DE60213608T2

DE60213608T2 - Baugruppe für eine lenkbare fahrzeugachse und einrichtung mit einer solchen baugruppe

Info

Publication number: DE60213608T2
Application number: DE60213608T
Authority: DE
Inventors: Jesko-Henning Tanke; Rico Dittmar; Jan Hendrikus KAPAAN; Arne Mats KARLSSON; Bernard Paul MEANEY
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2022-08-03
Also published as: WO2003011676A1; EP1412242B1; US20050073123A1; JP2004536743A; EP1412242A1; DE60213608D1; CN1538918A; KR20040017365A; NL1018697C2

Description

Die Erfindung betrifft ein lenkbares Radmodul eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Lastkraftwagens oder eines Anhängers, das ein Gelenk und einen Achsschenkel aufweist, der bezüglich des Gelenks drehbar ist, wobei der Achsschenkel mit Mitteln zur unbeweglichen Verbindung mit dem gabelförmigen Ende einer Fahrzeugachse versehen ist.
Ein derartiges Fahrzeugmodul ist in der DE-A 198 20 413 offenbart. Dieses vorbekannte lenkbare Fahrzeugmodul weist einen Achsschenkel auf, der an beiden Enden durch die Zähne der Gabel herausragt. Der Achsschenkel ist mittels einer Schraubenverbindung und zweier Sätze Tellerfedern vorgespannt, die nahe des oberen und des unteren Endes angeordnet sind. Die Sätze der Tellerfedern verleihen dem Modul einen gewissen Grad an Flexibilität, was es für Schwerlastanwendungen unbrauchbar macht, wie beispielsweise für Lastkraftwagen oder Kipper.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lenkbares Radmodul für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das sich besser für solche Schwerlastanwendungen eignet, das in einfacher Weise im Fließbandbetrieb montierbar ist und das einfach zu warten ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Achsschenkel entgegengesetzt liegende Enden besitzt, die zur Anlage an und Befestigung zwischen den einander zugewandten Flächen der Vorsprünge des gabelförmigen Endes vorgesehen sind. Die Möglichkeit einer steifen Festlegung des Moduls an einer Fahrzeugfederung macht das Modul zum Tragen schwerer Lasten tauglich. Vorzugsweise haben die gegenüberliegenden Enden des Achsschenkels und die entsprechenden gegenüberliegenden Gabeloberflächen eine zueinander korrespondierende Form. Weiterhin können die sich gegenüberliegenden Enden des Achsschenkels Gewindebohrungen zur Aufnahme einer entsprechenden Schraubverbindung aufweisen.
Der Achsschenkel ist bezüglich des Gelenks mittels Wälzlagern gelagert, vorzugsweise mit vollrolligen Kugel- oder Wälzlagern. Der Außenring bzw. die Außenringe des Wälzlagers ist bzw. sind auf einer entsprechend geformten Bohrung des Gelenks angeordnet. Vorzugsweise sind zwei Wälzlager vorgesehen, die einen geteilten Außenring aufweisen. Die Außenringe und die Bohrungen des Gelenks können eine korrespondierende, stufenförmige Form aufweisen, wobei der weitere Teil der gestuften Form oberhalb des enger geformten Teils angeordnet sein kann. Insbesondere können die Wälzlager Kegelrollenlager in Rücken-an-Rücken-Anordnung und in vollrolliger Ausbildung sein, allerdings sind auch andere Typen von Wälzlagern möglich, beispielsweise Kugellager oder Kombinationen. Die inneren Lauf ahnen der Lager können in das Gelenk integriert sein.
Der Achsschenkel kann ein Teil einer wartungsfreien, vorgespannten, lebensdauergeschmierten und gedichteten Einheit sein, die in das Achsschenkel- bzw. Gelenkgehäuse eingesetzt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung mit einem lenkbaren Radmodul, wie es vorstehend beschrieben wurde, und einer Fahrzeugaufhängung mit einem gabelförmigen Ende, wobei der Achsschenkel des Moduls fest mit dem gabelförmigen Ende verbunden ist. Gemäß der Erfindung weist der Achsschenkel entgegengesetzt liegende Enden auf, die zwischen den einander zugewandten Flächen der Vorsprünge des gabelförmigen Endes verklemmt sind. Vorzugsweise haben die Zähne der Gabel Schraubenbohrungen und die entgegengesetzten Enden des Achsschenkels Gewindebohrungen, wobei der Achsschenkel mit den gabelförmigen Enden mittels Schrauben verbunden ist, die in die Schraubenbohrungen eingesetzt sind und in das entsprechende Schraubengewinde eingeschraubt sind.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.
1 zeigt ein Gelenk eines lenkbaren Radmoduls gemäß der Erfindung in geschnittener perspektivischer Darstellung.
2 zeigt das Gelenk in perspektivischer Darstellung.
3 zeigt das Gelenk in der Darstellung gemäß 1 zusammen mit einer Lageranordnung.
4 zeigt das lenkbare Radmodul gemäß der Erfindung in geschnittener perspektivischer Ansicht.
5 zeigt das lenkbare Radmodul in perspektivischer Ansicht.
6 zeigt den Schritt des Zusammenbaus des lenkbaren Radmoduls gemäß 4 und 5 mit der Fahrzeugaufhängung.
7 zeigt den kompletten Zusammenbau in perspektivischer Schnittansicht.
8, 9 und 10 zeigen weitere Ansichten des kompletten Zusammenbaus.
Der Zusammenbau gemäß 7 weist eine Radlagereinheit 50 und eine Fahrzeugaufhängung 35 auf. Die Radlagereinheit 50 besteht wiederum aus dem lenkbaren Radmodul 51 mit einem Gehäuse oder Gelenk, das mit einer Bohrung 2 versehen ist, in der zwei Kegelrollenlager 3, 4 angeordnet sind. Diese Kegelrollenlager 3, 4 sind in O-Anordnung arrangiert.
Die Kegelrollenlager 3, 4 haben einen gemeinsamen Innenring 13 und zwei separate Außenringe 5, 6. Zwei Sätze Kegelrollen mit einem Käfig oder in vollrolliger Ausbildung 7 bzw. 8 sind in Kontakt mit den Laufbahnen des Innenrings 13 und der Außenringe 3 bzw. 4.
Der Innenring 13 hat einen radial nach außen gerichteten Flansch 9, der gleichförmig beabstandete Gewindebohrungen 10 aufweist. Auf dem Flansch 9 ist eine Nabe 11 mittels Schrauben 14 montiert, die in die Gewindebohrungen 10 eingeschraubt sind. Die Nabe 11 hat eine Hülse 12, die das Gehäuse 1 überlappt, wobei in freier Spalt 15 verbleibt.
Ein Sensor zur Messung der Winkelverschiebung des Gelenks kann separat montiert oder im Achsschenkel integriert angeordnet sein.
Die Nabe hat einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 17, der mit einem Gewinde versehene Bolzen 18 trägt, auf denen ein Rad mit Radschrauben (nicht dargestellt) montiert werden kann. Weiterhin ist eine Bremsscheibe 19 auf einem Scheibenmontageteil 52 der Hülse 12 montiert.
Der gemeinsame Innenring 13 hat eine Bohrung 20, die mit einem inneren Schraubengewinde 21 versehen ist, und das Gehäuse hat ein Widerlager 22. Durch Einschrauben einer Schraube in das Schraubengewindeteil 21 und Anlage dieser Schraube an dem Widerlager 22 kann der Innenring 13 zusammen mit dem kompletten Lager 3, 4 demontiert werden.
Weiterhin hat auch das Gehäuse selber eine Schraubengewindebohrung 23. Mittels einer (nicht dargestellten) Schraube, die in die Schraubengewindebohrung 23 eingeschraubt ist und die z. B. gegen das äußere Ende des Flansches 9 anliegt, kann der Radlageraußenring, bestehend aus den Teilen 3 und 4, in das Gehäuse 1 montiert werden.
Weiterhin ist das Gehäuse 1 mit Achsschenkelfixierungsmitteln 25 versehen, die eine Durchgangsbohrung mit gestuften Abschnitten 26, 27 aufweisen. In diese gestufte Bohrung ist der Außenring 28 mit ähnlich gestufter Form mittels eines Federclips 29 eingebracht. Dieser Außenring 28 bildet einen Teil der Achsschenkelmittel 30, die mittels Schrauben 31 mit dem Zähnen 32, 33 einer Gabel 34 verbunden sind, die in die Fahrzeugaufhängung 35 integriert ist.
Die Außenringmittel 28 bilden einen Teil der beiden Kegelrollenlager 36, 37, deren Laufbahnen in die Außenringmittel 28 bzw. in den Achsschenkel 53 selber integriert sind.
Die 1 und 2 zeigen isoliert das Gehäuse oder das Gelenk 1. Das Gehäuse 1 weist einen integrierten Hebelarm 40 zum Zusammenwirken mit einer Lenkstange eines Fahrzeuglenksystems (nicht dargestellt) auf sowie Ohren 41, 42 zur Montage eines Bremssattels, der mit einer Bremsscheibe 19 zusammenwirken kann. Weiterhin kann ein Sensor für ein ABS-System bzw. zur Messung der Raddrehzahl im Gehäuse 1 integriert sein.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Gelenk geteilt ausgeführt, wobei es in ein Achsschenkel/Radlagerteil und ein Befestigungsteil aufgeteilt ist, das den Bremssattel und die Lenkungsbefestigung trägt.
3 zeigt das Gehäuse gemäß 1 und 2 zusammen mit einem Rad-Kegelrollenlager 3, 4 in O-Anordnung oder in Rücken an Rücken-Anordnung.
4 zeigt das gesamte lenkbare Radmodul 51, das ein Gehäuse 1 für separate Lager und die Achsschenkelmittel 30 aufweist.
5 zeigt das komplette lenkbare Radmodul 51 in perspektivischer Ansicht.
Der Achsschenkel 53 hat flache Endflächen 55, die, wie es in 6 zu sehen ist, zur Anlage an den Endflächen 56 der Zähne 32, 33 der Gabel 35 der Fahrzeugachse 34 ausgebildet sind. Die Zähne 32, 33 haben Bohrungen 57 und die gegenüberliegenden Enden des Achsschenkels 53 haben Schraubengewindebohrungen 58. Mittels einer Schraube 59 werden die Zähne 32, 33 fest auf die Oberflächen 55 des Achsschenkels 53 geklemmt.
Wie es in den 8 und 9 zu sehen ist, kann die Radlagereinheit 50 über einen relativ großen Winkel gedreht werden. Die Vorderansicht gemäß 10 zeigt die komplette Radlagereinheit einschließlich einer Bremsscheibe 19 und einer Achse 34.
Die Wälzlager 36, 37 können vorgespannt oder mit einem gewissen Spiel versehen sein. Die geteilten Außenringe 28 der Wälzlager 36, 37 können verschiedene Außendurchmesser zum Belastungsausgleich aufweisen. Die Wälzlager 36, 37 können auch vollrollig ausgebildet sein.
Die Achsschenkel 53 können weiterhin einen Teil einer wartungsfreien, vorgespannten, lebensdauergeschmierten und abgedichteten Einheit sein. Weiterhin kann ein separater Sensor zur Erfassung einer Winkelverstellung integriert sein.
Das Radmodul kann aus einem metallischen oder nichtmetallischen Verbundwerkstoff bestehen. Alternativ hierzu ist der Einsatz von Schmiede- oder Gusseisen möglich. Der Schmierstoff kann Fett sein oder in flüssiger Konsistenz vorliegen, z. B. als Öl. Alternativ kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Achsschenkel separate Lager aufweist, die auf einer separaten zentralen Achsschenkelwelle vorgespannt sind.

Claims

Lenkbares Radmodul (51) eines Lastwagens oder Fahrzeugs mit einem Gelenk (1) und einem Achsschenkel (53), der in Bezug auf das Gelenk (1) drehbar ist, wobei der Achsschenkel (53) mit Mitteln zur unbeweglichen Verbindung (55, 58) mit dem gabelförmigen Ende (34) einer Fahrzeugaufhängung (35) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsschenkel (53) entgegengesetzt liegende Enden (55) besitzt, die zur Anlage an und Befestigung zwischen den einander zugewandten Flächen (56) der Vorsprünge (32, 33) des gabelförmigen Endes (34) vorgesehen sind.
Modul nach Anspruch 1, bei welchem die entgegengesetzt liegenden Enden (55) des Achsschenkels (53) und die jeweiligen entgegengesetzten Gabelflächen (53) eines korrespondierende Form besitzen.
Modul nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die entgegengesetzt liegenden Enden (55) des Achsschenkels (53) Gewindebohrungen (58) zur Aufnahme einer jeweiligen Verbindungsschraube (59) besitzen.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Achsschenkel (53) mit Bezug auf das Gelenk (1) mit Hilfe von Wälzlagern (36, 37) abgestützt ist.
Modul nach Anspruch 4, bei welchem der Außenring/die Außenringe (28) der Wälzlager (36, 37) an einer entsprechend geformten Bohrung (26, 27) des Gelenks (1) abgestützt ist/sind.
Modul nach Anspruch 5, bei welchem zwei Wälzlager (36, 37) vorgesehen sind, die einen geteilten Außenring (28) oder einen gemeinsamen Außenring haben.
Modul nach Anspruch 6, bei welchem der Außenring (28) und die Bohrungen (26, 27) des Gelenks (1) eine einander entsprechende, gestufte Form haben, wobei der weitere Teil (27) der gestuften Form oberhalb des enger geformten Teils (26) angeordnet ist.
Modul nach Anspruch 6 oder 7, bei welchem sich die Wälzlager (36, 37) Kegelrollenlager in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung oder "O"-Anordnung befinden, wobei die Wälzlager vollständig bestückte Walzensätze aufweisen.
Modul nach Anspruch 6, 7 oder 8, bei welchem die inneren Laufbahnen der Lager (36, 37) in den Achsschenkel (53) integriert sind.
Vorrichtung mit einem Modul (51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Fahrzeugaufhängung (35) mit einem gabelförmigen Ende (34), wobei der Achsschenkel (53) des Moduls (51) fest mit den gabelförmigen Enden (34) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsschenkel (53) entgegengesetzt liegende Enden (55) aufweist, die zwischen den einander zugewandten Flächen (56) der Vorsprünge (32, 33) des gabelförmigen Endes (34) verklemmt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die Vorsprünge (32, 33) des gabelförmigen Endes (34) Bolzenlöcher (57) aufweisen und die entgegengesetzt liegenden Enden (55) des Achsschenkels (53) Gewindebohrungen (58) haben, wobei der Achsschenkel (53) mit dem gabelförmigen Ende (34) mit Hilfe von Bolzen (59) verbunden ist, die durch die Bolzenlöcher (57) eingefügt und in die entsprechenden Gewindebohrungen (58) eingeschraubt sind.