DE2900042C2

DE2900042C2 -

Info

Publication number: DE2900042C2
Application number: DE2900042A
Authority: DE
Inventors: Takeo Kondo; Yutaka Toyota Aichi Jp Inuzuka
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-05-16
Filing date: 1979-01-02
Publication date: 1987-06-04
Also published as: JPS54166605U; DE2900042A1; US4220418A; JPS5839214Y2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung-Kugelge lenkanordnung, bei welcher der Kugelteil einer Kugelbolzen anordnung schwenkbar mit einer am Tragarm bzw. Lenker ange brachten Lagersitz-Einrichtung gelagert ist, während ihr Schaftteil mit einem Achsschenkel oder Lenkarm in Verbin dung steht und zwischen der Lagersitz-Einrichtung und dem Achsschenkel oder dergleichen eine Staubhülle vorgesehen ist, wobei das Ende des Achsschenkels zur Bildung eines gegabelten Spannschnittes zum Verspannen des Schaftteils mittels einer Spannschraube geschlitzt ist.

Aus der US-PS 23 97 464 ist eine Radaufhängung-Kugelgelenk anordnung bekannt, bei der zwischen der Lagersitz-Einrich tung und dem Achsschenkel eine Staubhülle vorgesehen ist, deren oberer ringförmiger Wulst von einer Umhüllung eingefaßt ist, die mit der Außenseite einen ringförmigen Flansch bil det, der sich über eine Beilagscheibe auf dem Achsschenkel abstützt und auf der Unterseite mittels einer in eine Ringnut eingreifenden, auf dem Lager abgestützten Feder angepreßt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung- Kugelgelenkanordnung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die ohne Federdruck mit einfach gestalteten Teilen eine sichere Abdichtung gewährleistet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen der Gesamtoberfläche einer ringförmigen Endfläche des Lippen- oder Flanschteils der Staubhülle und der entsprechenden Gegenfläche des Achsschenkels eine eine Abdichtung bewirkende Zwischen- bzw. Beilagscheibe aus Metall um den Schaftteil frei drehbar angeordnet ist und daß ein die Staubhülle auf nehmendes Haltestück vorgesehen ist, das auf den Schaftteil der Kugelbolzenanordnung an der Unterseite der Zwischen- bzw. Beilagscheibe anliegend vorgesehen ist, und daß ein aus Kunstharz hergestellter Dichtring in konzentrischer Anordnung am bzw. im Lippenteil der Staubhülle ebenfalls an der Unterseite der Zwischen- bzw. Beilagscheibe anliegend vorgesehen ist.

Vorteilhaft ist die Zwischen- bzw. Beilagscheibe an ihrem einen Ende mit einem gekrümmten bzw. hochgezogenen Flansch versehen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Kugelgelenkanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des am Achsschenkel oder Lenkarm montierten Teils der Staubhülle sowie der Bolzenan ordnung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform einer bei der erfindungsgemäßen Anordnung verwende ten Zwischen- bzw. Beilagscheibe,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Zwischen- bzw. Beilagscheibe und

Fig. 6 eine Seitenansicht der Zwischen- bzw. Beilagscheibe, von der linken Seite her gesehen.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform dient ein unterer Lenker 21 als Tragarm, an dessen Ende eine als Lagersitz dienende Büchse 22 montiert ist. Auf eine eingepreßte innere Bodenplatte 23 der Büchse 22 ist eine Kugelpfanne 24 aus einem geeigneten Kunstharz aufge setzt, in welcher der Kugelteil 26 einer Kugelgelenkbolzen anordnung bzw. eines Achsschenkelbolzens 25 unter Schmierung mittels Schmierfett (nicht dargestellt) schwenkbar gelagert ist.

Ersichtlicherweise ist um einen oberen Teil des einstückig mit dem Kugelteil 26 ausgebildeten Bolzenteils bzw. Schafts 27 herum eine einen kreissegmentförmigen Querschnitt besitz ende Ringnut 28 eingestochen.

Der Lagerteil 30 eines Achsschenkels oder Lenkarms 29 ist mit seinem seitlich von einer zylindrischen Schaftaufnahme bohrung 31 abgehenden Schlitz 33 versehen. Der Innendurch messer dieser Bohrung 31 entspricht praktisch dem Außendurch messer des Schafts 27, und der Schlitz 33 erstreckt sich bis zum Außenende 32 des Lagerteils 30, so daß durch ihn ein gabelförmiger Spannabschnitt 34 gebildet wird. In diesem Spann- bzw. Gabelabschnitt 34 ist unter Festlegung des Schafts 27 ein Schraubbolzen 35 unter Zwischenfügung einer Beilagscheibe 36 mittels einer Mutter 37 verspannt. Der Schaft 38 dieses Schraubbolzens 35 greift dabei in die Ring nut 28 des Bolzenschafts 27 ein, wodurch der Achsschenkel bolzen unter Ermöglichung einer relativen Drehbewegung zwi schen den Teilen lagenmäßig gesichert ist.

Eine aus einem geeigneten Werkstoff, wie Gummi bzw. Kautschuk bestehende Staubhülle 39 ist mit ihrem unteren Ende auf passende Weise mittels eines Spreng- oder Federrings 40 an der Büchse 22 des Lagersitzes befestigt, während die Innenseite des unteren Manschettenendes elastisch an die Außenfläche eines kelchförmigen Haltestücks 41 aus Metall angepreßt ist, das seinerseits auf geeignete Weise an der Außenfläche des Bolzenschafts 27 angebracht ist.

Die Oberseite des Lippen- bzw. Flanschteils 42 am oberen Ende der Staubhülle 39 ist als plane Ringfläche 44 ausge bildet, die der plan bearbeiteten Fläche 43 des Achsschenkels 29 angepaßt und außerdem mit einem Dichtring 45 aus einem geeigneten Kunstharz versehen ist.

Zwischen der Ringfläche 44 an der Oberseite des Lippenteils 42 der Staubhülle 39 und der planen Gegenfläche 43 des Achs schenkels oder dergleichen ist eine aus Metall bestehende Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 angeordnet, die den Bolzen schaft 27 umschließt. Die Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 besitzt dabei einen erheblich größeren Außendurchmesser als der Lippenteil 42 der Staubhülle 39.

Wenn bei dieser Anordnung durch Betätigung z. B. des nicht dargestellten Spurstangenhebels eine Lenkbewegung durchgeführt wird, wird der Achsschenkel 29 durch den Lenkmechanismus verschwenkt, so daß sich auch der im Gabel abschnitt 34 des Spannteils 30 des Achsschenkels 39 verspann te Schaft 27 des Achsschenkelbolzens 25 verdreht und dabei der Kugelteil 26 entsprechend in der Kugelpfanne 24 der Büchse 22 im Tragarm- bzw. Lenker-Lagersitz unter Ermögli chung eines normalen Radausschlages zum Lenker verdreht wird.

Da die Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 auf die Außenfläche des Bolzenschafts 27 aufgesetzt ist und das muffenförmige Haltestück 41 an der Unterseite der Zwischenscheibe 46 an liegt und zudem auf die Außenfläche des Bolzenschafts 27 aufgeschoben ist, werden bei diesem Lenkausschlag beide Elemente gemeinsam mit dem Bolzenschaft 27 oder frei relativ zueinander beweglich verdreht. Infolgedessen dreht sich die Unterseite der Zwischen bzw. Beilagscheibe 46 mit flä chiger Gleitbewegung relativ zur planen oberen Ringfläche 44 des Lippen- bzw. Flanschteils 42 der Staubhülle 39 und des Dichtrings 45, wodurch eine erste (primäre) Abdichtung zur Verhinderung des Eindringens von Schmutzwasser, Sand, Staub und anderen Fremdkörpern hergestellt wird. Gleichzeitig dreht sich auch das Haltestück 41 in Gleitberührung mit der Innenumfangsfläche des Lippenteils 42 unter Herstellung einer zweiten (sekundären) axialen Abdichtung, durch welche zusätzlich ein Eindringen von Fremdkörpern verhindert wird.

Ersichtlicherweise wird eine sekundäre Dichtwirkung auch zwischen der Oberseite der Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 und der Unterseite des Lagerteils 30 des Achsschenkels 29 gewährleistet.

Selbstverständlich ist die Schutzfunktion der dreidimensio nalen Dichtung für den Kugelteil 26 nicht nur bei Lenkaus schlägen wirksam, sondern auch bei den im normalen Fahrbe trieb des Fahrzeugs auftretenden Schwingungen.

Da zudem der Schlitz 33 im gegabelten Spannabschnitt 34 am Lagerteil 30 des Achsschenkels 29 durch die Oberseite der Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 verschlossen ist, besteht keinerlei Möglichkeit dafür, daß der Lippenteil 42 der Staub hülle 39 bei Lenkausschlägen aufgrund einer unmittelbaren Berührung mit diesem Schlitz 33 durch diesen abgerieben und beschädigt wird. Der Lippenteil 42 bleibt somit in einem axial symmetrischen Zustand.

Die genannte Abdicht- und Schutzfunktion für den Lippenteil 42 wird nicht nur unter normalen Betriebsbedingungen, unter denen der Montagezustand von Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 und Haltestück 41 am Bolzenschaft 27 erhalten bleibt, sondern auch unter Betriebsbedingungen gewährleistet, bei denen die relative Drehbewegung mit flächiger Gleitbewegung zwischen der Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 und der Unter seite 43 des Lagerteils 30 des Achsschenkels 29 ziemlich langsam vor sich geht.

Durch die Anordnung des Dichtrings 45 im Lippenteil 42 der Staubhülle 39 wird weiterhin die Steifheit des Lippenteils erhöht, so daß er von Torsionskräften unbeeinflußt bleibt, die bei der Schwenkbewegung von Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 und Haltestück 41 bei der Lenkungsbetätigung auftreten. Infolgedessen bleibt die normale Dichtfunktion ohne Ermüdung der Bauteile ebenso wie die hochelastische Anlageberührung erhalten.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern verschiede nen Abwandlungen zugänglich. Beispielsweise kann gemäß Fig. 4 bis 6 die Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46 durch eine Zwischen- bzw. Beilagscheibe 46′ ersetzt werden, die an dem dem gegabelten Spannteil 34 des Achsschenkels 29 entsprechen den Abschnitt einen gekrümmten bzw. hochgezogenen Flanschteil 47 aufweist. Weiterhin kann diese Scheibe auch mehreckig geformt sein. Wesentlich ist dabei nur, daß diese Scheibe eine Planfläche besitzt, die den gesamten Lippen- oder Flanschteil der Staubhülle übergreift.

Die Verwendung der Spannschraube für den Bolzenschaft am Gabelabschnitt des Achsschenkels bietet den Vorteil einer einfacheren Montage. Da außerdem der Schlitz im Gabelab schnitt und die vom Bolzenschaft durchsetzte Bohrung im gegabelten Spannteil nicht unmittelbar mit dem Lippenteil der Staubhülle in Berührung stehen, sondern durch eine zwi schengefügte Zwischen- bzw. Beilagscheibe von diesem Lippen teil getrennt sind, wird eine Verformung oder Beschädigung des Lippenteils der Staubhülle bei Lenkungsbetätigung sicher vermieden. Hierdurch wird die ausgezeichnete Dichtwirkung der erfindungsgemäßen Anordnung weiter verbessert.

Claims

1. Radaufhängung-Kugelgelenkanordnung, bei welcher der Kugel teil einer Kugelbolzenanordnung schwenkbar in einer am Tragarm bzw. Lenker angebrachten Lagersitz-Einrichtung gelagert ist, während ihr Schaftteil mit einem Achsschenkel oder Lenkarm in Verbindung steht und zwischen der Lagersitz- Einrichtung und dem Achsschenkel oder dergleichen eine Staub hülle vorgesehen ist, wobei das Ende des Achsschenkels zur Bildung eines gegabelten Spannabschnittes zum Verspannen des Schaftteils mittels einer Spannschraube geschlitzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gesamtoberfläche einer ringförmigen Endfläche (44) des Lippen- oder Flanschteils (42) der Staubhülle (39) und der entsprechenden Gegenfläche (43) des Achsschenkels eine eine Abdichtung bewirkende Zwischen- bzw. Beilagscheibe (46; 46′) aus Metall um den Schaftteil (27) frei drehbar angeordnet ist, und daß ein die Staubhülle (39) aufnehmendes Halte stück (41) vorgesehen ist, das auf den Schaftteil der Kugel bolzenanordnung (25) an der Unterseite der Zwischen- bzw. Beilagscheibe (46) anliegend vorgesehen ist, und daß ein aus Kunstharz hergestellter Dichtring (45) in konzentrischer Anordnung am bzw. im Lippenteil (44) der Staubhülle eben falls an der Unterseite der Zwischen- bzw. Beilagscheibe (46) anliegend vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen bzw. Beilagscheibe (46′) an ihrem einen Ende mit einem gekrümmten bzw. hochgezogenen Flansch (47) versehen ist.