EP3976400A1 - Achsschenkel eines nutzfahrzeuges, achsanordnung und fahrzeugachse eines nutzfahrzeugs - Google Patents

Achsschenkel eines nutzfahrzeuges, achsanordnung und fahrzeugachse eines nutzfahrzeugs

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Publication number
EP3976400A1
EP3976400A1 EP20727244.4A EP20727244A EP3976400A1 EP 3976400 A1 EP3976400 A1 EP 3976400A1 EP 20727244 A EP20727244 A EP 20727244A EP 3976400 A1 EP3976400 A1 EP 3976400A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axle
joint
vehicle
drive shaft
steering knuckle
Prior art date
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Pending
Application number
EP20727244.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Gruber
Stefan KEMMLER
Matthias Klingner
Jakob Lachermeier
Wolfgang Pahle
Edgar RUHL
Robert Trimpe
Alexander Werth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP3976400A1 publication Critical patent/EP3976400A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60G2206/50—Constructional features of wheel supports or knuckles, e.g. steering knuckles, spindle attachments

Definitions

  • the present invention relates to a steering knuckle of a commercial vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the present invention further relates to an axle arrangement of a commercial vehicle according to the preamble of claim 5 and a vehicle axle of a commercial vehicle according to the preamble of claim 10.
  • the axis can be used as
  • Hollow axle or as a cast construction a drive shaft of the wheels of the vehicle arranged on the axle is preferably received in the center of the axle, whereby a lot of space is required radially to the axle.
  • gears are used that are housed in a gear housing at the end of the axis, which is associated with an extremely large diameter and also requires a relatively large amount of installation space in the axial direction.
  • Such solutions are used in particular in buses.
  • the vehicle wheel In order to accommodate a drive shaft with steered axles, it should be noted that the vehicle wheel must be pivotable by a pivot angle of up to 50 °, which means that the drive shaft must also be designed for such a movement.
  • the object of the present invention is to provide a steering knuckle of a utility vehicle which can be used both for the suspension of driven and non-driven vehicle wheels.
  • Another task is to provide an axle arrangement of a commercial vehicle that can be used for both driven and non-driven vehicle wheels.
  • Another task is to provide a vehicle axle of a commercial vehicle that can be used on both driven and non-driven vehicle wheels.
  • the first object is achieved by a steering knuckle of a utility vehicle with the features of claim 1.
  • the second object is achieved by an axle arrangement of a commercial vehicle with the features of claim 5.
  • the third object is achieved by a vehicle axle of a commercial vehicle with the features of claim 11.
  • the steering knuckle according to the invention has a base body and a steering knuckle bearing for the swivel mount of a vehicle axle.
  • the steering knuckle also has a hub-like, pot-shaped receptacle open to a wheel rim of a vehicle wheel, in which a roller bearing and a stub axle can be accommodated.
  • the main body of the steering knuckle has an opening opening into the hub-like receptacle for receiving a drive shaft.
  • axle journal can be connected to a drive shaft directly or indirectly through the opening in the base body. If the steering knuckle is used on an axle with non-driven vehicle wheels, this opening can be closed with a cover if necessary.
  • the axle assembly of a commercial vehicle has a stub axle with a base body, a stub axle bearing and a na ben-like, cup-shaped receptacle open to a wheel carrier, as well as a brake disc and a shaft journal rotatably mounted in the cup-shaped receptacle via a roller bearing about a wheel axis of rotation.
  • a vehicle axle is pivotably mounted on the stub axle bearing.
  • the wheel carrier and the brake disc are rotatably coupled to the shaft journal.
  • the axle arrangement can furthermore have a drive shaft.
  • the head of such a drive shaft can be coupled to the shaft journal directly or via a joint through an opening of the base body of the steering knuckle opening into the hub-like receptacle.
  • Such an axle arrangement of a commercial vehicle has the advantage that it can be used both for driven wheel axles and for non-driven wheel axles.
  • the vehicle axle of a commercial vehicle has a longitudinal body and an axle head with an eye for receiving a kingpin for coupling to a kingpin bearing of a stub axle.
  • a strut with a further eye for receiving a further kingpin for coupling to the kingpin stretches.
  • the strut has an opening for receiving the drive shaft.
  • Such a vehicle axle has the advantage that it can be used both for driven wheel axles and for non-driven wheel axles.
  • Another advantage of the steering knuckle, the axle arrangement and the vehicle axle is that a standard forged axle can be used, as is customary in commercial vehicles, particularly on the front axle.
  • the same steering knuckle can be used as with non-driven axles by inserting a drive shaft through the opening in the main body of the steering knuckle and the opening in the strut of the vehicle axle.
  • the opening for receiving a drive shaft is formed in an area of the base body between two bearing eyes of the stub axle bearing and thus enables a space-saving reception of the drive shaft on the stub axle.
  • the opening for receiving the drive shaft viewed in a direction away from the cup-shaped receptacle, is designed as a radially expanding joint receptacle for receiving a joint and thus enables simple and space-saving guidance of the joint on the steering knuckle.
  • At least one link connection is formed on the main body of the steering knuckle and thus easily enables the connection of a link such as a toe link or a steering linkage.
  • the joint coupled to the drive shaft is designed as a joint joint.
  • this joint is designed as a universal joint.
  • Both types of joint allow the rotary movement of the drive shaft to be transmitted in a simple manner to the shaft journal that is non-rotatably connected to the vehicle wheel.
  • a head of the shaft journal is positively connected to the head of the drive shaft or the joint and thus creates a non-rotatable connection between the shaft journal and the drive shaft or the joint.
  • a head of the shaft journal is provided with a toothing which engages in a toothing of the head of the drive shaft or the joint.
  • an outer shell of the constant velocity joint is at least partially accommodated in the joint receptacle.
  • Fig. 1 is a perspective view of an axle assembly of a
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of the axle arrangement from FIG.
  • Fig. 3 is a schematic perspective sectional view through the axle assembly shown in Fig. 2 with inserted drive axis
  • FIG. 4 is a perspective sectional view of the shown in Fig. 2 th axle assembly without drive axle, but with driven shaft journals
  • FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 4 with an alternatively formed shaft journal without frontal toothing for use in a non-driven axle arrangement
  • FIG. 6 is a perspective view of the steering knuckle of the
  • FIG. 7 shows a sectional illustration through that shown in FIG. 6
  • FIG. 8 is a perspective view of a portion of a carriage
  • FIG. 1 shows an axle arrangement of a commercial vehicle with a steering knuckle 2 and a disc brake with a brake caliper 9, brake linings 10 and a brake disc 7 fastened to it.
  • the structure of the brake caliper 9, the brake disc 7 and the brake pads 10 are known from the prior art, so that a more detailed description of the same is dispensed with here.
  • the brake disc 7 has a brake ring 71 with two braking surfaces against which the brake linings 10 can be pressed, a cup 72 extending cylindrically from the brake ring to the vehicle wheel (not shown), and a from this radially outwardly widening wheel carrier 73, on which the vehicle wheel with wheel bolts 14 can be fastened. It is also conceivable to design the wheel carrier as a separate component and to fix it by means of screws with a flange of the brake disk 7 adjoining the pot 72.
  • the shaft journal 5 has, as shown by way of example in FIG. 4, a cylindri's journal core 51, a radially widened flange 52 extending towards the vehicle wheel or wheel carrier 73 with receiving bores for the rotationally fixed connection to the wheel carrier 73 of the brake disc 7, and also a the head facing away from the wheel carrier 73 with a toothing, in particular egg ner external toothing 54, as shown in FIG.
  • the shaft journal 5 is via a roller bearing 6 with a bearing inner ring 62 frictionally fixed on the réelleflä surface of the journal core 51, an outer bearing ring 61 and rolling elements 63 arranged between them in a na ben-like, to a rim of a vehicle wheel or to the wheel carrier 73 of the brake disc 7 added open cup-shaped receptacle 23, wherein the bearing outer ring 61 is frictionally on the inner surface of the receptacle 23 to.
  • the shaft journal 5 is axially secured by means of a locknut 16 which surrounds the journal core 51 near the head 53 of the shaft journal 5.
  • the steering knuckle 2 has a base body 21 and a steering knuckle bearing 22 for the pivoting mounting of a vehicle axle 3.
  • the vehicle axle 3 is received via kingpin 15 in the eyes of the kingpin bearing 22 provided for this purpose, the kingpin 15 also passing through corresponding eyes 33, 35 of an axle head 32 of the axle 3.
  • the kingpin 15 are held in the eyes of the kingpin bearing 22 via guide bushings.
  • the base body 21 of the steering knuckle 2 also has an opening 25 opening into the na ben-like receptacle 23 for receiving the drive shaft 4 or a joint 8 coupled to the drive shaft 4.
  • the latter variant is shown in FIGS. 1 to 4.
  • the opening 25 is formed in a region of the base body 21 between two bearing eyes of the stub axle bearing 22.
  • the joint 8 is preferably designed as a constant velocity joint, as shown in FIG. 3 for example.
  • This joint 8 has an outer shell 81 partially received in the joint receptacle 26, which is cylindrical on its end face facing the opening 25 with an internal toothing 85 which engages in the external toothing 54 on the head 53 of the shaft journal 5 and thus a rotationally fixed connection represents between the joint 8 and the shaft journal 5.
  • the constant velocity joint has an inner shell 82 which is pivotably coupled to the outer shell 81 via rolling bodies 83.
  • a shaft receptacle 84 is set, for example in the form of a clamp or press connection in which the drive shaft 4 is taken up.
  • a bellows 13 is preferably fastened on the outer shell 81 of the joint 8, the other end of which is fastened to the rod 41 of the drive shaft 4.
  • joint 8 As an alternative to the constant velocity joint shown in FIGS. 3 and 4, it is also conceivable to use a universal joint as joint 8, which likewise enables an angularly movable coupling between two shafts.
  • a preferred embodiment of a generic vehicle axle 3 is shown.
  • the vehicle axle 3 has a longitudinal axle body 31 and an axle head 32 with an eye 33 for receiving a kingpin 15, which is used for coupling to the steering knuckle bearing 22 of the steering knuckle 2.
  • a contact surface 37 of the longitudinal body 31 near the axle head 32 extends a, here curved, strut 34, at the end of which a further eye 35 for receiving a further kingpin 15 for Ankopp treatment on the kingpin bearing 22 is formed.
  • the strut 34 has an opening 36 which is used to receive the drive shaft 4.
  • the opening 36 is shaped as an elongated hole extending parallel to the kingpin 15 and thus enables the drive shaft 4 to move perpendicularly to its longitudinal axis within the opening 36.
  • At least one link connection 27, 28 is integrally formed on the base body 21 of the steering knuckle 2.
  • the second link connection 28 extends in the form of a plate approximately parallel to the vehicle axis 3 to the side of the stub axle bearing 22.
  • a pad receptacle 29 is formed on the steering knuckle 2 in the preferred embodiment shown here ge, which is used to accommodate one of the brake pads 10.
  • electric motors for driving the drive shaft 4 electric motors are also imaginable as an auxiliary drive, which can be mounted in the area of a vehicle body 12, due to the separate guidance of the drive shaft 4.
  • such a stub axle 2 and such an axle 3 enables this to be set in a driven vehicle axle as well as in a non-driven vehicle axle.

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Abstract

Ein Achsschenkel (2) eines Nutzfahrzeuges weist einen Grundkörper (21) auf, ein Achsschenkellager (22) zur drehgelenkigen Aufnahme einer Fahrzeugachse (3), eine nabenartige, zu einer Felge eines Fahrzeugrades offene topfförmige Aufnahme (23), in der ein Wälzlager (6) und ein Achszapfen (5) aufnehmbar sind, wobei der Grundkörper (21) eine in die nabenartige Aufnahme (23) mündende Öffnung (25) zur Aufnahme einer Antriebswelle (4) aufweist. Desweiteren wird eine Achsanordnung und eine Fahrzeugachse (3) eines Nutzfahrzeuges beschrieben.

Description

BESCHREIBUNG
Achsschenkel eines Nutzfahrzeuges, Achsanordnung und Fahrzeugachse eines Nutzfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Achsschenkel eines Nutzfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine Achsanordnung eines Nutzfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 sowie eine Fahr zeugachse eines Nutzfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Bei Nutzfahrzeugen sind die Lasten aus Beladung, dynamische Lasten aus dem Fährbetrieb sowie bremsfallbedingte Lasten üblicherweise sehr groß. Da her werden die Achsen von Nutzfahrzeugen üblicherweise als Schmiede- oder Schweißkonstruktion ausgeführt.
Sofern ausreichend Platz im Fahrzeugaufbau zur Verfügung steht, beispiels weise bei Militärfahrzeugen mit großem Federweg, kann die Achse als
Hohlachse oder auch als Gusskonstruktion ausgeführt werden. Dabei wird eine Antriebswelle der an der Achse angeordneten Räder des Fahrzeugs bevorzugt in der Achsmitte aufgenommen, wodurch radial zur Achse sehr viel Platz benö tigt wird.
Alternativ werden Getriebe eingesetzt, die am Ende der Achse in ein Getrie begehäuse untergebracht werden, was mit einem äußerst großen Durchmesser einhergeht und auch in axialer Richtung relativ viel Bauraum benötigt. Derartige Lösungen werden insbesondere bei Bussen eingesetzt.
Für die Unterbringung einer Antriebswelle ist bei gelenkten Achsen zu beach ten, dass das Fahrzeugrad um einen Schwenkwinkel von bis zu 50° schwenk bar sein muss, woraus sich ergibt, dass auch die Antriebswelle für eine solche Bewegung ausgelegt sein muss.
In Pkws wird dies dadurch gelöst, dass die Konstruktion der Aufhängung am Fahrzeugrahmen befestigt ist (sogenannte Einzelradaufhängung). Die Drehung der Antriebswelle kann hier beispielsweise durch Kardangelenke in die Räder überführt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsschenkel eines Nutz fahrzeugs bereitzustellen, der sowohl zur Aufhängung von angetriebenen als auch von nicht angetriebenen Fahrzeugrädern einsetzbar ist.
Weitere Aufgabe ist es, eine Achsanordnung eines Nutzfahrzeuges bereitzu stellen, die sowohl für angetriebene als auch nicht angetriebene Fahrzeugräder nutzbar ist.
Weitere Aufgabe ist es, eine Fahrzeugachse eines Nutzfahrzeuges bereitzu stellen, die für den Einsatz an angetriebenen wie auch nicht angetriebenen Fahrzeugrädern einsetzbar ist.
Die erste Aufgabe wird durch einen Achsschenkel eines Nutzfahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die zweite Aufgabe wird durch eine Achsanordnung eines Nutzfahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Die dritte Aufgabe wird durch eine Fahrzeugachse eines Nutzfahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Der erfindungsgemäße Achsschenkel weist einen Grundkörper auf sowie ein Achsschenkellager zur drehgelenkigen Aufnahme einer Fahrzeugachse.
Der Achsschenkel weist des Weiteren eine nabenartige, zu einer Radfelge ei nes Fahrzeugrades offene topfförmige Aufnahme auf, in der ein Wälzlager und ein Achszapfen aufnehmbar sind.
Der Grundkörper des Achsschenkels weist eine in die nabenartige Aufnahme mündende Öffnung zur Aufnahme einer Antriebswelle auf.
Vorteil eines solchermaßen ausgebildeten Achsschenkels ist, dass der Achs zapfen durch die Öffnung des Grundkörpers direkt oder indirekt hindurch mit einer Antriebswelle verbunden werden kann. Wird der Achsschenkel an einer Achse mit nicht angetriebenen Fahrzeugrädern eingesetzt, kann diese Öffnung bei Bedarf durch einen Deckel verschlossen werden.
Die erfindungsgemäße Achsanordnung eines Nutzfahrzeuges weist einen Achsschenkel mit einem Grundkörper, einem Achsschenkellager und einer na benartigen, zu einem Radträger offenen topfförmigen Aufnahme auf sowie eine Bremsscheibe und einen in der topfförmigen Aufnahme über ein Wälzlager um eine Raddrehachse drehbar gelagerten Wellenzapfen.
Am Achsschenkellager ist eine Fahrzeugachse verschwenkbar gelagert. Der Radträger und die Bremsscheibe sind dabei drehfest mit dem Wellenzapfen gekoppelt.
Die Achsanordnung kann des Weiteren eine Antriebswelle aufweisen.
Der Kopf einer solchen Antriebswelle ist dabei direkt oder über ein Gelenk durch eine in die nabenartige Aufnahme mündende Öffnung des Grundkörpers des Achsschenkels hindurch mit dem Wellenzapfen koppelbar.
Eine solche Achsanordnung eines Nutzfahrzeuges hat den Vorteil, dass sie sowohl für angetriebene Radachsen als auch für nicht angetriebene Radach sen einsetzbar ist.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugachse eines Nutzfahrzeuges weist einen Achslängskörper und einen Achskopf mit einem Auge zur Aufnahme eines Achsschenkelbolzens zur Ankopplung an ein Achsschenkellager eines Achs schenkels auf.
Von einer Aufstandsfläche des Achslängskörpers nahe des Achskopfes er streckt sich eine Strebe mit einem weiteren Auge zur Aufnahme eines weiteren Achsschenkelbolzens zur Ankopplung an das Achsschenkellager.
Die Strebe weist dabei eine Durchbrechung zur Aufnahme der Antriebswelle auf.
Eine solche Fahrzeugachse hat den Vorteil, dass sie sowohl für angetriebene Radachsen als auch für nicht angetriebene Radachsen einsetzbar ist. Ein Vorteil des Achsschenkels, der Achsanordnung und der Fahrzeugachse ist des Weiteren, dass eine Standard-Schmiedeachse eingesetzt werden kann, wie sie bei Nutzfahrzeugen insbesondere an der Vorderachse üblich ist.
Soll die Achse angetrieben werden, kann der gleiche Achsschenkel eingesetzt werden wie bei nicht angetriebenen Achsen, indem eine Antriebswelle durch die Öffnung im Grundkörper des Achsschenkels und die Durchbrechung in der Strebe der Fahrzeugachse durchgeführt wird.
Im Gegensatz zur Antriebsbindung in rein axialen Anordnungen im Zusam menhang mit dem Einsatz von Flohlwellen oder der Bindung durch ein Getrie begehäuse ist es mit dem erfindungsgemäßen Achsschenkel, der erfindungs gemäßen Achsanordnung und der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse ermög licht, die Antriebswelle über ein Gelenk mit dem Wellenzapfen zu koppeln.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Achs schenkels ist die Öffnung zur Aufnahme einer Antriebswelle in einem Bereich des Grundkörpers zwischen zwei Lageraugen des Achsschenkellagers ausge bildet und ermöglicht so eine platzsparende Aufnahme der Antriebswelle am Achsschenkel.
Die Öffnung zur Aufnahme der Antriebswelle ist in einer Richtung weg von der topfförmigen Aufnahme betrachtet als sich radial aufweitende Gelenkaufnahme zur Aufnahme eines Gelenks ausgebildet und ermöglicht so eine einfache und platzsparende Führung des Gelenks am Achsschenkel.
An dem Grundkörper des Achsschenkels ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante wenigstens eine Lenkeranbindung angeformt und ermög licht so in einfacher Weise die Anbindung eines Lenkers wie beispielsweise ei nes Spurlenkers oder eines Lenkgestänges.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Achs anordnung ist das mit der Antriebswelle gekoppelte Gelenk als Gleichlaufge lenk ausgebildet. Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist dieses Gelenk als Kardange lenk ausgebildet.
Beide Gelenkarten ermöglichen in einfacher Weise eine Übertragung der Dreh bewegung der Antriebswelle auf den mit dem Fahrzeugrad drehfest verbunde nen Wellenzapfen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist ein Kopf des Wellenzapfens formschlüssig mit dem Kopf der Antriebswelle oder des Gelenks verbunden und schafft damit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenzapfen und der Antriebswelle oder dem Gelenk.
Zur einfachen und zuverlässigen Übertragung der Drehbewegung vom Gelenk auf den Wellenzapfen ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvari ante ein Kopf des Wellenzapfens mit einer Verzahnung versehen, die in eine Verzahnung des Kopfes der Antriebswelle oder des Gelenks eingreift.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist eine Außenschale des Gleichlaufgelenks zumindest teilweise in der Gelenkaufnahme aufgenom men.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beilie genden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Achsanordnung eines
Nutzfahrzeuges mit daran angebrachter Scheibenbremse,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Achsanordnung aus Fig.
1 ohne Darstellung der Scheibenbremse,
Fig. 3 eine schematische perspektivische Schnittansicht durch die in Fig. 2 gezeigte Achsanordnung mit eingesetzter Antriebs achse,
Fig. 4 eine perspektivische Schnittdarstellung der in Fig. 2 gezeig ten Achsanordnung ohne Antriebsachse, aber mit angetrie benem Wellenzapfen, Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung mit alternativ aus gebildetem Wellenzapfen ohne stirnseiter Verzahnung für den Einsatz in einer nicht angetriebenen Achsanordnung,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Achsschenkels von der
Radseite her betrachtet,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung durch den in Fig. 6 dargestellten
Achsschenkel entlang einer in Fig. 6 mit Vll-Vll bezeichneten Schnittebene und
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Teilstücks einer Fahr
zeugachse.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, un ten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figu ren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Achsschenkels, Achs schenkellagers, Wälzlagers, Achszapfens, Antriebswelle und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h. , durch verschiedene Arbeits stellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
In Fig. 1 ist eine Achsanordnung eines Nutzfahrzeuges dargestellt, mit einem Achsschenkel 2 und einer an diesem befestigten Scheibenbremse mit einem Bremssattel 9, Bremsbelägen 10 und einer Bremsscheibe 7.
Der Aufbau des Bremssattels 9, der Bremsscheibe 7 sowie der Bremsbeläge 10 sind aus dem Stand der Technik bekannt, so dass auf eine nähere Be schreibung derselben hier verzichtet wird.
Die Bremsscheibe 7 weist in der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsvariante ei nen Bremsring 71 mit zwei Bremsflächen auf, an die die Bremsbeläge 10 an- drückbar sind, einen sich von dem Bremsring zum (nicht gezeigten) Fahrzeug rad hin zylindrisch erstreckenden Topf 72 und einem sich von diesem radial nach außen aufweitenden Radträger 73, an dem das Fahrzeugrad mit Rad schrauben 14 befestigbar ist. Denkbar ist auch, den Radträger als separates Bauteil auszubilden und über Schrauben mit einem an den Topf 72 anschließenden Flansch der Brems scheibe 7 zu fixieren.
Im Bereich des Radträgers 73 sind radial weiter innen weitere Aufnahmeboh rungen zur Aufnahme weiterer Schrauben zur Fixierung eines Wellenzapfens 5 vorgesehen.
Der Wellenzapfen 5 weist, wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt ist, einen zylindri schen Zapfenkern 51 auf, einen sich zum Fahrzeugrad bzw. Radträger 73 hin erstreckenden radial aufgeweiteten Flansch 52 mit Aufnahmebohrungen zur drehfesten Verbindung mit dem Radträger 73 der Bremsscheibe 7, sowie einen dem Radträger 73 abgewandten Kopf mit einer Verzahnung, insbesondere ei ner Außenverzahnung 54, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist.
Für den Einsatz an einer nicht angetriebenen Fahrzeugachse ist es auch denk bar, den Wellenzapfen 5 ohne Verzahnung auszubilden, wie es in Figur 5 dar gestellt ist.
Der Wellenzapfen 5 ist dabei über ein Wälzlager 6 mit einem auf der Außenflä che des Zapfenkerns 51 reibschlüssig festgelegten Lagerinnenring 62, einem Lageraußenring 61 und dazwischen angeordneten Wälzkörpern 63 in einer na benartigen, zu einer Felge eines Fahrzeugrads bzw. zum Radträger 73 der Bremsscheibe 7 hin offenen topfförmigen Aufnahme 23 aufgenommen, wobei der Lageraußenring 61 reibschlüssig an der Innenfläche der Aufnahme 23 an liegt.
Die axiale Sicherung des Wellenzapfens 5 erfolgt durch eine Nutmutter 16, die nahe des Kopfes 53 des Wellenzapfens 5 den Zapfenkern 51 umgreift.
Wie in den Fig. 3 und 4 des Weiteren gezeigt ist, weist der Achsschenkel 2 ei nen Grundkörper 21 auf sowie ein Achsschenkellager 22 zur drehgelenkigen Aufnahme einer Fahrzeugachse 3.
Die Fahrzeugachse 3 ist dabei über Achsschenkelbolzen 15 in dazu vorgese henen Augen des Achsschenkellagers 22 aufgenommen, wobei die Achs schenkelbolzen 15 auch entsprechende Augen 33, 35 eines Achskopfes 32 der Achse 3 durchtreten. Die Achsschenkelbolzen 15 sind über Führungsbuchsen in den Augen des Achsschenkellagers 22 gehalten.
Der Grundkörper 21 des Achsschenkels 2 weist des Weiteren eine in die na benartige Aufnahme 23 mündende Öffnung 25 zur Aufnahme der Antriebswelle 4 oder eines mit der Antriebswelle 4 gekoppelten Gelenks 8 auf. Letztere Aus führungsvariante ist in den Figuren 1 bis 4 dargestellt.
Die Öffnung 25 ist dabei in einem Bereich des Grundkörpers 21 zwischen zwei Lageraugen des Achsschenkellagers 22 ausgebildet.
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem die Antriebswelle 4 über ein Gelenk 8 mit dem Wellenzapfen 5 gekoppelt ist, weist die Öffnung 25 in einer Richtung weg von der topfförmige Aufnahme 23 betrachtet eine sich radial auf weitende Gelenkaufnahme 26 zur Aufnahme des Gelenks 8 auf.
Das Gelenk 8 ist dabei bevorzugt als Gleichlaufgelenk ausgebildet, wie es bei spielhaft in Fig. 3 dargestellt ist.
Dieses Gelenk 8 weist eine in der Gelenkaufnahme 26 teilweise aufgenomme ne Außenschale 81 auf, die auf ihrer der Öffnung 25 zugewandten Stirnseite zylindrisch mit einer Innenverzahnung 85 ausgebildet ist, die in die Außenver zahnung 54 am Kopf 53 des Wellenzapfens 5 eingreift und somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Gelenk 8 und dem Wellenzapfen 5 darstellt.
Denkbar sind auch andere formschlüssige Verbindungsgestaltungen des Kopf es 53 des Wellenzapfens 5 mit dem Gelenk 8 bzw. dem Kopf 42 der Antriebs welle 4.
Um eine insbesondere im Falle eines Einsatzes in einer Vorderache eines Nutzfahrzeuges zu ermöglichende Lenkbewegung des Fahrzeugrades zu er möglichen, weist das Gleichlaufgelenk eine Innenschale 82 auf, die über Wälz körper 83 mit der Außenschale 81 drehgelenkig gekoppelt ist.
In der Innenschale 82 ist eine Wellenaufnahme 84 festgelegt, beispielsweise in Gestalt einer Klemm- oder Pressverbindung, in der die Antriebswelle 4 aufge nommen ist. Um den Bereich des Gelenks 8 vor Umwelteinflüssen zu schützen, ist auf der Außenschale 81 des Gelenks 8 bevorzugt ein Faltenbalg 13 befestigt, dessen anderes Ende an der Stange 41 der Antriebswelle 4 befestigt ist.
Alternativ zum in den Fig. 3 und 4 dargestellten Gleichlaufgelenk ist es auch denkbar, als Gelenk 8 ein Kardangelenk einzusetzen, welches ebenfalls eine winkelbewegliche Kupplung zwischen zwei Wellen ermöglicht.
In Fig. 8 ist eine bevorzugte Ausführungsvariante einer gattungsgemäßen Fahrzeugachse 3 dargestellt.
Die Fahrzeugachse 3 weist einen Achslängskörper 31 auf sowie einen Achs- kopf 32 mit einem Auge 33 zur Aufnahme eines Achsschenkelbolzens 15, der der Ankopplung an das Achsschenkellager 22 des Achsschenkels 2 dient.
Von einer Aufstandsfläche 37 des Achslängskörpers 31 nahe des Achskopfes 32 erstreckt sich eine, hier gebogene, Strebe 34, an deren Ende ein weiteres Auge 35 zur Aufnahme eines weiteren Achsschenkelbolzens 15 zur Ankopp lung an das Achsschenkellager 22 angeformt ist.
Die Strebe 34 weist dabei eine Durchbrechung 36 auf, die der Aufnahme der Antriebswelle 4 dient. Die Durchbrechung 36 ist dabei als sich parallel zu den Achsschenkelbolzen 15 erstreckendes Langloch geformt und ermöglicht so ei ne Bewegung der Antriebswelle 4 senkrecht zu ihrer Längsachse innerhalb der Durchbrechung 36.
Wie in den Fig. 1 und 2 des Weiteren gezeigt, sind an dem Grundkörper 21 des Achsschenkels 2 wenigstens eine Lenkeranbindung 27, 28 angeformt.
Eine der Lenkeranbindung ist dabei als Lenkerarm 27 ausgebildet. Die zweite Lenkeranbindung 28 erstreckt sich plattenförmig etwa parallel zur Fahrzeug achse 3 seitlich des Achsschenkellagers 22.
Wie in Fig. 2 und 6 weiter gezeigt ist, ist an dem Achsschenkel 2 in der hier ge zeigten bevorzugten Ausführungsvariante eine Belagaufnahme 29 angeformt, die der Aufnahme eines der Bremsbeläge 10 dient. Radial außerhalb der nabenartigen Aufnahme 23 erstrecken sich von dem Grundkörper 21 in Richtung des Radträgers 73 Bremsscheibenübergriffe 24 mit stirnseitigen Aufnahmen zur Anbindung eines Bremsträgerteils, das der Auf nahme eines radseitigen Bremsbelags 10 dient.
Als Antriebsmotoren zum Antrieb der Antriebswelle 4 sind aufgrund der separa ten Führung der Antriebswelle 4 auch Elektromotoren als Zusatzantrieb denk bar, die im Bereich eines Fahrzeugaufbaus 12 angebracht sein können.
Zusammenfassend ist mit einer solchen Achsanordnung, einem solchen Achs schenkel 2 und einer solchen Achse 3 ermöglicht, diese in einer angetriebenen Fahrzeugachse wie auch in einer nicht angetriebenen Fahrzeugachse einzu setzen.
BEZUGSZEICHENLISTE
2 Achsschenkel
21 Grundkörper
22 Achsschenkellager
23 Aufnahme
24 Bremsscheibenübergriff
25 Öffnung
26 Stufe
27 Lenkerarm
28 Lenkeranbindung
29 Belagaufnahme
3 Achse
31 Achslängskörper
32 Achskopf
33 Auge
34 Strebe
35 Auge
36 Durchbrechung
37 Aufstandsfläche
4 Antriebswelle
41 Stange
42 Kopf
43 Verzahnung
5 Wellenzapfen
51 Zapfenkern
52 Flansch
53 Kopf
54 Außenverzahnung
6 Wälzlager
61 Lageraußenring
62 Lagerinnenring
63 Wälzkörper 7 Bremsscheibe
71 Bremsring
72 Topf
73 Radträger
8 Gelenk
81 Außenschale
82 Innenschale
83 Wälzkörper
84 Wellenaufnahme
85 Verzahnung
9 Bremssattel
10 Bremsbelag
11 Lenker
12 Fahrzeugaufbau
13 Faltenbalg
14 Radschraube
15 Achsschenkelbolzen 16 Nutmutter
D Raddrehachse

Claims

Ansprüche
1. Achsschenkel (2) eines Nutzfahrzeuges, aufweisend
- einen Grundkörper (21 ),
- ein Achsschenkellager (22) zur drehgelenkigen Aufnahme einer Fahr zeugachse (3),
- eine nabenartige, zu einer Felge eines Fahrzeugrades offene topfför mige Aufnahme (23), in der ein Wälzlager (6) und ein Achszapfen (5) aufnehmbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Grundkörper (21 ) eine in die nabenartige Aufnahme (23) mündende Öffnung (25) zur Aufnahme einer Antriebswelle (4) oder eines mit der Antriebswelle (4) gekoppelten Gelenks (8) aufweist.
2. Achsschenkel (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (25) zur Aufnahme einer Antriebswelle (4) in einem Bereich des Grundkörpers (21 ) zwischen zwei Lageraugen des Achsschenkellagers (22) ausgebildet ist.
3. Achsschenkel (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (25) zur Aufnahme einer Antriebswelle (4) in einer Rich tung weg von der topfförmige Aufnahme (23) betrachtet als sich radial aufweitende Gelenkaufnahme (26) zur Aufnahme eines Gelenks (8) aus gebildet ist.
4. Achsschenkel (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (21 ) wenigstens eine Lenkeran bindung (27, 28) angeformt ist.
5. Achsanordnung eines Nutzfahrzeuges, aufweisend
- einen Achsschenkel (2) mit einem Grundkörper (21 ), einem Achs
schenkellager (22) und einer nabenartigen, zu einem Radträger (73) of fenen topfförmigen Aufnahme (23),
- eine Bremsscheibe (7),
- einen in der topfförmigen Aufnahme (23) über ein Wälzlager (6) um ei ne Raddrehachse (D) drehbar gelagerten Wellenzapfen (5),
- eine am Achsschenkellager (22) verschwenkbar gelagerte Fahrzeug achse (3), - wobei der Radträger (73) und die Bremsscheibe (7) drehtest mit dem Wellenzapfen (5) gekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Kopf (42) einer Antriebswelle (4) direkt oder über ein Gelenk (8) durch eine in die nabenartige Aufnahme (23) mündende Öffnung (25) des Grundkörpers (21 ) des Achsschenkels (2) hindurch mit dem Wel lenzapfen (5) koppelbar ist.
6. Achsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Antriebswelle (4) gekoppelte Gelenk (8) als Gleichlaufgelenk aus gebildet ist.
7. Achsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das das mit der Antriebswelle (4) gekoppelte Gelenk (8) als Kardangelenk ausgebildet ist.
8. Achsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopf (53) des Wellenzapfens (5) formschlüssig mit dem Kopf (42) der Antriebswelle (4) oder des Gelenks (8) verbunden ist.
9. Achsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopf (53) des Wellenzapfens (5) mit einer Verzahnung versehen ist, die mit einer Verzahnung (85) des Kopfes (42) der Antriebs welle (4) oder des Gelenks (8) eingreift.
10. Achsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenschale (81 ) des Gelenks (8) zumindest teilwei se in der Gelenkaufnahme (26) aufgenommen ist.
11. Fahrzeugachse (3) eines Nutzfahrzeuges, aufweisend
- einen Achslängskörper (31 ) und
- einem Achskopf (32) mit einem Auge (33) zur Aufnahme eines Achs schenkelbolzens (15) zur Ankopplung an ein Achsschenkellager (22) eines Achsschenkels (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
- sich von einer Aufstandsfläche (37) des Achslängskörpers (31 ) nahe des Achskopfes (32) eine Strebe (34) mit einem weiteren Auge (35) zur Aufnahme eines weiteren Achsschenkelbolzens (15) zur Ankopplung an das Achsschenkellager (22) erstreckt,
wobei die Strebe (34) eine Durchbrechung (36) zur Aufnahme der An triebswelle (4) aufweist.
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