WO2013067553A1 - Axialverbindung - Google Patents

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WO2013067553A1
WO2013067553A1 PCT/AT2012/000253 AT2012000253W WO2013067553A1 WO 2013067553 A1 WO2013067553 A1 WO 2013067553A1 AT 2012000253 W AT2012000253 W AT 2012000253W WO 2013067553 A1 WO2013067553 A1 WO 2013067553A1
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WO
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axial connection
region
shell element
sub
chassis frame
Prior art date
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PCT/AT2012/000253
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Scharmüller
Josef jun. SCHARMÜLLER
Original Assignee
Scharmueller Josef
Scharmueller Josef Jun
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0685—Manufacture of ball-joints and parts thereof, e.g. assembly of ball-joints
    • F16C11/069—Manufacture of ball-joints and parts thereof, e.g. assembly of ball-joints with at least one separate part to retain the ball member in the socket; Quick-release systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/20—Land vehicles

Definitions

  • the invention relates to an axial connection according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is therefore to provide an axial connection of the type mentioned, which are simple to manufacture, durable and resilient in use and yet simply wanted to solve.
  • the axial connection is suitable for a chassis.
  • the invention comprises a chassis with this advantageous
  • FIG. 1 shows a first semi-finished state of a first preferred embodiment in axonometric representation
  • FIG. 3 shows a third semi-finished state of the first preferred embodiment in side view
  • Fig. 5 shows a first semi-finished state of a second preferred
  • Fig. 6 shows a second semi-finished state of the second preferred
  • Fig. 7 shows the second preferred embodiment in axonometric representation
  • Fig. 9 is a section along the line A in Fig. 8;
  • Fig. 11 shows a preferred embodiment of a chassis in axonometric representation.
  • Figs. 1 to 10 show preferred embodiments of an axial connection 1 with a pivoting range.
  • the swivel range is that spatial angle range in which a component connected by the axial connection 1 is unhindered can pivot.
  • This pivoting range can be particularly preferably homogeneous, ie the same size in all directions.
  • the pivoting range comprises an angle of 10 ° to 30 °, particularly preferably substantially 20 °.
  • the axial connection can in particular enable a rotational movement of this component through its own axis.
  • This axial connection 1 can particularly preferably be part of an adjustable
  • Chassis 17 be in which high tensile and / or compressive loads are present, but angle changes only to a limited extent and slowly occur.
  • the axial connection 1 comprises a shell element 2 and an at least
  • Core element 3 in operative contact with an at least partially opposite to the contact surface 4 of the core element 3 formed contact surface 10 of the
  • Shell element 2 is.
  • the active contact means that tension and / or pressure loads can be transmitted from the core element 3 via the contact surfaces 4, 10 to the shell element 2.
  • the shell element 2 is formed at least in two parts of sub-elements 5,6, and that a fastening device 7 for releasable
  • Connecting the sub-elements 5.6 is provided with each other.
  • the fastening device 7 is designed for non-destructively releasable connection of the sub-elements 5, 6 to one another.
  • the fastening device 7 may in particular be simple but stable, preferably designed as a screw or bolt connection. In this case, a non-destructively releasable connection of the two sub-elements 5,6 is given, which is reliable, space-saving and easy to perform.
  • the shell element 2 encloses more than 50% of the spherical surface.
  • the core element 3 reliable in Shell element 2, even at high tensile loads, are held. Furthermore, this achieves a large contact surface 4, 10 between core element 3 and contact surface 4, as a result of which the wear can be kept low during a pivoting movement.
  • the shell element 2 has a circular opening 3, from which opening 13 the core element 3 protrudes, and that the diameter of this opening 13 is smaller than the diameter of the core element 3. As a result, the core element 3 is held in the shell element 2 ,
  • one of the partial elements 5, 6 has a substantially hemispherical contact surface 10, and that the at least one further partial element 5, 6 is designed as a ring element 8.
  • the core element 3 can already be reliably secured against lateral displacement by a first subelement 5.
  • the core element 3 is fixed in the shell element 2.
  • the inner surface of the ring element 8 may also be formed opposite to the contact surface 4 of the core element 3.
  • the first sub-element 5 may in this case in particular have threaded holes as part of the fastening device 7, as a result of which the ring element 8 can be screwed to the first sub-element 5.
  • the ring element 8 has an encircling extension 11, which can engage in a groove 12 of the first part element 5 formed in the same direction. As a result, the ring element 8 is secured against lateral displacement relative to the first sub-element 5.
  • the ring element 8 is formed in two parts.
  • Screw connection are connected together. This allows the
  • Axial connection 1 can be solved very quickly.
  • the ring member 8 is integrally formed. This allows the ring element 8, be made more stable with the same weight and space consumption, since a very large force is necessary to press the ring member 8 apart and thus to blow. Furthermore, in case of failure of the
  • the load can be evenly distributed to both sub-elements 5.6.
  • the first subelement 5 and the second subelement 6 are of substantially identical design, as a result of which the subelements 5, 6 are simpler to manufacture and maintain, since one part is suitable for both subelements 5, 6 can be used.
  • the outer contour of the shell element 2 is substantially cylindrical.
  • the axial connection 1 can thereby be made particularly light and space-saving, since the loading forces are distributed uniformly.
  • the outer contour of the shell element (2) is substantially cuboid.
  • the two sub-elements 5,6 are particularly good with each other
  • Shell element 2 rotary / milled parts are.
  • unwanted deformations or stresses in the sub-elements 5,6 can be avoided.
  • the sub-elements 5,6 can thereby be made particularly precise, whereby a pivoting movement of the axial connection 1 is possible even under high pressure.
  • the shell element 2 and / or the core element 3 is formed from metal.
  • the core element 3 has an integrally formed pin 9. This pin 9 can be used for connection to a rod 14 or a piston rod.
  • a stop 15 with a stop surface 16 is arranged between the contact surface 4 of the core element 3 and the journal.
  • the stop 15 the pivoting movement can be limited specifiable.
  • the stop surface provides a particularly good and large-area contact between the core element 3 and a component to be attached.
  • This stop 15 can in particular with the core element 3 in one piece
  • Core element 3 and a component to be attached can be achieved.
  • Fig. 11 shows a preferred embodiment of a chassis 17 comprising at least one axle 18, a chassis frame 19 and at least one
  • Achsschwinge 20 wherein the axle rocker 20 at a first region 21 pivotally connected to the chassis frame 19, in particular directly, wherein the Achsschwinge 20 at a second region 22 and a third region by means of at least one connecting device 24 with the
  • Chassis frame 19 is connected, wherein the first region 21, the second region 22 and the third region are arranged triangularly on the axle rocker 20, and wherein at least one axle 18 is mounted on the axle rocker 20.
  • the third area is covered by the chassis frame 19.
  • Chassis 17 is highly off-road, since the individual axes 18 are parallel to the intended direction of travel pivotal, whereby such a chassis 17 bumps or imbalances can compensate well. That the individual axles 8 are pivotable parallel to the intended direction of travel means in this context that the axle is pivoted about an imaginary line, which, in straight ahead, parallel to the intended
  • chassis 17 can also be used in railway trains to, for example, an optimal imbalance in To reach curves.
  • the axle rocker 20 is in this case a part of the chassis, which connects the axle 18 next to the Verbindunsvorraumen 24 with the chassis frame 19 at a first region 21.
  • An axle mount of the axle 18 is formed as part of the axle rocker 20.
  • axle rocker 20 is formed substantially triangular, wherein the first region 21, the second region 22 and the third region are arranged substantially at the vertices of this triangle. It has been found that such a trained axle swing 20 is particularly stable.
  • a lateral region 27 of the axle rocker 20 has a recess between the first region 21 and the second region 22, and / or between the first region 21 and the third region.
  • axle 18 of the axle rocker 20 is mounted in the second region 22 and in the third region.
  • the forces acting on the axles 18 can be transmitted directly via the connecting devices 24 to the chassis frame 19, whereby loading torques or bending stresses of the axle 18 can be prevented or reduced.
  • the connecting devices 24 can be provided by means of at least one axial connection 1 described above.
  • Axialtell 1 is particularly well suited for such a chassis 17, since the advantageously formed axial connection 1 against high pressure and
  • the advantageous axial connection 1 can be designed to save space and is due to the simple structure also particularly insensitive to dirt and dirt.
  • axle rocker 20 is pivotally connected to the chassis frame 19 at the first region 21 by means of an axial connection 1 described above. This can do that
  • Suspension 17 are built to be particularly robust.
  • the chassis 17 a it can further be provided that the chassis 17 a
  • Stabilization device which lurch laterally or
  • the connecting device 24 comprises a rod 14.
  • a connection device 24 is shown as a third preferred embodiment in FIGS. 8 and 9.
  • the third preferred embodiment in FIGS. 8 and 9 shows a system of two axial connections 1 according to the first preferred embodiment, which are connected by means of a connecting device 24, which is designed as a rod 14. As a result, the distance between these two axial connections 1 is kept constant.
  • the connecting device 24 is designed as a reciprocating piston system 25.
  • the rod 14 may be formed as a piston rod of the Hubkolbensystems 25. This can do that
  • Chassis 17 are designed to be particularly easy to control.
  • two designed as a lifting piston system 25 connecting device 24 of a single axle swing 20 are formed as communicating vessels, so that an exchange of fluid between the two Hubkolbensystemen 25 takes place, creating a point of Axis 18, which is arranged between the second region 22 and the third region, remains substantially the same height when pivoting the axle 18, as a result of which a vehicle with a chassis 17 designed in this way is particularly easy to control. Furthermore, it remains while driving the
  • Chassis frame 19 at substantially the same height.
  • an advantageous axial connection 1 described above it can be particularly preferred for an advantageous axial connection 1 described above to be an integral part of the reciprocating piston system 25.
  • the first sub-element 5 may particularly preferably be one of these
  • Axial connection 1 according to the first preferred embodiment be integrally formed with a reciprocating cylinder 26 of the reciprocating piston system 25.
  • the chassis 17 can be made particularly robust and space-saving.
  • Axial center is preferably the point of the axis 18, which is arranged between the second region 22 and the third region.
  • the wheels are attached, increased, whereby the wheels can be further deflected without abutting the chassis frame 19 or on the chassis of the vehicle.
  • the minimum radius of curvature can be reduced. This is particularly advantageous in uneven or rough terrain.
  • the distance between the chassis frame 19 and an axle center can be reduced, thereby lowering the vehicle center, and the vehicle is consequently more stable.
  • the change in the distance between the chassis frame 19 and an axis center can be done here for example by means of a spindle drive. Particularly preferably, it may be provided that the change in the distance between the chassis frame 19 and an axle center is performed by means of the reciprocating piston systems 25 of the connecting devices 24. As a result, this method can be done with very few components.

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Abstract

Bei einer Axialverbindung (1) mit einem Schwenkbereich, umfassend ein Schalenelement (2) und ein zumindest bereichsweise in dem Schalenelement (2) angeordneten Kernelement (3), wobei eine zumindest bereichsweise als Kugelfläche ausgebildete Kontaktfläche (4) des Kernelementes (3) in Wirkkontakt mit einer zumindest bereichsweise gegengleich zur Kontaktfläche (4) des Kernelementes (3) ausgebildeten Kontaktfläche (10) des Schalenelementes (2) ist, wird vorgeschlagen, dass das Schalenelement (2) wenigstens zweiteilig aus Teilelementen (5,6) ausgebildet ist, und dass eine Befestigungseinrichtung (7) zum lösbaren Verbinden der Teilelemente (5,6) untereinander vorgesehen ist.

Description

Axialverbindung
Die Erfindung betrifft eine Axialverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es sind Axialverbindungen bekannt, welche eine zuverlässige Verbindung bezüglich Zug und/oder Druckbelastungen gewähren, aber dennoch eine limitierte
Schwenkbewegung zulassen.
Nachteilig an solchen Axialverbindern ist allerdings, dass diese in der Regel entweder sehr aufwendig in der Herstellung, oder nur bedingt belastbar im
Gebrauch sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Axialverbindung der eingangs genannten Art anzugeben, welche einfach herzustellen, haltbar und belastbar im Gebrauch und dennoch einfach gewollt zu lösen sind.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine stabile und zuverlässige Axialverbindung ausgebildet werden kann, welche einen vorgebbaren Schwenkbereich um zwei Kippachsen, sowie eine Rotationsbewegung zulässt, aber sehr stabil gegenüber Zug und/oder Druckbelastungen ist. Diese Axialverbindung kann dadurch weiters, trotz der hohen Zuverlässigkeit, einfach in der Herstellung und Wartung sein, da nur wenige und massive Komponenten verwendet werden. Weiters ist diese
Axialverbindungen zwar sehr stabil und zuverlässig im Gebrauch, kann aber in der Montage oder für die Wartung schnell und mit einfachen Mitteln zerstörungsfrei gelöst werden. Diese Axialverbindung ist besonders gut geeignet zur Übertragung hoher Zug,- Druckkräfte bei kleinen Winkeländerungen, beispielsweise als
Verbindung für eine Kolbenstange in einem sich scherenartig öffnenden Bauteil, wobei hohe Druckkräfte, aber nur geringe Winkelveränderungen auftreten.
Insbesondere ist die Axialverbindung für ein Fahrwerk geeignet.
Weiters umfasst die Erfindung ein Fahrwerk mit dieser vorteilhaften
Axialverbindung.
Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Ansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen ersten halb-fertigen Zustand einer ersten bevorzugten Ausführungsform in axonometrische Darstellung;
Fig. 2 einen zweiten halb-fertigen Zustand der ersten bevorzugten Ausführungsform in axonometrische Darstellung;
Fig. 3 einen dritten halb-fertigen Zustand der ersten bevorzugten Ausführungsform in Seitenansicht;
Fig. 4 die ersten bevorzugte Ausführungsform in axonometrische Darstellung;
Fig. 5 einen ersten halb-fertigen Zustand einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform in axonometrische Darstellung;
Fig. 6 einen zweiten halb-fertigen Zustand der zweiten bevorzugten
Ausführungsform in axonometrische Darstellung;
Fig. 7 die zweite bevorzugte Ausführungsform in axonometrische Darstellung;
Fig. 8 eine dritte bevorzugte Ausführungsform in Seitenansicht;
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie A in Fig. 8;
Fig. 10 eine vierte bevorzugte Ausführungsform in Seitenansicht; und
Fig. 11 eine bevorzugte Ausführungsform eines Fahrwerks in axonometrische Darstellung.
Die Fig. 1 bis 10 zeigen bevorzugte Ausführungsformen einer Axialverbindung 1 mit einem Schwenkbereich. Der Schwenkbereich ist jener räumliche Winkelbereich, in welchem sich ein, durch die Axialverbindung 1 verbundenes Bauteil ungehindert verschwenken lässt. Dieser Schwenkbereich kann besonders bevorzugt homogen, also in alle Richtungen gleich groß sein. Bevorzugt umfasst der Schwenkbereich einen Winkel von 10° bis 30° , besonders bevorzugt im Wesentlichen 20° . Weiters kann die Axialverbindung insbesondere eine Rotationsbewegung dieses Bauteils durch die eigene Achse ermöglichen.
Diese Axialverbindung 1 kann besonders bevorzugt Teil eines verstellbaren
Fahrwerks 17 sein, in welchem hohe Zug- und/oder Druckbelastungen vorhanden sind, aber Winkelveränderungen nur im begrenzten Maß und langsam auftreten.
Die Axialverbindung 1 umfasst ein Schalenelement 2 und ein zumindest
bereichsweise in dem Schalenelement 2 angeordnetes Kernelement 3, wobei eine zumindest bereichsweise als Kugelfläche ausgebildete Kontaktfläche 4 des
Kernelementes 3 in Wirkkontakt mit einer zumindest bereichsweise gegengleich zur Kontaktfläche 4 des Kernelementes 3 ausgebildeten Kontaktfläche 10 des
Schalenelementes 2 ist. Der Wirkkontakt bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Zug und/oder Druckbelastungen von dem Kernelement 3 über die Kontaktflächen 4,10 an das Schalenelement 2 weitergeleitet werden können. Durch die
bereichsweise als Kugelfläche ausgebildete Kontaktfläche 4 ist eine Dreh- und Schwenkbewegungsfähigkeit des Kernelementes 3 gegeben.
Vorgesehen ist, dass das Schalenelement 2 wenigstens zweiteilig aus Teilelementen 5,6 ausgebildet ist, und dass eine Befestigungseinrichtung 7 zum lösbaren
Verbinden der Teilelemente 5,6 untereinander vorgesehen ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Befestigungseinrichtung 7 zum zerstörungsfrei lösbaren Verbinden der Teilelemente 5,6 untereinander ausgebildet ist.
Die Befestigungseinrichtung 7 kann insbesondere einfach aber stabil, vorzugsweise als Schraubverbindung oder Bolzenverbindung ausgebildet sein. Dabei ist eine zerstörungsfrei lösbare Verbindung der beiden Teilelemente 5,6 gegeben, welche zuverlässig, platzsparend und einfach auszuführen ist.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Schalenelement 2 mehr als 50% der Kugelfläche umschließt. Dadurch kann das Kernelement 3 zuverlässig im Schalenelement 2, auch bei großen Zugbelastungen, gehalten werden. Weiters wird dadurch eine große Kontaktfläche 4,10 zwischen Kernelement 3 und Kontaktfläche 4 erreicht, wodurch die Abnützung bei einer Schwenkbewegung gering gehalten werden kann. Hierbei kann weiters vorgesehen sein, dass das Schalenelement 2 eine kreisrunde Öffnung 3 aufweist, aus welcher Öffnung 13 das Kernelement 3 ragt, und dass der Durchmesser dieser Öffnung 13 kleiner ist als der Durchmesser des Kernelementes 3. Dadurch wird das Kernelement 3 im Schalenelement 2 gehalten.
Gemäß der in Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsform kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass eines der Teilelemente 5,6 eine im Wesentlichen halbkugelförmige Kontaktfläche 10 aufweist, und dass das wenigstens eine weitere Teilelement 5,6 als Ringelement 8 ausgebildet ist. Dadurch kann das Kernelement 3 durch ein erstes Teilelement 5 bereits zuverlässig gegen ein seitliches Verschieben gesichert werden. Durch das als Ringelement 8 ausgebildete zweite Teilelement 6 wird das Kernelement 3 im Schalenelement 2 fixiert.
Insbesondere kann die Innenfläche des Ringelementes 8 auch gegengleich zur Kontaktfläche 4 des Kernelementes 3 ausgebildet sein.
Das erste Teilelement 5 kann hierbei insbesondere Gewindelöcher als Teil der Befestigungseinrichtung 7 aufweisen, wodurch das Ringelement 8 an das erste Teilelement 5 angeschraubt werden kann.
Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Ringelement 8 einen umlaufend ausgebildeten Fortsatz 11 aufweist, welcher in eine gegengleich ausgebildete Nut 12 des ersten Teilelements 5 eingreifen kann. Dadurch ist das Ringelement 8 gegen ein seitliches Verschieben gegenüber dem ersten Teilelement 5 gesichert.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, das Ringelement 8 zweiteilig ausgebildet ist. Die beiden Teile des Ringelementes 8 können beispielsweise durch eine
Schraubverbindung miteinander verbunden werden. Dadurch kann die
Axialverbindung 1 besonders schnell gelöst werden.
Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Ringelement 8 einstückig ausgebildet ist. Dadurch kann das Ringelement 8, bei gleichem Gewicht und Platzverbrauch, stabiler ausgebildet werden, da eine sehr große Kraft notwendig ist, um das Ringelement 8 auseinander zu drücken und somit zu sprengen. Weiters geht dadurch im Falle eines Versagens der
Befestigungseinrichtung 7 das Ringelement 8 nicht verloren.
Gemäß der in Fig. 5 bis 7 dargestellten zweiten bevorzugten Ausführungsform kann weiters bevorzugt vorgesehen sein, dass die Teilelemente 5,6 jeweils im
Wesentlichen die halbe Kontaktfläche 4 des Schalenelementes 2 aufweisen.
Dadurch kann die Belastung gleichmäßig auf beide Teilelemente 5,6 verteilt werden.
Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass das erste Teilelement 5 und das zweite Teilelement 6 im Wesentlichen gleich ausgebildet sind, wodurch die Teilelemente 5,6 einfacher in der Herstellung und in der Wartung sind, da ein Teil für beide Teilelemente 5,6 verwendet werden kann.
Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Außenkontur des Schalenelementes 2 im Wesentlichen zylinderförmig ist. Bei einem homogenen Schwenkbereich und daher einer zu erwartenden homogenen Belastung kann dadurch die Axialverbindung 1 besonders leicht und platzsparend ausgebildet werden, da die belastenden Kräfte gleichmäßig verteilt werden.
Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann weiters vorgesehen sein, dass die Außenkontur des Schalenelementes (2) im Wesentlichen quaderförmig ist. Dadurch sind die beiden Teilelemente 5,6 besonders gut miteinander
verschraubbar.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, die Teilelemente 5,6 des
Schalenelementes 2 Dreh/Frästeile sind. Dadurch können ungewollte Verformungen oder Spannungen in den Teilelemente 5,6 vermieden werden. Weiters können die Teilelemente 5,6 dadurch besonders präzise gefertigt werden, wodurch eine Schwenkbewegung der Axialverbindung 1 auch unter großem Druck möglich ist.
Herbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Schalenelement 2 und/oder das Kernelement 3 aus Metall ausgebildet ist. Insbesondere kann weiters bevorzugt vorgesehen sein, dass das Kernelement 3 einen angeformten Zapfen 9 aufweist. Dieser Zapfen 9 kann zur Verbindung mit einer Stange 14 oder einer Kolbenstange verwendet werden.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zwischen der Kontaktflache 4 des Kernelementes 3 und dem Zapfen ein Anschlag 15 mit einer Anschlagfläche 16 angeordnet ist. Durch diesen Anschlag 15 kann die Schwenkbewegung vorgebbar begrenzt werden. Weiters bietet die Anschlagfläche einen besonders guten und großflächigen Kontakt zwischen dem Kernelement 3 und einem anzubringendem Bauteil.
Dieser Anschlag 15 kann insbesondere mit dem Kemelement 3 einstückig
ausgebildet sein. Dadurch kann eine gute Kraftübertragung zwischen dem
Kernelement 3 und einem anzubringendem Bauteil erreicht werden.
Fig. 11 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Fahrwerks 17 umfassend wenigstens eine Achse 18, einen Fahrwerksrahmen 19 und wenigstens eine
Achsschwinge 20, wobei die Achsschwinge 20 an einem ersten Bereich 21 schwenkbar mit dem Fahrwerksrahmen 19, insbesondere direkt, verbunden ist, wobei die Achsschwinge 20 an einem zweiten Bereich 22 und einem dritten Bereich mittels jeweils wenigstens einer Verbindungsvorrichtung 24 mit dem
Fahrwerksrahmen 19 verbunden ist, wobei der erste Bereich 21 , der zweite Bereich 22 und dritte Bereich dreiecksförmig an der Achsschwinge 20 angeordnet sind, und wobei an der Achsschwinge 20 wenigstens eine Achse 18 gelagert ist. In Fig. 11 ist der dritte Bereich durch den Fahrwerksrahmen 19 verdeckt. Ein derartiges
Fahrwerk 17 ist im hohen Maße geländegängig, da die einzelnen Achsen 18 parallel zur vorgesehenen Fahrtrichtung verschwenkbar sind, wodurch ein derartiges Fahrwerk 17 Bodenunebenheiten oder Schieflagen gut ausgleichen kann. Dass die einzelnen Achsen 8 parallel zur vorgesehenen Fahrtrichtung verschwenkbar sind bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Achse um eine gedachte Linie verschwenkt wird, welche, in Geradeausfahrt, parallel zur vorgesehenen
Fahrtrichtung ist. Ein derartiges Fahrwerk 17 kann beispielsweise bei
selbstfahrenden Fahrzeugen oder bei gezogenen Fahrzeugen, beispielsweise einem Anhänger, verwendet werden. Ein derartiges Fahrwerk 17 kann aber auch bei Eisenbahnzügen verwendet werden, um beispielsweise eine optimale Schieflage in Kurven zu erreichen.
Die Achsschwinge 20 ist hierbei ein Teil des Fahrwerks, welches die Achse 18 neben den Verbindunsvorrichtungen 24 mit dem Fahrwerksrahmen 19 an einem ersten Bereich 21 anbindet. Eine Achshalterung der Achse 18 ist als Teil der Achsschwinge 20 ausgebildet.
Besonders bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass die Achsschwinge 20 im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist, wobei der erste Bereich 21 , der zweite Bereich 22 und dritte Bereich im Wesentlichen an den Eckpunkten dieses Dreiecks angeordnet sind. Hierbei hat sich herausgestellt, dass eine derart ausgebildete Achsschwinge 20 besonders stabil ist.
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass ein mittlerer Bereich der
Achsschwinge 20 unterbrechungsfrei ausgebildet ist. Hierbei hat sich
herausgestellt, dass eine derart ausgebildete Achsschwinge 20 besonders robust und belastbar, insbesondere auch gegenüber einem Verwinden ist.
Weiters kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass ein seitlicher Bereich 27 der Achsschwinge 20 zwischen dem ersten Bereich 21 und dem zweiten Bereich 22, und/oder zwischen dem ersten Bereich 21 und dem dritten Bereich eine Aussparung aufweist. Dadurch kann der mögliche Lenkeinschlag, sofern dieser durch die Achsschwinge 20 begrenzt ist, erweitert werden, wodurch ein Fahrzeug mit einer derartigem Fahrwerk 17 einen kleineren Kurvenradius aufweist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Achse 18 der Achsschwinge 20 im zweiten Bereich 22 und im dritten Bereich, gelagert ist. Dadurch kann die auf die Achsen 18 einwirkenden Kräfte direkt über die Verbindungsvorrichtungen 24 an den Fahrwerksrahmen 19 weitergeleitet werden, wodurch belastende Drehmomente oder Biegebeanspruchungen der Achse 18 verhindert oder verringert werden können.
Gemäß der Fig. 11 dargestellten bevorzugten Ausführungsform eines Fahrwerks 17, kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtungen 24 mittels wenigstens einer vorstehend beschriebenen Axialverbindung 1 ,
insbesondere mittels wenigstens einer Axialverbindung 1 der ersten bevorzugten Ausführungsform, mit der Achsschwinge 20 und/oder dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden sind. Es hat sich gezeigt, dass die vorteilhaft ausgebildete
Axialverbindung 1 besonders gut für ein derartiges Fahrwerk 17 geeignet ist, da die vorteilhaft ausgebildete Axialverbindung 1 gegenüber hohen Druck- und
Zugbelastungen, sowie Scherkräfte besonders unempfindlich ist. Weiters kann die vorteilhafte Axialverbindung 1 besonders platzsparend ausgebildet werden und ist aufgrund des einfachen Aufbaus auch besonders unempfindlich gegenüber Dreck und Verschmutzungen.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Achsschwinge 20 an dem ersten Bereich 21 mittels einer vorstehend beschriebenen Axialverbindung 1 schwenkbar mit dem Fahrwerksrahmen 19 verbunden ist. Dadurch kann das
Fahrwerk 17 besonders robust gebaut werden.
Bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass das Fahrwerk 17 eine
Stabilisierungsvorrichtung aufweist, welche ein seitliches schlingern oder
Ausbrechen der Achsschwinge 20 entgegenwirkt.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtung 24 eine Stange 14 umfasst. Eine derartige Verbindungsvorrichtung 24 wird als dritte bevorzugte Ausführungsform in Fig. 8 und 9 dargestellt. Die dritte bevorzugte Ausführungsform in Fig. 8 und 9 zeigt ein System aus zwei Axialverbindungen 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, welche mittels einer Verbindungsvorrichtung 24, welche als Stange 14 ausgebildet ist, verbunden sind. Dadurch wird der Abstand zwischen diesen beiden Axialverbindungen 1 konstant gehalten.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtung 24 als Hubkolbensystem 25 ausgebildet ist. Hierbei kann bevorzugt die Stange 14 als Kolbenstange des Hubkolbensystems 25 ausgebildet sein. Dadurch kann das
Fahrwerk 17 besonders gut kontrollierbar ausgebildet werden.
Insbesondere kann vorgesehen werden, dass zwei als Hubkolbensystem 25 ausgebildete Verbindungsvorrichtung 24 einer einzelnen Achsschwinge 20 als kommunizierende Gefäße ausgebildet sind, also dass ein Austausch eines Fluids zwischen den beiden Hubkolbensystemen 25 stattfindet, wodurch ein Punkt der Achse 18, welcher zwischen dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich angeordnet ist, beim Verschwenken der Achse 18 im Wesentlichen auf gleicher Höhe bleibt, wodurch ein Fahrzeug mit einem derart ausgebildeten Fahrwerk 17 besonders gut zu kontrollieren ist. Weiters bleibt dadurch beim Fahren der
Fahrwerksrahmen 19 auf im Wesentlichen gleicher Höhe.
Gemäß einer in Fig. 10 dargestellten vierten bevorzugten Ausführungsform kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass eine vorstehend beschriebene vorteilhafte Axialverbindung 1 integraler Teil des Hubkolbensystem 25 ist. Gemäß Fig.10 kann hierbei besonders bevorzugt das erste Teilelement 5 einer
Axialverbindung 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform einstückig mit einem Hubkolbenzylinder 26 des Hubkolbensystem 25 ausgebildet sein. Dadurch kann das Fahrwerk 17 besonders robust und platzsparend ausgebildet werden.
Bei einem Verfahren zur vorgebbaren Veränderung eines Kurvenradius eines vorstehend beschriebenen vorteilhaften Fahrwerks 17, ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem Fahrwerksrahmen 19 und einem Achsenmittelpunkt zur Veränderung des maximalen Einschlagwinkels verändert wird. Der
Achsenmittelpunkt ist bevorzugt der Punkt der Achse 18, welcher zwischen dem zweiten Bereich 22 und dem dritten Bereich angeordnet ist. Durch das Erhöhen des Abstandes zwischen dem Fahrwerksrahmen 19 und einem Achsenmittelpunkt der Achse 18 wird der Fahrwerksrahmen 19, und insbesondere das darauf aufbauende Chassis des Fahrzeuges, gegenüber den Rädern, welche an den Achsen 18
angebracht sind, erhöht, wodurch die Räder weiter eingelenkt werden können, ohne am Fahrwerksrahmen 19 oder am Chassis des Fahrzeuges anzustoßen. Dadurch kann der minimale Kurvenradius verringert werden. Dies ist besonders vorteilhaft in einem unebenen oder unwegsamen Gelände.
Für hohe Geschwindigkeiten kann der Abstand zwischen Fahrwerksrahmen 19 und einem Achsenmittelpunkt verringert werden, wodurch der Fahrzeugmittelpunkt tiefer gelegt wird, und das Fahrzeug in Folge stabiler ist.
Die Veränderung des Abstandes zwischen dem Fahrwerksrahmen 19 und einem Achsenmittelpunkt kann hierbei beispielsweise mittels eines Spindeltriebs erfolgen. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Veränderung des Abstandes zwischen dem Fahrwerksrahmen 19 und einem Achsenmittelpunkt mittels den Hubkolbensystemen 25 der Verbindungsvorrichtungen 24 durchgeführt wird. Dadurch kann dieses Verfahren mit besonders wenigen Komponenten erfolgen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Axialverbindung (1 ) mit einem Schwenkbereich, umfassend ein
Schalenelement (2) und ein zumindest bereichsweise in dem Schalenelement (2) angeordneten Kernelement (3), wobei eine zumindest bereichsweise als
Kugelfläche ausgebildete Kontaktfläche (4) des Kernelementes (3) in Wirkkontakt mit einer zumindest bereichsweise gegengleich zur Kontaktfläche (4) des
Kernelementes (3) ausgebildeten Kontaktfläche (10) des Schalenelementes (2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalenelement (2) wenigstens zweiteilig aus Teilelementen (5,6) ausgebildet ist, und dass eine Befestigungseinrichtung (7) zum lösbaren Verbinden der Teilelemente (5,6) untereinander vorgesehen ist.
2. Axialverbindung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schalenelement (2) mehr als 50% der Kugelfläche umschließt.
3. Axialverbindung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Teilelemente (5,6) eine im Wesentlichen halbkugelförmige
Kontaktfläche (10) aufweist, und dass das wenigstens eine weitere Teilelement (5,6) als Ringelement (8) ausgebildet ist.
4. Axialverbindung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (8) zweiteilig ausgebildet ist.
5. Axialverbindung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (8) einstückig ausgebildet ist.
6. Axialverbindung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente (5,6) jeweils im Wesentlichen die halbe Kontaktfläche (4) des Schalenelementes (2) aufweisen.
7. Axialverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Schalenelementes (2) im Wesentlichen zylinderförmig ist.
8. Axialverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Schalenelementes (2) im Wesentlichen quaderförmig ist.
9. Axialverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente (5,6) des Schalenelementes (2)
Dreh/Frästeile sind.
10. Axialverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (3) einen angeformten Zapfen (9) aufweist.
11. Fahrwerk (17) umfassend wenigstens eine Achse (18), einen
Fahrwerksrahmen (19) und wenigstens eine Achsschwinge (20), wobei die
Achsschwinge (20) an einem ersten Bereich (21 ) schwenkbar mit dem
Fahrwerksrahmen (19), insbesondere direkt, verbunden ist, wobei die Achsschwinge (20) an einem zweiten Bereich (22) und einem dritten Bereich mittels jeweils wenigstens einer Verbindungsvorrichtung (24) mit dem Fahrwerksrahmen (19) verbunden ist, wobei der erste Bereich (21 ), der zweite Bereich (22) und dritte Bereich dreiecksförmig an der Achsschwinge (20) angeordnet sind, und wobei an der Achsschwinge (20) wenigstens eine Achse (18), insbesondere im zweiten
Bereich (22) und im dritten Bereich, gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtungen (24) mittels wenigstens einer Axialverbindung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 mit der Achsschwinge (20) und/oder dem Fahrwerksrahmen (19) verbunden sind.
12. Fahrwerk (17) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschwinge (20) an dem ersten Bereich (21 ) mittels einer Axialverbindung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 schwenkbar mit dem Fahrwerksrahmen (19) verbunden ist.
13. Fahrwerk (17) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (24) eine Stange (14) umfasst.
14. Fahrwerk (17) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (24) als Hubkolbensystem (25) ausgebildet ist, und insbesondere eine Axialverbindung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 integraler Teil des Hubkolbensystem (25) ist.
15. Verfahren zur vorgebbaren Veränderung eines Kurvenradius eines
Fahrwerks (17) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Fahrwerksrahmen (19) und einem
Achsenmittelpunkt zur Veränderung des maximalen Einschlagwinkels verändert wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2827340A (en) * 1956-03-08 1958-03-18 Paramount Oilless Bearing Comp Bearing
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