DE60300085T2 - Halterung für schwenkbare Kraftfahrzeug-Radaufhängung - Google Patents

Halterung für schwenkbare Kraftfahrzeug-Radaufhängung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers für ein Rad eines Kraftfahrzeugs und insbesondere eine Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers für ein lenkbares Rad eines Kraftfahrzeugs von der Art, wie sie im Anspruch 1 definiert und beispielsweise aus der DE 199 49 452 A bekannt ist.
  • Ein Rad eines Kraftfahrzeugs ist im Allgemeinen mit dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs über eine Radaufhängung verbunden, die eine im Wesentlichen vertikale Bewegung des Rades oder eine Durchfederung des Rades mit Dämpfung ermöglicht, um den Komfort und die Fahreigenschaften des Fahrzeugs sicherzustellen. Ein lenkbares Rad muss mit der Möglichkeit einer Drehung um eine im Wesentlichen vertikale Achse montiert sein, um eine Ausrichtung des Rads zur Steuerung einer Richtungsänderung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
  • Eine Aufhängung enthält im Allgemeinen eine Radnabe, an der das Rad fixiert ist. Die Radnabe ist um eine im Wesentlichen horizontale Achse drehbar an einem Schwenklager gelagert, das selbst an einem Schwenklagerträger, der über ein Aufhängungs- und Dämpfungssystem an dem Fahrgestell des Fahrzeugs befestigt ist, um eine im Wesentlichen vertikale Hauptachse drehbar gelagert ist. Das Aufhängungs- und Dämpfungssystem lässt einen im Wesentlichen vertikalen Ausschlag des Schwenklagerträgers zu. Das Rad und das Schwenklager werden in vertikaler Richtung gemeinsam mit dem Schwenklagerträger verlagert. Das Schwenklager weist im Allgemeinen einen Lenkarm auf, dessen ein Ende, das gegen über der Hauptachse des Schwenklagers versetzt liegt, mit einem Schwingarm zur Lenkung verbunden ist. Eine Verlagerung des Schwingarmes steuert eine winkelmäßige Ausrichtung des Schwenklagers und des lenkbaren Rades. Wenn das lenkbare Rad durch ein Antriebsrad gebildet ist, ist das Rad beispielsweise über eine Kardanverbindung mit einer Antriebswelle verbunden.
  • Die Radaufhängung überträgt Längsbeschleunigungskräfte, Querbeschleunigungskräfte und Reibungskräfte zwischen dem Rad und dem Fahrgestell. Die Elemente der Radaufhängung und insbesondere der Träger des Schwenklagers sind erhöhten Belastungen ausgesetzt.
  • Das Schwenklager ist im Allgemeinen mit dem Schwenklagerträger über ein oberes Gelenk und ein unteres Gelenk verbunden, die die Hauptdrehachse des Schwenklagers definieren. Aus der Druckschrift FR 2 781 185 ist eine Aufhängung der vorstehend beschriebenen Art bekannt, bei der ein Schwenklager mit einem Trägerbein über zwei Gelenke verbunden ist, die in Form von Kugelgelenken ausgebildet sind.
  • Die beträchtlichen Verformungen des Schwenklagerträgers führen zu Positionierungs- und Ausrichtungsfehlern zwischen dem oberen und dem unteren Gelenk, die die Schwenkachse des Schwenklagers festlegen. Derartige Fehler rufen das Auftreten von beträchtlichen Reib- und Belastungskräften in den Gelenken und dem Schwenklager hervor. Der Schwenklagerträger besteht im Allgemeinen aus einem Verbundwerkstoff oder einem metallenen Werkstoff, der eine große Steifigkeit aufweist, die störende Verformungen des Schwenklagerträgers verhindert, wenn der Letztere beträchtlichen Belastungen ausgesetzt ist.
  • Bei der Gestaltung von Kraftfahrzeugen werden Anstrengungen unternommen, um den Energieverbrauch zu senken und das Leistungsverhalten der Kraftfahrzeuge zu erhöhen. Eine Reduktion der Gewichtsmasse des Kraftfahrzeugs ermöglicht es, diese Ziele zu erreichen. Im Falle der Radaufhängungen ermöglicht eine Gewichtsverringerung der Teile ferner, die Masse der in Bezug auf das Fahrgestell bewegbaren Teile zu verringern. Diese Gewichtsverringerung ermöglicht eine Verbesserung des Funktionsverhaltens des Aufhängungs- und Dämpfungssystems, das zwischen dem Schwenklager und dem Fahrgestell des Fahrzeugs angeordnet ist, und erleichtert daher die Gestaltung.
  • Jedoch zieht die Verwendung von ein verringertes Gewicht aufweisenden Elementen der Aufhängevorrichtung am häufigsten eine Reduktion der Steifigkeit dieser Elemente nach sich. Ein weniger steifer Schwenklagerträger zieht Gefahren der Positionsveränderungen und Ausrichtungsfehler zwischen dem oberen und dem unteren Gelenk des Schwenklagerträgers nach sich.
  • Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers für ein Rad eines Kraftfahrzeugs zum Ziel, die eine Gewichtsverringerung der Teile einer Radaufhängung unter gleichzeitiger Sicherstellung einer passenden Übertragung von Kräften zwischen den Teilen ungeachtet der Verformungen bestimmter Teile ermöglicht.
  • Die Erfindung hat ferner zur Aufgabe, eine Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers für ein Rad eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, mit niedrigen Kosten herstellbar ist und eine Vereinfachung der Montage einer Radaufhängung ermöglicht.
  • Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers, eines Rads, eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die bei einer Relativbewegung zwischen den Teilen eine Anpassung der Gelenke des Schwenklagers ermöglicht und das Auftreten von Reibungskräften begrenzt.
  • Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers für ein Rad die in dem Anspruch 1 definierten Merkmale auf. Eine derartige Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers für ein Rad eines Kraftfahrzeugs weist einen Schwenklagerträger auf, der dazu vorgesehen ist, in eine Radaufhängung eingebunden zu werden, wobei der Träger in der Lage ist, ein Schwenklager mit der Möglichkeit einer Drehung um eine Hauptschwenkachse über ein erstes und ein zweites Gelenk aufzunehmen, wobei das erste Gelenk wenigstens einen Freiheitsgrad der Drehbewegung um ein Hauptachse aufweist und das zweite Gelenk ein Wälzlager aufweist, das einen Freiheitsgrad der Drehbewegung um die Hauptachse gemeinsam mit der Möglichkeit einer Drehbewegung um zu der Hauptachse senkrechte Nebenachsen sowie einer Axialverschiebung im Wesentlichen längs der Hauptachse bietet.
  • Im Allgemeinen ist das erste Gelenk ein Gelenk nach Art eines Kugelgelenks mit drei Freiheitsgraden der Drehbewegung oder ein Wälzlager mit einer längs der Hauptachse ausgerichteten Achse. Wenn das zweite Gelenk ebenfalls nach Art eines Kugelgelenks mit drei Freiheitsgraden der Rotation oder nach Art eines Wälzlagers mit einer längs der Hauptachse ausgerichteten Achse ausgebildet ist, ziehen Maßabweichungen des Schwenklagerträgers die Erzeugung von Spannungen in dem Schwenklager nach sich. Das zweite Ge lenk, das ein Wälzlager mit der Möglichkeit einer Drehbewegung um sekundäre Achsen aufweist, ermöglicht eine Anpassung des zweiten Gelenks im Falle von Koaxialitätsfehlern zwischen den Gelenken in Folge einer Verformung des Schwenklagerträgers. Das zweite Gelenk, das ein Wälzlager aufweist, das eine Axialverschiebung im Wesentlichen längs der Hauptachse ermöglicht, lässt eine Anpassung des zweiten Gelenks zu, wenn der Abstand zwischen den Gelenken in Folge einer Verformung des Schwenklagers variiert. Die Anpassung des zweiten Gelenks verhindert das Auftreten von Reibungskräften in den Gelenken oder von Spannungen in den Gelenken oder dem Schwenklager im Falle von Fehlern bei der Positionierung oder relativen Ausrichtung der Gelenke des Schwenklagers.
  • In einer Ausführungsform weist der Träger einen Körper sowie einen ersten und einen zweiten Arm auf, die sich ausgehend von den entgegensetzten Enden des Körpers im Wesentlichen senkrecht zu dem Körper erstrecken, wobei das erste und das zweite Gelenk durch die freien Enden des ersten und des zweiten Armes getragen sind. Die an den Enden der Arme angeordneten Gelenke ermöglichen die Drehbewegung des Schwenklagers in einem vorgegebenen Winkelbereich, ohne dass das Schwenklager, das Rad oder ein Reib- oder Antriebsglied mit dem Schwenklagerträger kollidiert. Ein Schwenklagerträger, der eine derartige Struktur aufweist, ermöglicht es, unter Berücksichtigung der Möglichkeiten der Drehung und der Axialverschiebung des zweiten Gelenkes eine ausreichende Festigkeit zu erhalten, wobei gleichzeitig durch den Einsatz leichter Legierungen, die im Vergleich zu Stahl weniger steif sind oder durch Materialabtragung oder Verringerung der Dickenabmessungen eine Gewichtsverringerung des Schwenklagerträgers möglich ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Gelenk mit einem Wälzlager versehen, das einen ersten Ring, einen zweiten Ring und eine Reihe von Wälzkörpern aufweist, die zwischen Laufbahnen des ersten und zweiten Ringes angeordnet sind, wobei die Achsen der Wälzkörper im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, die Wälzkörper und die Laufbahnen im Längsschnitt in einer zueinander passenden Weise gekrümmte Profile aufweisen, deren Krümmungsradius wesentlich größer ist als der größte Abstand zwischen der zentralen Achse des Wälzlagers und den Oberflächen der Laufbahnen, wobei der Krümmungsradius der Laufbahnen größer als der Krümmungsradius der Wälzkörper sein kann. Diese Art eines Wälzlagers ist besonders dazu eingerichtet, eine gewisse relative Axialverschiebung zwischen dem Innenring und dem Außenring und eine geringfügige Drehbewegung um zu der Hauptrotationsachse senkrechte Achsen zu ermöglichen, wobei gleichzeitig trotz der Relativbewegungen zwischen dem Innenring und dem Außenring die Übertragung radialer Kräfte mit geringer Reibung sichergestellt ist.
  • In einer Ausführungsform weist das zweite Gelenk einen Bügel auf, der mit einem Abschnitt zur Befestigung an dem Schwenklagerträger und mit einem Abschnitt zur Aufnahme eines Wälzlagers versehen ist, wobei der Aufnahmeabschnitt einen zylindrischen Innensitz aufweist, der dazu vorgesehen ist, einen Außenring des Wälzlagers aufzunehmen. Das Schwenklager muss an dem Schwenklagerträger gleichzeitig über zwei Gelenke befestigt werden, was die Montage komplizierter gestaltet. Das Schwenklager und der Schwenklagerträger müssen in Stellung gehalten werden, um die gleichzeitige Montage der beiden Gelenke zu ermöglichen. Im Gegensatz hierzu kann der Bügel im Voraus gemeinsam mit dem Wälzlager zusammengebaut werden und ist in Form einer von dem Schwenklagerträger unabhängigen Einheit gebildet und mit Mitteln zur Fixierung an dem Schwenklagerträger versehen. Es wird mit der Verbindung des Schwenklagers und des Schwenklagerträgers über das erste Gelenk begonnen, anschließend das zweite Gelenk angeordnet und danach lediglich das zweite Gelenk an dem Schwenklagerträger fixiert. Die Montage des Schwenklagers an dem Schwenklagerträger erweist sich als vereinfacht.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das zweite Gelenk Mittel zur Abdichtung und zum Schutz eines Wälzlagers auf, die für relative Verlagerungen eines Ringes in Bezug auf den anderen passend eingerichtet sind.
  • In einer Ausführungsform ist der Aufnahmeabschnitt in axialer Richtung von einer Seite durch einen Radialflansch verschlossen, der einen inneren zentralen Einzug oder eine Vertiefung aufweist. Der Flansch ermöglicht die Positionierung eines Außenrings des Wälzlagers, der mit einer Stirnfläche an dem Flansch in Anlage kommt. Die zentrale Vertiefung lässt die Verlagerung eines Innenrings in Bezug auf den Außenring derart zu, dass eine Stirnfläche des Innenrings über die Stirnfläche des Außenrings hinaus ragen kann, ohne dass ihre Verlagerung durch den Flansch behindert wird.
  • In eine vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Dichtungselement mit einem äußeren Teil oder Abschnitt, der mit einer Stirnfläche eines Außenrings eines Wälzlagers zusammenwirkt, einem inneren Teil oder Abschnitt, der mit einer Stirnfläche eines Innenrings des Wälzlagers zusammenwirkt, und einer dazwischen liegenden verformbaren Membran auf, die den inneren Teil mit dem äu ßeren Teil verbindet. Das Dichtungselement, das eine zwischen einem inneren Teil und einem äußeren Teil angeordnete verformbare Zwischenmembran enthält, lässt eine Axialbewegung eines Teils in Bezug auf den anderen in Folge einer Axialbewegung eines Ringes des Wälzlagers in Bezug auf den anderen zu, ohne die Dichtheit zwischen den Ringen des Wälzlagers zu verlieren. Die verformbare Membran lässt ferner eine Drehung eines Ringes in Bezug auf den anderen um zu der Hauptachse des Wälzlagers senkrechte Achsen wie auch eine Radialverschiebung zwischen den Ringen ohne Einbüße bei der Dichtheit zwischen den Ringen zu.
  • In einer Ausführungsform weist das Dichtungselement eine Lippe auf, die ausgehend von dem inneren Teil des Dichtungselementes derart weg ragt, um einen dichten Kontakt mit dem Schwenklager zu schaffen. Die Dichtungslippe verhindert das Eindringen äußerer Schmutzkörper zwischen dem Schwenklager und dem Innenring des Wälzlagers.
  • In einer Ausführungsform weist der äußere Teil eine Hülse auf, die auf einer Außenfläche eines Endabschnitts des Außenrings passend eingerichtet ist. Die Hülse ermöglicht die Befestigung des Dichtungselementes an dem Außenring und bedeckt das Wälzlager, um eine bessere Abdichtung zu schaffen.
  • In einer Ausführungsform weist der Bügel wenigstens zwei Arme auf, die von einem Aufnahmeabschnitt des Bügels weg ragen und entfernte Enden aufweisen, die mit Bohrungen zur Fixierung an dem Träger versehen sind. Die Befestigung des Bügels über die entfernt liegenden Enden ermöglicht eine steife Befestigung des Bügels an dem Schwenklagerträger.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Bügel zur Befestigung eines Schwenklagers an einem Schwenklagerträger, wobei der Bügel einen Aufnahmeabschnitt für ein Wälzlager und einen Abschnitt zur Befestigung an dem Schwenklagerträger, wobei der Aufnahmeabschnitt in der Lage ist, ein Wälzlager, das in erster Linie einen Freiheitsgrad der Rotation um die Hauptachse aufweist, mit der Möglichkeit einer Drehbewegung um zwei sekundäre Achsen, die senkrecht zu der Hauptachse ausgerichtet sind, sowie einer im Wesentlichen längs der Hauptachse ausgerichteten Axialverschiebung aufzunehmen, sowie Dichtungsmittel aufweist, die für ein derartiges Wälzlager passend eingerichtet sind.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Dichtungselement, das einen äußeren Teil, der mit einer Stirnfläche eines Außenrings eines Wälzlagers zusammenwirkt, einen inneren Teil, der mit einer Stirnfläche eines Innenrings des Wälzlagers zusammenwirkt, sowie eine dazwischenliegende verformbare Membran aufweist, die den inneren Teil mit dem äußeren Teil verbindet. Das Dichtungselement stellt die Dichtheit zwischen dem Innenring und dem Außenring ungeachtet der Drehbewegungen und der Axial- oder Radialverschiebungen eines Ringes in Bezug auf den anderen sicher. Vorteilhafterweise kann der innere Teil und/oder der äußere Teil eine steife Einlage enthalten.
  • Die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile erschließen sich besser beim Studium der detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform, die lediglich zu Beispielszwecken angegeben, keinesfalls beschränkend aufzufassen und in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht ist, in denen zeigen:
  • 1 eine schematisierte Ansicht einer Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug;
  • 2 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Befestigung eines Schwenklagers an einem Schwenklagerträger gemäß einem Aspekt der Erfindung;
  • 3 eine Schnittansicht eines Befestigungsbügels eines Schwenklagers gemäß einem Aspekt der Erfindung;
  • 4 eine Perspektivansicht eines Bügels gemäß der 3;
  • 5 eine Teilansicht einer Axialschnittdarstellung eines Dichtungselementes, das für einen Befestigungsbügel des Schwenklagers vorgesehen ist, gemäß einem Aspekt der Erfindung;
  • 6 eine Perspektivansicht eines Dichtungselementes nach 5;
  • 7 einen Ausschnitt einer Schnittansicht einer Befestigungsvorrichtung für ein Schwenklagers in einer ersten Stellung und
  • 8 einen Ausschnitt einer Schnittansicht einer Befestigungsvorrichtung für ein Schwenklager in einer zweiten Stellung.
  • In 1 verbindet eine Radaufhängung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist, ein lenkbares Antriebsrad 2 mit einem Chassis 3 eines Fahrzeugs, das durch feste Punkte veranschaulicht ist, die die Mög lichkeit einer Durchfederung mit einer damit verbundenen Aufhängung und Dämpfung bieten. Das Rad 2 stützt sich auf einem Bodenbelag 4 ab, der hier als Referenz dient, um eine vertikale, zu dem Boden 4 senkrechte Richtung und eine horizontale, zu dem Boden 4 parallele Richtung zu definieren.
  • Die Radaufhängung 1 weist eine Radnabe 5 auf, die über ein Wälzlager 6 um eine im Wesentlichen horizontale Achse an einem Schwenklager 7 drehbar montiert ist. Das Schwenklager 7 ist über ein erstes und ein zweites Gelenk 9, 10 an einem Schwenklagerträger 8 um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagert, um in einem bestimmten Winkelbereich geschwenkt zu werden. Der Schwenklagerträger 8 weist eine im Wesentlichen C-förmige Gestalt auf. Der Schwenklagerträger 8 weist einen Körper 11, einen oberen Arm 12, der von einem oberen Ende des Körpers 11 vorragt, sowie einen unteren Arm 13 auf, der von einem unteren Ende des Körpers 11 vorragt. Das erste Gelenk 9 ist an dem freien Ende des oberen Armes 12 des Schwenklagerträgers 8 angeordnet. Das zweite Gelenk 10 ist an dem freien Ende des unteren Armes 13 des Schwenklagerträgers 8 angeordnet.
  • Das erste Gelenk 9 ist nach Art eines Kugelgelenks ausgebildet und weist einen sphärischen Sitz 14, der an dem freien Ende des oberen Armes 12 ausgebildet ist, sowie einen kugelförmigen Kopf 15 auf, der mit dem Schwenklager 7 fest verbunden ist. Das zweite Gelenk 10 weist einen Hauptfreiheitsgrad um eine Hauptachse auf, die im Wesentlichen in vertikaler Richtung durch die Mitte des ersten Gelenkes 9 verläuft, und bietet die Möglichkeit einer Drehung um Nebenachsen, die zu der Hauptachse senkrecht verlaufen, sowie die Möglichkeit einer Axialverschiebung im Wesentlichen längs der Hauptachse.
  • Zwischen dem Schwenklagerträger 8 und einem Befestigungsabschnitt 3a des Fahrzeugs ist ein erster Arm 16 angeordnet, indem er an seinen beiden Enden gelenkig aufgehängt ist. Ein zweiter Arm 17 ist zwischen dem Träger 8 und einem weiteren Befestigungsabschnitt 3b des Chassis 3 durch Verbindung über an seinen beiden Enden vorgesehene Gelenke angeordnet. Der zweite Arm 17 verläuft parallel zu dem ersten Arm 16. Der erste und der zweite Arm 16, 17 sind in einer derartigen Weise angeordnet, dass der Schwenklagerträger 8 sich im Wesentlichen vertikal verlagern kann, um mit einer Bewegung des Rads 2 mitzugehen.
  • Eine Aufhängevorrichtung 18 ist zwischen dem Schwenklager 8 und einem Befestigungsabschnitt 3c des Chassis 3 angeordnet. Die Aufhängevorrichtung 18 ist durch eine gezackte Linie symbolisch veranschaulicht und ermöglicht auf bekannte Weise eine Dämpfung der Federungsbewegungen des Schwenklagerträgers. Die Aufhängevorrichtung kann, um ein keinesfalls beschränkendes Beispiel anzugeben, in Form einer Stoßdämpferfederkombination oder eines hydropneumatischen Dämpfers ausgebildet sein.
  • Die Radnabe 5 ist auf der dem Rad abgewandten Seite des Schwenklagers 7 mit einer Antriebswelle 19 verbunden, die auf eine nicht veranschaulichte Weise mit einer Ausgangswelle eines Getriebes eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Zwischen der Antriebswelle 19 und der Nabe 5 ist eine Verbindung nach Art eines Kardangelenks 20 angeordnet, um trotz der Federungs- und Lenkungsbewegungen des Rads 2 eine Leistungsübertragung von der Antriebswelle 19 auf das Rad 2 zu ermöglichen.
  • In 2 sind die Bezugszeichen von vergleichbaren Elementen beibehalten. Die Nabe 5 ist durch eine Welle 21 drehangetrieben. Die Radnabe 5 ist mit einem radialen Bund 22 und mit einem Ende 23 zur Zentrierung einer Radfelge 24 versehen. Die Radnabe 5 enthält einen axialen Fortsatz 25, der eine zylindrische Außenumfangsfläche aufweist und auf der von dem Ende 23 der Radnabe 5 abgewandten Seite des Bundes 22 angeordnet ist, wobei das Ende der Welle 21 den Innenraum dieses axialen Fortsatzes 25 durchsetzt.
  • Eine Reibscheibe 26 mit einem Reibungsabschnitt 27 der die Radnabe 5 umgibt, und die Felge 24 sind an dem Ende 23 der Radnabe 5 passend angebracht, indem sie in radialer Richtung gegen den Bund 22 in Anlage kommen. Die Reibscheibe 26 weist einen zentralen Abschnitt 28 auf, der in Axialrichtung in Bezug auf den Reibungsabschnitt 27 abgesetzt und zwischen der Radfelge 24 und dem Bund 22 eingefügt ist. Die Felge und die Reibscheibe 26 sind über nicht veranschaulichte Schrauben und Mitnehmer mit der Radnabe 5 drehfest verbunden.
  • Die Radnabe 5 ist in Bezug auf das Schwenklager 7 drehbar gelagert, und zwar über ein Schrägwälzlager 29 mit zwei Reihen von Wälzkörpern, dessen Innenringe an den axialen Fortsatz 25 der Radnabe 5 angepasst sind, wobei die Innenringe in Bezug auf die Radnabe 5 in axialer Richtung ortsfest und drehfest festgesetzt sind.
  • Das Schwenklager 7 ist über ein erstes Gelenk 9 mit einem oberen Arm 12 eines Schwenklagerträgers 8 verbunden, der eine im Wesentlichen C-förmige Gestalt aufweist. Das erste Gelenk 9 weist einen sphärischen Sitz 14, der in dem oberen Arm 12 ausgebildet ist, sowie einen kugelförmigen Kopf 15 auf, der an dem Schwenklager 7 fixiert ist. Der sphärische Sitz 14 ist auf eine an sich bekannte Weise aus mehreren Teilen zusammengesetzt, die aus Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnung hier nicht veranschaulicht sind.
  • Das Schwenklager 7 ist über ein zweites Gelenk 10 mit einem unteren Arm 13 des Schwenklagerträgers 8 verbunden. Das zweite Gelenk 10 weist einen Bügel 30 auf, der mit einem Abschnitt 31 zur Befestigung an dem unteren Arm 13 und mit einem Aufnahmeabschnitt 32 versehen ist, der zur Aufnahme eines Wälzlagers 33 geeignet eingerichtet ist. Das Schwenklager 7 weist ein freies Ende 34 auf, das eine Achse bildet, die eine zylindrische Außenfläche aufweist, die im Klemmsitz in einem Innenring des Wälzlagers 33 passend angeordnet ist. Die Achse des Wälzlagers 33 führt durch das Zentrum des ersten Gelenkes 9 hindurch. Die auf diese Weise angeordneten ersten und zweiten Gelenke 9, 10 ermöglichen eine Drehung des Schwenklagers 7 in Bezug auf den Schwenklagerträger 8 um eine Hauptachse, die durch das Zentrum des ersten Gelenkes 9 hindurchführt und mit der Achse des Wälzlagers 33 zusammenfällt.
  • Wie besser aus den 3 und 4 ersichtlich, weist der Aufnahmeabschnitt 32 des Bügels 30 einen rohrförmigen Abschnitt 35 auf, der einen zylindrischen Innensitz 36 aufweist und von einer Seite durch einen Flansch 37 verschlossen ist, der mit dem rohrförmigen Abschnitt in einem Stück gefertigt ist und sich in radialer Richtung nach innen erstreckt. Der Flansch 37 weist einen Zentralabschnitt 38 auf, der in Bezug auf den Bereich des Flansches 37 mit dem größten Durchmesser auf der von dem rohrförmigen Abschnitt 35 abgewandten Seite abgesetzt ist und eine Vertiefung in dem Flansch 37 auf der Seite des rohrförmigen Abschnitts 35 sowie eine nach außen gerichtete entsprechende Erhöhung bildet.
  • Der Befestigungsabschnitt 31 des Bügels weist starke Arme, hier drei an der Zahl, auf, die ausgehend von dem rohrförmigen Abschnitt 35 des Aufnahmeabschnitts 32 im Wesentlichen auf der gleichen Seite nach außen ragen. Die starken Arme weisen jeweils eine Basis 39, die von dem rohrförmigen Abschnitt 35 in radialer Richtung weg ragt, sowie einen Endabschnitt 40 auf, der sich schräg, radial nach außen und axial zur offenen Seite des rohrförmigen Abschnitts 35 hin erstreckt. Jeder starke Arm weist an seinem Ende eine Gewindebohrung 41 auf. Zwei benachbarte starke Arme sind über dünne Versteifungsabschnitte 42 miteinander verbunden, die eine Hülle bilden. Die Enden zweier benachbarter starker Arme sind über querverlaufende steife Versteifungsrippen 43 miteinander verbunden.
  • Das Wälzlager 33 ist mit einem ersten, äußeren Ring 44, einem zweiten, inneren Ring 45 und einer Reihe von Wälzkörpern 46 versehen, die hier in Form von Rollen ausgebildet sind, die zwischen dem Außenring 44 und dem Innenring 45 angeordnet sind.
  • Der Außenring 44 umfasst eine Innenfläche, die in Axialrichtung ein gekrümmtes Profil mit einer nach innen gerichteten Konkavität aufweist und eine Laufbahn 47 bildet, Stirnflächen 44a, 44b sowie eine zylindrische Außenfläche 44c. Der Innenring 45 umfasst eine Außenfläche, die in Axialrichtung ein gekrümmtes Profil mit einer nach außen gerichteten Konkavität aufweist und eine Laufbahn 48 bildet, Stirnflächen 45a, 45b und eine zylindrische Innenfläche 45c auf, die eine Innenbohrung des Wälzlagers 33 bildet. Die Wälzkörper 46 sind zwischen den Laufbahnen 47, 48 des Außenrings 44 und des Innenrings 45 angeordnet und stehen mit den Laufbahnen 47, 48 in Berührung, wobei die Achsen der Rollen 46 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
  • Der Außenring 44 ist durch seine Außenfläche 44c in dem zylindrischen Innensitz 36 des Aufnahmeabschnitts 32 eingepasst, indem er in Axialrichtung über seine Stirnfläche 44a mit dem Flansch 37 in Berührung steht. Der Außenring 44 weist eine axiale Länge auf, die größer ist als die Längserstreckung des zylindrischen Innensitzes 36, so dass auf diese Weise ein Endabschnitt 49 des Außenrings 44 über den Aufnahmeabschnitt 32 hinausragt.
  • Die Rollen 36 und die Laufbahnen 47, 48 weisen im Längsschnitt in zueinander entsprechenden Weise gekrümmte Profile auf, deren Krümmungsradius wesentlich größer ist als der größte Abstand zwischen der zentralen Achse des Wälzlagers 32 und den Laufbahnen. Die Rollen 46 sind zwischen den Laufbahnen 47, 48 mit einem passenden Spiel eingebaut, der eine gewisse relative axiale Verlagerung zwischen den Ringen 44, 45 wie auch ein gewisses Verkippen zwischen den Ringen 44, 45 zulässt. Ferner kann die axiale Relativverschiebung und die Verkippung der Ringe 44, 45 unterstützt werden, falls im Längsschnitt das Profil der Laufbahnen 47, 48 einen Krümmungsradius aufweist, der größer ist als der Krümmungsradius der Wälzkörper 46.
  • Das zweite Gelenk 10 weist ein Dichtungselement 50 auf. Wie besser aus den 5 und 6 erkennbar, weist das Dichtungselement 50 einen äußeren Teil oder Abschnitt 51, einen inneren Teil oder Abschnitt 52 und eine dazwischenliegende verformbare Membran 53 auf, die sich im Wesentli chen in radialer Richtung zwischen dem inneren Teil 52 und dem äußeren Teil 51 erstreckt.
  • Der äußere Teil 51 umfasst eine Metalleinlage 54 in Gestalt einer im Halbschnitt L-förmigen Schale, die einen radialen Kragen 55 aufweist, an den sich ein rohrförmiger axialer Abschnitt in Form einer Hülse 56 anschließt, der auf einer ersten Seite ausgehend von dem Bereich mit dem größten Durchmesser des radialen Kragens 55 in Axialrichtung vorragt. Die Einlage 54 ist in einem Überzug aus Kunststoff eingebettet, der auf der Einlage 54 des äußeren Teils 51 aufgegossen ist und einen äußeren Mantel 57 bildet, der sich geneigt verlaufendend ausgehend von dem freien Ende der Hülse 56 radial nach außen und axial in Richtung auf die von dem radialen Kragen 55 wegweisende Seite erstreckt. Die Metalleinlage 54 weist lokal freiliegende Abschnitte 54a auf, die von der Herstellung des Dichtungselementes 50 herrühren.
  • Der innere Teil 52 weist eine Metalleinlage in Gestalt eines Ringes 58 auf, der im Wesentlichen in derselben Radialebene wie der radiale Kragen 55 des äußeren Teils 52 angeordnet ist. Der Ring 58 ist in einem Überzug aus Kunststoff eingebettet, der auf den Ring 58 aufgegossen ist und eine innere Lippe 59 bildet, die sich in einer geneigt verlaufenden Weise radial nach außen und axial in Richtung auf die von der Hülse 56 des äußeren Teils 52 wegweisende Seite erstreckt. Der Metallring 58 weist lokal freiliegende Abschnitte 58a auf, die von der Herstellung des Dichtungselementes 50 herrühren.
  • Die Überzüge des inneren Teils 52 und des äußeren Teils 51 und die dazwischenliegende Membran 53 sind vor zugsweise aus einem einzigen Stück und bei ein und demselben Vorgang durch Spritzgießen eines Kunststoffs, wie Elastomer, ausgebildet.
  • Zurückkommend auf 3 ist veranschaulicht, dass die Hülse 56 des äußeren Teils 51 des Dichtungselementes 50 den Endabschnitt 49 umgibt. Die Hülse 56 ist auf die Außenfläche 44c des Außenringes 44 des Wälzlagers 33, beispielsweise durch Auf klemmen, passend angeordnet. Der äußere Teil 51 tritt über den radialen Kragen 55 mit der Stirnfläche 44b des Außenringes 44 axial in Kontakt. Die Hülse 56 befindet sich in axialer Nähe des rohrförmigen Abschnitts 35 des Aufnahmeabschnitts. Der äußere Mantel 57 steht über seinen freien Rand mit dem rohrförmigen Abschnitt 35 des Aufnahmeabschnitts 32 in Berührung. Der eine ruhende Dichtungslippe bildende äußere Mantel 57 ist elastisch verformt, um eine bessere Dichtheit zwischen dem äußeren Mantel 57 und dem rohrförmigen Abschnitt 35 des Bügels 30 sicherzustellen. Der innere Teil 52 steht über seinen Ring 58 mit der Stirnfläche 45b des Innenringes 45 axial in Berührung.
  • Wie in 3 veranschaulicht, ist der Innenring in Axialrichtung auf der Seite des Flansches 37 in Bezug auf den Außenring versetzt angeordnet. Die Stirnfläche 45b des Innenrings ist in Bezug auf die Stirnfläche 44b des Außenrings 44 zurückversetzt. Die Membran 53, die den äußeren Teil 51 und den inneren Teil 52 des Dichtungselementes 50 verbindet, ist verformt, um die Relativbewegung zwischen den Ringen, die eine Relativbewegung zwischen dem inneren Teil 52 und dem äußeren Teil 51 des Dichtungselementes 50 nach sich zieht, zu ermöglichen.
  • Wie aus 7 ersichtlich, ist der Bügel 30 an dem freien Ende des unteren Armes 13 mit Hilfe von Schraubenbolzen 60 befestigt, die Löcher 61 durchsetzen, die in dem unteren Arm 13 eingearbeitet sind. Ein Schraubenbolzen 60 ist auf der von dem Bügel abgewandten Seite durch einen Schraubenkopf 62 in axialer Richtung festgesetzt. Das mit einem Gewinde versehene Ende eines Schraubenbolzens 60 greift in die Gewindebohrung 41 der dicken Arme des Bügels 30 ein, um den Bügel 30 festzuspannen und zu fixieren. Der Bügel 30 steht mit einer Fläche 63 des unteren Armes 13 in Berührung, die in Richtung auf den oberen Arm 12 des Schwenklagerträgers 8 ausgerichtet ist.
  • Das freie Ende 34 des Schwenklagers 7, das eine zylindrische Außenfläche aufweist, ist Klemmsitz in dem Innenring 45 des Wälzlagers 33 eingesteckt. Das freie Ende 34 ist über einen Ansatz 64, der eine Radialfläche 64a aufweist, mit einem unteren Abschnitt 65 des Schwenklagers 7 verbunden. Die innere Lippe 59 steht über ihren freien Rand mit der Radialfläche 64a des Ansatzes 64 in Berührung. Das freie Ende 34 ist in dem Innenring 45 auf eine derartige Weise eingesetzt, dass sein von dem Ansatz 64 weggerichtetes Ende in Axialrichtung nicht über die Radialebene der Stirnfläche 45b des Innenrings 45 hinausragt, die auf der von dem Schwenklager 7 abgewandten Seite angeordnet ist. Die mit dem Ansatz 64 in Berührung stehende innere Lippe 59 ist elastisch verformt, um einen dauerhaften Dichtungskontakt zwischen der inneren Lippe 59 und dem Ansatz 64 sicherzustellen.
  • Bei Verformungen des Schwenklagerträgers 8 lässt der besondere Aufbau des Wälzlagers 33 einen gewisse axiale Relativverschiebung zwischen dem Innenring 45 und dem Au ßenring 44 wie auch ein gewisses relatives Verkippen oder Verschwenken des Innenrings 45 in Bezug auf den Außenring 44 um zu der Hauptachse des Wälzlagers senkrechte Achsen zu, wobei es gleichzeitig in der Lage bleibt, beträchtliche Radialkräfte abzustützen. Das untere Gelenk 10 ermöglicht somit die Übertragung von Kräften unter gleichzeitiger Verhinderung der Bildung von Spannungen, die auf Höhe dieses unteren Gelenkes 10 und seines Wälzlagers 33 auftreten würden, falls diese durch das Wälzlager 33 gebotene Möglichkeit der Verkippung und der axialen Verlagerung nicht existierte.
  • In 7 sind das zweite Gelenk 10, der Schwenklagerträger 8 und das Schwenklager 7 in einer sozusagen minimalen Stellung veranschaulicht, die einer Annäherung der Enden des unteren 13 und oberen Armes 12 (2) des Schwenklagerträgers 8 entspricht. Der Außenring 44 steht in Axialrichtung mit dem Flansch 37 des Aufnahmeabschnitts 32 des Bügels 30 in Anlage. Der Innenring 45 ist axial in Bezug auf den Außenring 44 zur Seite des Flansches 37 hin versetzt.
  • Die zentrale Vertiefung 38 des Flansches 37 ermöglicht eine Verlagerung des Innenrings 44. Der Innenring 44 ist in einer minimalen Stellung veranschaulicht, in der die Stirnfläche 44a des Innenrings 44 in der Nähe des Zentral abschnitts des Flansches 37 zu liegen kommt. Dieser Verlagerung steht das freie Ende 34 des Schwenklagers 7, das nicht über den Innenring 44 vorsteht, nicht im Wege.
  • In 8 sind der Innenring 44 und das Schwenklager 7 in einer maximalen Stellung veranschaulicht, in der der Innenring 44 in Bezug auf den Außenring 45 in Richtung auf die von dem Flansch 37 abgewandte Seite versetzt angeordnet ist. Diese Stellung entspricht einem maximalen Abstand zwischen den Enden des unteren Armes 13 und des oberen Armes 12.
  • In sämtlichen Stellungen steht die innere Lippe 59 mit dem Ansatz 64 dauerhaft in Kontakt. Durch elastische Vorspannung wird auf die innere Lippe 59 eine dauerhafte axiale Kraft ausgeübt, die den zentralen Abschnitt 52 des Dichtungselementes 50 gegen die Stirnfläche 45b des Innenrings 45 drückt. Der innere Teil 51 des Dichtungselementes steht mit dem Außenring 44 dauerhaft in Anlage.
  • Eine Vorrichtung zur Befestigung eines Rades eines Kraftfahrzeugs ist insbesondere geschleuderten Schmutzteilchen ausgesetzt. Der äußere Teil 51 des Dichtungselementes und der äußere Mantel 57 verhindern ein Durchdringen der Schmutzteilchen zwischen dem äußeren Ring 44 und dem rohrförmigen Abschnitt 35 des Aufnahmeabschnitts 32 sowie zwischen dem Innenring und dem Außenring. Die dazwischenliegende Membran 53 verhindert einen Durchgang der Schmutzteilchen in den Raum zwischen dem Innenring 45 und dem Außenring 44. Die innere Lippe 59 verhindert ein Eindringen der Verunreinigungselemente zwischen dem freien Ende 34, das die Achse des Schwenklagers 7 bildet, und dem Innenring 44. Auf der dem Dichtungselement 50 gegenüberliegenden axialen Seite verhindert der Flansch 37 das Eindringen von Schmutzteilchen. Der Aufnahmeabschnitt 32 des Wälzlagers 33 ist somit geschützt, was eine verbesserte Funktionsweise des unteren Gelenkes 10, eine geringere Reibung bei der Verdrehung des Schwenklagers 7 um die Hauptachse und eine verbesserte Langlebigkeit des unteren Gelenkes 10 sicherstellt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 2 wird bei der Montage des Schwenklagers 7 an dem Schwenklagerträger 8 das untere Gelenk 10 an dem Schwenklager 7 durch Einklemmen des die Achse 34 bildenden freien Endes in dem Innenring 45 des Wälzlagers 33 fixiert. Anschließend wird der Kugelkopf 15 an dem Schwenklager 7 fixiert und danach in seinen sphärischen Sitz 14 des oberen Armes 12 eingeführt, der mehrere voneinander trennbare, hier nicht veranschaulichte Teile aufweist, um die Einführung des Kugelkopfes 15 zu erleichtern. In diesem Stadium kann das Schwenklager 7 auf Grund der drei Freiheitsgrade der Rotation des Kugelkopfes 15 in der gewünschten Weise ausgerichtet werden. Das Schwenklager 7 wird in einer Weise positioniert, um die Befestigung des Bügels 30 des zweiten Gelenkes 10 an dem unteren Arm 13 des Schwenklagerträgers 7 zu ermöglichen. Darüber hinaus wird durch die Verwendung eines unteren Gelenkes in Form eines Wälzlagers im Vergleich zu dem Fall, in dem das zweite Gelenk nach Art eines Kugelgelenkes ausgebildet wäre, die Montage erleichtert.
  • Während einer Rollphase des Kraftfahrzeugs werden die Kräfte von dem Rad 2 zu dem Schwenklagerträger 8 hin und in Richtung auf das Chassis 3 des Kraftfahrzeugs übertragen. Das erste Gelenk 9 nach Art eines Kugellagers überträgt axiale Kräfte längs der Hauptrotationsachse des Schwenklagers 7 wie auch radiale Kräfte. Das zweite Gelenk 10 überträgt in erster Linie Radialkräfte. Beim Auftreten beträchtlicher Belastungen kann der Schwenklagerträger 8 Verformungen erleiden, die den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk 9, 10 verändern oder zu einer Fehlausrichtung des Zentrums des ersten Gelenkes 9 in Bezug auf die Achse des Wälzlagers des zweiten Gelenkes 10 führen. Derartige Fehlausrichtungen bergen die Gefahr, das Auftre ten von Spannungen in dem Schwenklager und eine herabgesetzte Funktionsweise der Gelenke 9, 10 hervorzurufen.
  • Das zweite Gelenk 9 gestattet eine relative Axialverschiebung zwischen dem Innenring und dem Außenring 44, 45 sowie eine relative Drehung zwischen den Ringen 44, 45 um zu der Achse des Wälzlagers 33 senkrechte Nebenachsen. Diese Möglichkeiten der relativen Verlagerung zwischen den Ringen 44, 45 ermöglichen eine Anpassung des zweiten Gelenkes 10 zur Aufrechterhaltung der Ausrichtung des Zentrums des ersten Gelenkes 9 mit der Achse des zweiten Gelenkes 10 trotz einer Verformung des Schwenklagerträgers 8. Dies verhindert das Auftreten von Reibungskräften in den Gelenken 9, 10. Ferner werden die durch das Schwenklager 7 und das erste sowie das zweite Gelenk 9, 10 aufgenommenen Belastungen verringert. Das Wälzlager 33 ist passend dazu eingerichtet, um beträchtliche Radialkräfte ohne Auftreten von Reibungskräften trotz relativer Verlagerungen zwischen den Ringen zu übertragen.
  • Das Dichtungselement 50 des zweiten Gelenkes ist passend eingerichtet, um trotz einer relativen Axialverschiebung zwischen den Ringen 44, 45, einer relativen Drehbewegung zwischen den Ringen um eine von der Hauptachse des Wälzlagers 33 unterschiedliche Achse oder selbst einer relativen Radialverschiebung eines Ringes in Bezug auf den anderen die Dichtheit sicherzustellen.
  • Zufolge der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers eines Kraftfahrzeugs geschaffen, die die Verwendung von ein reduziertes Gewicht aufweisenden Teilen, die eine geringe Festigkeit aufweisen, unter gleichzeitiger Sicherstellung einer adäquaten Funktions weise von Gelenken zwischen dem Schwenklager und einem Schwenklagerträger ermöglicht, wobei daneben auch die Dichtheit der Gelenke trotz relativer Verlagerungen sichergestellt wird und Reibungskräfte, die der Drehbewegung des Schwenklagers entgegenwirken, begrenzt werden. Die Erfindung ermöglicht ferner, die Montage und die Demontage des Schwenklagers im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen mit zwei nach Art von Kugellagern ausgebildeten Gelenken wesentlich zu erleichtern.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Halterung eines Schwenklagers eines Rads (2) eines Kraftfahrzeugs mit einem Schwenklagerträger (8), der dazu vorgesehen ist, in eine Radaufhängung eingebunden zu werden, wobei der Träger (8) in der Lage ist, ein Schwenklager (7) mit der Möglichkeit einer Drehbewegung um eine Hauptschwenkachse über ein erstes und ein zweites Gelenk (9, 10) aufzunehmen, wobei das erste Gelenk (9) von der Art mit wenigstens einem Freiheitsgrad der Rotation um die Hauptachse ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gelenk (10) ein Wälzlager (33) aufweist, das einen Innenring (45) und einen Außenring (44) enthält und in erster Linie einen Freiheitsgrad der Rotation um die Hauptachse bietet, wobei das Wälzlager dazu eingerichtet ist, eine relative Verlagerung zwischen dem Innenring und dem Außenring zu ermöglichen, um eine Möglichkeit einer Drehbewegung um zu der Hauptachse senkrechte Nebenachsen sowie einer Axialverschiebung im Wesentlichen längs der Hauptachse zu bieten.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (8) einen Körper (11) sowie einen ersten und einen zweiten Arm (12, 13) aufweist, die sich ausgehend von den entgegengesetzten Enden des Körpers (11) im Wesentlichen senkrecht zu dem Körper erstrecken, wobei das erste und das zweite Gelenk (9, 10) durch die freien Enden des ersten und zweiten Armes (12, 13) getragen sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gelenk 10 mit einem Wälzlager (33) versehen ist, das einen ersten Ring (44), einen zweiten Ring (45) und eine Reihe von Wälzkörpern (46) aufweist, die zwischen Laufbahnen (47, 48) des ersten und zweiten Ringes (44, 45) angeordnet sind, wobei die Achsen der Wälzkörper im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, die Wälzkörper (46) und die Laufbahnen (47, 48) im Längsschnitt passend gekrümmte Profile aufweisen, deren Krümmungsradius wesentlich größer ist als der größte Abstand zwischen der zentralen Achse des Wälzlagers (33) und den Οberflächen der Laufbahnen (47, 48).
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gelenk (10) einen Bügel (30) aufweist, der mit einem Abschnitt (31) zur Befestigung an dem Träger und einem Abschnitt (32) zur Aufnahme eines Wälzlagers (33) versehen ist, wobei der Aufnahmeabschnitt (32) einen zylindrischen Innensitz aufweist, der dazu vorgesehen ist, einen Außenring des Wälzlagers (33) aufzunehmen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gelenk (10) Mittel zur Abdichtung und zum Schutz eines Wälzlagers aufweist, die für relative Verlagerungen eines Rings des Wälzlagers in Bezug auf einen anderen passend eingerichtet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (32) in axialer Richtung von einer Seite durch einen Radialflansch (37) verschlossen ist, der eine innere zentrale Vertiefung (38) aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Dichtungselement (50) mit einem äußeren Teil (51), der mit einer Stirnfläche (44b) eines Außenrings (44) eines Wälzlagers zusammenwirkt, einem inneren Teil (52), der mit einer Stirnfläche (45b) eines Innenrings (45) des Wälzlagers zusammenwirkt, und einer dazwischenliegenden verformbaren Membran (53) aufweist, die den inneren Teil (52) mit dem äußeren Teil (51) verbindet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (50) eine Lippe (59) aufweist, die sich ausgehend von dem inneren Teil (52) des Dichtungselementes derart erstreckt, um einen dichten Kontakt mit dem Schwenklager (7) zu schaffen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil (51) eine Hülse aufweist, die an die Außenfläche (44c) eines Endabschnitts (49) des Außenrings (44) angepasst ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (30) wenigstens zwei Arme aufweist, die von einem Aufnahmeabschnitt (32) des Bügels (30) weg ragen und entfernte Enden mit Bohrungen zur festen Verbindung mit dem Träger (8) haben.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007059763A1 (de) * 2005-11-28 2007-05-31 Zf Friedrichshafen Ag Montageverfahren für gelenkanordnung sowie gelenkanordnung für kraftfahrzeugachse

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004007127A1 (de) * 2004-02-12 2005-09-22 Zf Friedrichshafen Ag Radführungsgelenk
FR2908728B1 (fr) 2006-11-16 2009-02-13 Skf Ab Dispositif de fixation de pivot de roue de vehicule automobile.
EP3765756A1 (de) * 2018-03-16 2021-01-20 Federal-Mogul Motorparts LLC Verbesserte schwenkgelenkanordnung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2781185B1 (fr) 1998-07-16 2000-08-25 Peugeot Dispositif de suspension perfectionne pour roue avant de vehicule automobile
DE19949452B4 (de) * 1999-10-14 2005-10-27 Daimlerchrysler Ag Kurbelschleifenachse mit sich windschief kreuzenden Mittellinien von Federbein und Radschwenkachse

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007059763A1 (de) * 2005-11-28 2007-05-31 Zf Friedrichshafen Ag Montageverfahren für gelenkanordnung sowie gelenkanordnung für kraftfahrzeugachse
DE102005056877B4 (de) * 2005-11-28 2008-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Montageverfahren für Gelenkanordnung sowie Gelenkanordnung für Kraftfahrzeugachse

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