DE69107204T2 - Achsschenkel. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Achsschenkel nach dem Obergriff des Patentanspruchs 1. Eine Achse, die die obigen Gesichtspunkte aufweist, ist durch die US-A 1 783 614 bekannt.
• Um das Spiel zwischen den Gelenkelementen des Trägers bzw. der Spindel einer Achse passend einzustellen, werden Abstandsscheiben vorgesehen, die zwischen die Gelenkelemente passen.
• Der Nachteil einer solchen Methode besteht darin, daß das Beabstandungsmaß, das erforderlich ist, durch einen Versuch und ein Fehlerverfahren herausgefunden werden muß, bis ein gewünschtes Maß eines Spiels zwischen dem Träger und der Spindel erreicht ist.
• Diese Technologie bringt eine Achsanordnung und Einstellverfahren mit sich, die vergleichsweise teuer und zeitaufwendig sind.
• Weiter weisen Achsen, die gemäß dem Stand der Technik hergestellt wurden, für jedes Gelenk Lager auf, die in geeigneten Sitzen befestigt sind, die ein Abschmieren in periodischen Abständen erfordern. Zur Abschmierung der Lager sind Schmierbohrungen und entsprechende Schmieranschlüsse auf dem Kuppelbolzen des Gelenks vorgesehen. Es ist weiter notwendig, daß zwischen den Gelenkzapfen und den Lagersitzen Staubkappen vorgesehen sind. Derartige Kappen schützen die Gelenkelemente und das Schmiermittel vor Verunreinigungen wie Staub, Schlamm, Schmutz, wobei sie einen Schmiermittelverlust nach außen verhindern.
• Ein derartiger Aufbau bringt Komplikationen hinsichtlich der Herstellung, des Betriebs und der Erhaltung des Gelenks zwischen dem Träger und der Spindel mit sich.
• Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, einen Achsaufbau vorzusehen, der so ausgebildet ist, daß er die Effektivität der Dichtanordnung verbessert, die vorgesehen ist, um die Lager und die Gelenkzapfen so zu schützen, daß die Gelenke nicht mehr gewartet werden müssen, wenn sie während ihres Zusammenbaus zu Anfang einmal geschmiert wurden.
• Dies wird durch die Gesichtspunkte erzielt, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind.
• Die Erfindung wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, die durch ein nichteinschränkendes Beispiel in der bei liegenden Zeichnung gezeigt ist, wo:
• Fig. 1 eine teilweise Querschnittsansicht in Längsrichtung einer Achse nach der vorliegenden Erfindung ist.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnung weist eine Achse, die allgemein mit A bezeichnet ist, einen Träger 1 auf, an dessen gegenüberliegenden Enden eine entsprechende Spindel 2 gelenkig angeordnet ist, die eine Nabe 3 trägt (beides nur teilweise in Fig. 1 gezeigt).
• Die Nabe 3 ist auf der Spindel 2 durch ein Lager 4 gelagert; innerhalb der Spindel ist eine Stummelwelle 5, die eine Dichtung 6 aufweist, gelagert.
• Die Stummelwelle 5 ist über ein Gleichlauf-Universal- Gelenk 7 mit einer Achswelle 8 verbunden, die innerhalb des Trägers 1 gelagert ist und mit einer Dichtung 9 versehen ist.
• Der Träger 1 und die Spindel 2 sind drehbar durch das erste und zweite Gelenk 10 und 11 um eine Achse X miteinander verbunden.
• Das zweite Gelenk 11 weist zwei Gelenkelemente auf, die allgemein mit 11a und 11b angedeutet sind.
• Das Gelenkelement 11a weist einen Arm 2a als Ansatz der Spindel 2 auf, der von einer Bohrung l2 durchsetzt wird. Ein Zapfen 13, der mit einem Flansch 14 versehen ist, greift in die Bohrung 12 ein und ist mit dem Arm 2a durch Schrauben 15 befestigt. Dieser Zapfen 13 besteht aus zwei koaxialen zylindrischen Abschnitten 13a und 13b, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Zwischen den zylindrischen Abschnitten 13a und 13b ist eine Schulter 16 gebildet.
• Das andere Element 11b des Gelenks 11 hat einen blinden Sockel 17, der im Trägerende gebildet ist und ein Lager 18 aufnimmt, das im Gebrauch im wesentlichen radialen Belastungen unterworfen ist.
• Zwischen den Gelenkelementen 11a und 11b des Gelenks 11 ist eine Spiel-Einstelleinrichtung vorgesehen. Diese Einrichtung weist eine Federscheibe 19 auf, die zwischen der Schulter 16 und einer Dichtfläche 20 wirkt, die rund um die Öffnung des Sockels 17 herum gebildet ist.
• Das erste Gelenk 10 weist zwei Gelenkelemente auf, die allgemein mit 10a und 10b angedeutet sind. Das Element 10a hat einen Arm 2b als Ansatz der Spindel 2, durch den eine Bohrung 21 läuft.
• Ein Zapfen 22 mit einem Flansch 23 greift in die Bohrung 21 ein und ist mit dem Arm 2b durch Schrauben 24 befestigt. Der Zapfen 22 hat zwei koaxiale zylindrische Abschnitte 22a und 22b mit unterschiedlichen Durchmessern, wodurch eine Schulter 25 festgelegt wird.
• Das andere Element 10b des Gelenks 10 weist einen blinden Sockel 26 auf, der eine Kugellager-Laufbahn 27 eines Gleitlagers 28 beherbergt, dessen andere Laufbahn 29 in einen Abschnitt 22b des Zapfens 22 eingreift, wo es an einer Schulter 30 angrenzt.
• Zwischen dem Sockel 26 und dem Zapfen 22 ist eine Dichtungseinrichtung vorgesehen, die eine Federscheibe 31 aufweist, die so angeordnet ist, daß sie zwischen der Schulter 25 und einer Dichtfläche 32 wirkt, die um die Öffnung des Sockels 26 herum gebildet ist.
• Beim Zusammenbau der Achse A wird die Feder 19 zwischen den Gelenkelementen 11a und 11b mit einer bestimmten Vorspannung angeordnet. Folglich wird die axiale Vorspannung des Dichtringes 19 zusammen mit der Belastung, die auf den Träger einwirkt, die Laufbahnen 27 und 29 des Lagers 28 in einem Reibkontakt halten.
• Diese Federscheibe 13 sollte jedoch so ausgewählt werden, daß sie eine relative Verschiebung der Zapfen 13 und 22 und der entsprechenden Lager 18 und 28 entlang der Richtung der Achse X-X verhindert und demnach den Reibkontakt zwischen den Laufbahnen 27 und 29 des Lagers 28 bei einem Auftreten einer Belastungsänderung auf die Achse beibehält (beispielsweise mit einem Rad, das mit einer der Achsnabenaufhängungen verbunden ist). Der Druck solcher Relativbewegungen zwischen den Zapfen 13 und 22 und den Lagern 18 und 28 entlang der Richtung X-X wird jegliche Auf- und Abbewegung der Zapfen in ihren Sitzen verhindern und folglich eine Pumpwirkung auf das Schmiermittel und die Verunreinigungen entsprechend von und in Richtung auf den Sitz.
• Die Federscheibe 31 ist nur der Zusammenbau-Vorspannung unterworfen, wie sie durch die Relativposition der Schulter 25 auf dem Zapfen 22 und der Dichtfläche 32 auf dem Träger 1 hervorgerufen wird. Sie dient nur zur Dichtung für den Sockel 26 und den Zapfen 22 und hat keinen Einfluß auf die Einstellung des Zusammenbau-Spiels, da die eingestellte Federvorspannung viel niedriger als die Federvorspannung der Federscheibe 19 eingestellt wird.
• Die durch diese Erfindung erzielbaren Vorteile sind gegenüber dem Stand der Technik sehr zahlreich.
• Dazu gehört die Notwendigkeit, das Spiel in einem Einstellschritt zwischen dem Träger und der Spindel einzustellen. Dies hat eine verringerte Montagezeit und geringere Kosten zur Folge.
• Durch das Bereitstellen eines optimalen Schutzes für die Lagersitze und die Gelenkschmierung erlaubt die Erfindung, daß die Gelenke dauerhaft bei zusammengebauter Achse geschmiert werden, so daß diese Anordnungen nicht unnötigerweise periodisch geschmiert werden müssen und wodurch die Herstellung der Gelenkteile vereinfacht wird. Darüber hinaus wird die Aufrechterhaltung des Betriebs in vorteilhafter Weise einfacher.

Claims (4)

1. Achsschenkel mit einem Träger (1), an dessen gegenüberliegenden Enden eine entsprechende Spindel (2) einer Radnabe (3) durch ein erstes und ein zweites Gelenk (10, 11) gelenkig befestigt ist, die koaxial angeordnet sind und die im Gebrauch einer gemischten axialen und radialen Belastung unterworfen sind, insbesondere jeweils radialen Belastungen, wobei das erste und zweite Gelenk entsprechende Gelenkelemente (10a, b; 11a, b) aufweist, die auf dem Träger (1) und der entsprechenden Spindel (2) gebildet sind, wobei zwischen den Elementen von wenigstens einem der Gelenke eine Einrichtung zur Einstellung des Zusammenbauspiels angeordnet ist, wobei die Einrichtung zur Einstellung des Spiels eine Federscheibe (19; 31) aufweist, die zwischen den Gelenkelementen mit einer ausgewählten Höhe einer Vorspannung angeordnet ist, wobei ein Element (11b) dieses wenigstens einen Gelenks (11) einen Sokkel (17) aufweist, um darin ein Lager (18) aufzunehmen, und wobei das andere Elemente (11a) einen Gelenkzapfen (13) aufweist, der mit dem Lager (18) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtfläche (20, 32) um die Öffnung des Sockels (17, 26) herum gebildet ist und die Federscheibe (19, 31) zwischen einer Schulter auf dem Zapfen (16, 25) und der Dichtfläche (20, 32) angeordnet ist, wodurch eine Dichtung zwischen dem Sockel (17) und dem Zapfen (13) gebildet wird.

2. Achsschenkel nach Anspruch 1, wobei die Federscheibe (19) zwischen den Elementen des zweiten Gelenks (11) angeordnet ist.

3. Achsschenkel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Gelenk (10) einen Sockel (26) aufweist, um darin ein Lager (28) aufzunehmen, und einen Gelenkzapfen (22), der mit dem Lager (28) in Eingriff steht, wobei eine zweite Federscheibe (31) vorgesehen ist, um eine Dichtung zwischen dem Sockel (26) und dem Zapfen des ersten Gelenks (22) zu bilden.

4. Achsschenkel nach Anspruch 3, wobei die Federscheibe (31), die zwischen den Elementen des ersten Gelenks angeordnet ist, eine niedrigere Elastizitätskonstante als die Federscheibe (19) aufweist, die zwischen den Elementen des zweiten Gelenks angeordnet ist.