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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für
ein lenkbares Fahrzeugrad, insbesondere eines Nutzkraftfahrzeuges,
mit einem Radkopf gemäß der im Oberbegriff des
Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Beispielsweise
aus der Druckschrift
DE
10 2004 014 556 A1 ist eine Radaufhängung für
ein lenkbares Fahrzeugrad bekannt. Die bekannte Radaufhängung
umfasst einen Achsschenkel, welcher sich auf einem Träger
abstützt, welcher über einen Dämpfer
mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist. Der Achsschenkel weist eine
obere Aufnahme und eine untere Aufnahme auf, in welcher sich ein
Achsschenkelbolzen befindet, welcher koaxial zu einer Drehachse
angeordnet ist, um welche sich somit der Achsschenkel drehen kann,
um Lenkbewegungen für das Fahrzeugrad auszuführen.
An den jeweiligen Achsschenkelbolzen sind ein oberer Querlenker
und ein unterer Querlenker gelagert, wobei die Querlenker mit ihrem
dem Achsschenkelbolzen abgewandten Ende an dem Fahrzeugrahmen befestigt
sind. Der Radkopf der bekannten Radaufhängung hat jedoch
den Nachteil, dass die Lagerung des Radflansches derart erfolgt,
dass es zum Wechsel einer Bremsscheibe bei der Scheibenbremse erforderlich ist,
dass Radlager an dem Radkopf zu lösen.
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Ferner
ist aus der Druckschrift
DE 10 2006 025 555 A1 ein Radkopf für
eine Radaufhängung eines Fahrzeuges bekannt. Der bekannte
Radkopf weist einen Lagerflansch auf, welcher über eine
Radlagerung drehbar in einem Achsschenkel gelagert ist. Der Lagerflansch
bildet die Aufnahme für die Innenringe der Radlagerung.
Der Achsschenkel weist eine konzentrisch zur Drehachse angeordnete
Bohrung auf, in welcher die Außenringe der Radlagerung
angeordnet sind. Auf diese Weise ist der Lagerflansch drehbar über
die Radlagerung in dem Achsschenkel gelagert. An dem äußeren
Ende des Lagerflansches sind eine Bremsscheibe und ein Radflansch
befestigt. Der Achsschenkel ist über einen Achsschenkelbolzen
an einem Achsschenkelträger oder einer Achsbrücke
schwenkbar beziehungsweise drehbar gelagert. Somit erfolgt die fahrzeugseitige
Anbindung über den Achsschenkelträger beziehungsweise
die Achsbrücke. Dadurch ergibt sich eine konstruktiv aufwändig
gestaltete fahrzeugseitige Radkopfanbindung.
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Darüber
hinaus wird in der noch nicht veröffentlichten Druckschrift
der Anmelderin
DE 10 2007 047
786 eine Einzelradaufhängung für ein
lenkbares Fahrzeugrad beschrieben. Bei dieser Radaufhängung
erfolgt z. B. die fahrzeugseitige Anbindung des Radkopfes über
einen oberen und einen unteren Lagerbolzen, die in entsprechend
geformten Aufnahmen des Achsschenkels gelagert sind, so dass der Achsschenkel
um die Lagerbolzen schwenkbar gelagert ist. Ferner bilden die Lagerbolzen
jeweils eine Aufnahme für einen zugewandten Endabschnitt
eines Federträgers an dem wiederum die Querlenker verbunden
sind, der wiederum mit einem Dämpfer verbunden ist, der
mit seinem dem Federträger abgewandten Ende rahmenseitig
befestigt ist. Zwischen den Lagerbolzen ist ein Freiraum vorgesehen,
so dass eine Antriebswelle zum Antreiben des Fahrzeugrades zwischen
den Lagerbolzen durchführbar ist. Auch diese fahrzeugseitige
Anbindung des Radkopfes ist insbesondere aufgrund des Freiraumes
zwischen den beiden Achsschenkelbolzen konstruktiv aufwändig
und bauraumintensiv gestaltet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Radaufhängung
für ein lenkbares Fahrzeugrad der eingangs beschriebenen
Gattung vorzuschlagen, welche wartungsfreundlich und zudem konstruktiv
einfach sowie bauraumsparend und somit kostengünstig herstellbar
ausgeführt ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen
ergeben.
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Somit
wird eine Radaufhängung, zum Beispiel eine Einzelradaufhängung,
für ein lenkbares Fahrzeugrad, insbesondere für
ein Nutzfahrzeug oder dergleichen mit einem Radkopf vorgeschlagen, der
einen Achsschenkel umfasst, indem ein Lagerflansch zur Aufnahme
eines Radflansches drehbar um eine Drehachse gelagert ist, wobei
der Achsschenkel zum Ausführen von Lenkbewegungen um eine
Drehachse bewegbar an einem oberen Achsschenkelbolzen und einem
unteren Achsschenkelbolzen gelagert ist und wobei die fahrzeugseitige
Anbindung über eine Querlenkeranordnung realisiert ist.
Erfindungsgemäß sind die beiden Achsschenkelbolzen
zumindest abschnittsweise koaxial zur Drehachse des Achsschenkels
angeordnet, wobei die einander zugewandten Enden bzw. Endbereiche
der beiden Achsschenkelbolzen z. B direkt aneinander liegen und
an einem Federträger oder dergleichen befestigt sind. Vorzugsweise
können die zugewandten Enden der beiden Achsschenkelbolzen
in einer koaxial zur Drehachse des Achsschenkels ausgerichteten
Ausnehmung oder dergleichen des Federträgers gehalten werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Radaufhängung ergibt
sich aufgrund des im Inneren des Achsschenkels drehbar gelagerten
Lagerflansches der Radlagerung der gravierende Vorteil der Servicefreundlichkeit
bei einem Bremsscheibenwechsel, da die Radladereinheit zum Wechsel
der Bremsscheibe nicht mehr entfernt werden muss. Zudem ergibt sich
der Vorteil, dass die fahrzeugseitige Anbindung der vorgeschlagenen
Radaufhängung nicht über zusätzliche Bauteile,
wie z. B. Achsschenkelträger oder Achsbrücke realisiert
wird, sondern auf einfachste Weise über die bereits vorhandene
Achsschenkellagerung, z. B. die Achsschenkelbolzen, erfolgt. Dadurch
kann insgesamt der Radkopf konstruktiv einfach und besonders bauraumsparend
aufgebaut werden. Beispielsweise kann der Achsschenkel auch als
Gussteil ausgeführt sein.
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Die
Achsschenkellagerung wird durch zum Beispiel zwei Achsschenkelbolzen
realisiert, die zumindest im Bereich der Lagerung des Achsschenkel koaxial
zur Achse beziehungsweise Schwenkachse des Federträgers
ausge richtet sind. Dabei können die Achsschenkelbolzen
an ihren zugewandten Enden unmittelbar an dem Federträger
befestigt, z. B. verschraubt werden. Somit werden die z. B. direkt
aneinander liegenden Achsschenkelbolzen drehfest in dem Federträger
verspannt.
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Im
Rahmen einer möglichen Ausführungsvariante der
Erfindung kann vorgesehen sein, dass die einander abgewandten Enden
der beiden Achsschenkelbolzen jeweils eine Lageraufnahme oder dergleichen
für zumindest einen zugeordneten Querlenkerarm der Querlenkeranordnung
aufweisen. Auf diese Weise wird der Radkopf über die Querlenkeranordnung
fahrzeugseitig gelagert. Es ist möglich, dass die querlenkerseitigen
Lageraufnahmen der beiden Achsschenkelbolzen je nach Anwendungsbeispiel
auch zu der Schwenkachse des Achsschenkels versetzt angeordnet sind.
Vorzugsweise dient der obere Achsschenkelbolzen zum Aufnehmen zumindest
eines oberen Querlenkerarmes und der untere Achsschenkelbolzen zum
Aufnehmen zumindest eines unteren Querlenkerarmes der Querlenkeranordnung.
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Um
den zugeordneten Querlenkerarm an dem Achsschenkelbolzen bewegbar
zu lagern, kann das freie Ende jedes Achsschenkelbolzens zumindest
eine Lageraufnahme oder dergleichen für einen radkopfseitigen
Endabschnitt des zugeordneten Querlenkerarms aufweisen. Die Ausgestaltung
der Lageraufnahme kann je nach Ausführung des Querlenkerarmes
entsprechend angepasst werden. Insbesondere wird die konstruktive
Ausgestaltung der Lageraufnahme auch durch die jeweils gewählte
Lagerart beeinflusst. Beispielsweise können zum Lagern
der Querlenkerarme an den Achsschenkelbolzen Kegelrollenlager, Modulargelenke
oder auch Kugelkopfgelenke oder dergleichen verwendet werden, um
den erforderlichen Freiheitsgrad zwischen dem Achsschenkelbolzen
und dem Querlenkerarm zu realisieren.
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Zum
Federn und Dämpfen kann bei der vorgeschlagenen Radaufhängung
gemäß einer nächsten Weiterbildung der
Erfindung vorgesehen sein, dass ein Luftfeder-Dämpfermodul
oder dergleichen verwendet wird. Dieses Feder- und Dämpfermodul kann
vorzugsweise radkopfseitig an einem Federträger befestigt
sein. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten denkbar.
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Um
auch dem Achsschenkel die erforderliche Beweglichkeit bezogen auf
die Achsschenkelbolzen beziehungsweise des Fahrzeuges zu ermöglichen,
kann der Achsschenkel mit einer oberen Lageraufnahme zum Beispiel über
ein Nadellager oder dergleichen an dem oberen Achsschenkelbolzen
und mit einer unteren Lageraufnahme z. B. ebenfalls über ein
Nadellager an dem unteren Achsschenkelbolzen bewegbar um seine Drehachse
gelagert sein. Es sind auch andere Lagerungen möglich.
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Die
wartungsfreundliche Radlagerung der erfindungsgemäßen
Radaufhängung kann beispielsweise dadurch realisiert werden,
dass der Achsschenkel einen Durchbruch oder dergleichen aufweist,
indem der Lagerflansch über ein Radlager drehbar um eine
Drehachse gelagert ist. Vorzugsweise kann an dem radseitigen Ende
des Lagerflansches ein Radflansch oder dergleichen zum Halten des
Fahrzeugrades befestigt sein, wobei zwischen dem Radflansch und
dem Lagerflansch eine Bremsscheibe der Scheibenbremse des Radkopfes
gehalten wird. Somit kann auch die Bremsscheibe von dem Radkopf
beispielsweise zum Austausch gelöst werden, ohne dass dazu
die Radlerlagerung entfernt werden muss.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
dreidimensionale Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Radaufhängung;
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2 eine
teilgeschnittene Ansicht der Radaufhängung gemäß 1;
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3 eine detaillierte dreidimensionale Ansicht
der Radaufhängung gemäß 1;
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4 eine
teilgeschnittene Ansicht der Radaufhängung gemäß 3;
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5 eine
Explosionsdarstellung des Radkopfes der erfindungsgemäßen
Radaufhängung;
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6 eine
geschnittene Detailansicht der Achsschenkellagerung und der Querlenkerlagerung an
zwei Achsschenkelbolzen; und
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7 eine
weitere geschnittene Detailansicht der Achsschenkellagerung und
der Querlenkerlagerung an den Achsschenkelbolzen.
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In
den 1 bis 4 ist eine mögliche
Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Radaufhängung entweder in einer dreidimensionalen oder
in einer geschnittenen Ansicht exemplarisch dargestellt.
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Die
vorgeschlagene Radaufhängung für ein nicht weiter
dargestelltes Fahrzeugrad eines Nutzfahrzeuges umfasst einen Radkopf 1 mit
einem Achsschenkel 2, der einen Durchbruch aufweist, in
dem ein Lagerflansch 3 vorgesehen ist. Der Lagerflansch 3 ist über
zwei Kegelrollenlager 4, 5 in dem Achsschenkel 2 um
eine Drehachse 6 drehbar gelagert. An dem dem Rad zugewandten
Ende ist der Lagerflansch 3 erweitert, wobei die Erweiterung
den Anschlag für eine Bremsscheibe 7 der Scheibenbremse 8 bildet.
Die Bremsscheibe 7 wird durch einen ebenfalls an dem Lagerflansch 3 befestigten
Radflansch 9 gehalten.
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Aufgrund
dieser Radlagerung in dem Achsschenkel 2 ergibt sich ein
gravierender Vorteil bei einem möglichen Wechsel der Bremsscheibe 7.
Dies wird insbesondere aus der Explosionsdarstellung gemäß 5 deutlich.
Denn die Bremsscheibe 7 ist zwischen dem Lagerflansch 3 und
dem Radflansch 9 angeordnet und wird durch entsprechende
Befestigungsschrauben 10 gehalten. Die Befestigungsschrauben 10 können
nach der Demontage des Fahrzeugrades auf einfachste Weise an dem
Radflansch 9 gelöst werden, so dass der Radflansch 9 und
die Bremsscheibe 7 von dem Lagerflansch 3 entfernt
werden können. Auf eine Demontage des Radlagers, wie es
bei bekannten Radaufhängungen unbedingt erforderlich ist,
kann verzichtet werden, da der Lagerflansch 3 im Inneren
des Achsschenkels 2 gelagert ist.
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Wie
insbesondere aus den 6 und 7 ersichtlich
ist, ist der Achsschenkel 2 an einem oberen Achsschenkelbolzen 11 und
an einem unteren Achsschenkelbolzen 12 drehbar um eine
Drehachse 13 gelagert. Dazu weist der Achsschenkel 2 eine obere
Lageraufnahme 14 und eine untere Lageraufnahme 15 auf.
In den Lageraufnahmen 14, 15 sind jeweils Nadellager 16, 17 gehalten.
Dadurch kann der Achsschenkel 2 gewünschte Lenkbewegungen
um die Drehachse 13 ausführen.
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Die
beiden Achsschenkelbolzen 11, 12 sind koaxial
zu der Drehachse 13 des Achsschenkels 2 ausgerichtet
und sind axial unmittelbar bzw. direkt hintereinander angeordnet.
An den einander zugewandten Endbereichen der beiden Achsschenkelbolzen 11, 12 sind
diese an einem Federträger 18 gehalten. Wie insbesondere
aus 7 deutlich wird, liegen die beiden Enden der Achsschenkelbolzen 11, 12 direkt
aneinander und werden durch quer verlaufende Schrauben 19, 20 in
einer Ausnehmung 32 des Federträgers 18 befestigt.
Somit sind die zugewandten Endbereiche der beiden Achsschenkelbolzen 11, 12 in
der koaxial zur Drehachse 13 des Achsschenkels 2 ausgerichteten
Ausnehmung 32 des Federträgers 18 gehalten.
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Die
einander abgewandten Enden beziehungsweise freien Enden der Achsschenkelbolzen 11, 12 sind
jeweils mit zumindest einem Querlenkerarm 21, 22; 23; 24 einer
Querlenkeranordnung der vorgeschlagenen Radaufhän gung gekoppelt.
Dazu sind die freien Enden der Achsschenkelbolzen 11, 12 jeweils
als Lageraufnahmen 25, 26 ausgebildet.
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Dem
oberen Achsschenkelbolzen 11 sind, wie insbesondere aus 1 ersichtlich
ist, zwei obere Querlenkerarme 21, 22 und dem
unteren Achsschenkelbolzen 12 zwei untere Querlenkerarme 23, 24 zugeordnet.
Die unteren Querlenkerarme überkreuzen sich bei der dargestellten
Ausführungsvariante. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten der
Querlenkerarme 21, 22; 23, 24 denkbar.
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Wie
insbesondere aus 7 ersichtlich ist, sind die
den Lageraufnahmen 25, 26 der beiden Achsschenkelbolzen 11, 12 zugeordneten
Endabschnitte der Querlenkerarme 21, 22; 23, 24 jeweils über
ein Kegelrollenlagerpaar 27, 28 jeweils an einem
Querbolzen 29, 30 gelagert. Dadurch wird den Querlenkerarmen 21, 22; 23, 24 der
Querlenkeranordnung ein ausreichender Bewegungsbereich ermöglicht,
um den Radkopf 1 fahrzeugseitig bewegbar anzubinden.
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Zum
Dämpfen und Federn des Radkopfes 1 ist der Federträger 18 bei
der erfindungsgemäßen Radaufhängung an
einem Federdämpfermodul 31 angelenkt, so dass
auftretende Bewegungen an dem Radkopf 1 gefedert und gedämpft
werden.
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Gleiche
Bauteile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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- 1
- Radkopf
- 2
- Achsschenkel
- 3
- Lagerflansch
- 4
- Kegelrollenlager
- 5
- Kegelrollenlager
- 6
- Drehachse
- 7
- Bremsscheibe
- 8
- Scheibenbremse
- 9
- Radflansch
- 10
- Befestigungsschrauben
- 11
- obere
Achsschenkelbolzen
- 12
- untere
Achsschenkelbolzen
- 13
- Drehachse
- 14
- obere
Lageraufnahme
- 15
- untere
Lageraufnahme
- 16
- oberes
Nadellager
- 17
- unteres
Nadellager
- 18
- Federträger
- 19
- Schraube
- 20
- Schraube
- 21
- oberer
Querlenkerarm
- 22
- oberer
Querlenkerarm
- 23
- unterer
Querlenkerarm
- 24
- unterer
Querlenkerarm
- 25
- Lageraufnahme
des oberen Achsschenkelbolzens
- 26
- Lageraufnahme
des unteren Achsschenkelbolzens
- 27
- Kegelrollenlagerpaar
- 28
- Kegelrollenlagerpaar
- 29
- Querbolzen
des oberen Achsschenkelbolzens
- 30
- Querbolzen
des unteren Achsschenkelbolzens
- 31
- Federdämpfermodul
- 32
- Ausnehmung
des Federträgers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004014556
A1 [0002]
- - DE 102006025555 A1 [0003]
- - DE 102007047786 [0004]