DE19751693A1

DE19751693A1 - Achsschwingenlager

Info

Publication number: DE19751693A1
Application number: DE19751693A
Authority: DE
Inventors: Jean Louis Hoden; Joseph Christphel
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-05-27

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Achsschwingenlager mit einem in Fahrtrichtung liegenden Längslenker, dessen quer zur Fahrtrichtung liegender Achsstumpf über voneinander beabstandete Wälzlager in einem Gehäuse schwenkbar aufgenommen ist, wobei die Wälzlager radial vorgespannt sind.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Achsschwingenlager, auch Längslenkerachse bzw. Kurbelachse genannt, ist aus dem Fachbuch "Fahrwerktechnik 1", Vogel-Verlag Würzburg, 5. Auflage, 1982 vorbekannt. Diese Radaufhängung besteht je Fahrzeugseite aus einem in Fahrtrichtung liegenden Längslenker, der über einen quer zur Fahrt richtung liegenden Achsstumpf schwenkbar über voneinander beabstandete Wälzlager in einem Gehäuse gelagert ist.

Nachteilig dabei ist, daß die Wälzlager ein Radialspiel aufweisen, das sich nachteilig auf das Fahrverhalten auswirkt. Wird nämlich dieses Radialspiel in der einen oder anderen Richtung aufgehoben, so ändert sich die Position des Längslenkers in der waagerechten Ebene und dadurch die durch den Fahrer ge wünschte Richtung des Fahrzeuges. Hinzu kommt die Forderung nach hoher Steifigkeit, damit durch Hoch- und Seitenkräfte möglichst kein Verdrehen des Längslenkers, also weder eine Sturz- noch eine Spuränderung, eintritt.

Diesen Nachteil hat man bisher dadurch behoben, daß man vorgespannte Radiallager für Achsschwingenlager eingesetzt hat. So ist in der FR 26 50 867 ein vorgespanntes Radialwälzlager für diesen Verwendungszweck beschrieben. Dessen Vorspannung wird durch einen elastischen Ring mit unterschiedlicher Wandstärke erzeugt, wobei dessen Innenwand einen dreieckförmigen gekrümm ten Querschnitt aufweist, so daß die Wälzkörper in den dickeren Bereichen mit ihrer Wälzfläche sowohl an der Außenlaufbahn als auch an der Innenlaufbahn fest anliegen. Nachteilig dabei ist, daß ein derart vorgespanntes Radialwälzlager aufgrund seines elastischen Ringes mit unterschiedlicher Wandstärke einen hohen Fertigungsaufwand erfordert.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein Achsschwingenlager ein radial vorgespanntes Wälzlager zu entwickeln, das einen geringen Ferti gungsaufwand erfordert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der Achsstumpf in einer dünnwandigen, in radialer Richtung elastisch nachgiebigen Nadelhülse mit gleichmäßiger Wand stärke gelagert ist und in einem Käfig geführte Lagernadeln einen unterschiedli chen Durchmesser aufweisen, wobei der Durchmesser des Achsstumpfes größer als der Innenhüllkreis der im Durchmesser größten Lagernadel und kleiner als der Innenhüllkreis der im Durchmesser kleinsten Lagernadel ist.

Wird nun der Achsstumpf unter Vorspannung in das Lager eingeführt, was durch die in radialer Richtung federnde Nadelhülse ermöglicht wird, ist dieser spielfrei zentriert, d. h. eine Lageänderung des Längslenkers mit den bekannten negativen Folgen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeuges ist verhindert. Dieses Lager läßt sich im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik einfacher ferti gen, da die durch einen spanlosen Formgebungsprozeß hergestellte Nadelhülse über ihren gesamten Umfang eine gleichmäßige Wandstärke besitzt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Aus Anspruch 2 geht hervor, daß die Lagernadeln mit unterschiedlichen Durch messern in wenigstens drei gleichmäßig voneinander beabstandeten Sektoren angeordnet sind. Durch diese Aufteilung in Sektoren wird gesichert, daß der Achsstumpf an gleichmäßig voneinander beabstandten Stellen seines Umfanges vorgespannt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 sollen die Lagernadeln in ihrem Durchmesser bezogen auf einen Sektor ausgehend von dessen Mittellinie in beiden Umfangsrichtungen stetig zunehmen.

Und schließlich kann es nach Anspruch 4 vorteilhaft sein, wenn die dünn wandige Nadelhülse in einem weiteren Umgebungsteil aufgenommen ist, das in radialer Richtung ebenfalls elastisch verformbar ist.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1a u. 1b einen Längsschnitt durch ein Achsschwingenlager nach dem bisherigen Stand der Technik,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälz lager,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lager mit eingeschobenem Achsstumpf und

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem erfindungsgemä ßen Wälzlager.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die in Fig. 1a gezeigte Längslenker-Radaufhängung ist relativ einfach und wird bei Fronttrieblern gern als Hinterachse verwendet, weil sie bestimmte Vorteile hinsichtlich der Ausnutzung des Karosseriebodens bietet. Der mit dem Bezugs zeichen 1 versehene Längslenker ist in Fahrtrichtung angeordnet und besitzt einen quer zur Fahrtrichtung liegenden Achsstumpf 2, der über zwei vonein ander beabstandete Kegelrollenlager 3 in einem Gehäuse 4 schwenkbar gelagert ist. Das Lager ist nach innen und nach außen durch zwei Dichtringe 5 und 6 abgedichtet, wobei dessen Zusammenhalt durch eine am Achsstumpf befestigte Mutter 7 realisiert wird. Am anderen Ende geht der Längslenker 1 in einen weiteren quer zur Fahrtrichtung liegenden Achsstumpf 8 über, auf dem über ein doppelreihiges Kegelrollenlager 9 eine Nabe 10 gelagert ist. Diese Nabe 10 ist über Befestigungsschrauben 12 mit einer Bremsscheibe 11 verbunden, die wiederum von einer Bremseinrichtung 13 beaufschlagbar ist. Der genannten Figur ist ohne weiteres entnehmbar, daß bei einem großen Radialspiel des linksseitigen Kegelrollenlagers 3 durch die Hebelwirkung des Längslenkers 1 ein großer Einfluß auf die Nabe 10 gegeben ist.

In Fig. 1b ist eine weitere Längslenker-Radaufhängung nach dem bisherigen Stand der Technik gezeigt. Sie unterscheidet sich von der in Fig. 1 lediglich dadurch, daß anstelle von Kegelrollenlager 3 handelsübliche Nadellager 22 mit Radialspiel eingesetzt sind, die sich in der beschriebenen Weise nachteilig für die Stabilität der Fahrtrichtung auswirken.

Das in den Fig. 2, 3 und 4 erfindungsgemäß dargestellte Nadellager 14 besteht aus einer in radialer Richtung elastisch verformbaren Nadelhülse 15, die von einem weiteren, ebenfalls in radialer Richtung elastisch verformbaren Umgebungsteil 16 aufgenommen ist, das sich im Gehäuse 4 befindet. Der Achsstumpf 2 ist in der Nadelhülse 15 über in einen Käfig 17 geführte Lagerna deln 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5 und 18.6 schwenkbar gelagert.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist bei nicht in das Lager 14 eingeschobenem Achsstumpf 2 dessen Durchmesser D_A größer als der Innenhüllkreis D_HG der größten Lagernadel 18.1 und kleiner als der Innenhüllkreis D_HK der kleinsten Lagernadel 18.6. Das Einschieben des Achsstumpfes 2 in das Nadellager 14 ist nur möglich, wenn sowohl die Nadelhülse 15 als auch das Umgebungsteil 16 in radialer Richtung nach außen elastisch aufweitbar sind, so daß der Achs stumpf 2 an mehreren Umfangsstellen radial vorgespannt ist, wie Fig. 3 zeigt. Die Vorspannung ist naturgemäß um so größer, je größer die Lagernadeln in ihrem Durchmesser sind.

Wie den genannten Figuren, insbesondere Fig. 4 weiter entnehmbar, sind die Lagernadeln in ihrem Durchmesser abgestuft. Zwei um einen Winkel von 120° voneinander beabstandete Lagernadeln 18.1 mit dem größten Durchmesser sind zwei Lagernadeln 18.2 benachbart, die in ihrem Durchmesser gegenüber dem der Lagernadel 18.1 verringert sind. Diesen Lagernadeln 18.2 sind wiederum zwei Lagernadeln 18.3 benachbart, die in ihrem Durchmesser gegenüber den Lagernadeln 18.2 verringert sind. Diese Reihenfolge setzt sich fort, bis mit den Lagernadeln 18.6 der kleinste Durchmesser erreicht ist. Im vorliegenden Bei spiel wird diese beschriebene Anordnung der Lagernadeln 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5 und 18.6 zweimal wiederholt, so daß im Nadellager 14 drei Sekto ren 19, 20 und 21 gebildet sind, die jeweils von der Lagernadel 18.1 mit dem größten Durchmesser begrenzt sind.

Wird nun das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Nadellager 14, das zusätzlich noch mit einer integrierten Dichtung versehen sein kann, anstelle der mit radialem Spiel behafteten Nadellager 22 in Fig. 1b verbaut, so ist mit diesem einfach herstellbaren Lager 14 der unerwünschten Einfluß der Längs lenker auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs behoben.

Bezugszeichenliste

1

Längslenker

2

Achsstumpf

3

Kegelrollenlager

4

Gehäuse

5

innerer Dichtring

6

äußerer Dichtring

7

Mutter

8

Achsstumpf

9

Kegelrollenlager

10

Nabe

11

Bremsscheibe

12

Befestigungsschraube

13

Bremseinrichtung

14

Nadellager

15

Nadelhülse

16

Umgebungsteil

17

Käfig

18.1

Lagernadel

18.2

Lagernadel

18.3

Lagernadel

18.4

Lagernadel

18.5

Lagernadel

18.6

Lagernadel

19

Sektor

20

Sektor

21

Sektor

22

Nadellager
D_A

Durchmesser des Achsstumpfes

2

D_HG

Durchmesser des Innenhüllkreises der größten Lagernadel

18.1

D_HK

Durchmesser des Innenhüllkreises der kleinsten Lagernadel

18.6

Claims

1. Achsschwingenlager mit einem in Fahrtrichtung liegenden Längslenker (1), dessen quer zur Fahrtrichtung liegende Achsstumpf (2) über voneinander be abstandete Wälzlager in einem Gehäuse (4) schwenkbar aufgenommen ist, wobei die Wälzlager radial vorgespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Achs stumpf (2) in einer dünnwandigen in radialer Richtung elastisch nachgiebigen Nadelhülse (15) mit gleichmäßiger Wandstärke gelagert ist und in einem Käfig (17) geführte Lagernadeln (18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6) einen unterschied lichen Durchmesser aufweisen, wobei der Durchmesser D_A des Achsstumpfes (2) größer als der Innenhüllkreis D_HG der im Durchmesser größten Lagernadel (18.1) und kleiner als der Innenhüllkreis D_HK der im Durchmesser kleinsten Lagernadel (18.6) ist.

2. Achsschwingenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagernadeln (18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6) mit unterschiedlichen Durch messern in wenigstens drei gleichmäßig voneinander beabstandeten Sektoren (19, 20, 21) angeordnet sind.

3. Achsschwingenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagernadeln (18.6, 18.5, 18.4, 18.3, 18.2, 18.1) in ihrem Durchmesser bezogen auf einen Sektor (19, 20, 21) ausgehend von dessen Mittellinie in beiden Umfangsrichtungen stetig zunehmen.

4. Achsschwingenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandige Nadelhülse (15) von einem Umgebungsteil (16) aufgenommen ist, das in radialer Richtung ebenfalls elastisch verformbar ist.