Schraubenkopf 24′ bzw. 26′ der Spannschrau
ben 20, 22 an die Oberseite der an den Lagerachsenendbe
reichen 16 und 18 oben liegenden Spannglieder 66 anlegen
wird. Dies bewirkt bei weiterem Anziehen der Spannschrau
ben 24, 26, daß die Spannglieder 66 und 68 in die Vertie
fungen 70 und 72 hineingedrückt und zugleich unter der durch
die miteinander zusammenwirkenden Schrägflächen 78 und
schrägen Gegenfläche 80 bewirkten Keilwirkung in Richtung
Spannplatte 52 bzw. 54 verschoben werden, wobei die Buchsen
teilstücke 36′ und 36′′ zugleich in dem für solche Lenker
gelenke erforderlichen Umfange radial vorgespannt werden.
Damit wird sowohl die Befestigung der Lagerachse 14 am La
gerbock 10 als auch das Vorspannen der Buchsenteilstücke 36′
und 36′′ gleichzeitig mit Hilfe lediglich zweier Spannschrau
ben 24 und 26 erreicht.
In Abwandlung der beschriebenen Gelenkkonstruktion könnte je
Lagerachsenendbereich 16 und 18 jeweils auch lediglich ein
Spannglied 66 bzw. 68 je Spannplatte 52 bzw. 54 vorgesehen
sein, wobei es gleichgültig ist, ob dieses vom Schrauben
kopf 24′ bzw. 26′ beaufschlagt oder zwischen Lagerbock 10
und Lagerachsenendbereich 16 bzw. 18 vorgesehen ist.
Eine weitere Konstruktionsvariante könnte auch darin be
stehen, die die Axialverlagerung der Spannplatten 52, 54
bewirkende Schrägfläche 78 unmittelbar an der äußeren Stirn
fläche 86 der Spannplatten 52 und 54 vorzusehen und an die
se ein Spannglied anzulegen, das auf der Spannschraube 24
bzw. 26 lediglich axial verschiebbar angeordnet ist. Auch
eine solche Konstruktion würde eine Doppelanordnung von
Spanngliedern 66, 68 je Spannplatte 52 und 54 erlauben.
Claims (5)
1. Elastisch nachgiebiges Lenkergelenk, insbesondere für
Achslenker von Nutzfahrzeugen, das einen von einer Lager
öffnung durchsetzten Gelenkkopf und eine in die Lageröffnung
eingesetzte Buchse aus gummielastischem Material in stoß
absorbierender Schichtstärke aufweist, die auf eine zylin
drische Lagerachse aufgesteckt und mit ihren Stirnenden
zwischen Widerlagern eines Lagerbockes eingespannt ist, wobei
die Widerlager durch auf der Lagerachse axial verschiebbar
angebrachte Spannplatten gebildet sind, die mittels einer
Verschraubung an die ihnen zugeordneten Stirnenden der Buch
se angelegt und gegen diese in Richtung der Lagerachse ver
spannt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerachse (14) in an sich bekannter Weise im Be
reich ihrer Enden (16; 18) mittels jeweils einer diese quer
durchsetzenden Spannschraube (24 bzw. 26) am Lagerbock (10)
festgespannt ist, daß an den Außenseiten der Spannplatten
(52; 54) mindestens je ein Spannglied (66 bzw. 68) anliegt,
das sich an einer an dem betreffenden Ende der Lagerachse
(14) oder an der betreffenden Spannplatte (52 bzw. 54) an
geformten Schrägfläche (78) abstützt und daß beim Anziehen
der Spannschrauben (24; 26) die Spannglieder (66, 68) zumin
dest in Richtung der Schraubenachsen bewegbar sind, wobei
diese Bewegung durch die Schrägflächen (78) in eine auf
einander zugerichtete Bewegung der beiden Spannplatten (52;
54) umgesetzt wird.
2. Lenkergelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannglieder (66 oder 68) Langlöcher (82) aufweisen,
die von den Spannschrauben (24 bzw. 26) durchsetzt sind.
3. Lenkergelenk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannglieder (66 oder 68) plattenförmig ausgebil
det sind und jeweils in eine am Umfang der Lagerachsenend
bereiche (16; 18) vorgesehene Vertiefung (70) eingreifen.
4. Lenkergelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannglieder (66 oder 68) als trapezförmige Platten
ausgebildet sind, an deren kürzerer Längskante eine an der
Schrägfläche (78) anliegende schräge Gegenfläche angeformt
ist.
5. Lenkergelenk nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dessen
Spannplatten jeweils zwei Spannglieder zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einer Spannplatte (52 oder 54) zugeordneten Spann
glieder (66; 68) sich in den Lagerachsenendbereichen (16;
18) einander derart diametral gegenüberliegen, daß bei an
gezogenen Spannschrauben (24, 26) jeweils eines der Spann
glieder (68) zwischen dem Lagerachsenendbereich (16 bzw. 18)
und dem Lagerbock (10) eingespannt ist.
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1985
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