DE3718533C1 - Mounting of an A-arm for the rear axles of commercial vehicles - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Lagerung eines Dreieckslenkers entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Achsstreben werden häufig paarweise zur Führung von LKW-Hinter­ achsen vorgesehen. Hierbei werden zwei Streben von zwei Lager­ stellen am Fahrzeug zu einem gemeinsamen Lager an der Achse ge­ führt, wobei die Lagerstellen ein Dreieck bilden. Die zwischen den Lagerstellen am Fahrzeug ausgebildete Basis des Dreiecks ist mit großen Toleranzen behaftet. Der Ausgleich erfolgt an dem gemeinsamen Lager an der Achse.

Hierzu sind bei dem aus der DE-AS 23 50 087 bekannten Dreiecks­ lenker für Achsen von Nutzkraftfahrzeugen die Achsstreben mit zueinander verstellbarem Öffnungswinkel an einem Kugelgelenk ge­ lagert. Eine Achsstrebe ist an das Gelenkgehäuse angeformt, auf dem die andere Achsstrebe mit einem radial verspannbaren Klemm­ auge fixiert ist. Diese Konstruktion ist jedoch relativ aufwen­ dig, groß und schwer und bedarf einer Fixierung des Klemmauges nach dem Einbau. Andererseits läßt sich das Klemmauge bei Bedarf nur schwer lösen, da es ungünstigen Witterungseinflüssen ausgesetzt ist. Schließlich ist zur Befestigung an dem Achskörper ein zu­ sätzliches Bauteil erforderlich, das mit einem konischen Stift mit Innengewinde und besonderer Oberflächengüte in eine ent­ sprechende Bohrung der Gelenkkugel eingreift.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine technisch verbesserte Lagerung eines Dreieckslenkers zur Führung von LKW-Hinterachsen zu schaffen, die insbesondere einen verein­ fachten Aufbau aufweist, keine korrosionsanfälligen Lagerbe­ reiche hat und keiner Fixierung der Achsstreben nach dem Einbau bedarf.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 7 vorgesehen.

Die Achsstreben sind also bei der ersten Lösungsvariante durch eine Gehäuseöffnung des Kugelge­ lenkes in das Gelenkgehäuse hineingeführt und werden in der Auf­ nahme der Gelenkkugel von einem in die Gelenkkugel eingesetzten Bolzen gehalten. Der Bolzen bildet eine Achse, um die die Achs­ streben zur Anpassung an den Abstand der Lagerstellen am Fahr­ zeug schwenkbar sind. Bei einteilig ausgebildeter Gelenkkugel muß hierzu die Aufnahme einen ausreichenden Schwenkbereich zur Verfügung stellen. Der Achskörper wird an dem Gelenkgehäuse des Kugelgelenkes befestigt und ist relativ zu den Achsstreben dreh- und kippbar.

Mit der Erfindung wird ein besonders einfacher und kostengünsti­ ger Dreieckslenker erreicht. Diesem fehlen außenliegende und somit korrosionsanfällige Lagerbereiche. Der Innenraum des Ge­ lenkgehäuses kann nämlich mit einem Dichtungsbalg vor Feuchtig­ keit und Schmutz geschützt werden. Darüber hinaus kann sowohl die Gelenkkugel als auch die Lagerung der Achsstreben mittels einer dauerhaften Fettfüllung des Gelenkgehäuses geschmiert werden. Schließlich ist das Gelenkgehäuse des Kugelgelenkes auf einfache Weise an den Achskörper anflanschbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gelenkkugel im Bereich der Aufnahme senkrecht zur Achse des Bolzens geteilt ist, wodurch die Gelenkkugel einfacher her­ stellbar ist. Ferner ergibt sich eine spielfreie Lagerung der Achsstreben bereits dann, wenn die Kugelhälften unter Vorspannung in das Gelenkgehäuse eingesetzt sind.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist jeder Kugelhälfte eine Achsstrebe zugeordnet, die in eine komplementär ausgebildete Aufnahme hineinragt und bündig mit der Trennebene zwischen den Kugelhälften abschließt. Hierdurch wird erreicht, daß die Kugel­ hälften an ihrer Trennebene großflächig aufeinanderliegen und aufeinander gleiten können, wenn der Öffnungswinkel zwischen den Achsstreben verstellt wird. Die Kugelhälften werden nämlich mit den hineinragenden Achsstreben um die Bolzenachse gedreht. Grundsätzlich bedarf es keiner besonderen Sicherung des Bolzens, weil dieser im geschlossenen Gelenkgehäuse nicht aus der Gelenk­ kugel herausrutschen kann.

Es ist jedoch besonders vorteilhaft, den Bolzen mit einem Kopf und einem Gewinde zum Verschrauben der Kugelhälften der Gelenk­ kugel zu versehen, wobei eine Kugelhälfte eine Senkung zur Auf­ nahme des Kopfes aufweist. Hierdurch sind die Kugelhälften mit­ einander und/oder mit den Achsstreben verspannbar. Durch Ver­ spannen des Bolzens kann also der Öffnungswinkel zwischen den Achsstreben fixiert werden. Darüber hinaus sind mit verspannten Kugelhälften gleichmäßigere Betriebseigenschaften des Kugelge­ lenkes erreichbar.

Bei einer weiteren Ausgestaltung trägt der Bolzen eine Lagerhül­ se, auf der die Achsstreben mit ihrer Bohrung gelagert sind. Die Lagerhülse kann aus einem geeigneten Lagermaterial hergestellt werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung hat das Gelenkgehäuse einen verschließbaren Durchbruch zum Festziehen und Lösen des Bolzens. Das ist notwendig, weil die Achsstrebe erst nach dem Einbau ihre endgültige Winkelstellung erreicht.

Bei der zweiten technischen Lösung der zugrundelie­ genden Aufgabe ist vorgesehen, daß an die Enden der Achsstreben jeweils eine Kugelhälfte der Gelenkkugel angeformt ist, wobei die Kugelhälften mit ihren Flachseiten gegeneinander abgestützt sind. Hierdurch wird eine weitere Vereinfachung des Aufbaues eines Dreiecklenkers erreicht. Die Kugelhälften und die an diese angeformten Achsstreben werden nämlich im Gelenkgehäuse gehalten, wobei sie sich mit ihrem Außenmantel an dem Gelenkge­ häuse bzw. einer in dieses eingesetzten Lagerschale und mit ihren Flachseiten gegeneinander abstützen. Hierdurch wird schon bei leichter Vorspannung des Kugelkopfes ein Kräftegleichgewicht erreicht, welches diesen unverrückbar im Gelenkgehäuse festhält und die Dreh- und Schwenkbarkeit der mit ihm verbundenen Achs­ streben sicherstellt. Darüber hinaus sind auch bei dieser Va­ riante der Erfindung keine außenliegenden und somit korrosions­ anfälligen Lagerbereiche vorhanden. Schließlich kann der Drei­ eckslenker auf einfache Weise mit dem Gelenkgehäuse des Kugelge­ lenkes an einen Achskörper angeflanscht werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Kugelhälften der Gelenkkugel mit einer Innenzentrierung versehen sind, so daß auch nur von einer Achsstrebe ausgeübte Kräfte stets auf den ganzen Kugelkopf übertragen werden (wie dies mit der ersten Variante der Erfindung auch erreicht wird). Die Innenzentrierung kann auf einfache Weise von einem zapfenförmigen Ansatz an der Flachseite einer der Kugelhälften der Gelenkkugel und einer ent­ sprechenden Zentrierbohrung an der Flachseite der anderen Kugel­ hälfte gebildet werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen zwei bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Dreieckslenkers dargestellt worden sind. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Kugelgelenk eines Dreieckslenkers mit in einer Gelenkkugel gelagerten Achsstreben im Querschnitt;

Fig. 2 dasselbe Kugelgelenk eines Dreieckslenkers entlang der Linie II-II der Fig. 1 ge­ schnitten;

Fig. 3 Kugelgelenk eines Dreieckslenkers mit an die Achsstreben angeformten Kugelhälften im Querschnitt.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Kugelgelenk eines Dreiecks­ lenkers sind Achsstreben 1, 2 durch eine Gehäuseöffnung 3 eines Gelenkgehäuses 4 geführt und in einer Gelenkkugel 5 gelagert. Die Gelenkkugel 5 ist ihrerseits unter Zwischenlage einer Lager­ schale 6 in das Gelenkgehäuse 4 eingesetzt. Um das Einführen der Gelenkkugel 5 in die Lagerschale 6 zu erleichtern und eine Vor­ spannung zu erzeugen, ist die Lagerschale 6 nahe der Gehäuseöff­ nung 3 mit meridional verlaufenden Schlitzen 7 versehen.

Die Gelenkkugel 5 ist entlang der Trennebene II-II geteilt. Beide Kugelhälften der Gelenkkugel 5 weisen eine Aufnahme 8, 9 auf, die komplementär zu den eingesetzten Enden der Achsstreben 1, 2 ausgebildet sind. Die Kugelhälften der Gelenkkugel 5 werden von einem eingesetzten Bolzen 10 zusammengehalten, der mit einem Gewinde 11 in die untere Kugelhälfte eingeschraubt ist und mit einem Kopf 12 in einer Senkung 13 der oberen Kugelhälfte gehal­ ten wird. Dabei sind die Achsstreben 1, 2 mit Bohrungen 14, 15 auf einer über den Bolzen 10 geschobenen Lagerhülse 16 schwenk­ bar gelagert.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, schließen die gestrichelt eingezeichnete Achsstrebe 1 und die Achsstrebe 2 einen Öffnungs­ winkel α ein. Da die Achsstreben formschlüssig in die Kugelhälf­ ten der Gelenkkugel 5 eingesetzt sind, sind die Kugelhälften ebenfalls gegeneinander verdreht. Die Kugelhälften sind dennoch entlang der Schnittebene II-II ganzflächig aneinander abge­ stützt, da die Achsstreben 1, 2 bündig mit der Trennebene ab­ schließen.

Wie aus der Fig. 2 ferner ersichtlich ist, ist das Gelenkgehäuse 4 ebenfalls in der Trennebene II-II geteilt, wobei die Gehäuse­ hälften mittels Schrauben 17 miteinander verschraubt sind. Bei der Montage des Kugelgelenkes werden zunächst die Achsstreben 1, 2 in die Kugelhälften der Gelenkkugel 5 eingesetzt und mittels Bolzen 10 und der aufgeschobenen Lagerhülse 16 verspannt. Hier­ bei wird bereits der gewünschte Öffnungswinkel zwischen den Achsstreben 1, 2 eingestellt. Sodann wird die Gelenkkugel 5 in die Lagerschale 6 eingeschoben. Um die vormontierten Teile wird schließlich das Gelenkgehäuse 4 geschlossen.

Es ist vorteilhaft, wenn das Gelenkgehäuse 4 und die Lagerschale 6 im Bereich des Kopfes 12 des Bolzens 10 einen Durchbruch auf­ weisen, der mit einer Kappe aus Kunststoff verschließbar ist. Dann kann der Öffnungswinkel α zwischen den Achsstreben 1, 2 auch bei montiertem Kugelgelenk eingestellt werden.

Das Gelenkgehäuse weist einen Flansch 18 auf, mit dem es an einem Achskörper montierbar ist.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist an die Enden von Achsstreben 19, 20 jeweils eine Kugelhälfte 21, 22 einer Gelenkkugel 23 angeformt. Die Gelenkkugel ist unter Zwischenlage einer geteilten Lagerschale 24 in ein Gelenkgehäuse 25 eingesetzt. Die Lagerschale 24 und mit ihr die Gelenkkugel 23 werden von einem Sicherungsring 26 nahe einer Gehäuseöffnung 27 im Gelenkgehäuse gehalten.

Die Kugelhälften 21, 22 weisen im Äquatorialbereich herstel­ lungsbedingte Zentrierbohrungen 28, 29 auf, die auch als Schmiermittelvorrat für eine in den Lagerbereich eingebrachte Dauerfettfüllung dient. Die Achsstreben 19, 20 und die angeform­ ten Kugelhälften 21, 22 sind in der Trennebene 30 aneinander ab­ gestützt. Zwischen den Kugelhälften 21, 22 ist eine Innenzen­ trierung vorgesehen, die von einem zapfenförmigen Ansatz 31 an der Flachseite der Kugelhälfte 22 und einer entsprechenden Zen­ trierbohrung 32 in der Flachseite der anderen Kugelhälfte 21 ge­ bildet wird. Die Zentrierung gewährleistet, daß auf eine der Achsstreben 19, 20 ausgeübte Kräfte über beide Kugelhälften 21, 22 in das Gelenkgehäuse eingeleitet werden.

Zur Befestigung des Gelenkgehäuses 25 an einem Achskörper kann wiederum ein - nicht dargestellter - Befestigungsflansch vorge­ sehen sein.

Die Ausführungsform des Gelenkgehäuses 4 und der Lagerschale 6 nach den Fig. 1 und 2 können natürlich auch für die Ausführungs­ form des Kugelgelenkes nach der Fig. 3 mit den an den Achs­ streben 19, 20 angeformten Kugelhälften 21, 22 verwendet werden.

• Bezugszeichenliste  1 Achsstrebe
   2 Achsstrebe
   3 Gehäuseöffnung
   4 Gelenkgehäuse
   5 Gelenkkugel
   6  Lagerschale
   7 Schlitz
   8 Aufnahme
   9 Aufnahme
  10 Bolzen
  11 Gewinde
  12 Kopf
  13 Senkung
  14 Bohrung
  15 Bohrung
  16 Lagerhülse
  17 Schraube
  18 Flansch
  19 Achsstrebe
  20 Achsstrebe
  21 Kugelhälfte
  22 Kugelhälfte
  23 Gelenkkugel
  24 Lagerschale
  25 Gelenkgehäuse
  26 Sicherungsring
  27 Gehäuseöffnung
  28 Zentrierbohrung
  29 Zentrierbohrung
  30 Trennebene
  31 Ansatz
  32 Zentrierbohrung
   α Öffnungswinkel

Claims (9)

1. Lagerung eines aus zwei Achsstreben (1, 2) bestehenden Dreieckslenkers zur Führung von LKW-Hinterachsen, die einenends an zwei Lagerstellen am Fahrzeug anlenkbar und anderenends an einem Kugelgelenk am Achskörper gelagert sind, wobei der Öffnungswinkel (α) zwischen den Achsstreben (1, 2) verstellbar ist, und das Kugelgelenk ein Gelenkgehäuse (4) und eine drehbar in dieses eingesetzte Gelenkkugel (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achsstreben (1, 2) in eine Aufnahme (8, 9) der Ge­ lenkkugel (4) hineinragen und
daß in die Gelenkkugel (5) ein Bolzen (10) eingesetzt ist, der senkrecht zu den Achsstreben (1, 2) durch die Aufnahme (8, 9) verläuft und an dem die Achsstreben (1, 2) mit einer Bohrung (14, 15) gelagert sind.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkugel (5) im Bereich der Aufnahme (8, 9) senkrecht zur Achse des Bolzens (10) geteilt ist.

3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kugelhälfte der Gelenkkugel (5) eine Achsstrebe (1, 2) zugeordnet ist, die in eine komplementär ausgebildete Auf­ nahme (8, 9) hineinragt und bündig mit der Trennebene zwischen den Kugelhälften abschließt.

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bolzen (10) mit einem Kopf (12) und einem Gewinde (11) zum Verschrauben der Kugelhälften der Ge­ lenkkugel (5) versehen ist, wobei eine Kugelhälfte eine Sen­ kung (13) zur Aufnahme des Kopfes (12) aufweist.

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bolzen (10 ) eine Lagerhülse (16) trägt.

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gelenkgehäuse (4) einen verschließbaren Durchbruch zum Festziehen und Lösen des Bolzens (10 ) hat.

7. Lagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Enden der Achsstreben (19, 20) jeweils eine Kugel­ hälfte (21, 22) der Gelenkkugel (23) angeformt ist, wobei die Kugelhälften (21, 22) mit ihren Flachseiten gegeneinander ab­ gestützt sind.

8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelhälften (21, 22) der Gelenkkugel (23) mit einer Innen­ zentrierung versehen sind.

9. Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenzentrierung von einem zapfenförmigen Ansatz (31) an der Flachseite einer der Kugelhälften (22) und einer entsprechen­ den Zentrierbohrung (32) in der Flachseite der anderen Kugel­ hälfte (21) gebildet wird.