DE3442518C2 - - Google Patents

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.