DE202007000464U1

DE202007000464U1 - Radträger mit einem der Krafteinleitung dienenden Kugelgelenk

Info

Publication number: DE202007000464U1
Application number: DE202007000464U
Authority: DE
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2017-01-13

Abstract

Radträger (10) mit einem der Krafteinleitung dienendem Kugelgelenk (16), das über ein in einer Bohrung (12) des Radträgers (10) eingesetztes Gelenkgehäuses (17) mit dem Radträger lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (12) als geschlitzte (Schlitz 14) Durchgangsbohrung ausgebildet ist, dass Durchgangsbohrung (12) und Gelenkgehäuse (17) eine Klemmverbindung mit einer geringen Presspassung bilden und dass die Klemmverbindung in tangentialer Richtung zur Durchgangsbohrung (12) mittels einer Klemmschraube (28) derart geklemmt ist, dass eine Übertragung aller auftretenden Betriebslasten ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radträger mit einem der Krafteinleitung dienenden Kugelgelenk, das über ein in einer Bohrung des Radträgers eingesetztes Gelenkgehäuse mit dem Radträger lösbar verbunden ist.
Radträger – auch in schwenkbarer Anordnung – sind Teile einer mit der Karosserie eines Fahrzeuges verbundenen Fahrzeugachse, bei denen bekanntlich eine Kraftübertragung – beispielsweise die Lenkkraft – in aller Regel über gleichzeitig als Taggelenke dienende Kugelgelenke erfolgt. Hierbei kommt dem Traggelenk als Verbindungselement zwischen dem ein Schwenklager darstellenden Radträger und der als Traglenker wirkenden Karosserie eine zentrale Bedeutung zu. Im Fahrbetrieb wirken auf den Traggelenkkugelzapfen in axialer und radialer Richtung statische und dynamische Kräfte, die mit Kipp- und Drehbewegungen aus der Einfederung des Fahrwerkes und dem Einlenken der Räder überlagert werden.
Es ist bekannt, solche Kugelgelenke in den Radträger entweder einzurollen, einzupressen oder über ein Außengewinde am Gelenkgehäuse zu verschrauben; vgl. DE 102 30 916 A1 , 2004.02.05. Verrollte oder eingepresste Gelenke lassen sich jedoch nicht, bzw. nur mit großem Aufwand austauschen. Verrollte Gelenke lassen einen solchen Tausch nicht zu, so dass der Radträger mit Gelenk ausgetauscht werden muss, was zusätzliche Kosten verursacht.
Eingepresste Gelenke können schon aufgrund der notwendigen Überdeckung während des Einpressvorgangs vorgeschädigt werden, so dass dann die geforderte Funktionsfähigkeit nicht mehr gegeben ist. Beim Austausch solcher eingepresster Gelenke kann der Presssitz selbst bzw. die angrenzenden Bauteile beschädigt werden, so dass auch in einem solchen Falle ein Austausch des gesamten Radträgers notwendig wird. Von den Schraublösungen ist bekannt, dass zusätzliche aufwendige Sicherungen notwendig sind, um ein Lösen unter Belastung zu verhindern. Solche verschraubten Gelenkgehäuse können sich in dem Traglenker oder Radträger unter Beanspruchung lockern, oder aber die Verbindung neigt beim Ausschrauben während des Austausches zum Fressen. Eine Beschädigung der Gewindegänge ist meist die Folge, so dass der komplette Verband ebenfalls unbrauchbar wird und getauscht werden muss. Damit ist die bekannte Verschraubung des Gelenkgehäuses als Tauschlösung ebenfalls mit erheblichen Nachteilen verbunden. Allen bekannten Lösungen ist ferner gemeinsam, dass es beim Austausch der Kugelgelenke zu Beschädigungen der Balgabdichtungen kommt, die ebenfalls auszutauschen sind, will man verhindern, dass das Kugelgelenk während seines Einsatzes Korrosionsschäden ausgesetzt wird.
Es besteht daher ein Bedarf an einer wirtschaftlichen Lösung des Austauschproblems, die es erlaubt, ein verschlissenes oder defektes Traggelenk kostengünstig, prozesssicher und effizient zu tauschen, ohne dass es dabei zu Beschädigungen des Verbandes oder seiner Teile sowie der notwendigen Balgabdichtungen der Kugelgelenke kommt.
Hier Abhilfe durch einen neuen Radträger zu schaffen, der ohne die vorstehend genannten Nachteile ist, ist Aufgabe der Erfindung.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Radträgers zur Aufnahme eines als Traggelenk dienenden Kugelgelenks ermöglicht bei Einhaltung der notwendigen Freigänge zu angrenzenden Bauteilen auf verblüffend einfache Weise den Austausch des Kugelgelenks, wenn dieses verschlissen oder defekt geworden ist, ohne dass dabei eine ernsthafte Gefahr einer Beschädigung des Radträgers oder seiner Balgabdeckung besteht. Da für die Aufnahme der Klemmschraube eine Hinterschneidung, vorzugsweise in Form einer im Querschnitt kreisförmigen Nut, zwischen Gelenkgehäuse und Umfangsfläche der den Radträger durchsetzenden Bohrung vorgesehen ist, wird ein Herauspressen/Herausrutschen des Gelenkgehäuses aus der dieses lagernden Bohrung auch bei extremen Betriebslasten verhindert. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht sowohl Traggelenke mit stehendem als auch solche mit hängendem Lagerzapfen auf gleich einfache Weise anzuordnen und auszuwechseln.
Aus der US 1,788,083 aus dem Jahr 1931 ist zwar eine Lenkstange für Fahrzeuge bekannt geworden, dessen der Radachse zugeordnetes Ende einen geschlitzten Ring zur Aufnahme eines Kugelgelenkes trägt, der mittels einer seine Enden durchsetzenden Spannschraube in der Klemmlage gehalten ist. Das Kugelgelenk besteht dort aus mehreren halbschalenartigen miteinander verschraubten Elementen und von einer starken Druckfeder beaufschlagten, von denen lediglich ein Halbsegment tragend ist. Der die Druckfeder umfassende Innenraum des Kugelgelenkes ist zudem mit Schmiermittel zu versorgen. Darüber hinaus sind zusätzliche Sicherungselemente zwischen Lenkstange und Gelenkgehäuse verschraubt, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Kugelgelenkteile zu verhindern.
Die Vielzahl der für eine solche Lagerung notwendigen Teile und deren komplizierter Zusammenbau hat die Einführung einer solchen Kugelgelenklagerung in der Praxis verhindert, so dass diese keine Hinweise in Richtung zum Radträger nach der Erfindung geben konnte.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand zweier in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigen:
1 Eine isometrische Teilansicht eines mit einem als Traggelenk dienenden Kugelgelenk verbundenen Radträgers nach der Erfindung,
2 einen Schnitt durch den das Kugelgelenk aufweisenden Teil des Radträgers gemäß 1 mit hängendem Kugelzapfen des Kugelgelenkes und
3 einen Schnitt durch den das Kugelgelenk aufweisenden Teil des Radträgers gemäß 1 mit stehendem Kugelzapfen.
Ein in 1 nur teilweise dargestellter Radträger 10 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges weist in dem hierfür vorgesehenen Bereich eine Durchgangsbohrung 12 auf, die durch einen Schlitz 14 längs ihrer Symmetrieachse geschlitzt ist. Die Durchgangsbohrung 12 dient der Aufnahme eines Kugelgelenkes 16, das mit seinem topfartig ausgebildeten Gelenkgehäuse 17 in die Durchgangsbohrung mit einer geringen Presspassung eingesetzt ist. Hierbei gelangt ein Bund 18 des Gelenkgehäuses an der einen Stirnseite des Gelenkgehäuses 17 in Anlage mit einer Anlagefläche 19 am Radträger 10. Auf diese Wiese ist ein optimaler Sitz der beiden Klemmpartner gewährleistet.
Das Gelenkgehäuse 17 umgreift eine Kugel 21 des Kugelgelenkes, die mit einem Kugelzapfen 22 fest verbunden oder aber einstückig ausgebildet ist. Über einen Balg 24 ist das Kugelgelenk in an sich bekannter Weise gegen Schmutz und atmosphärische Einwirkungen abgedeckt.
Mittels einer Klemmschraube 28, die durch die dem Schlitz 14 benachbarten Endbereiche der Durchgangsbohrung 18 geführt ist, wird die geschlitzte Bohrung 12 geklemmt und hält damit das topfartige Gelenkgehäuse 17 fest in der eingenommenen Lage. Die Klemmschraube 28 zwischen Durchgangsbohrung 12 und topfartigem Gelenkgehäuse 17 ist hierbei in einer in Bezug auf die Kugel 21 außermittig angeordneten Hinterschneidung zwischen Durchgangsbohrung und Mantelfläche der Durchgangsbohrung geführt, die als tangentiale Rundnut 29 ausgebildet ist.
Auf diese Weise wird ein Form- und Kraftschluss in der beschriebenen Lagerverbindung hergestellt, der das Herausdrücken/Herausrutschen des topfartigen Gelenkgehäuses bei extremen Belastungen verhindert; vgl. 2 und 3.

10: Radträger
12: Durchgangsbohrung
14: Schlitz
16: Kugelgelenk
17: Gelenkgehäuse
18: Flanschartiger Endbereich/Bund
19: Anlagefläche
21: Kugel
22: Kugelzapfen
24: Balg
28: Klemmschraube
29: Rundnut

Claims

Radträger (10) mit einem der Krafteinleitung dienendem Kugelgelenk (16), das über ein in einer Bohrung (12) des Radträgers (10) eingesetztes Gelenkgehäuses (17) mit dem Radträger lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (12) als geschlitzte (Schlitz 14) Durchgangsbohrung ausgebildet ist, dass Durchgangsbohrung (12) und Gelenkgehäuse (17) eine Klemmverbindung mit einer geringen Presspassung bilden und dass die Klemmverbindung in tangentialer Richtung zur Durchgangsbohrung (12) mittels einer Klemmschraube (28) derart geklemmt ist, dass eine Übertragung aller auftretenden Betriebslasten ermöglicht ist.
Radträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Klemmung der Durchgangsbohrung (12) dienende Klemmschraube (28) in Bezug auf das Zentrum der Kugel (21) des Kugelgelenkes (16) außermittig angeordnet ist.
Radträger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Aufnahme der Klemmschraube (28) eine Hinterschneidung (Rundnut 29) zwischen Gelenkgehäuse (17) und Umfangsfläche der Durchgangsbohrung (12) vorgesehen ist.
Radträger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Gelenkgehäuses (17) topfförmig mit einem flanschartigen Endbereich (18) ausgebildet ist, der als Anschlag beim Einbringen des Gelenkgehäuses (17) in die geschlitzte Durchgangsbohrung (12) des Radträgers (10) dient.
Radträger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als Krafteinleitung in das Kugelgelenk (16) dienende Kugelzapfen (22) in Bezug auf den das Kugelgelenk lagernden Radträger (10) stehend angeordnet ist.
Radträger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als Krafteinleitung in das Kugelgelenk (16) dienenden Kugelzapfen (22) in Bezug auf den das Kugelgelenk lagernden Radträger (10) hängend angeordnet ist.