DE102005023932A1

DE102005023932A1 - Lenker für Fahrwerke oder Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102005023932A1
Application number: DE102005023932A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Nickels; Peter Dipl.-Ing.(FH) Schmitt
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2025-05-25
Also published as: DE102005023932B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lenker (4) für Fahrwerke oder Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Führung von Nutzfahrzeugachsen, mit einem Verbindungselement (12), an dessen Enden je ein Gelenklager (1, 2) befestigt ist, beinhaltend je einen in einem Gelenkgehäuse (6) über einen elastisch verformbaren Federkörper (8) gelagerten Innenkörper (10), wobei die Mittelachsen (22, 23) der Gelenklager (1, 2) gegenüber der Verbindungselementachse (24) um eine Stück versetzt angeordnet sind. DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, dass die Gelenklager (1, 2) am Verbindungselement (12) derart befestigt sind, dass der Versatz (x) ihrer Mittelachsen (22, 23) in Bezug zur Verbindungselementachse (24) gegenläufig ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lenker für Fahrwerke oder Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Führung von Nutzfahrzeugachsen, mit einem Verbindungselement, an dessen Enden je ein Gelenklager befestigt ist, beinhaltend je einen in einem Gelenkgehäuse über einen elastisch verformbaren Federkörper gelagerten Innenkörper, wobei die Mittelachsen der Gelenklager gegenüber der Verbindungselementachse um ein Stück versetzt angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein Gelenklager für die Lagerung von Lenkern in Kraftfahrzeugen ist beispielsweise in der DE 39 36 775 A1 beschrieben, welches aus einem metallischen Gehäuse mit Lagerschale, einem metallischen Gelenkkopf als Innenkörper und einem zwischen dem Gelenkkopf und dem Gehäuse angeordneten Elastomerkörper besteht. Solche Gelenklager werden auch als Molekularlager bezeichnet.

Zur Steigerung der Lebensdauer solcher Gelenklager sowie zur Vergrößerung der übertragbaren Lasten werden sie manchmal in verstärkter Ausführung eingesetzt, d.h. dass das Gelenklager zwar ein Gehäuse mit üblichen Dimensionen aufweist, jedoch die Lagerschale dicker als üblich ausgeführt wird, um eine größere Vorspannung innerhalb des Gelenklagers zu erzielen. Als unerwünschte Folge dieser Vorspannung stellt sich ein Versatz zwischen der Mittelachse des Gelenklagers und der Verbindungselementachse ein. Bei Vorhandensein von zweien solcher Gelenklager am Verbindungselement, zum Beispiel einem Lenkerrohr werden diese üblicherweise dort derart befestigt, dass sich ein gleichläufiger Versatz, d.h. in Bezug zur Lenkerrohrachse auf derselben Seite ergibt. Dies führt dazu, dass der Lenker die Tendenz hat, seitlich auszuknicken, wenn er unter Druckkraftbeanspruchung gerät.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Lenker der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass die Gefahr des seitlichen Ausknickens reduziert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Indem die Gelenklager am Verbindungselement derart befestigt sind, dass der Versatz ihrer Mittelachsen in Bezug zur Verbindungselementachse gegenläufig ist, ergibt sich bei Druckbelastung des Lenkers eine im wesentlichen S-förmige Verformungslinie, mit zwei in gegenläufiger Richtung verformten Lenkerabschnitten wobei am Übergang der Lenkerabschnitte, etwa mittig des Lenkers eine Stelle ohne Verformung vorhanden ist. Die Stellen größter Verformung liegen folglich im Bereich der Gelenklager und nicht in der Mitte, zudem sind die Verformungen dort gering, wodurch die Gefahr des seitlichen Ausknickens deutlich reduziert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Gelenklagern um standardisierte Gelenklager, welche in um 180 Grad zueinander verdrehter Lage an einem Lenkerrohr befestigt sind. Dann braucht der gegenläufige Versatz nicht dadurch erzeugt werden, dass die Gelenklager unterschiedlich aufgebaut sind.

Der Innenkörper wird bevorzugt durch eine Gelenkkugel gebildet, von welcher seitlich Gelenkzapfen weg ragen, welche beispielsweise zur Befestigung an einer geführten Achse ausgebildet sind.

Besonders bevorzugt wird der verformbare Federkörper durch wenigstens eine Elastomerschicht gebildet, welche zwischen der Gelenkkugel und einer Lagerschale unter Vorspannung gehalten ist.

Zeichnungen
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
1 eine Teilquerschnittsdarstellung eines an einem Lenker befestigten Gelenklagers, mit Versatz zwischen der Lenkerrohrachse und der Gelenkmittelachse;
2 eine Seitenansicht eines Lenkers mit zwei Gelenklagern und gegenläufigem Versatz zwischen Lenkerrohrachse und Gelenkmittelachsen;
3 eine schematische Darstellung des Lenkers von 2 unter Druckkraftbelastung;
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Gelenklager ist eines von zwei an den Enden eines Lenkers 4 befestigten Gelenklagern 1, 2, wobei der Lenker gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Führung einer Nutzfahrzeugachse an einem Fahrzeugrahmen dient.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Gelenklagern 1, 2 um standardisierte Gelenklager, beinhaltend je ein in einem Gelenkgehäuse 6 über einen elastisch verformbaren Federkörper 8 gelagerten Innenkörper 10. Die Gelenkgehäuse 6 der Gelenklager 1, 2 sind an den Enden eines Lenkerrohres 12 des Lenkers 4 befestigt, vorzugsweise durch Reibschweißung und beispielsweise als zylindrische Gelenkhülsen ausgebildet, mit zylindrischer radial innerer Umfangsfläche 14. Der Innenkörper 10 wird bevorzugt durch eine zentrale Gelenkkugel gebildet, von welcher seitlich Gelenkzapfen 16 weg ragen, welche beispielsweise zur Befestigung an der geführten Achse ausgebildet sind. Besonders bevorzugt wird der verformbare Federkörper 8 durch wenigstens einen Elastomerkörper gebildet, welche zwischen der Gelenkkugel 10 und einer Lagerschale 18 unter Vorspannung gehalten ist. Die hierdurch axial und radial nach außen gedrängte Lagerschale 18 stützt sich einerseits an der radial inneren Umfangsfläche 14 des Gelenkgehäuses 6 und andererseits an einem Ring 20 ab, welcher in eine umlaufende Nut in der radial inneren Umfangsfläche 14 eingesetzt ist.
Die Gelenklager 1, 2 ermöglichen in bekannter Weise radiale, axiale, rotatorische und kardanische Bewegungen des Innenkörpers 10 gegenüber dem Gelenkgehäuse 6 durch molekulare Verformungen des Elastomerkörpers 8. Zur Steigerung der Lebensdauer der Gelenklager 1, 2 sowie zur Vergrößerung der übertragbaren Lasten weist das Gelenkgehäuse 6 zwar übliche Dimensionen auf, jedoch wird die Lagerschale 18 dicker als üblich ausgeführt, um eine größere Vorspannung des Elastomerkörpers 8 innerhalb des Gelenklagers 1 zu erzielen. Als Folge dieser Vorspannung stellt sich ein Versatz x zwischen der Mittelachse 22 des Gelenklagers 1 und der Lenkerrohrachse 24 ein.
Die Gelenklager 1,2 sind am Lenkerrohr 12 derart befestigt, dass ihre Mittelachsen 22, 23 in Bezug zur Lenkerrohrachse 24 gegenläufig versetzt angeordnet sind, wie aus 2 hervorgeht. Der Versatz x ist bei beiden Gelenklagern 1, 2 in etwa gleich groß. Hierzu sind die vorzugsweise standardisierten Gelenklager 1, 2 identisch aufgebaut und lediglich in um 180 Grad zueinander verdrehter Lage am Lenkerrohr 12 befestigt.
3 zeigt mit gerader Linie schematisch die Form des unbelasteten Lenkers 4 und den Lenker 4 unter Belastung durch eine Druckkraft F, wie sie im Betrieb auftritt, wobei die gezeigten Verformungen lediglich beispielhaft und unabhängig von den in 2 gezeigten Versatzrichtungen sind. Indem die Gelenklager 1, 2 am Lenkerrohr 12 derart befestigt sind, dass ihre Mittelachsen 22, 23 in Bezug zur Lenkerrohrachse 24 gegenläufig versetzt angeordnet sind, ergibt sich bei Druckbelastung des Lenkers 4 eine im wesentlichen S-förmige Verformungslinie 26, mit zwei in gegenläufiger Richtung verformten Lenkerabschnitten 28, 30 wobei an deren Übergang ineinander, etwa mittig des Lenkers 4 eine Stelle 32 ohne Verformung vorhanden ist. Die Stellen größter Verformung liegen folglich im Bereich der Gelenklager 1, 2 und nicht in der Mitte, zudem sind die Verformungen dort gering, wodurch die Gefahr des seitlichen Ausknickens des Lenkers 4 deutlich reduziert wird.

Claims

Lenker (4) für Fahrwerke oder Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Führung von Nutzfahrzeugachsen, mit einem Verbindungselement (12), an dessen Enden je ein Gelenklager (1, 2) befestigt ist, beinhaltend je einen in einem Gelenkgehäuse (6) über einen elastisch verformbaren Federkörper (8) gelagerten Innenkörper (10), wobei die Mittelachsen (22, 23) der Gelenklager (1, 2) gegenüber der Verbindungselementachse (24) um ein Stück versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenklager (1, 2) am Verbindungselement (12) derart befestigt sind, dass der Versatz (x) ihrer Mittelachsen (22, 23) in Bezug zur Verbindungselementachse (24) gegenläufig ist.
Lenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenklager (1, 2) Standardgelenklager sind, welche in um 180 Grad zueinander verdrehter Lage an einem Lenkerrohr (12) befestigt sind.
Lenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (10) durch eine Gelenkkugel gebildet wird, von welcher seitlich Gelenkzapfen (16) weg ragen.
Lenker nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Federkörper (8) durch wenigstens eine Elastomerschicht gebildet wird, welche zwischen dem Innenkörper (10) und einer Lagerschale (18) unter Vorspannung gehalten ist.