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Vorrichtung zur Einstellung der Drehachse eines Gelenks zur schwenkfähigen
Aufhängung eines Führungslenkers eines Rades am Aufbau eines Kraftfahrzeuges Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Drehachse eines Gelenks
zur schwenkfähigen Aufhängung eines Führungslenkers eines Rades am Aufbau oder an
einem separaten Achsträger eines Kraftfahrzeuges, mit einem am letzteren angebauten
Lagerbock, in dem ein die Drehachse definierender Lagerbolzen, insbesondere unter
Zwischenschaltung eines elastisch nachgiebig umfassenden Zwischenringsgehalten ist,
der relativ zum Lagerbock zumindest in Richtung der Längsachse des Führungslenkers
mittels einer Exzenteranordnung in radialer Richtung stufenlos verstellbar und am
Lagerbock wieder festlegbar ist, welche Exzenteranordnung wenigstens eine auf dem
LagerbiE zen angeordnete und entlang einer stationären, insbesondere am Lagerbock
vorgesehenen Führung geführte Exzenterscheibe aufweist.
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Eine Vorrichtung mit diesen Merkmalen ist Gegenstand der DE-PS 15
55 216. Außerdem ist eine Vorrichtung dieser Art in der Patentanmeldung P 31 00
701.5-21 vorgeschlagen.
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Diese Vorrichtungen bilden Weiterentwicklungen einer in der SPS 3,124,370
offenbarten Vorrichtung und stellen im Vergleich mit der Vorrichtung der zitierten
US-PS am Fahrzeugaufbau zu montierende, gut zu handhabende Anordnungen zur Einstellung
von Radführungslenkern das. Allerdings ermöglichen sie es nur, durch Radialverlagerung
der Gelenkachse Radführungslenker in deren Längsrichtung zu verschiebene Für die
Einstellung von Radführungslenkern kann es aber ebenso notwendig werden die fahrzeugseitige
Drehachse eines Lenkergelenkes in radialer Richtung auch senkrecht zur Lenkerlängsachse
verlagern zu müssen.
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Zu diesem Zweck ist der den Lagerbolzen aufnehmend Lagerbock so gestaltet,
daß er am Fahrzeugaufbau in der erwähnten Richtung stufenlos verlagert werden kanne
Abgesehen von dem hierzu notwendigen konstruktiven undmontagetechnischen Aufwand,
unter Inanspruchnahme beträchtlichen Montageraumes, sind aber entsprechende Einstellungsarbeiten
sowohl am Lagerbolzen als auch am Lagerbock selbst vorzunehmen, wobei gerade die
Verstellung des Lagerbockes Probleme auswerfen kann und von dem Kraftfahrzeuge wartenden
Fachpersonal entsprechende Erfahrung abverlangt Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung,
eine Vorrichtung der eingangs erläutern Art anzugeben, die sich durch Vereinfachung
der Konstruktion, durch kleineren Raumbedarf zu ihrer Unterbringung und vor allem
durch eine vorteilhafte, sowie einfach und sicher vorzunehmende Handhabung zur Verlagerung
der Drehachse in zueinander senkrechten radialen Richtungen auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfingungsgemäß durch eine Verstellvorrichtung
gelöst, mit deren Hilfe der Lagerbolzen im Lagerbock in einer weiteren, zur erwähnten
Radialrichtung senkrechten Radialrichtung stufenlos verstellbar ist.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt es, den Lagern bock einteilig
und in entsprechend kleinen Abmessungen herzustellen, sowie am Fahrzeugaufbau fest
zu montieren.
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Exzenteranordnung und Verstellverrichtung ermöglichen eine Verstellung
des die Drehachse definierenden Lagerbock zens in jede notwendige (beliebige) Radialrichtung.
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Dabei sind Exzenteranordnung und Verstellvorrichtung am Lagerbock
gleich einfach und vorteilhaft zu handhaben.
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Die Verstellvorrichtung kann beliebig ausgebildet sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist sie in Art
der erwähnten Exzenteranordnung gestaltet. In diesem Falle hat sich die Führung
ihrer Exzenterscheibe in senkrechter Richtung zur Führung der Exzenterscheibe der
anderen Exzenteranordnung zu erstrecken.
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Die Exzenterscheiben und die Führungen beider Exzenteranordnungen
können in zueinander parallelen Ebenen vorgesehen sein, wobei die Exzenterscheiben
beispielsweise um im Abstand voneinander liegende parallele Achsen verdrehbar vorgesehen
sein können.
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Eine besonders kompakte Bauform ist jedoch erhältlich, wenn, in weiterer
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung, die beiden Exzenterscheiben im Abstand
hintereinander auf dem Lagerbolzen. relativ zueinander verdrehbar angeordnet und
nach Einstellen der Drehachse insbesondere gemeinsam zum Lagerbolzen festlegbar
sind.
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Hierbei ergibt sich eine günstige Konstruktion, wenn die eine Exzenterscheibe
auf dem Lagerbolzen drehfest und die andere drehbar angeordnet und an ihrer einen
Stirnfläche mit einer, insbesondere durch ein Mehrkant gebildeten Handhabe ausgestattet
ist.
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Bevorzugt wird man den Lagerbolzen in bekannter Weise in zwei im Abstand
voneinader angeordneten und zwischen sich ein Lagerauge des Führungslenkers aufnehmenden
Tragechenkeln radial verstellbar vorsehen. In diesem Falle ist es zum Festlegen
der Exzenterscheiben beider Exzenteranordnungen vorteilhaft, wenn sich der eine
Tragschenkel des Lagerbockes zwischen den beiden Exzenterscheiben befindet, so daß
die Möglichkeit einer Anordnung der Exzenterscheiben besteht, bei der bei Festlegen
des Lagerbolzens in den Trageschenkeln des Lagerbockes die Exzenterscheiben gleichzeitig
unter Druck an diesem Tragschenkel anliegen.
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Dabei können an dem sich zwischen den beiden Exzenterscheiben befindenden
Tragschenkel für die Exzenterscheiben zugleich Führungskulissen angeformt sein0
Zur vorteilhaften Lagerung des Lagerauges eines Führungs lenkers auf dem Lagerbolzen
sowie zur Lagerung des letzteren selbst innerhalb des Lagerbockes, bei gleichzeitiger
Elminierung von die Lage des Lagerbolzens ungünstig beeinflussenden Momenten besteht
eine weitere, mit Vorzug zu gebrauchende Ausgestaltung der Erfindung darin, beide
Exzenteranordnungen jeweils mit zwei Exzenterscheiben auszustatten. In diesem Falle
können die Exzenterscheiben der einen Exzenteranordnung auf dem Lagerbolzen, der
Außenseite der Tragschenkel benachbart, und diejenigen der anderen Exzenteranordnung
auf einer auf dem Lagerbolzen und
zwischen den Tragschenkeln verdrehbar
angeordneten Trägerhülse drehfest derart angeordnet sein, daß sie der Innenseite
der Tragschenkel des Lagerbockes benachbart sind. Bei Erzeugen eines in Achsrichtung
des Lagerbolzens wirkenden Spanndruckes werden dann beide Tragschenkel des Lagerbockes
zwischen den Exzenterscheiben gleichzeitig festgespannt.
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Für das gleichzeitige Feststellen sämtlicher Exzenterscheiben an den
Tragschenkeln des Lagerbockes ist es günstig, den Lagerbolzen durch eine Sechskant-Schaftschraube
zu bilden, auf die die eine Exzenterscheibe der einen Exzenteranordnung, insbesondere
durch Anschweißen am Schraubenkopf, und die andere Exzenterscheibe dieser Exzenteranordnung,
insbesondere mittels Paßfeder auf deren Schaft drehfest aufgebracht ist. Der in
Achsrichtung des Lagerbolzens zu erzeugende Spanndruck läßt sich mit Hilfe einer
auf die Schaftschraube aufzudrehenden Gewindemutter aufbringen, wobei die die Exzenterscheiben
der anderen Exzenteranordnung tragende Trägerhülse zwischen den Tragschenkeln zugleich
als Distanzstück wirkt und demgemäß über die auf ihr sitzenden Exzenterscheiben
die Tragschenkel in einem fixen Abstand gehalten werden. Dies ist zur reibungsschlüssigen
Verbindung der Exzenterscheiben mit den Tragschenkeln notwendig.
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Die drehfeste Verbindung des einen Exzenterpaares mit der Trägerhülse
läßt sich zweckmäßig gleichfalls mittels Paßfedern bewerkstelligen. Diese Art der
drehsicheren Verbindung ist herstellungstechnisch besonders kostensparend zu realisieren,
wenn die Trägerhülse durch einen in die Form ,seines längs einer Mantellinie offenen
Zylinders gebrachten Blechzuschnitt gebildet ist. Der Parallelabstand der eine Längsnut
definierenden Längskanten dieses Blechzuschnittes ist in diesem Falle geringfügig
größer zu halten als ein keilförmiger Vorsprung in der die Trägerhülse aufnehmenden
Ausnehmung der auf der letzteren sitzenden Exzenterscheiben.
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Um beim Umformen des Blechzuschnittes in einen Zylinder diesen ohne
größeren technischen Aufwand mit hoher Genauigkeit herstellen zu können, ist an
die eine Längskante des Blechzuschnittes ein Lappen angeformt, der nach dessen zym
lindrischer Umformung zumindest teilweise in einen in dieandere Längskante eingeformten
komplementären Ausschnitt eingreift.
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Die Herstellung der Exzenterscheiben, insbesondere deren nigen, die
auf der Trägerhülse sitzen und mit einer Handhabe, beispielsweise in Form eines
Mehrkants, zu deren Einstellung ausgestattet sind, kann vorteilhaft durch Kaltfließpressen
oder durch Tiefziehen erfolgen, Es ist klar, daß die Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung nicht nur zur Einstellung der Gelenkachse von Radführungslenkern an Kraftfahrzeugen,
sondern ebenso vortielhaft auf anderen technischen Gebieten, beispielsweise im Flugzeugbau;
Verwendung finden kann0 In der sich anschließenden Beschreibung eines in der Zeichnung
gezeigten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind weitere
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung erläutert: Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt
der Vorrichtung in der Ebene der Linie 1-1 der Fig. 2, Figur 2 eine Stirnsicht der
Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1 gesehen, wobei der Lagerbolzen
geschnitten dargestellt ist.
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Figur 3 eine Explosionszeichnung einer Exzenteranordnung der Vorrichtung,
Figur 4 eine schaubildliche Darstellung der funktionswesentlichen Teile der Vorrichtung
zur Veranschaulichung ihrer Wirkungsweise, Figur 5 eine isometrische Darstellung
eines Blechstreifens zur Fertigung von in eine Trägerhülse der einen Exzenteranordnung
umzuformenden Blechzuschnitten.
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Die gezeigte Vorrichtung besitzt einen als Ganzes mit 10 bezeichneten
Lagerbock zur Aufnahme eines eine Drehachse definierenden Lagerbolzens 12 zur schwenkfähigen
Aufhängung eines strichpunktiert angedeuteten Radführungslenkers 14 eines Kraftfahrzeuges.
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Der Lagerbock 10 setzt sich aus einer Montageplatte 16 sowie durch
an deren einen Flachseite im Parallelabstand voneinander befestigte Tragschenkel
18, 20 zusammen, die vorzugsweise an die Montageplatte angeschweißt sind und sich
von dieser im wesentlichen senkrecht wegerstrecken.
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Der Lagerbolzen 12 durchdringt die beiden Tragschenkel, wozu diese
jeweils einen fensterartigen Durchbruch 22 aufweisen, die zueinander fluchten.
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Figur 2 zeigt die Ausbildung dieser Durchbrüche 22, die annähernd
quadratisch sind und im Bereich ihrer Ecken Rundungen besitzen. Ihre Abmessungen
sind derart gewählt, daß der Lagerbolzen 12 in zueinander senkrechten Richtungen
parallel zu sich selbst in den Tragschenkeln um Beträge verlagert werden kann, die
für die Einstellung eines Radführungslenkers ausreichend sind.
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Zur stufenlos durchführbaren Verlagerung der Drehachse bzw des Lagerbolzens
12 in zueinander senkrechten Radialrichtungen, wie sie in Figur 2 durch Pfeile angedeutet
sind, dient eine erste, als Ganzes mit 24 bezeichnete Exzenteranordnung und eine
zweite, als Ganzes mit 26 bezeichnete Exzenteranordnung.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt jede Exzenteranordnung
zwei koaxiale Exzenterscheiben 24', 24" bzw.
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26', 26". Die einander zugehörenden Exzenterscheiben sind miteinander
drehfest verbunden.
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Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Exzenterscheiben
um dio Gelenkachse verdrehbar wozu sie auf dem Lagerbolzen 12 vorgesehen sind.
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Jede Exzenterscheibe befindet sich in einer in ihrer Breite dem Durchmesser
der Exzenterscheiben angepaßten Führungsnut, welche mit 24a, 24b bzwe mit 26a und
26b Bezeichnet sind. Diese beiden Paare von Führungsnuten erstrecken sich an den
Tragschenkeln 18, 20 des Lagerbockes in zueinander senkrechten Richtungen. (Fig.
2).
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Der Lagerbolzen 12 ist vorzugsweise durch eine Sechskant-Schaftschraube
gebildet, an deren Schraubenkopf 12' die Exzenterscheibe 24" der ersten Exzenteraanordnung
24 vorzugsweise durch Schweißen drehzicher befestigt sit. Diese Exzenterscheibe
befindet sich damit an der Außenseite des Tragschenkels 20. In analoger Anordnung
ist die Exzenterscheibe 24' auf den mit einem Außengewinde ausgestatteten Schaftteil
der Schaftschraube drehgesichert, wozu am Innenumfang ihrere exzentrische angeordneten
ausnehmung eine Paßfeder 28 angeformt ist, die in eine entsprechende Nut 30 des
Schraubenschaftes eingreift. 32 bezeichnet eine Gewindemutter, die unter anderen
die Exzentrerscheibe 24' gegen Axialverloagerung sichert.
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Die den beiden Exzenterscheiben 24', 24" zugeordneten Führungsnuten
24a, 24b sind jeweils durch ein Paar von Aufsatzleisten 34, 36 gebildet, die auf
die Außenfläche der Tragschenkel 18, 20 beispielsweise durch Punktschweißen aufgebracht
sind und sich gem. Figur 2 in vertikaler Richtung parallel zueinander erstrecken.
Ebensogut können diese Führungsnuten an die Tragschenkel angeformt sein.
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Die den beiden Exzenterscheiben 26', 26" zugeordneten Führungsnuten
26a, 26b sind, analog hierzuebenfalls an die Tragschenkel 18, 20 angeformt, indem
diese bei 38 und 40 in entgegengesetzten Richtungen entsprechend gekröpft sind.
Die Verformung der Tragschenkel ist hierbei so getroffen, daß die Führungsnuten
eine ebene Bodenfläche 42 sowie eine zu dieser parallele Außenfläche 44 aufweisen.
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Diese Flächen dienen als Anlageflächen der an den einander gegenüberliegenden
Seiten der Tragschenkel vorgesehenen Exzenterscheiben beider Exzenteranordnungen
24, 26 zum reibungsschlüssigen Festlegen der Exzenterscheiben nach erfolgter Einstellung
der Gelenkachse.
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Die zweite Exzenteranordnung 26 ist durch eine Baugruppe gebildet,
die außer den beiden Exzenterscheiben 26', 26" noch eine diese tragende bzw. miteinander
drehfest verbindende Trägerhülse 46 umfaßt. (Fig.3). Letztere sitzt zwischen den
Tragschenkeln 18, 20 des Lagerbockes verdrehbar auf dem Lagerbolzen 12, wobei die
beiden Exzenterscheiben 26', 26n auf die Hülsenstirnenden derart aufgekeilt sind,
daß sie in einem vorbestimmten Achsabstand zueinander gehalten sind, der geringfügig
kleiner ist als der Abstand der beiden Nutenböden 42 der die Exzenterscheiben 26,
26" aufnehmenden und an den Tragschenkeln 18, 20 vorgesehenen Führungsnuten 26a,
26b.
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Die Trägerhülse kann durch einen Rohrabschnitt gebildet sein, der
an seinen Stirnenden am Umfang zum Aufteilen der Exzenterscheiben eine nach außen
gedrückte Keilnase besitzt, die formschlüssig in eine entsprechende Keilnut am Innenumfang
der Exzenterscheibenausnehmung eingrenftO Ebenso gut können von den Stirnseiten
her in die Trägerhülse keilnuten eingefräst sein, mit welchen am Innenumfang der
Exzenterscheibenausnehmung angeformte Keilnasen formschlüssig in Eingriff sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Trägerhülse zeigt Fig.3. In diesem Falle ist
sie gebildet durch einen in Fig. 5 gezeigten Blechzuschnitt 48, der von einem Blechetreifen
50 abgetrennt und anschließend zu einem Zylinder umgeformt worden ist0 Um beim Rollen
des Blechzuschnittes zugleich Keilnuten für die Exzenterscheiben zu erhalten und
außerdem den Hohzylinder mit einfachen Mitteln präzise formen zu kann nen, ist in
der Längsmitte der einen tängekante 52 des Zuschnitts ein rechteckförmiger Lappen
54 angeformt, dessen Stirnflächen 56 Anschlagflächen für die Exzenterscheiben bilden.
Dem Lappen 54 ist an der gegenüberliegenden Längskante 58 ein komplementärer Ausschnitt
60 zugeordnet, in welchen beim Rollen des Blechzuschnittes der Lappen 54 teilweise
eingreift. Der Zuschnitt wird hierbei derart gerollt, daß sich ein längs einer Mantellinie
offener Zylinder ergibt, wobei dann die Längekanten 52, 58 zusammen mit den Stirnflächen
56 des Lappens 54 die Keile nuten definieren.
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An der dem Nutboden 42 abgekehrten Stirnfläche der Exzenterscheiben
26', 26" ist eine Handhabe, vorzugsweise in Form eines Sackskante 62, angeformte
Zur Verstellung der Gelenkachse in einer der beiden möglichen Radialrichtungen
ist
zum gleichzeitigen Verdrehen beider Exzenterscheiben am Sechskant einer Exzenterscheibe
ein entsprechendes Werkzeug anzusetzen. Wie deutlich Figur 3 zeigt, ist am Innenumfang
der achsparallelen Ausnehmung 64 der Exzenterscheiben 26', 26" ein Keil 66 angeformt,
der mit einer der Keilnuten der Trägerhülse 46 in Eingriff zu bringen ist. Beide
Exzenterscheiben können vorteilhaft im Tief zieh- oder im Kaltfließpressverfahren
hergestellt werden.
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Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der FAhrungslenker 14 vorzugsweise
auf dem äußeren Metall mantel 68 eines als Ganzes mit 70 bezeichneten Gummielements
drehbar gelagert, das seinerseits mit einer inneren Metallhülse 72 zwischen den
Exzenterscheiben 26t, 26 n auf der Trägerhülse drehbar gelagert ist.
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Die durch die beschriebene Vorrichtung sich bietenden Möglichkeiten
zur Einstellung der durch den Lagerbolzen 12 definierten Gelenkachse im Lagerbock
10 werden anhand der Fig. 4 nachstehend erläutert.
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Zum Einstellen der Gelenkachse ist die Gewindemutter 32 zu lösen,
wodurch die reibungsschlüssige Verbindung der Exzenterscheiben beider Exzenteranordnungen
24, 26 mit den Tragschenkeln 18, 20 aufgehoben wird.
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Soll die Gelenkachse lediglich in einer Radialrichtung verstellt werden,
so ist, um deren Einstellung in der anderen Radialrichtung unverändert beibehalten
zu können, dasjenige Paar von Exzenterscheiben, das zur Radialverstellung nicht
benötigt wird, festzuhalten. Hierzu genügt es, wenn lediglich eine der einer Exzenteranordnung
zugehörenden Exzenterscheiben gegen Verdrehen gesichert wird.
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Durch das. gemeinsame Verdrehen der der anderen Exzenteranordnung
zugehörenden Exzenterscheiben kann dann die notwendige Radialverstellung stufenlos
mit größter Präzision vorgenommen werden. Danach ist die Gewindet mutter 32 wieder
anzuziehen, wodurch die Tragschenkel 18, 20 zwischen den ihnen benachbarten Exzenterscheiben
wieder festgeklemmt und durch dio Exzenteranordnungen im Lagerbock weder festgelegt
werden Wenn also beispielsweise gem. Fig 2 eine Radialverstllung des Lagerbilzens
in horizontaler Ebens gewünscht ist, sind die Exzenterscheiben 26', 26" der zweiten
B=¢ zenteranordnung 26 gegen Verdrehen zu sichern und durch Verdrehen der Lagerbolzens
12 die Exzentrischeiben 24', 24" der ersten Exzenteranordnung 24 zu Verdrehen Hierbei
stützen sich die Exzenterscheiben 24', 24" an den Aufsatzleisten 34, 36 ab, so daß
durch dabei wirksam werdende Reaktionekraft der Lagerbolzen 12 in horizontaler Ebene
entsprechend verlagert wird. Er nimmt hierbei die in den Führungsnuten 26a, 26b
geführten Exzenterscheiben 26', 26" der zweiten Exzenteranordnung 26 mit, indem
diese manuell gegen Verdrehung ge sicheren Exzenterscheiben in diesen Führungenuten
verschoben werden.
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Soll der Lagerbolzen semO Figur 2 in vertikaler Richtung verstellt
werden, so sind der Lagerbolzen und die auf ihm drehfest sitzenden Exzenterscheiben
24tf 24" der erzten Exzentersnordnung 24 gegen Verdrehen zu sichern, und die Exzenterscheiben
26', 26" der zweiten Exzenteranordnung 26 in entsprechender Richtung zu verdrehens
Werden
beide Exzenteranordnungen 24, 26 nacheinander entsprechend verdreht, läßt sich der
Lagerbolzen 12 in jede gewffinschte Radialrichtung verschieben und danach durch
Anziehen der Gewindemutter 32 im Lagerbock zuverlässig wieder festlegen.
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Die beschriebene Konstruktion bietet hierbe-i den wesentlichen Vorteil,
daß sich eine erste vorgenommene Einstellung des Lagerbolzens durch Verdrehen der
einen Exenteranordnung bei einer sich anschließenden Verdrehung der anderen Exzenteranordnung
nicht mehr verändern kann, sofern dafür Sorge getragen wird, daß die Exzenterscheiben
der nicht benutzten Exzenteranordnung sich nicht mehr verdrehen, sondern lediglich
noch in Verstellrichtung des Lagerbolzens in ihren Führungsnuten verschieben können.