DE202020107400U1 - Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung - Google Patents

Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung Download PDF

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Abstract

Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung (200; 400), umfassend:
einen Achsschenkel (6), umfassend eine Ausnehmung (8) und einen Innengewindeabschnitt (10),
einen Lenkzapfen (7), der teilweise in der Ausnehmung (8) aufgenommen ist, und
ein Verbindungselement (9), umfassend einen Außengewindeabschnitt (9c), wobei sich der Außengewindeabschnitt (9c) des Verbindungselements (9) im Eingriff mit dem Innengewindeabschnitt (10) des Achsschenkels befindet und das Verbindungselement (9) den Lenkzapfen (7) am Achsschenkel (6) befestigt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung und ein gelenktes Aufhängungssystem, umfassend die Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung. Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnungen und gelenkte Aufhängungssysteme können allgemein in Automobilen, insbesondere in nicht straßengebundenen Fahrzeugen, beispielsweise in Landwirtschaftsfahrzeugen wie Traktoren oder Erntemaschinen oder in Arbeitsmaschinen wie Radladern, Radbaggern oder dergleichen verwendet werden.
  • Bekannte Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnungen umfassen typischerweise einen Lenkzapfen, montiert an einem Achsschenkel, beispielsweise mittels Verbindungselementen wie Schrauben, Bolzen oder Schraubenmuttern. Typischerweise verbindet der Lenkzapfen den Achsschenkel drehbar mit einem Achselement oder mit einem Querlenker oder Dreieckslenker eines Fahrzeugs und ist drehbar in einem Innengelenkabschnitt, montiert am Achselement oder am Querlenker oder Dreieckslenker, aufgenommen. In der Regel stützt der Achsschenkel ein Fahrzeugrad, das an dem Achsschenkel montiert ist oder sein kann, oder er ist dazu ausgelegt, es zu stützen.
  • Beispielsweise betrifft die EP1726512B1 ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen landwirtschaftlichen Traktor, mit einem Lenksystem, das lenkende Räder mit Einzelradaufhängung aufweist, die an einem entsprechenden Radträger montiert sind. Jeder Radträger kann um die Achse mindestens eines starr verbundenen Bolzens geschwenkt werden und ist über ein Kugelgelenk an dem mindestens einen Bolzen mit einem Querlenkelement, das gelenkig an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, verbunden. Verbunden mit dem Kugelgelenk ist ein Lenkwinkelsensor, umfassend ein drehbares Eingangselement, das sich mindestens annähernd in der Verlängerung der Achse des Schwenkbolzens befindet. Das drehbare Eingangselement ist mit dem Bolzen über ein Mitnehmerelement verbunden, das die Schwenkbewegung des Bolzens in einer winkelgenauen Weise überträgt, um die aktuelle Schwenkposition des Radträgers zu erkennen.
  • Es besteht jedoch Bedarf an einer Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung, die vorzugsweise schnell und leicht montiert werden kann und die zwischen Lenkzapfen und Achsschenkel eine vorzugsweise stabile Verbindung bereitstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung gelöst, welche die Merkmale von Anspruch 1 umfasst, und durch ein gelenktes Aufhängungssystem, umfassend die Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung. Spezielle Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die vorliegend vorgeschlagene Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung umfasst:
    • einen Achsschenkel, umfassend eine Ausnehmung und einen Innengewindeabschnitt,
    • einen Lenkzapfen, der teilweise in der Ausnehmung aufgenommen ist, und
    • ein Verbindungselement, umfassend einen Außengewindeabschnitt,
    • wobei sich der Außengewindeabschnitt des Verbindungselements im Eingriff mit dem Innengewindeabschnitt des Achsschenkels befindet und das Verbindungselement den Lenkzapfen am Achsschenkel befestigt.
  • Aufgrund der Tatsache, dass sich der Außengewindeabschnitt des Verbindungselements im Eingriff mit dem Innengewindeabschnitt des Achsschenkels befindet und das Verbindungselement den Lenkzapfen am Achsschenkel befestigt, kann die vorgeschlagene Anordnung schnell, sicher und einfach montiert werden.
  • Der Lenkzapfen und das Verbindungselement können als separate Elemente ausgebildet sein.
  • Eine Symmetrieachse des Lenkzapfens kann koaxial zu einer Symmetrieachse des Innengewindeabschnitts des Achsschenkels sein.
  • Das Verbindungselement kann teilweise in einem Hohlraum, ausgebildet in dem Lenkzapfen, angeordnet sein und aus ihm vorstehen. Der Innengewindeabschnitt des Achsschenkels kann eine axiale Richtung definieren. Der im Lenkzapfen ausgebildete Hohlraum kann sich entlang der axialen Richtung vollständig durch den Lenkzapfen erstrecken.
  • Der Hohlraum und das Verbindungselement können so geformt sein, dass zum Befestigen des Lenkzapfens am Achsschenkel mittels des Verbindungselements das Verbindungselement einsteckbar ist in den im Lenkzapfen ausgebildeten Hohlraum von einem axialen Ende des Lenkzapfens, vorstehend aus der Ausnehmung, die in dem Achsschenkel ausgebildet ist.
  • Ein axialer Endabschnitt des Verbindungselements, angeordnet in dem im Lenkzapfen ausgebildeten Hohlraum, kann eine Eingriffsstruktur umfassen, ausgebildet für ein Eingreifen mit einem Werkzeug zum Befestigen des Verbindungselements, beispielsweise für ein Eingreifen mit einem Schraubendreher, einem Inbusschlüssel oder dergleichen.
  • Ein axialer Endabschnitt des Verbindungselements kann den Außengewindeabschnitt umfassen und kann aus dem im Lenkzapfen ausgebildeten Hohlraum vorstehen. Der axiale Endabschnitt des Verbindungselements kann in dem Achsschenkel vollständig aufgenommen sein, sodass er nicht aus dem Achsschenkel vorsteht.
  • Das Verbindungselement kann einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser umfassen, der den Lenkzapfen in einem festen Sitz an dem Achsschenkel arretiert. Der Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements kann in einem Sitz aufgenommen sein, ausgebildet von einem Schulterabschnitt des Lenkzapfens, der den in dem Lenkzapfen ausgebildeten Hohlraum umschließt.
  • Die in dem Achsschenkel ausgebildete Ausnehmung kann einen sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitt umfassen. Der Lenkzapfen seinerseits kann einen sich verjüngenden oder konischen Außenabschnitt umfassen, aufgenommen in dem sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitt der Ausnehmung. Ein Innendurchmesser des Innengewindeabschnitts des Achsschenkels kann kleiner als ein kleinster Durchmesser des sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitts der Ausnehmung sein.
  • Ein Abschnitt des Lenkzapfens, der aus der in dem Achsschenkel ausgebildeten Ausnehmung vorsteht, kann einen Kugelgelenk-Zapfenabschnitt umfassen.
  • Ein vorliegend vorgeschlagenes gelenktes Aufhängungssystem umfasst:
    • die vorstehend beschriebene Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung, wobei ein Abschnitt des Lenkzapfens, der aus der im Achsschenkel ausgebildeten Ausnehmung vorsteht, den bereits beschriebenen Kugelgelenk-Zapfenabschnitt umfasst, und
    • einen Querlenker, umfassend einen Kugelgelenk-Innenabschnitt,
    • wobei der Kugelgelenk-Zapfenabschnitt des Lenkzapfens in dem Kugelgelenk-Innenabschnitt des Querlenkers aufgenommen ist, um zwischen dem Lenkzapfen und dem Querlenker ein Kugelgelenk auszubilden.
  • Das gelenkte Aufhängungssystem kann ferner eine Lenkstange umfassen, die drehbar mit dem Achsschenkel verbunden ist.
  • Das gelenkte Aufhängungssystem kann ferner ein Fahrzeugrad, montiert an dem Achsschenkel, eine Antriebswelle zum Antreiben des Fahrzeugrades und ein Kardangelenk, das das Fahrzeugrad und die Antriebswelle verbindet, umfassen.
  • Das gelenkte Aufhängungssystem kann ferner einen Lenksensor umfassen. Der Lenksensor kann einen festen Sensorabschnitt, montiert am Querlenker, und einen bewegbaren Sensorabschnitt, montiert am Verbindungselement, umfassen. Der bewegbare Sensorabschnitt kann mittels einer Doppelkardanwelle an dem Verbindungselement montiert sein.
  • Ausführungsformen der vorliegend vorgeschlagenen Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung und des vorliegend vorgeschlagenen gelenkten Aufhängungssystems werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung beschrieben und sind in den beiliegenden Zeichnungen abgebildet, in denen
    • 1 eine Schnittansicht eines gelenkten Aufhängungssystems, umfassend eine Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung des vorliegend vorgeschlagenen Typs gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch veranschaulicht,
    • 2 eine Schnittansicht eines gelenkten Aufhängungssystems, umfassend eine Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung des vorliegend vorgeschlagenen Typs gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch veranschaulicht, und
    • 3 ein Detail aus 2 schematisch veranschaulicht.
  • 1 bildet ein gelenktes Aufhängungssystem 100 ab. Das gelenkte Aufhängungssystem 100 umfasst einen Querlenker 1, der mit einem stationären Abschnitt eines Fahrzeugs schwenkbar verbunden sein kann. Das Fahrzeug kann ein Traktor sein. Es versteht sich jedoch, dass das Fahrzeug auch von einem anderen Typ sein kann. Beispielsweise kann das Fahrzeug auch eine Erntemaschine, ein Radlader, ein Kipper oder jeglicher anderer Typ von Fahrzeug sein. Der stationäre Abschnitt, mit dem der Querlenker 1 verbunden sein kann, kann beispielsweise eine Fahrzeugkarosserie oder ein Fahrzeugchassis sein. Das System 100 umfasst ferner einen Kugelgelenk-Innenabschnitt 2, der fest in einer Ausnehmung oder Bohrung 3, ausgebildet in dem Querlenker 1, montiert ist. Die Ausnehmung oder Bohrung 3 erstreckt sich vollständig durch den Querlenker 1. Über Schrauben 5 ist jedoch eine Platte 4 am Querlenker montiert und schließt die Ausnehmung oder Bohrung 3 an einem Ende davon, beispielsweise, um ein Eintreten von Schmutz oder Staub in die Ausnehmung oder Bohrung zu verhindern.
  • Das gelenkte Aufhängungssystem 100 umfasst ferner eine Lenk- und Achsschenkelanordnung 200. Die Lenk- und Achsschenkelanordnung 200 umfasst einen Achsschenkel 6, einen Lenkzapfen 7, teilweise aufgenommen in einer Ausnehmung 8, die in dem Achsschenkel 6 ausgebildet ist, und teilweise aus der Ausnehmung 8 vorstehend, und ein Gewindeverbindungselement 9, das den Lenkzapfen 7 am Achsschenkel 6 befestigt oder ihn fest damit verbindet. Typischerweise können der Achsschenkel 6 und/oder der Lenkzapfen 7 und/oder das Verbindungselement 9 aus einem Metall wie Stahl hergestellt sein oder es umfassen. Es versteht sich jedoch, dass sie aus anderen Materialien hergestellt sein oder sie umfassen können. Der Lenkzapfen 7 umfasst einen langgezogenen Wellenabschnitt 7a und einen Kugelgelenk-Zapfenabschnitt 7b. Ein Abschnitt des langgezogenen Wellenabschnitts 7a ist in der im Achsschenkel 6 ausgebildeten Ausnehmung 8 aufgenommen, und ein anderer Abschnitt des langgezogenen Wellenabschnitts 7a steht aus der Ausnehmung 8, ausgebildet in dem Achsschenkel 6, vor. Der Kugelgelenk-Zapfenabschnitt 7a ist fest an dem Abschnitt des langgezogenen Wellenabschnitts 7a montiert, der aus der Ausnehmung 8 vorsteht. In der hier beschriebenen Ausführungsform sind die zwei Lenkzapfenabschnitte 7a, 7b als separate Elemente ausgelegt, die fest miteinander verbunden sind. In anderen, hier nicht explizit beschriebenen Ausführungsformen können die zwei Abschnitte 7a, 7b möglicherweise einstückig ausgebildet sein. Der Kugelgelenk-Zapfenabschnitt 7a des Lenkzapfens 7 ist in dem Kugelgelenk-Innenabschnitt 2, montiert in der Ausnehmung oder Bohrung 3 des Querlenkers 1, aufgenommen. Die Abschnitte 2 und 7a bilden ein Kugelgelenk zwischen der Lenk- und Achsschenkelanordnung 200 und dem Querlenker 1 des gelenkten Aufhängungssystems 100 aus.
  • Der Achsschenkel 6 umfasst ferner einen Innengewindeabschnitt 10. Der Innengewindeabschnitt 10 und die Ausnehmung 8 sind in Bezug auf eine Achse 11, die eine axiale Richtung definiert, symmetrisch. Der Innengewindeabschnitt 10 erstreckt sich von der Ausnehmung 8 entlang der axialen Richtung und ist im Austausch mit der Ausnehmung 8. In der hier beschriebenen Ausführungsform sind auch der Lenkzapfen 7 und das Verbindungselement 9 in Bezug auf die Achse 11 symmetrisch. Insbesondere sind sowohl der langgezogene Wellenabschnitt 7a als auch der Kugelgelenk-Zapfenabschnitt 7b des Lenkzapfens 7 in Bezug auf die Achse 11 symmetrisch.
  • Der Lenkzapfen 7, genauer, der langgezogene Wellenabschnitt 7a des Lenkzapfens 7, umfasst oder schließt einen Hohlraum 12 ein. Der Hohlraum 12 erstreckt sich vollständig durch den Lenkzapfen 7 oder durch den langgezogenen Abschnitt 7a des Lenkzapfens 7 entlang der axialen Richtung 11. Ein Abschnitt des langgezogenen Wellenabschnitts 7a des Lenkzapfens 7, der den Hohlraum 12 umschließt, bildet einen Schulterabschnitt 13 aus. Am Schulterabschnitt 13 kann ein Innendurchmesser des Hohlraums 12, senkrecht zur axialen Richtung 11, beispielsweise eine stufenartige Diskontinuität aufweisen.
  • Das Verbindungselement 9 weist eine langgezogene Gestalt oder Form auf. Ein Abschnitt des Verbindungselements 9 ist in dem Hohlraum 12 des Lenkzapfens 7 oder umschlossen von ihm angeordnet oder aufgenommen. Mit anderen Worten, ein Abschnitt des Verbindungselements 9 ist in dem hohlen Lenkzapfen 7 angeordnet oder aufgenommen. Ein weiterer Abschnitt des Verbindungselements 9 steht aus dem Hohlraum 12 oder aus dem Lenkzapfen 7 vor und ist in dem Innengewindeabschnitt 10 aufgenommen, der sich von der im Achsschenkel 6 ausgebildeten Ausnehmung 8 erstreckt. Konkreter weist das Verbindungselement 9 einen Abschnitt 9a mit vergrößertem Durchmesser und einen Abschnitt 9b mit verkleinertem Durchmesser auf. Ein Durchmesser des Abschnitts 9a mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements 9, senkrecht zur axialen Richtung 11, ist größer als ein Durchmesser des Abschnitts 9b mit verkleinertem Durchmesser des Verbindungselements 9, senkrecht zur axialen Richtung 11. Die Abschnitte 9a, 9b des Verbindungselements 9 sind vorzugsweise einstückig ausgebildet.
  • Der Schulterabschnitt 13 des Lenkzapfens 7 oder des langgezogenen Wellenabschnitts 7a des Lenkzapfens 7 bildet einen Sitz für den Abschnitt 9a mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements 9 aus. Mit anderen Worten, der Abschnitt 9a mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements 9 ist in einem Sitz aufgenommen, ausgebildet durch den Schulterabschnitt 13 des Lenkzapfens 7 oder des langgezogenen Wellenabschnitts 7a des Lenkzapfens 7. Der Abschnitt 9a mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements 9 ist innerhalb des Hohlraums 12 oder innerhalb des Lenkzapfens 7 angeordnet oder aufgenommen. Der Abschnitt 9b mit verkleinertem Durchmesser erstreckt sich von dem Abschnitt 9a mit vergrößertem Durchmesser entlang der axialen Richtung 11.
  • Ein Abschnitt des Abschnitts 9b mit verkleinertem Durchmesser steht aus dem Hohlraum 12 oder aus dem Lenkzapfen 7 vor, und an seiner Außenfläche ist ein Außengewindeabschnitt 9c ausgebildet. Der Außengewindeabschnitt 9c des Verbindungselements 9 oder des Abschnitts mit verkleinertem Durchmesser 9b des Verbindungselements 9 steht in den Innengewindeabschnitt 10, ausgebildet in dem Achsschenkel 6, vor oder ist ihm aufgenommen und befindet sich im Eingriff mit ihm. Beispielsweise ist es möglich, dass der Außengewindeabschnitt 9c des Verbindungselements 9 in einer Richtung entlang der axialen Richtung 11 in einer von dem Lenkzapfen 7 weg weisenden Richtung nicht aus dem Innengewindeabschnitt 10 des Achsschenkels 6 vorsteht.
  • Der Lenkzapfen 7 ist an dem Achsschenkel 6 befestigt oder angebracht, indem der Außengewindeabschnitt 9c des Verbindungselements 9 in den in dem Achsschenkel 6 ausgebildeten Innengewindeabschnitt 10 eingeschraubt wird. Konkreter ist der Außengewindeabschnitt 9c des Verbindungselements 9 so in den im Achsschenkel 6 ausgebildeten Innengewindeabschnitt 10 eingeschraubt und/oder mit ihm im Eingriff befindlich, dass der Abschnitt 9a mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements 9 den Lenkzapfen 7 arretiert oder den Lenkzapfen 7 gegen den Achsschenkel 6 in einen festen Sitz presst. In der hier dargestellten Ausführungsform der Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 200 weist die in dem Achsschenkel 6 ausgebildete Ausnehmung 8 einen sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitt 8a auf. Ferner weist ein Abschnitt des Lenkzapfens 7 oder des langgezogenen Wellenabschnitts 7a des Lenkzapfens 7, aufgenommen in der Ausnehmung 8, einen entsprechend geformten sich verjüngenden oder konischen Außenabschnitt 7c auf, der in dem sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitt 8a der Ausnehmung 8 aufgenommen ist. Die entsprechend geformten sich verjüngenden oder konischen Außen- und Innenabschnitte 7c und 8a des Lenkzapfens 7 bzw. der Ausnehmung 8 können einen festen Sitz des Lenkzapfens 7 am oder gegen den Achsschenkel 6 erleichtern. Hier ist ein sich von der Ausnehmung 8 in der axialen Richtung 11 erstreckender Innendurchmesser des Innengewindeabschnitts 10 kleiner als ein minimaler Innendurchmesser der Ausnehmung 8 oder des sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitts 8a der Ausnehmung 8.
  • In der hier dargestellten Ausführungsform der Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 200 sind der Hohlraum 12 und das Verbindungselement 9 so geformt oder gestaltet, dass zum Einschrauben des Verbindungselements 9 in den Innengewindeabschnitt 10 des Achsschenkels 6 das Verbindungselement 9 in den Hohlraum 12, der sich durch den Lenkzapfen 7 von einem axialen Ende des Lenkzapfens 7 erstreckt, der aus der Ausnehmung 8 vorsteht, die in dem Achsschenkel 6 ausgebildet ist, eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann in dem axialen Abschnitt des Hohlraums 12, der sich von dem Schulterabschnitt 13 zu dem axialen Ende des Lenkzapfens 7 erstreckt, der aus der Ausnehmung 8 vorsteht, ein minimaler Durchmesser des Hohlraums 12, senkrecht zur Achse 11, größer als ein maximaler Durchmesser des Abschnitts 9a mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements 9 sein. Auf diese Weise kann das Verbindungselement 9 in den Hohlraum 12 von dem axialen Ende des Lenkzapfens 7, der aus der Ausnehmung 8 vorsteht, eingesetzt sein, bis der Abschnitt 9a mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements 9 an den von dem Schulterabschnitt 13 des Lenkzapfens 7 ausgebildeten Sitz angrenzt.
  • Um den Prozess des Einschraubens des Verbindungselements 9 in den in dem Achsschenkel 6 ausgebildeten Innengewindeabschnitt 10 zu erleichtern, kann ein axialer Endabschnitt des Verbindungselements, aufgenommen in dem Hohlraum 12, eine Eingriffsstruktur 15 zum Eingreifen mit einem Werkzeug zum Befestigen des Verbindungselements 9 am Achsschenkel 6 oder zum Einschrauben des Verbindungselements 9 in den Innengewindeabschnitt 10, ausgebildet in dem Achsschenkel 6, umfassen. Beispielsweise kann die Eingriffsstruktur 15 einen Kreuzschlitz, eine Sechskantinnenausnehmung oder dergleichen umfassen.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht des gelenkten Aufhängungssystems 300 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Hier und nachfolgend sind wiederkehrende Merkmale in unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das gelenkte Aufhängungssystem 300 von 2 umfasst einen Querlenker 1 mit einem daran montierten Kugelgelenk-Innenabschnitt 2 und eine Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 400, die eine Variante der in 1 abgebildeten Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 200 ist. Einzelheiten der Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 400 von 2 sind in 3 gezeigt. Die Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 400 aus den 2 und 3 umfasst alle Merkmale der Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 200 von 1, mit Ausnahme der in 1 angegebenen und vorstehend diskutierten Eingriffsstruktur 15. Aus Vereinfachungsgründen werden nachfolgend nur die Unterschiede zwischen der Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 400 von 2 und 3 und der Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 200 von 1 etwas näher erläutert.
  • Im System 300 der 2 und 3 bilden der Kugelgelenk-Innenabschnitt 2 und der Kugelgelenk-Zapfenabschnitt 7b des Lenkzapfens 7 ein Kugelgelenk zwischen dem Querlenker 1 und der Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung 400 aus. Das System 300 umfasst ferner ein Fahrzeugrad 16, das drehbar im Achsschenkel 6 montiert ist, und eine Antriebswelle 17, die über ein Kardangelenk 18 mit dem Fahrzeugrad 16 verbunden ist, um das Fahrzeugrad 16 anzutreiben. Das System 300 kann ferner eine Lenkstange (nicht gezeigt) umfassen, die schwenkbar mit dem Achsschenkel 6 verbunden ist, um den Achsschenkel 6 zu lenken.
  • Wie am besten in 3 zu sehen, umfasst das System 300 ferner einen Lenksensor 19. Der Lenksensor 19 ist dazu ausgelegt, einen Lenkwinkel oder eine Abweichung eines Lenkwinkels zwischen dem Achsschenkel 6 und dem Querlenker 1 zu messen. Der Lenksensor 19 umfasst einen festen Sensorabschnitt 19a und einen bewegbaren Sensorabschnitt 19b, der in Bezug auf den festen Sensorabschnitt 19a bewegbar oder drehbar ist, insbesondere in Bezug auf eine Lenkachse, die mit der Symmetrieachse 11 des Lenkzapfens 7 ausgerichtet sein kann oder im Wesentlichen ausgerichtet sein kann. Der feste Sensorabschnitt 19a ist fest am Querlenker 1, genauer an der Platte 4, montiert, welche die sich durch den Querlenker 1 erstreckende Ausnehmung oder Bohrung 3 verschließt oder bedeckt. Der bewegbare Sensorabschnitt 19b andererseits ist fest an dem Achsschenkel 6 montiert, insbesondere am Verbindungselement 9. Hier ist der bewegbare Sensorabschnitt 19b über eine Doppelkardanwelle 20, umfassend zwei Kardangelenke 20a und 20b, an dem Verbindungselement 9 montiert. Die Doppelkardanwelle 20 ist mindestens teilweise innerhalb des in dem Lenkzapfen 7 ausgebildeten Hohlraums 12 angeordnet. Es versteht sich jedoch, dass der bewegbare Sensorabschnitt 19b durch andere Mittel an dem Achsschenkel 6 montiert sein kann.
  • Die Sensorabschnitte 19a, 19b sind so ausgelegt und angeordnet, dass eine Drehung des bewegbaren Sensorabschnitts 19b relativ zu dem festen Sensorabschnitt 19a eine Spannung in dem festen Sensorabschnitt 19a verändert, wobei die Spannung bezeichnend für einen Drehwinkel des Achsschenkels 6 relativ zu dem Querlenker 1 oder für eine Veränderung in dem Drehwinkel ist. Der Lenksensor 19 kann beispielsweise ein induktiver Sensor sein. Beispielsweise kann der feste Sensorabschnitt 19a ein induktives Element wie eine Spule umfassen, und der bewegbare Sensorabschnitt 19b kann einen Magneten umfassen. Es versteht sich jedoch, dass der Lenksensor 19 nicht auf induktive Sensoren begrenzt ist, sondern andere nach dem Stand der Technik bekannte Typen von Sensoren umfassen kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1726512 B1 [0003]

Claims (18)

  1. Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung (200; 400), umfassend: einen Achsschenkel (6), umfassend eine Ausnehmung (8) und einen Innengewindeabschnitt (10), einen Lenkzapfen (7), der teilweise in der Ausnehmung (8) aufgenommen ist, und ein Verbindungselement (9), umfassend einen Außengewindeabschnitt (9c), wobei sich der Außengewindeabschnitt (9c) des Verbindungselements (9) im Eingriff mit dem Innengewindeabschnitt (10) des Achsschenkels befindet und das Verbindungselement (9) den Lenkzapfen (7) am Achsschenkel (6) befestigt.
  2. Anordnung (200; 400) nach Anspruch 1, wobei der Lenkzapfen (7) und das Verbindungselement (9) als separate Elemente ausgelegt sind.
  3. Anordnung (200; 400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Symmetrieachse (11) des Lenkzapfens (7) koaxial zu einer Symmetrieachse (11) des Innengewindeabschnitts (10) des Achsschenkels (6) ist.
  4. Anordnung (200; 400) nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei das Verbindungselement (9) teilweise in einem in dem Lenkzapfen (7) ausgebildeten Hohlraum (12) angeordnet ist und aus ihm vorsteht.
  5. Anordnung (200; 400) nach Anspruch 4, wobei der Innengewindeabschnitt (10) des Achsschenkels (6) eine axiale Richtung definiert und sich der in dem Lenkzapfen (7) ausgebildete Hohlraum (12) entlang der axialen Richtung vollständig durch den Lenkzapfen (7) erstreckt.
  6. Anordnung (200; 400) nach Anspruch 5, wobei der Hohlraum (12) und das Verbindungselement (9) so geformt sind, dass zum Befestigen des Lenkzapfens (7) am Achsschenkel (6) mittels des Verbindungselements (9) das Verbindungselement (9) einsteckbar ist in den Hohlraum (12), ausgebildet in dem Lenkzapfen (7), von einem axialen Ende des Lenkzapfens (7), vorstehend aus der Ausnehmung (8), die in dem Achsschenkel (6) ausgebildet ist.
  7. Anordnung (200; 400) nach einem der Ansprüche 5 und 6, wobei ein axialer Endabschnitt des Verbindungselements (9), angeordnet in dem im Lenkzapfen (7) ausgebildeten Hohlraum (12), eine Eingriffsstruktur (15) umfasst, ausgebildet für ein Eingreifen mit einem Werkzeug zum Befestigen des Verbindungselements (9), beispielsweise für ein Eingreifen mit einem Schraubendreher, einem Inbusschlüssel oder dergleichen.
  8. Anordnung (200; 400) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Innengewindeabschnitt (10) des Achsschenkels (6) eine axiale Richtung definiert und ein axialer Endabschnitt des Verbindungselements (9), umfassend den Außengewindeabschnitt (9c) und aus dem im Lenkzapfen (7) ausgebildeten Hohlraum (12) vorstehend, vollständig in dem Achsschenkel (6) aufgenommen ist und nicht aus dem Achsschenkel (6) vorsteht.
  9. Anordnung (200; 400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (9) einen Abschnitt (9a) mit vergrößertem Durchmesser umfasst, der den Lenkzapfen (7) in einem festen Sitz an dem Achsschenkel (6) arretiert.
  10. Anordnung (200; 400) nach den Ansprüchen 4 und 9, wobei der Abschnitt (9a) mit vergrößertem Durchmesser des Verbindungselements (9) in einem Sitz aufgenommen ist, der von einem Schulterabschnitt (13) des Lenkzapfens (7), der den Hohlraum (12) umschließt, ausgebildet ist.
  11. Anordnung (200; 400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die im Achsschenkel (6) ausgebildete Ausnehmung (8) einen sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitt (8a) umfasst.
  12. Anordnung (200; 400) nach Anspruch 11, wobei der Lenkzapfen (7) einen sich verjüngenden oder konischen Außenabschnitt (7c) umfasst, aufgenommen dem sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitt (8a) der Ausnehmung (8).
  13. Anordnung (200; 400) nach einem der Ansprüche 11 und 12, wobei ein Innendurchmesser des Innengewindeabschnitts (10) des Achsschenkels (6) kleiner als ein kleinster Durchmesser des sich verjüngenden oder konischen Innenabschnitts der Ausnehmung (8) ist.
  14. Anordnung (200; 400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein aus der im Achsschenkel (6) ausgebildeten Ausnehmung (8) vorstehender Abschnitt des Lenkzapfens (7) einen Kugelgelenk-Zapfenabschnitt umfasst.
  15. Gelenktes Aufhängungssystem (100; 300), umfassend: die Lenkzapfen- und Achsschenkelanordnung (200; 400) nach Anspruch 14, und einen Querlenker (1), umfassend einen Kugelgelenk-Innenabschnitt (2), wobei der Kugelgelenk-Zapfenabschnitt (7b) des Lenkzapfens (7) in dem Kugelgelenk-Innenabschnitt (2) des Querlenkers (1) aufgenommen ist, um zwischen dem Lenkzapfen (7) und dem Querlenker (1) ein Kugelgelenk auszubilden.
  16. Gelenktes Aufhängungssystem (100, 300) nach einem der Ansprüche 14 und 15, ferner umfassend: ein Fahrzeugrad (16), montiert an dem Achsschenkel (6), eine Antriebswelle (17) zum Antreiben des Fahrzeugrades (16), und ein Kardangelenk (18), das das Fahrzeugrad (16) und die Antriebswelle (17) verbindet.
  17. Gelenktes Aufhängungssystem (100; 300) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, ferner umfassend einen Lenksensor (19), wobei der Lenksensor einen festen Sensorabschnitt (19a), montiert an dem Querlenker (1), und einen bewegbaren Sensorabschnitt (19b), montiert an dem Verbindungselement (9), umfasst.
  18. Gelenktes Aufhängungssystem (100; 300) nach Anspruch 17, wobei der bewegbare Sensorabschnitt (19b) mittels einer Doppelkardanwelle (20) an dem Verbindungselement (9) montiert ist.
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