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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden
eines Fahrzeugrahmens und einer Radachse, wobei die Verbindungsvorrichtung
eine V-förmige
Stange (im Folgenden als V-Strebe bezeichnet), wie im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angezeigt, umfasst.
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Es
gibt eine Vielzahl von Lösungen
zum Verbinden einer V-Strebe,
die an einem Fahrzeug angebracht ist, und einer Radachse. Normalerweise
ist eine Lagerung angebracht, die in der Verbindungsvorrichtung
für eine
Flexibilität
sorgt, im Allgemeinen in der Form eines Typs von einer Kugellagerung.
Beispiele von solchen Verbindungsvorrichtungen sind z.B. in der
eigenen Anmeldung dieses Anmelders PCT/NO98/00356 beschrieben, die
das Prinzip der Anbringung einer zentralen Lagerung der V-Strebe beschreibt.
In der eigenen Anmeldung PCT/NO2005/000069 dieses Anmelders ist
eine V-Strebe mit einem Flansch beschrieben, der einen Schrägstift hat,
auf dem die zentrale Lagerung angeordnet ist.
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Ein
Problem mit Lagerungen ist, dass die Lagerungsoberflächen in
der Lagerung mit der Zeit abgenutzt werden und regelmäßig ausgetauscht
werden müssen.
Dieses Problem betrifft insbesondere den Typ von Kugellagerung,
der nur einen Anbringungspunkt hat. Das liegt daran, dass die Lagerungsoberflächen, sobald
sie abgenutzt werden, nicht mehr länger in enger Angrenzung aneinander
liegen und dadurch ein Spiel in der Lagerung verursachen. Es gibt
ein Risiko für
die Kugellagerung, die eine einseitige Anbringung an einem zentralen
Stift mit einer im Wesentlichen zur Bodenfläche für das Fahrzeug senkrechten
zentralen Achse hat, dass, nachdem die Lagerung für einige
Zeit benutzt wurde, die Kugellagerung abspringt und die Verbindung
zwischen dem Fahrzeug und der Radachse verloren geht. Es sind alternative
Lösungen
bekannt, die versuchen zu verhindern, dass sich die Kugellagerungen
durch diese Art und Weise lösen,
wobei ein Beispiel dafür
in der eigenen Anmeldung PCT/NO04/00073 dieses Anmelders beschrieben
ist. Diese Lösung
sorgt für
einen teilweisen Schutz, aber mit der Zeit nutzt sich auch diese
schützende
Maßnahme
ab.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
für einen
Fahrzeugrahmen und eine Radachse mit einer V-Strebe bereitzustellen,
wobei die Verbindungsvorrichtung eine gute Bewegungsfreiheit hat,
aber auch einen eingebauten Schutz gegen ein ungewolltes Lösen der
Verbindungsvorrichtung.
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Es
ist eine Aufgabe, eine Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, die
ein höheres
Maß an Schutz
gegen ihr ungewolltes Lösen
bietet, als zuvor bekannte Lösungen.
Es ist auch eine Aufgabe, dass die Verbindungsvorrichtung insbesondere
Bewegungsfreiheit in der Längsrichtung
des Fahrzeugs hat.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, eine Verbindungsvorrichtung bereitzustellen,
die sowohl für
die Anbringung als auch im Hinblick auf die Wartung einfach ist,
und die im Hinblick auf die Wartung leicht zu überwachen ist. Es ist auch
eine Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der einfach
sichergestellt werden kann, dass die Verbindungsvorrichtung mit den
korrekten Toleranzen bereitgestellt wurde.
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Diese
Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung, wie in den nachfolgenden
unabhängigen
Patentansprüchen
angezeigt, erreicht, wobei weitere Ausführungsformen der Erfindung
aus den abhängigen
Patentansprüchen
ersichtlich sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden
eines Fahrzeugrahmens und einer Radachse mit ei ner zwischen dem
Verbindungsrahmen und der Radaufhängung angebrachten V-förmigen Strebe
(im Folgenden als V-Strebe bezeichnet). Dies ist zum Beispiel eine
normale Verbindungsvorrichtung für
Rahmen und Radachsen für
größere Fahrzeuge,
wie zum Beispiel LKW. Die V-Strebe ist über eine Verbindung an den Rahmen
gekoppelt und über
eine Lagerung mit der Radaufhängung
verbunden. Diese Lagerung weist ein internes Lagerungselement einer
externen, teilweise sphärischen
Anlageoberfläche
und ein externes Lagerungselement mit einer internen, teilweise sphärischen
Anlageoberfläche
auf, die einer Kugellagerung entspricht. Dies sorgt für die nötige Flexibilität in der
Verbindung, um eine transversale Krängungsbewegung und einen Federweg
in der Längsrichtung des
Fahrzeugs sowie eine gute Kraftübertragung zwischen
der V-Strebe und der Radachse zu absorbieren. In einer normalen
Position des Fahrzeugs hat die Lagerung in der Verbindungsvorrichtung
gemäß der Erfindung
eine zentrale Achse, die im Wesentlichen senkrecht relativ zu einer
Bodenfläche,
auf der das Fahrzeug angeordnet ist, orientiert ist, eine sogenannte
vertikal orientierte Kugellagerung. Die Bezeichnung "im Wesentlichen senkrecht
relativ zu" sollte
so verstanden werden, dass der zentralen Achse der Lagerung auch
ein kleiner Winkel relativ zur Senkrechten der Bodenfläche gegeben
werden kann, wie es zum Beispiel in der eigenen Patentanmeldung
SE 0400455-2 dieses Anmelders
beschrieben ist. Das interne Lagerungselement der Lagerung ist an
einem Ende der zentralen Achse angebracht, eine sogenannte einseitig
angebrachte Lagerung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist das interne Lagerungselement ein Stopperelement auf.
Dieses Stopperelement wirkt mit einem Sperrbereich des externen
Lagerungselement zusammen, so dass verhindert wird, dass sich das
externe Lagerungselement ungewollt von dem internen Lagerungselement
löst. In
einer im Wesentlichen zur zentralen Achse senkrechten Ebene bildet
das Stopperelement einen länglichen
Querschnitt mit einer Querschnittslängsrichtung, die in einer im
Wesentlichen quer zum Fahrzeug verlaufenden Richtung orientiert ist.
Dies sorgt für
die größte Flexibilität in der
Lagerung. Solch eine Ausgestaltung des Stopperelements hat wenig
oder keinen Einfluss auf die Flexibilität der Lagerung um eine Achse,
die relativ zum Fahrzeug quer verläuft, mit dem Ergebnis, dass
es einen großen
Federweg in der Längsrichtung
des Fahrzeugs gibt, und nur leichten Einfluss auf die Flexibilität der Lagerung
um eine Achse, die relativ zum Fahrzeug längs verläuft, mit dem Ergebnis von minimalem
Einfluss auf die Krängungsflexibilität durch
das Stopperelement. Daher verhindert das Stopperelement sogar bei
Spiel in der Lagerung, dass sich das externe Lagerungselement ungewollt
von dem internen Lagerungselement löst, da das Stopperelement größer ist als
der Sperrbereich und deren Wechselwirkung ein Lösen verhindert.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das Stopperelement an einem Ende des internen
Lagerungselements gegenüber
einem Anbringungsende für
das interne Lagerungselement angebracht. Die Größe dieses Stopperelements ist
größer als
ein Durchmesser der internen, teilweise sphärischen Oberfläche des
externen Lagerungselements in einer im Wesentlichen zur zentralen
Achse senkrechten Ebene, d.h. in einer Ebene, die im Wesentlichen
parallel zu einer Bodenfläche
für das
Fahrzeug liegt. In dieser Ausführungsform
bildet ein Bereich des externen Lagerungselements durch die interne,
teilweise sphärische
Oberfläche
den Sperrbereich des externen Lagerungselements. Der Sperrbereich
kann daher aus einem Bereich eines Lagerungsgehäuses bestehen, wobei ein Abnutzungslagerungselement mit
einer teilweise sphärischen
Oberfläche
in der Nähe
der sphärischen
Oberfläche
oder einer Endoberfläche
von solch einem Abnutzungslagerungselement angebracht ist.
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In
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist das Stopperelement zwischen der externen, teilweise
sphärischen
Anla geoberfläche
und einem Anbringungsende des internen Lagerungselements angebracht.
In der Ausführungsform
besteht der Sperrbereich des externen Lagerungselements aus einem
Bereich eines Lagerungsgehäuses,
das die interne sphärische
Oberfläche
umgibt, wobei der Sperrbereich des Lagerungsgehäuses einen internen Durchmesser
von weniger als der Länge
des Stopperelements hat.
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Die
Länge des
Stopperelements bezieht sich bei beiden Ausführungsformen der Erfindung
vorzugsweise auf dessen Längsrichtung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist ein Lagerungsgehäuse
des externen Lagerungselements eine zu dem Stopperelement komplementäre Ausnehmung
auf, wodurch die nötige
Flexibilität
in der Lagerung erreicht wird. Dies kann in einer Vielzahl von Wegen
umgesetzt werden, wie zum Beispiel durch eine an dem externen Lagerungselement
befestigte Abdeckung, die eine Form mit einer Ausnehmung und/oder
eine Form hat, die, wenn sie an dem externen Lagerungselement befestigt
ist, einen Zwischenraum um das Stopperelement bildet. Eine Alternative
zu einer Abdeckung ist ein vollständig umgebendes externes Lagerungsgehäuse mit
einer Ausnehmung oder Bohrung, um Raum für das Stopperelement bereitzustellen,
oder das externe Lagerungselement weist ein offenes Lagerungsgehäuse auf,
das sich nicht über
die Lagerungsoberfläche
des externen Lagerungselements erstreckt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das interne Lagerungselement an der Radaufhängung angebracht
und das externe Lagerungselement ist an der V-Strebe angebracht
und weist ein einschließendes
Lagerungsgehäuse
auf, das mit oder ohne eine Abdeckung ausgestaltet ist. An dem der
Anbringung des internen Lagerungselements zugewandten Ende kann
das Lagerungsgehäuse
flexibel mit dem internen Lagerungselement ver bunden sein, zum Beispiel
durch ein Balgelement. Dadurch wird eine teilweise geschützte Lagerung
erhalten, wobei verhindert wird, dass Schmutz und Ruß in die
Lagerung eindringen und die Lagerungsoberflächen zerstören. In einer zweiten Ausführungsform kann
auch vorgesehen werden, dass das interne Lagerungselement an der
V-Strebe angebracht ist und das externe Lagerungselement an der
Radaufhängung.
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Das
Stopperelement bildet ein im Wesentlichen rechteckiges, stiftähnliches
Stopperelement. In einer Ausführungsform
weist das Stopperelement zur größtmöglichen
Flexibilität
in der Lagerung auch abgerundete Oberflächen an beiden seiner Enden
an den Oberflächen
auf, die nicht dem Sperrbereich des externen Lagerungselements zugewandt
sind.
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In
einer Ausführungsform
ist die Ausnehmung in dem Lagerungsgehäuse des externen Lagerungselements
eine umlaufende Ausnehmung um die zentrale Achse. Die Ausnehmung
kann auch eine eher rechteckige Form haben. Der Sperrbereich des externen
Lagerungselements bildet einen lateralen Bereich dieser Ausnehmung
zur Wechselwirkung mit dem Stopperelement.
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In
einer Ausführungsform
kann der Sperrbereich aus zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen um die
zentrale Achse bestehen, d.h. nicht den gesamten Umfang des externen
Lagerungselements bzw. des Lagerungsgehäuses umfassend. Es können auch
mehr als zwei Sperrbereiche um den Umfang vorgesehen werden. Solch
eine Lösung
ist dort vorstellbar, wo der Sperrbereich aus einem Bereich des
Lagerungsgehäuses
oder der Lagerungsoberfläche
besteht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist das interne Lagerungselement einen internen,
zentralen Stift und ein Kugelelement mit einer externen, teilweise
sphärischen
Anlageoberfläche
auf. Das Stopperelement ist vorzugsweise an ei nem Ende des zentralen
Stifts angebracht und das Kugelelement ist derart angebracht, dass
der zentrale Stift umgeben wird, und zwischen dem Stopperelement
und einer Vorrichtung zur Anbringung des zentralen Stifts angeordnet.
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Alternativ
kann das Stopperelement zwischen dem Kugelelement und Mitteln zum
Anbringen des zentralen Stiftes angebracht sein. Wenn das externe
Lagerungselement in Angrenzung an die sphärische Oberfläche des
internen Elements gebracht wird, kann es niemals ungewollt abspringen,
da eine Bewegung der Lagerungsoberflächen relativ zueinander in
einer Richtung entlang der zentralen Achse auf einer Seite durch
die Vorrichtung zum Anbringen des internen Lagerungselements und
auf der anderen Seite durch das Stopperelement und den Sperrbereich
des externen Lagerungselements beschränkt ist.
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Es
gibt mehrere alternative Wege zum Verbinden solch einer bevorzugten
Ausführungsform
der Lagerung der Erfindung. Eine mögliche Lösung ist es, die V-Strebe in
mindestens zwei Teilen entlang einer Ebene anzubringen. Die Ebene
zum Aufspalten der V-Strebe umfasst die zentrale Achse und erstreckt
sich andererseits vorzugsweise in die Längsrichtung des Fahrzeugs.
Die zwei Teile der V-Strebe bilden vorzugsweise bezüglich der
Ebene spiegelverkehrte Teile. Alternativ kann das externe Lagerungselement
eine lösbare
Abdeckung zur Befestigung an dem externen Lagerungselement über dem
Stopperelement aufweisen, wodurch eine zu bildende geschlossene
Lagerung ermöglicht
wird. Eine weitere Alternative ist es, wenn der Sperrbereich des
externen Lagerungselementes nicht umlaufend ist, sondern mindestens
aus zwei Bereichen besteht, wobei das Stopperelement zwischen den
beiden Bereichen eingesetzt werden kann, dass die zwei Elemente
relativ zueinander nacheinander gedreht werden, und dadurch die
externen und internen Lagerungselemente miteinander verriegelt werden.
Eine letzte Alternative ist eine offene Lagerung.
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Wenn
die V-Strebe in zwei oder mehr Teile aufgeteilt ist, können gemäß einem
Aspekt der Erfindung die Teile der V-Strebe durch eine Klemmbefestigung
um die zentrale Achse der Lagerung verbunden werden. Kraftübertragende
Elemente, wie zum Beispiel Kugelelemente oder Stiftelemente, werden vorzugsweise
in der Verbindungsvorrichtung bereitgestellt. Diese haben die Genauigkeit
und Toleranz, die die Verbindungsvorrichtung erlaubt, wodurch für eine korrekte
Verbindung der Teile, die die V-Strebe bilden,
gesorgt wird. Gemäß diesem
Aspekt weisen die Teile, die verbunden werden müssen, Sitzausnehmungen in ihrer
Oberfläche
auf, an denen die kraftübertragenden
Elemente angebracht werden können.
Die Ausnehmungen haben normalerweise eine andere Form als die kraftübertragenden
Einheiten. Wenn die Teile verbunden sind, werden die Sitzausnehmungen
deformiert, um einen toleranzabsorbierenden Effekt zu ergeben, d.h.
die Presspassung auf der Lagerung führt und die Sitzausnehmungen
werden mehr oder weniger als Ergebnis des tatsächlichen Durchmessers der Lagerung
und der Lagerungsbohrung deformiert. Das Verbinden der Teile in
dieser Art und Weise durch kraftübertragende
Elemente in der verbindenden Oberfläche kann auch in anderen Anwendungen
verwendet werden als nur zum Verbinden einer V-Strebe aus zwei oder
mehr Teilen. Alternativ können
die kraftübertragenden
Einheiten auch in diesen Ausnehmungen durch ein Verbindungsmaterial
befestigt werden. Dieses Verfahren des Verbindens von Teilen, wobei
kraftübertragende Mittel
zwischen den Teilen verwendet werden, kann auch für andere
Arten von Verbindungen als aufgespaltene V-Streben angewendet werden.
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Ein
zweiter Aspekt gemäß der Erfindung
ist, dass Sensorelemente in Verbindung der Teile, die die V-Strebe
aufweist, angebracht sind. Diese Sensorelemente können an
der Verbindungsvorrichtung ohne die Verwendung von anderen Befestigungsvorrichtungen
als die tatsächliche
Verbindungsvorrichtung angebracht werden, wodurch ein vorteilhaftes
und einfaches Anbringen der Sensoren bereitgestellt wird. Diese
Sensoren können mehrere
Parameter lesen, zum Beispiel das Spiel in der Lagerung, die Verbindungskraft,
usw.
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Die
Erfindung wird nun durch nicht einschränkende Ausführungsformen mit Bezug auf
die angehängten
Zeichnungen erläutert,
wobei
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1 eine
allgemeine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Fahrzeugrahmens
und einer Radachse darstellt,
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2 ein
Schnitt durch eine vertikale Kugellagerung gemäß dem Stand der Technik ist,
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3 ein
Querschnitt einer ersten Ausführungsform
eines Details einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Längsrichtung
des Fahrzeugs ist,
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4 ein
Querschnitt in der Querrichtung des Details aus 3 ist,
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5 eine
Oberansicht einer zweiten Ausführungsform
einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung
ist,
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6 und 7 Querschnitte
eines Details der Verbindungsvorrichtung aus 5 in einer Längs- und
Querrichtung des Fahrzeugs sind,
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8 eine
Oberansicht der Lagerung in der Verbindungsvorrichtung, die in 5 dargestellt
ist, wobei die Abdeckung entfernt ist, ist,
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9 ein
Querschnitt einer Lagerung in einer Längsrichtung des Fahrzeugs in
einer dritten Ausführungsform
einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung
ist,
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10 ein
Querschnitt der Lagerung aus 9 in einer
Querrichtung des Fahrzeugs ist,
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11 eine
Ansicht eines Teils einer V-Strebe ist, die einen Teil der dritten
Ausführungsform
der Verbindungsvorrichtung bildet,
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12 ein
Schnitt quer zum Fahrzeug durch eine vierte Ausführungsform eines Details der
Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung
ist,
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13 ein
Schnitt entlang des Fahrzeugs durch eine vierte Ausführungsform
der Lagerung aus 12 ist,
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14 eine
perspektivische Ansicht von Teilen eines Lagerungsgehäuses gemäß der vierten Ausführungsform
ist, die in 12 dargestellt ist,
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15A und B das Prinzip zum Verbinden zweier Teile
durch Kraftübertragung
gemäß einem Aspekt
der Erfindung darstellen.
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1 stellt
eine Verbindungsvorrichtung dar, die ähnlich zu der der vorliegenden
Erfindung zum Verbinden eines Fahrzeugrahmens 1 und einer
Radachse 2 ist. Die Verbindungsvorrichtung weist eine V-Strebe 3 mit
Anbringungspunkten 4 zum Anbringen an den Rahmen 1,
normalerweise zwei-Punkt-angebrachte Kugellagerungen, und einem
Lagerungsanbringungspunkt 5 zum Anbringen an die Radachse 2 auf,
die an zwei Enden 6 befestigte Räder hat (nicht gezeigt).
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2 stellt
eine Lagerung 5 zum Anbringen zwischen einer V-Strebe mit einem
ersten Bein 7 und einem zweiten Bein 8 an einer
Radachse (nicht gezeigt) gemäß dem Stand
der Technik dar. Die Lagerung 5 ist eine sogenannte vertikale
Kugellagerung mit einer zentralen Achse 14, die im Wesentlichen senkrecht
rela tiv zu einer Bodenfläche
für das
Fahrzeug angeordnet ist, und wobei das Kugelelement an einem Ende
an der Radachse befestigt ist. Das externe Lagerungselement 10 ist
an der V-Strebe angebracht und weist ein Gehäuse 11 auf. Das Gehäuse 11 bildet
eine geschlossene Einheit um die Lagerung und hat nur eine offene
Seite, die der Radachse zugewandt ist (in der Figur abwärts). Im
Inneren des Gehäuses 11 wird
eine sphärische
Lagerungsoberfläche 12 bereitgestellt.
Die Lagerungsoberfläche 12 liegt
in Angrenzung an ein Kugelelement 16 eines internen Lagerungselements 15.
Die Lagerungsoberfläche 12 und
das Kugelelement 16 sind die Abnutzungsoberflächen in
der Lagerung. Das interne Lagerungselement 15 weist weiterhin
einen Flansch 17 zur Befestigung an der Achse auf, wobei
dieser Flansch einen vorstehenden Stift 18 mit einer zentralen
Achse hat, die der der Lagerung entspricht. Der Stift 18 hat
einen internen Hohlraum, in dem ein interner Stift 19 mit
einem im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt
angebracht ist. Der T-Flansch des internen Stifts 19 stößt gegen
das Obere des Stiftes 18, und in dem Übergang zwischen dem T-geformten
internen Stift 19, dem Stift 18 und dem Kugelelement 16 ist
ein Klemmring 20 abgebracht, der das Kugelelement 16 relativ
zum Stift 18 verriegelt. Der interne Stift 19 ist
in dem Hohlraum in dem Stift 18 mittels einer Sicherungsvorrichtung 21 verriegelt,
zum Beispiel in Form einer Schraube, die an der Unterseite der T-Form
befestigt ist. Es gibt einen Zugang zur Sicherungsvorrichtung 21 an
der unteren Oberfläche des
Flansches 17. Zwischen dem Gehäuse 11 und der Flanschoberfläche 17 ist
ein flexibler Balg 13 bereitgestellt, wodurch bewirkt wird,
dass die Lagerung in einer geschlossenen Einheit eingegrenzt ist,
so dass Schmutz und Ruß nicht
in die Lagerung eindringen.
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In
der weiteren Erklärung
der vorliegenden Erfindung sind den Elementen entsprechend dem oben
erläuterten
Stand der Technik entsprechende Figurenbezugszeichen zugeordnet
oder nicht erwähnt.
Wir wenden uns nun der Erläuterung
der Unterschiede zwischen der vorliegenden Erfindung in den alternativen
Ausführungsformen
und der oben erläuterten
Lösung
aus dem Stand der Technik zu.
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In 3 und 4 ist
eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das externe Lagerungselement
weist ein Gehäuse 100 auf,
das eine obere Öffnung 101 hat,
wobei eine Abdeckung 103 über der oberen Öffnung 101 bereitgestellt
ist. Die Abdeckung 103 ist zum Beispiel an dem Gehäuse 100 durch
Schraubenvorrichtungen befestigt. In dieser Ausführungsform kann das die interne
Lagerungsoberfläche 12 aufweisende
Element in das Gehäuse 100 durch
die obere Öffnung 101 in das
Gehäuse 100 eingesetzt
werden und eine Klemmvorrichtung 102 ist zusätzlich bereitgestellt, um
die Lagerungsoberfläche
in dem Gehäuse 100 zu befestigen.
Gemäß der Erfindung
weist das interne Lagerungselement ein Stopperelement 30 auf.
Das Stopperelement 30 wird als Teil des internen Stiftes 19 als
eine Verlängerung
und Erweiterung des internen Stiftes bereitgestellt. Da eine Abdeckung 103 über dem
Gehäuse 100 bereitgestellt
ist, kann der interne Stift 19 mit dem Stopperelement 30 auch
durch die obere Öffnung 101 des
Gehäuses 100 eingesetzt werden
und durch eine Sicherungsvorrichtung 21 unter der Flanschoberfläche 17 an
dem Stift 18 und der Flanschoberfläche 17 befestigt werden.
Wie in 4 gezeigt, ist die Abdeckung 103 so ausgestaltet,
dass das Stopperelement 13 den Bewegungen der Kugellagerung
folgen kann, ohne der Bewegungsfreiheit der Lagerung als solche
unnötige
Beschränkungen aufzuerlegen,
wobei dies durch die gepunkteten Linien 30A und 30B angezeigt
wird, die zwei mögliche Positionen
des internen Lagerungselements relativ zu dem externen Lagerungselement
relativ zur Bewegung um eine im Wesentliche parallel zur Längsachse
des Fahrzeugs liegenden Achse anzeigen, d.h. eine Bewegung um eine
Krängungsachse
des Fahrzeugs. Wie in dieser Ausführungsform dargestellt, hat
das Stopperelement 30 eine Form, die länglich ist mit einer Längsrichtung
des Stopperelements 30, die quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet
ist, wie in 4 dargestellt. In anderen Richtungen
als die Längsrichtung
des Stopperelements 30 ist das Stopperelement 30 begrenzt
und abgerundet, so dass es nicht größer als nötig um die Lagerung ist. In
dieser Ausführungsform
bildet ein Bereich des die interne, teilweise sphärische Oberfläche 12 aufweisenden
externen Lagerungselements den Sperrbereich 33 des externen
Lagerungselements.
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In 5 ist
eine Verbindungsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Wie man sehen kann, weist die Verbindungsvorrichtung
ein erstes Bein 7 und ein zweites Bein 8 der V-Strebe
auf, die an einem Ende Rahmenanbringungspunkte 4 und an
dem anderen gemeinsamen Ende eine Lagerung 5 zur Anbringung
an die Radachse aufweist. Wie in der ersten Ausführungsform, weist das externe
Lagerungselement der Lagerung 5 ein Gehäuse 100 mit einer
Abdeckung 103 auf. Von dem internen Lagerungselement kann man
die Flanschoberfläche 17 und
den Balg sehen, wie sie das externe Lagerungselement flexibel mit dem
internen Lagerungselement verbinden.
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In 6 und 7 ist
ein Querschnitt der Lagerung 5 in der zweiten Ausführungsform
gezeigt, in 6 in einer Querrichtung und
in 7 in einer Längsrichtung
des Fahrzeugs. Diese Lagerung gleicht in hohem Maße der Lagerung,
die in der ersten Ausführungsform
mit dem Gehäuse 100 und
der Abdeckung 103 gezeigt ist. Der Unterschied in dieser Ausführungsform
liegt in der Tatsache, dass in einer Ebene in Längsrichtung des Fahrzeugs (wie
in 7 dargestellt) der Lagerung ein Winkel α mit einer
normalen n relativ zu einer Bodenfläche für das Fahrzeug gegeben ist.
In dieser Anmeldung sollte die Bezeichnung "im Wesentlichen normal relativ zur Bodenfläche" so verstanden werden,
dass solch eine Ausgestaltung davon umfasst ist.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht einer Lagerung entsprechend der aus 6 und 7, wobei
die Abdeckung von dem Gehäuse
entfernt ist. Es kann hierbei gesehen werden, dass das Stopperelement 30 in
der Form eines länglichen
Elements mit einer Längsrichtung
quer zur Fahrzeuglängsrichtung
ist. Das Stopperelement 30 ist weiterhin mit zwei gekrümmten Bereichen 31, 32 relativ
zu zwei Ebenen, die parallel zu einer Bodenfläche bzw. transversalen Fläche für das Fahrzeug
liegen, mit dem Ergebnis, dass sich das Stopperelement 30 zu
den zwei Enden des Stopperelements 30 verjüngt und dadurch
weder weniger Platz als nötig
in Anspruch nimmt noch die Bewegungsfreiheit der Lagerung mehr als
nötig einschränkt. Die
Oberfläche
des Stopperelements 30, die dem Sperrbereich 33 (6) des
externen Lagerungselements zugewandt ist, ist nicht gekrümmt.
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9, 10 und 11 stellen
zwei Querschnitte in Längsrichtung
beziehungsweise Querrichtung einer Lagerung gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Ausführungsform der Erfindung besteht
die V-Strebe aus zwei Elementen 300, die spiegelverkehrte
Versionen voneinander bilden, wie in 11 dargestellt. An
ihren Enden haben die Teile der V-Strebe ein halbes Lagerungsgehäuse 305, 306.
Diese Lagerungsgehäusehälften 305, 306 sind
so ausgestaltet, dass sie in einer verbundenen Position eine Einfassung um
die Lagerung mit einer Öffnung
bilden die abwärts der
Flanschoberfläche 17 zugewandt
ist. Dies bedeutet, dass das Gehäuse
eine komplette Einfassung ohne die Verwendung einer Abdeckung wie
in den anderen zuvor genannten Ausführungsformen bildet. Da das
Gehäuse
in zwei Hälften
entlang einer Ebene mit der zentralen Achse aufgeteilt ist, kann
der interne Stift 19 mit einem Stopperelement 302 in
der dargestellten Ausführungsform
ausgestaltet sein, der ein im Wesentlichen zylindrischer Stift mit
einem im Wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt 303 ist, wobei das Stopperelement 302 an
die Oberseite des internen Stiftes 19 geschweißt ist.
Die zwei Lagerungsgehäusehälften 305, 306 sind
mit einer Endausnehmung 308 an jedem Ende des Stopperlements 302 ausgestattet,
wodurch verhindert wird, dass die Enden des Stopperelements 302,
das seinerseits gekrümmte
Bereiche 309 aufweist, die Bewegungsfreiheit der Lagerung
einschränken.
Die Lagerungsgehäusehälften 305, 306 sind
mit Öffnungen 307 zum Verbinden
der Lagerungsgehäusehälften ausgestattet.
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An
den Verbindungsoberflächen
für die
zwei Hälften
oder an anderen Verbindungsoberflächen können Vorrichtungen zum Anordnen
von kraftübertragenden
Elementen in Form von Kugelelementen oder Stiften (nicht in der
Figur gezeigt) sein, die in Bezug auf die 15A und 15B erläutert
werden. Die kraftübertragenden
Einheiten 51, zum Beispiel Kugeln, sind in Sitzausnehmungen 50, 50' an den Verbindungsoberflächen der
zwei Teile angebracht, die miteinander verbunden werden müssen. Die Sitzausnehmungen 50, 50' sind identische
und gegenüberliegende
Sitzausnehmungen und werden leicht deformiert durch die kraftübertragenden
Einheiten 51, wenn die Teile verbunden werden, wie in 15B dargestellt. Diese kraftübertragenden Einheiten können mit
einer Toleranz ausgestaltet sein, die für die Verbindung der Hälften gestattet
ist. Die kraftübertragenden
Einheiten und die Sitzauskragungen dienen daher als Führung und
toleranzabsorbierende Vorrichtungen. Die kraftübertragenden Einheiten können auch
an einer oder beiden Hälften
der Sitzausnehmungen befestigt sein. Es können auch Sensoren in diesen
oder anderen Ausnehmungen bereitgestellt sein, wenn die Teile, die
Lagerungsgehäusehälften oder
alternativ die V-Strebenhälften verbunden
werden. Mit solch einer Lösung
braucht man für
die Sensoren keine anderen Anbringungsvorrichtungen.
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In 12 und 13 sind
Schnitte einer vierten Variante einer Lagerung dargestellt, wie
sie in einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung angewendet
wird, ein Schnitt quer zum Fahrzeug in 12 und
längs des
Fahrzeugs in 13. Diese Lagerung unterscheidet
sich von den anderen Ausführungsformen
im Hinblick auf mehrere Elemente. Erstens wird das Stopperelement 405 in
dieser Ausführungsform
zwischen einer Anbringungsvorrichtung des internen Lagerungselements
an die Flanschoberfläche 17 und
das Kugelelement 16 des internen Lagerungselements bereitgestellt.
Das Lagerungsgehäuse 400 des
externen Lagerungselements weist einen Sperrbereich 401, 401' auf, der sich
abwärts
und zwischen dem Stopperelement 405 und der Flanschoberfläche 17 als
ein hakenförmiges
Element erstreckt. Das Lagerungsgehäuse 400 ist ein Gehäuse ohne
eine Abdeckung entsprechend der dritten Ausführungsform. Das Stopperelement 405 kann
zum Beispiel als Teil des Stiftes 18 bereitgestellt werden,
der aus der Flanschoberfläche 17 aufwärts hinausragt,
oder alternativ kann das Stopperelement 405 ein in eine
Bohrung des Stiftes 18 eingesetzter Stift sein. Der Stift 18 hat
in dieser Ausführungsform eine
Bohrung entlang der zentralen Achse mit einem Gewinde 404 in
einem Bereich der Bohrung, der von der Flanschoberfläche 17 abgewandt
ist. Dieses interne Gewinde 404 wirkt mit einem externen
Gewinde an einem Schraubenelement 403 zusammen, anstatt
eines internen Stiftes der anderen Ausführungsformen. Der Kopf des
Schraubenelements 403 liegt in Angrenzung an ein Anlageelement 402,
das mit dem Klemmring 20, dem Stift 18 und dem
Kugelelement 16 zusammenwirkt, um das Kugelelement 16 in der
korrekten Position zu halten.
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14,
die individuelle Elemente des externen Lagerungselements der in 12 und 13 dargestellten
Lagerung zeigt, stellt am besten dar, dass das Lagerungsgehäuse 400 einen
Sperrbereich 401, 401' aufweist, der in zwei Bereiche
aufgeteilt ist, wobei ein Bereich 401 in 14 dargestellt
ist und beide Bereiche 401 und 401' in 12 dargestellt sind.
Mit solch einer Ausgestaltung des Sperrbereichs 401, 401' kann das interne
Lagerungselement mit dem Stopperelement in das ex terne Lagerungselement
mit dem Stopperelement in den Spalt zwischen den Sperrbereichen 401, 401' eingesetzt
werden, woraufhin sie dann relativ zueinander gedreht werden und
das Stopperelement und der Sperrbereich zusammenwirken, um zu verhindern,
dass sich die Lagerungselemente voneinander durch eine Bewegung
entlang der zentralen Achse lösen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde nunmehr mittels nicht einschränkender
Ausführungsformen
erläutert.
Mehrere Varianten und Modifikationen dieser Ausführungsformen können innerhalb
des Gültigkeitsbereichs
der Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist, vorgesehen
werden. Varianten der verschiedenen Ausführungsformen können für alle Vorrichtungsformen
angewendet werden, zum Beispiel kann eine aufgespaltene V-Strebe
mit einem Kugelelement verwendet werden, das durch eine Schraubenbefestigung
in der Bohrung oder eine Verbindungsvorrichtung unter der Flanschoberfläche angebracht
ist, oder alternativ kann sie eine gewinkelte zentrale Achse haben,
die aufgespaltene V-Strebe kann auch eine gemeinsame Abdeckung haben,
oder das Stopperelement kann von einer anderen Form sein als rechteckig,
wie zum Beispiel stiftförmig
oder von dreieckiger Form im Querschnitt, usw.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines
Fahrzeugrahmens (1) mit einer Radaufhängung (2) für ein Fahrzeug.
Die Verbindungsvorrichtung weist eine V-förmige Strebe (3) auf,
wobei die V-Strebe über
eine Lagerung (5) an der Radaufhängung (2) angebracht
ist. Die Lagerung (5) weist ein internes Lagerungselement
mit einer externen, teilweise sphärischen Anlageoberfläche und ein
externes Lagerungselement mit einer internen, teilweise sphärischen
Anlageoberfläche
auf, wobei das Lager in einer normalen Position des Fahrzeugs eine
zentrale Achse (14, 200) hat, die im Wesentlichen
senkrecht relativ zu einer Bodenfläche orientiert ist, auf der
sich das Fahrzeug befindet. Erfindungsgemäß weist das interne Lagerungselement
ein Stopperelement (30, 302, 405) auf,
das mit einem Sperrbereich (33, 401, 401') des externen
Lagerungselements zusammenwirkt und verhindert, dass sich das externe
Lagerungselement von dem internen Lagerungselement ungewollt löst. Das
Stopperelement (30, 302, 405) bildet
in einer zur zentralen Achse im Wesentlichen senkrechten Ebene eine
verlängerten Querschnitt
mit einer Querschnittslängsrichtung,
die in einer im Wesentliche quer zum Fahrzeug verlaufenden Richtung
orientiert ist.