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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkersystem, insbesondere für Nutzfahrzeuge, sowie einen Längslenker und einen Haltebock für ein Lenkersystem.
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Lenkersysteme, insbesondere Längslenkersysteme, der in Rede stehenden Art umfassen in der Regel einen Längslenker, der drehbar in einem Haltebock gelagert ist. Der Längslenker ist beispielsweise über einen Luftfederbalg gefedert und über ein Dämpferelement gedämpft, wobei der Luftfederbalg z. B. an einem Rahmen des entsprechenden Fahrzeugs befestigt ist und das Dämpferelement am Rahmen oder an dem Haltebock, in bzw. an dem auch der Längslenker gelagert ist. Am Längslenker bzw. am Rahmen und/oder am Haltebock sind zur Anordnung des Dämpferelements entsprechende Befestigungsöffnungen vorgesehen. Problematisch dabei ist, dass keinerlei Flexibilität bei der Anordnung und Befestigung des Dämpferelements gegeben ist. Dies kann sowohl beim Einbau unterschiedlich langer Dämpfer zu Problemen führen als auch hinsichtlich der Kinematik des gesamten Lenkersystems Nachteile mit sich bringen, insbesondere beispielsweise durch eine ungünstige Krafteinleitung von und zum Dämpferelement.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenkersystem sowie einen Längslenker und einen Haltebock anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile beseitigen und eine flexible und kostengünstige Fahrwerkskonstruktion ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Lenkersystem gemäß Anspruch 1, durch einen Längslenker gemäß Anspruch 9 sowie durch einen Haltebock gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Lenkersystem, insbesondere für Nutzfahrzeuge, einen Lenker, einen Halter oder Haltebock und ein Feder-/Dämpferelement, wobei der Lenker in oder an dem Halter drehbar gelagert oder lagerbar ist und wobei ein erstes Adapterelement vorgesehen ist, in bzw. an welchem eine Lagerstelle für das Feder-/Dämpferelement ausgebildet ist, in oder an welchem das Feder-/Dämpferelement drehbar gelagert oder lagerbar ist, und wobei das Adapterelement einen Anordnungsabschnitt aufweist, über welchen es drehfest an einer Kontaktfläche einer Außenkontur des Lenkers oder des Halters befestigt ist. Der Halter kann ein Teil eines Rahmens des entsprechenden Nutzfahrzeugs sein oder auch durch den Rahmen selbst, beispielsweise einen Längsträger, gebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lenkersystem insbesondere ein Längslenkersystem, wobei der Lenker ein Längslenker, der Halter ein Haltebock und das Feder-/Dämpferelement ein Dämpferelement ist. Der Haltebock ist bevorzugt form- und/oder kraftschlüssig an dem Rahmen des entsprechenden Fahrzeugs befestigt, beispielsweise angeschraubt. Der Längslenker ist beispielsweise über einen Luftfederbalg gefedert, wobei der Lenker allgemeine zum Führen eines Rades oder einer Radachse bzw. eines Achsrohrs dient. Zwei derartige Längslenkersysteme dienen zweckmäßigerweise zur Führung und Federung bzw. Dämpfung einer Achse bzw. eines Achsrohrs eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeuganhängers. Vorteilhafterweise ist die entsprechende Lagerstelle für das Feder-/Dämpferelement bzw. das Dämpferelement nicht beispielsweise als Bohrung im Haltebock oder im Rahmen des entsprechenden Fahrzeugs angeordnet sondern wird durch das Adapterelement bereitgestellt, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch zwei Adapterelemente pro Lenkersystem vorgesehen sind, also ein erstes und ein zweites Adapterelement, wobei ein Adapterelement zwischen dem Halter/Haltebock und dem Dämpferelement und ein Adapterelement zwischen dem Dämpferelement und dem Längslenker vorgesehen ist. An dieser Stelle sei erwähnt, dass, ohne eine Beschränkung der Allgemeinheit im Folgenden in der Regel von einem Längslenkersystem gesprochen wird, wobei die Erfindung ihre Vorteile bei Lenkersystemen jeglicher Art entfaltet. So ist eine sehr hohe Flexibilität insbesondere dadurch gegeben, dass das Adapterelement einen Anordnungsabschnitt aufweist bzw. eine Anordnungsfläche, über welche es, insbesondere drehfest, an einer entsprechenden Kontaktfläche der Außenkontur des Längslenkers oder des Haltebocks befestigt ist, beispielsweise indem es angeschweißt oder angeschraubt ist. Die beiden korrespondierenden Flächen sind also bevorzugt formschlüssig zueinander ausgebildet. Sowohl entlang einer Längsachse des Dämpferelements als auch quer bzw. rotatorisch dazu, ergibt sich durch die Verwendung des zumindest einen Adapterelements eine Vielzahl von Freiheitsgraden, insbesondere was die Anlenkung des Dämpferelements und die Krafteinleitung in den Haltebock bzw. in den Längslenker betrifft. Eine Anpassung an unterschiedliche Dämpferlängen bei ansonsten baugleichen Längslenkern bzw. Halteböcken ist ebenfalls sehr leicht möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform steht die Lagerstelle des Adapterelements im Wesentlichen senkrecht zum Anordnungsabschnitt. Dabei kann die Lagerstelle beispielsweise durch eine oder mehrere Bohrungen in oder an dem Adapterelement gebildet sein. Das Adapterelement kann auch ein Gewinde zur Anordnung eines Befestigungsmittels, beispielsweise in Form eines Bolzens oder einer Schraube, umfassen. Der Bolzen oder die Schraube bilden insbesondere eine Drehachse für das Dämpferelement. Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Haltebock zwei im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtete/verlaufende Seitenwände, welche durch zwei zueinander fluchtende Bohrungen eine Lagerstelle für den Längslenker bilden. Der drehbar gelagerte Längslenker schwenkt um eine so gebildete Drehachse in einer Schwenkebene. In dem Fall, dass die Außenkonturen der Seitenwände parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Schwenkebene ausgerichtet sind, erstreckt sich die Lagerstelle des Adapterelements, deren Anordnungsabschnitt wiederum senkrecht zu deren Lagerstelle orientiert ist, ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkebene. Mit anderen Worten sind also die Lagerstelle des Dämpferelements am Haltebock sowie die Lagerstelle des Längslenkers am Haltebock im Wesentlichen parallel zueinander orientiert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist zwischen der Lagerstelle des Adapterelements und dem entsprechenden Anordnungsabschnitt ein Winkel ungleich 90° vorgesehen, beispielsweise in einem Bereich von etwa 75–87°, insbesondere 80–85°. Dadurch kann die Lagerstelle des Adapterelements relativ zur Schwenkebene geneigt werden, wobei die Richtung dieser Neigung durch die Anordnung des Adapterelements an der Kontaktfläche, je nach Ausführungsform, beliebig vorgegeben werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Außenkontur des Längslenkers oder des Halters eine Vielzahl von Kontaktflächen auf oder bildet diese aus, wobei sich die Kontaktflächen entlang einer Verstellstrecke erstrecken. Diese Verstellstrecke kann gerade oder auch gebogen, beispielsweise kreissegmentförmig, verlaufen. Je nach Ausgestaltung der Außenkontur kann auch von einem Verstellbereich gesprochen werden, welcher ein Positionieren des Adapterelements am Längslenker oder am Haltebock in zwei Raumrichtungen ermöglicht.
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Wie bereits erwähnt, wird durch die Drehbewegung des Längslenkers eine Schwenkebene definiert. Gemäß einer Ausführungsform sind parallel zu der Schwenkebene mehrere Kontaktflächen vorgesehen, welche ihrerseits in einer Ebene liegen. Diese Ebene wiederum kann parallel zu der Schwenkebene angeordnet bzw. ausgebildet sein, sie kann aber auch schräg oder geneigt zu der Schwenkebene orientiert sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist also zumindest eine Kontaktfläche schräg zu der Schwenkebene angeordnet bzw. liegt schräg oder geneigt zu dieser. Allgemein wird mit schräg oder geneigt ein Winkel in einem Bereich von etwa bis zu 10–15° verstanden. Dieser Winkelbereich reicht aus, um das Dämpferelement hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Einbauraums und hinsichtlich des Kraftflusses ideal zwischen dem Haltebock und dem Längslenker zu positionieren. Die vorher angesprochene gerade Verstellstrecke umfasst in bevorzugten Ausführungsformen eine Länge von etwa 10–80 mm, insbesondere von etwa 20–60 mm. Die Orientierung der (geraden) Verstellstrecke erfolgt gemäß einer Ausführungsform entlang einer Längsachse des Dämpferelements, sie kann aber auch geneigt zur Längsachse des Dämpferelements ausgebildet sein, beispielsweise in einem Winkelbereich von etwa bis zu 20°. Eine so ausgerichtete zunächst gerade Verstellstrecke kann dann auch in einen bogenförmigen Abschnitt übergehen etc.
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Ermöglicht wird also sowohl ein horizontaler Neigungswinkel als auch ein vertikaler Neigungswinkel der Lagerstellen der Adapterelemente, wobei der horizontale Neigungswinkel sich im Wesentlichen quer zur Schwenkebene bemisst und der vertikale Neigungswinkel parallel zur Schwenkebene. Dadurch ist eine äußerst flexible Anordnung des Dämpferelements am Haltebock bzw. am Längslenker ermöglicht. Zudem können die Lagerstellen des Dämpferelements relativ zum Achsrohr bzw. zur Lagerstelle des Längslenkers im Haltebock geneigt werden, wobei bevorzugte Neigungswinkel in einem Bereich von etwa 5–10° liegen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Kontaktfläche im Wesentlichen eben ausgebildet. Insbesondere ermöglicht eine derart eben ausgebildete Kontaktfläche eine leichte Verstellung des vertikalen Neigungswinkel durch beispielsweise ein rotatorisches Verdrehen des Adapterelements, in dem Fall, dass die ebene Kontaktfläche im Wesentlichen parallel zur Schwenkebene ausgebildet. Ist die ebene Kontaktfläche geneigt zur Schwenkebene ausgebildet, kann ein Verdrehen des Adapterelements eine Verstellung des horizontalen und des vertikalen Neigungswinkels bewirken.
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Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest eine Kontaktfläche gebogen oder kugelförmig ausgebildet. Durch ein Versetzen eines entsprechend kongruent ausgebildeten Adapterelements bzw. durch ein leichtes Verschieben kann die Lage bzw. Orientierung des Adapterelements und dessen Lagerstelle beliebig eingestellt werden. Die Kontaktfläche und das Adapterelement sind bei dieser Ausführungsform ähnlich einem Kugelgelenk miteinander verbunden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Kontaktfläche durch eine Ausbuchtung oder Volumenvergrößerung oder einen entsprechenden Wulst des Längslenkers oder des Haltebocks gebildet. Der Haltebock ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise im Wesentlichen durch ein umformendes Fertigungsverfahren hergestellt. Der Längslenker ist in einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise ein durch Innenhochdruck umgeformtes Bauteil oder eine Schweißkonstruktion. Durch eine entsprechende Gestaltung der Außenkontur kann mit Vorteil die Lage des Adapterelements, insbesondere relativ zur Schwenkebene, auch durch den Längslenker bzw. den Haltebock selbst noch einmal eingestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Kontaktfläche und/oder der Anordnungsabschnitt des Adapterelements eine Verstelleinrichtung, beispielsweise in Form einer Rasterung, welche die passgenaue Anordnung der beiden Bauteile zueinander sicherstellt. Je nach Ausbildung der Kontaktfläche und deren Lage kann die Rasterung durch eine Art Nut, z. B. durch ein gestuftes Profil oder allgemein durch entsprechende ineinander eingreifende Elemente des Adapterelements und der Kontaktfläche bewerkstelligt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen die Kontaktflächen am Halter/Haltebock und/oder am Längslenker Befestigungsbohrung oder Befestigungsöffnungen auf, sodass die Adapterelemente in unterschiedlichen Positionen befestigt, insbesondere angeschraubt, werden können.
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Wie bereits angedeutet, sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sowohl der Haltebock als auch der Längslenker über ein entsprechendes Adapterelement mit dem Dämpferelement verbunden bzw. verbindbar. Gemäß einer Ausführungsform sind die Lagerstellen des Dämpferelements im Haltebock bzw. im Längslenker nicht parallel zu den Lagerstellen des Längslenkers im Haltebock bzw. zum Achsrohr orientiert, wodurch beispielsweise eine sehr kompakter, kraftflussgerechter Aufbau realisiert werden kann. Die in Bezug auf das Adapterelement erwähnten Vorteile und Merkmale im Zusammenhang mit dem Haltebock gelten analog und entsprechend für das Adapterelement, das zur Befestigung des Dämpferelements am Längslenker vorgesehen sein kann.
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Die Erfindung betrifft auch einen Längslenker, insbesondere für ein erfindungsgemäßes Lenkersystem, wobei der Längslenker ein Adapterelement aufweist, welches drehfest an einer Außenkontur des Längslenkers befestigt ist und eine Lagerstelle für ein Feder-/Dämpferelement bereitstellt.
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Weiter betrifft die Erfindung auch einen Haltebock, insbesondere für ein erfindungsgemäßes Lenkersystem, wobei der Haltebock ein Adapterelement aufweist, welches drehfest an einer Außenkontur des Haltebocks befestigt ist und eine Lagerstelle für ein Feder-/Dämpferelement bereitstellt.
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Es gelten für den erfindungsgemäßen Längslenker sowie für den erfindungsgemäßen Haltebock die in Bezug auf das Lenkersystem erwähnten Vorteile und Merkmale analog und entsprechend sowie umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen von Lenkersystemen bzw. Längslenker und Halteböcke mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
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1: eine Draufsicht auf ein Lenkersystem in einem nicht zusammengebauten Zustand;
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2: eine Ausführungsform eines Lenkersystems in einer Draufsicht;
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3: eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Lenkersystems, die Anbindung eines Dämpferelements an einen Haltebock zeigend;
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4: eine Ausführungsform eines Lenkersystems, die Anbindung eines Dämpferelements an einen Längslenker zeigend.
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1 zeigt in einer Draufsicht ein Lenkersystem, umfassend einen Haltebock 20, ein Dämpferelement 40 sowie ein Adapterelement 60. Die Zeichnungsebene stellt sozusagen eine Fahrbahnebene dar. Im Haltebock 20 ist ein Längslenker 10 über ein Befestigungsmittel 80‘, in Form eines Schraubenbolzens, drehbar gelagert. Diese Lagerung ermöglicht ein Schwenken bzw. Drehen des Längslenkers 10 in einer Schwenkebene S. Der Haltebock 20 weist eine Außenkontur 22 auf, wobei an der Außenkontur 22 eine Kontaktfläche 30 ausgebildet ist, welche zur Anordnung des Adapterelements 60 vorgesehen ist. Hierzu weist das Adapterelement 60 einen Anordnungsabschnitt bzw. eine Anordnungsfläche 64 auf, welche dazu vorgesehen ist, an der Kontaktfläche 30 bzw. an der Außenkontur 22 des Haltebocks formschlüssig angeordnet zu werden, insbesondere drehfest, beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, wie zum Beispiel durch An-/Verschweißen. Das Adapterelement 60 bildet bzw. formt eine Lagerstelle bzw. eine Lagerachse 82 zur Anordnung eines Lagerauges 42 des Dämpferelements 40.
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2 zeigt im Wesentlichen ein Lenkersystem, wie es bereits aus der 1 bekannt ist. Das Lenkersystem, insbesondere das Längslenkersystem, ist hier allerdings in einem bereits zusammengebauten Zustand dargestellt. Ein Adapterelement 60 ist hier im Vergleich zu 1 auch auf einer anderen Seite einer Außenkontur 22 eines Haltebocks 20 angeordnet. In einer Lagerstelle 62 des Adapterelements 60 ist ein Befestigungsmittel 80, in der hier gezeigten Ausführungsform in Form einer Schraube, angeordnet, welches die Lagerstelle 62 für eine Lagerauge 42 eines Dämpferelements 40 bildet. Das Dämpferelement 40 erstreckt sich entlang einer Längsachse L. Das Adapterelement 60 ist über eine hier nicht weiter erkennbare Anordnungsfläche bzw. über einen entsprechenden Anordnungsabschnitt 64 an einer dazu kongruent ausgebildeten Kontaktfläche 30 des Haltebocks 20 angeordnet. Durch die Ausgestaltung des Adapterelements 60 erstreckt sich die Längsachse L des Dämpferelements 40 im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkebene S eines Längslenkers 10, der in dem Haltebock 20 gelagert ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Adapterelements 60, beispielsweise indem dessen Anordnungsabschnitt 64 nicht senkrecht zur Lagerstelle 62 verläuft, kann ein horizontaler Neigungswinkel α eingestellt werden. Mit anderen Worten kann eine Neigung der Lagerstelle 62 des Dämpferelements 40 relativ zu einer Lagerstelle des Längslenkers 10 im Haltebock, welche durch das Befestigungsmittel 80‘ repräsentiert wird, eingestellt werden. Es ist weiter erkennbar, dass über die Ausgestaltung des Adapterelements 60 bzw. die Außenkontur 22 des Haltebocks 20 eine extrem variable Anordnung des Dämpferelements 40 ermöglicht wird.
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3 zeigt eine Ausführungsform eines Lenkersystems, insbesondere eines Längslenkersystems, in einer Seitenansicht. Zu sehen ist ein Dämpferelement 40, welches über ein Befestigungsmittel 80 in einem Adapterelement 60 gelagert ist, wobei das Adapterelement 60 drehfest an einer Außenkontur 22 eines Haltebocks 20 angeordnet bzw. befestigt, beispielsweise verschweißt, ist. Der Haltebock 20 weist ein Befestigungsmittel 80‘ auf, über welches ein Längslenker 10 drehbar gelagert ist. Mit dem Bezugszeichen S ist eine Schwenkebene angedeutet. Skizziert sind nun mehrere Verstellstrecken V, welche die variable Befestigung des Adapterelements 60 an der Außenkontur 22 bzw. der Kontaktfläche 30 verdeutlichen sollen. Entlang den Verstellstrecken V, welche gerade oder auch bogenförmig verlaufen können, sind mehrere Kontaktflächen 30 ausgebildet. Angedeutet ist auch ein vertikaler Neigungswinkel β, welcher eine Neigung des Adapterelements 60 relativ zu einer Längsachse L des Dämpferelements 40 bemisst. In der hier gezeigten Ausführungsform sind die Befestigungsmittel 80 und 80‘ zueinander fluchtend angeordnet. Ein Verstellen des Adapterelements 60 um den vertikalen Neigungswinkel β ändert an dieser fluchtenden Ausrichtung bei der hier gezeigten Ausführungsform nichts. Erkennbar ist, dass über ein Verschieben des Adapterelements 60 leicht auf unterschiedliche lange Dämpferelemente 40 reagiert werden kann.
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4 zeigt ein Lenkersystem umfassend einen Längslenker 10, in bzw. an welchem ein Achsrohr 90 angeordnet ist. An einer Außenkontur 12 des Längslenkers 10 ist ein Adapterelement 60‘ drehfest befestigt, beispielsweise angeschweißt. Der Längslenker 10 weist hierzu einen entsprechenden Wulst 14 auf, welcher durch eine Art Fortsatz oder eine entsprechende (lokale) Volumenvergrößerung des Längslenkers 10 erreicht wird. Mit dem Bezugszeichen V ist eine Verstellstrecke gekennzeichnet, entlang derer das Adapterelement 60‘ verstellt werden kann bzw. entlang derer mehrere Kontaktflächen 30 ausgebildet sind. Somit kann beispielsweise eine leichte Längenadaption, zur Anordnung verschieden langer Dämpferelemente 40, ermöglicht werden. Das Adapterelement 60‘ umfasst ein Befestigungsmittel 80, welches einen Drehpunkt bzw. eine Anbindungsstelle für das Dämpferelement 40 bzw. dessen entsprechendes Lagerauge darstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Längslenker
- 12
- Außenkontur
- 14
- Ausbuchtung, Volumenvergrößerung, Wulst
- 20
- Haltebock
- 22
- Außenkontur
- 30
- Kontaktfläche
- 40
- Dämpferelement
- 42
- Lagerauge
- 60, 60‘
- Adapterelement
- 62
- Lagerstelle, Lagerachse
- 64
- Anordnungsabschnitt, Anordnungsfläche
- 80, 80‘
- Befestigungsmittel
- 90
- Achsrohr
- V
- Verstellstrecke
- S
- Schwenkebene
- L
- Längsachse
- α
- horizontaler Neigungswinkel
- β
- vertikaler Neigungswinkel
