DE4002751C2

DE4002751C2 -

Info

Publication number: DE4002751C2
Application number: DE4002751A
Authority: DE
Inventors: Reinhold 7312 Kirchheim De Lippert
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1993-01-28
Also published as: US5074698A; FR2657662A1; FR2657662B1; DE4002751A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Genormte Gelenkgabeln für Gelenke dieser Art (DIN 71 752) bauen in den Richtungen des Gabelschaftes, also senkrecht zur Gelenkachse, lang und schmal, weil der lichte Durchmesser der Gewindebohrung höchstens gleich, meistens jedoch kleiner als der lichte Abstand zwischen den Gabelwangen ist und der Abstand zwischen der Achse der Aufnahmebohrungen einerseits und dem entgegengesetzt zu den Gabelwangen liegenden Schaftende des Gabelschaftes andererseits mindestens das Vierfache des lichten Durchmessers einer Aufnahmebohrung beträgt.

Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung mit ihren Nachteilen ist auch einem weiteren gattungsgemäßen bekannten Gelenk (DE 23 12 315 A1) eigen, bei dem der Gabelschaft zudem noch zwischen den Gabelwangen liegt, welche auch noch gemäß einem weiteren Unterscheidungsmerkmal von dem zur Gelenkachse entgegengesetzt liegenden Schaftende abgehen.

Ein bekanntes Gelenk für Steuergestänge von Hubschraubern (US-PS 41 86 568) unterscheidet sich vom Gattungsbetriff zunächst dadurch, daß die Gewindebohrung des Gabelschaftes nicht zu dem Zwischenraum zwischen den Gabelwangen offen ist. Aufgrund der bei Hubschraubern erforderlichen Leichtbauweise ist der Gabelschaft in Form eines dünnwandigen Rohres ausgebildet, bei dem die Gabelwangen innerhalb des Umrisses des Rohrquerschnittes angeordnet sind, so daß der Außendurchmesser der Gewindebohrung des Gabelschaftes größer ist als der lichte Abstand der Gabelwangen.

Aus der US-PS 25 31 326 ist ein an sich starres Gabelgelenk zur Befestigung eines Stoßdämpfers an einem Achsschenkelträger eines Fahrzeugrades eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem der Gelenkbolzen als Gewindebolzen ausgebildet und durch je eine Gewindeeinstellmutter in den beiden zugehörigen Lageraugen der Gelenkgabel so fixiert ist, daß die gegenseitige Winkellage des mit dem Stoßdämpfer verbundenen Gabelkopfes zu dem auf dem Gelenkbolzen befestigten und mit dem Achsschenkelträger verbundenen Gestängeteil zu Montage- oder Wartungszwecken einstellbar ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, aus baulichen und kinematischen Gründen die Gesamtbaulänge einer Zahnstangenlenkung mit zentrisch an einer Kolbenstange angebrachten Lenkstangenanschlüssen klein zu halten. Diese Aufgabe stellt sich insbesondere dann, wenn zusätzliche Hydro-Kreise eine große Baulänge erfordern. Die bekannten Gabelgelenke jedoch würden unter diesen Umständen den Einsatz einer Mehrkreis-Zahnstangenlenkung verhindern.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Gelenk wirkt es sich im Sinne einer kleinen Baulänge vorteilhaft aus, daß u. a.

- die zentrale Gewindebohrung im Gabelschaft eine kurze Ge windelänge und einen weiten Gewindedurchmesser aufweist,
- die Gewindesicherung durch Verklemmen des geschlitzten Ga belschaftes mittels einer Spannschraube erfolgen kann,
- die Festigkeit des Gabelschaftes durch Ausnutzung des Ge windeauslaufes und der Gestängefase am Stirnzapfen des be treffenden Gestängeteiles für die Schaftlänge gewährleistet ist, und
- durch Eintauchen der zylindrischen Außenfläche des Lager auges in die durch den weiten Gewindedurchmesser am Stirn ende des Stirnzapfens ermöglichte weite Ausnehmung eine weitere Baulängenreduzierung ermöglicht ist.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 ein Gelenk nach der Erfindung in Seitenansicht, wobei die Achsen der beiden Gelenkhälften zusam men mit der Gelenkachse in einer Ebene liegen,

Fig. 2 das Gelenk von Fig. 1 in einem Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1, und

Fig. 3 eine Gelenkgabel als Einzelteil der einen Ge lenkhälfte des Gelenkes von Fig. 1 in einer An sicht gemäß Pfeilrichtung III in Fig. 2.

Eine Kolbenstange 8 eines nicht mehr dargestellten Druckmit tel-Stellgliedes der Axialkolben-Bauart weist an ihrem aus dem den Axialkolben aufnehmenden Arbeitszylinder herausragenden äußeren Ende einen Stirnzapfen 48 auf, welcher in eine zentrale Gewindebohrung 20 eines zylindrischen Gabelschaftes 14 einer Gelenkgabel 4 eines Gelenkes 6 eingeschraubt ist. Während die Gewindebohrung 20 in dem einen, der Kolbenstange 8 zugekehrten Stirnende 12 des Gabelschaftes 14 offen ausmündet, weist das andere Ende der Gewindebohrung 20 zu einer Achse 28-28, welche auf der Achse 26-26 des Gabelschaftes 14 senkrecht steht, einen bestimmten Abstand 62 auf. Von dem anderen Stirnende 10 des Gabelschaftes 14 gehen zwei parallele Gabelwangen 16 und 18 ab, welche symmetrisch zur Achse 26-26 liegen und je eine mit ihrer Achse mit der Achse 28-28 fluchtende Aufnahmebohrung 22 bzw. 24 aufweisen.

Der Außendurchmesser 30 der Gewindebohrung 20 beträgt etwa das Zweifache des lichten Abstandes 32 zwischen den Gabelwangen 16 und 18. Ebenso ist der Abstand 34 zwischen der Achse 28-28 und dem Stirnende 12 des Gabelschaftes 14 etwa doppelt so groß wie der lichte Durchmesser 36 der Aufnahmebohrungen 22, 24 bemes sen. Der von den Gabelwangen 16 und 18 eingeschlossene Zwi schenraum 46 ist zur Gewindebohrung 20 offen.

In die Aufnahmebohrungen 22, 24 ist ein Gelenkbolzen 5 einge setzt, welcher mittels in Bolzennuten eingesetzter Sicherungs ringe unverrückbar gegenüber den Gabelwangen 16, 18 festgelegt ist.

Auf dem Gelenkbolzen 5 sitzt bewegungsfest ein im Zwischenraum 46 angeordneter Gelenkring 7 mit einer äußeren sphärischen Lagerfläche, welcher mit einer Kugelpfanne 9 mit einer korre spondierenden sphärischen Lagerfläche zusammenarbeitet. Die Kugelpfanne 9 ist ihrerseits in einer zylindrischen Aufnahme 11 eines Lagerauges 54 bewegungsfest gehaltert.

Während im wesentlichen die Gelenkgabel 4 mit dem Gelenkbolzen 5 und dem Gelenkring 7 die eine Gelenkhälfte des Gelenkes 6 bilden, ist das Lagerauge 54 mit der Kugelpfanne 9 Teil der anderen Gelenkhälfte 56, zu welcher im wesentlichen noch ein mit Außengewinde 64 versehener Anschlußzapfen 66 gehört.

Das Lagerauge 54 weist eine zylindrische Außenmantelfläche 58 auf, welche zur Achse 28-28 zentrisch liegt und einen Radius 60 aufweist, welcher größer als der Abstand 62 ist. Um diese Bau weise zu ermöglichen, weist die Stirnfläche 50 des Stirnzapfens 48 eine zentrische Ausnehmung 52 auf, in welche das Lagerauge 54 mit seinem Außenmantel 58 eintaucht.

Die Schraubverbindung zwischen dem Gabelschaft 14 und dem Stirnzapfen 48 kann durch eine strichpunktiert angedeutete Spannschraube 13 gesichert werden. Zu diesem Zweck weist der Gabelschaft 14 an einer Stelle seines Ringquerschnittes 15 ei nen Schlitz 38 auf, welcher mittig zu einer die Achse 26-26 der Gewindebohrung 20 enthaltenden Ebene 40-40 liegt. Der Gabel schaft 14 weist zwei beiderseits des Schlitzes 38 liegende und zum Schlitz 38 jeweils offene Durchgangsbohrungen 42 und 44 für die Spannschraube 13 auf, wobei diese Durchgangsbohrungen 42 und 44 eine gemeinsame, zur Ebene 40-40 senkrecht gerichtete Achse 47-47 aufweisen und exzentrisch zur Gewindebohrung 20 liegen.

Die Außenmantelfläche 58 erstreckt sich über einen Umfangswin kel 70 von etwa 180° und liegt diametral und symmetrisch zum Anschlußzapfen 66, dessen Achse 68-68 wiederum senkrecht auf der Achse 28-28 seines Lagerauges 54 steht.

Claims

1. Gelenk für Stellgestänge,

- mit einer Gelenkgabel, die zwei von einem Gabelschaft abstehende, zueinander parallele Gabelwangen aufweist, die je mit einer Aufnahmebohrung versehen sind, wobei der Gabelschaft mit einer zentralen, zu dem Raum zwischen den Gabelwangen offenen, mit ihrer Achse mittig zu den Gabelwangen und senkrecht zu der Achse der zueinander fluchtenden Aufnahmebohrungen angeordneten, durchgehenden Gewindebohrung ausgebildet ist, in welche von der den Gabelwangen abgewandten Seite das Gewindeende (48) einer Stange (8) eingeschraubt ist,
- mit einem in den Aufnahmebohrungen der Gabelwangen gehaltenen, den Raum zwischen den Gabelwangen überbrückenden Gelenkbolzen,
- und mit einem schwenkbar auf dem Gelenkbolzen zwischen den Gabelwangen angeordneten, starr mit einem Gestängeteil (66) verbundenen Lagerauge, das über einen Teilbereich seines Außenumfangs mit einer zur Achse (28-28) der Aufnahmebohrungen bzw. des Gelenkbolzens zentrisch liegenden, zylindrischen Außenmantelfläche (58) versehen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die in die Gewindebohrung eingeschraubte Stange (8) an ihrer zu den Gabelwangen weisenden Stirnfläche (50) eine zentrische Ausnehmung (52) aufweist, daß die zylindrische Außenmantelfläche (58) einen Radius aufweist, welcher größer ist als der Abstand (62) zwischen der Achse (28-28) der Aufnahmebohrungen (22, 24) einerseits und dem offenen Ende der Gewindebohrung andererseits, und daß sich die zylindrische Außenmantelfläche (58) bis in die zentrische Ausnehmung (52) erstreckt und der Außendurchmesser (30) der Gewindebohrung (20) etwa das Zweifache des gegenseitigen lichten Abstandes (32) der Gabelwangen (16, 18) und der Abstand (34) zwischen der Achse (28-28) der Aufnahmebohrungen (22, 24) einerseits und dem anderen, zu den Gabelwangen (16, 18) entgegengesetzten Schaftende (12) des Gabelschaftes (14) andererseits etwa das Zweifache des lichten Durchmessers (36) einer Aufnahmebohrung (22 bzw. 24) beträgt.

2. Gelenkgabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelschaft (14) einen Schlitz (38) aufweist, dessen Mittelebene (40-40) die Achse (26-26) der Gewindebohrung (20) enthält.

3. Gelenkgabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelschaft (14) zwei fluchtende Durchgangsbohrungen (42, 44) beiderseits des Schlitzes (38) aufweist, welche sowohl mit ihrem einen Bohrungsende in den Schlitz (38) jeweils offen ausmünden als auch exzentrisch zur Gewindebohrung (20) angeordnet sind.

4. Gelenkgabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (47-47) der Durchgangsbohrungen (42, 44) senkrecht zur Mittelebene (40-40) des Schlitzes (38) liegt.

5. Gelenkgabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gestängeteil (56) einen mit Gewinde (64) versehenen Anschlußzapfen (66) aufweist, welcher mit seinem einen Zapfenende starr mit dem Lagerauge (54) verbunden ist, und daß die Achsen (28-28 und 68-68) von Lagerauge (54) und Anschlußzapfen (66) zueinander senkrecht liegen.

6. Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Außenmantelfläche (58) sich über einen Umfangswinkel (70) von etwa 180° erstreckt und diametral zum Anschlußzapfen (66) liegt.