DE19955509A1 - Achsschenkelbolzenlagerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Achsschenkelbolzenlagerung bei einer nicht angetriebenen gelenkten Achse eines Nutzfahrzeuges, mit einem maulförmigen radseitigen Achsschenkel, der mit seinem Maul über einen Achsschenkelbolzen schwenkbar an einem chassisseitigen Starrachskörper angelenkt ist, wobei ein oberer Zapfenabschnitt des Achsschenkelbolzens über ein Radiallager in einer oberen Lagerbohrung im Maul des Achsschenkels gelagert ist, wobei ein unterer Zapfenabschnitt des Achsschenkelbolzens über ein Radiallager in einer unteren Lagerbohrung im Maul des Achsschenkels gelagert ist, wobei ein Mittelabschnitt des Achsschenkelbolzens in eine Bohrung des Starrachskörpers eingepaßt ist, wobei die Radiallager jeweils von einem Außentopf umfaßt sind, der in die zugehörige Lagerbohrung eingepaßt ist. DOLLAR A Um die Dichtheit der Radiallager zu verbessern, wird vorgeschlagen, die Radiallager jeweils in einer hermetisch dichten Lagerkassette auszubilden, deren Außenseite den Außentopf und deren Innenseite einen auf den jeweiligen Zapfenabschnitt aufgepaßten Innentopf bildet, wobei sich Außentopf und Innentopf jeweils über das zugehörige Radiallager aneinander abstützen und wobei eine von den Böden der Töpfe abgewandte und zwischen den Töpfen ausgebildete Ringöffnung durch Dichtmittel abgedichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Achsschenkelbolzenlagerung bei einer Achse, insbesondere bei einer angetriebenen oder nicht angetriebenen, gelenkten Achse, z. B. Vorderachse oder Vor- bzw. Nachlaufachse, oder bei einer Achse mit Einzelradaufhängung, eines Nutzfahrzeuges, z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Aus der DE 197 38 113 A1 und aus der DE 197 38 114 A1 ist jeweils eine derartige Achsschenkelbolzenlagerung bekannt, die einen maulförmigen, radseitigen, das heißt ein Fahrzeugrad tragenden oder lagernden, Achsschenkel aufweist. Dieser Achsschenkel ist mit seinem Maul über einen Achsschenkelbolzen schwenkbar an einem chassisseitigen, das heißt an der Fahrzeugkarosserie angebrachten, Starrachskörper angelenkt. Dabei ist ein oberer Zapfenabschnitt des Achsschenkelbolzens über ein Radiallager in einer oberen Lagerbohrung im Maul des Achsschenkels gelagert. In entsprechender Weise ist auch ein unterer Zapfenabschnitt des Achsschenkelbolzens über ein Radiallager in einer unteren Lagerbohrung im Maul des Achsschenkels gelagert. Des weiteren ist ein Mittelabschnitt des Achsschenkelbolzens in eine Bohrung des Starrachskörpers eingepaßt und daran insbesondere durch einen Presssitz festgelegt. Die Radiallager, mit denen der Achsschenkelbolzen am Achsschenkel gelagert ist, sind dabei jeweils von einer topfförmigen äußeren Hülse umfaßt, wobei dieser Außentopf in die zugehörige Lagerbohrung eingepaßt ist, das heißt insbesondere mit einem Presssitz darin festgelegt ist. Bei der bekannten Achsschenkelbolzenlagerung können Fertigungs- und Montagetoleranzen sowie Verschleißerscheinungen zu Undichtheiten im Bereich der Radiallagerung führen. Da bei der bekannten Achsschenkelbolzenlagerung die Schmierung der Radiallager zum Abschuß des Zusammenbaus der Achsschenkelbolzenlagerung durchgeführt wird, kann die Auffüllmenge mit Schmierstoff nur mit einer relativ groben Genauigkeit dosiert werden. Des weiteren sind der Aufbau der Lagerung sowie deren Dichtungsmaßnahmen relativ aufwendig.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Achsschenkelbolzenlagerung der eingangs genannten Art eine Ausführungsform anzugeben, welche ein definiertes Auffüllen der Radiallager mit Schmierstoff ermöglicht, welche aufgrund ihrer Bauweise die Gefahr von Undichtheiten aufgrund von Toleranzketten, Verschleißerscheinungen und Montagetoleranzen im Montageverbund reduziert und welche außerdem den Montageaufwand verringern und vorzugsweise wartungsfrei sein soll.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Achsschenkelbolzenlagerung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das jeweils einem Zapfenabschnitt des Achsschenkelbolzens zugeordnete Radiallager zu kapseln, wozu es im Inneren eines nach außen hermetisch dichten Bauteiles untergebracht wird, das im folgenden als "Lagerkassette" bezeichnet wird. Durch diese Maßnahme sind für die Dichtheit der Lagerkassette und somit für die Schmierstoffdichtheit der Radiallager nur die bei der Herstellung der Lagerkassette auftretenden Toleranzen ausschlaggebend. Die übrigen Herstellungs- und Montagetoleranzen der Achsschenkelbolzenlagerung haben im wesentlichen keinen Einfluß auf die Dichtheit der Lagerkassette. Dementsprechend kann die Lagerkassette mit relativ geringem Aufwand hochwirksam und somit hermetisch abgedichtet werden. Da die Lagerkassette außerhalb der Achsschenkelbolzenlagerung komplettiert wird, kann der zur Schmierung der Lager erforderliche Schmierstoff mit hoher Präzision, quasi unter "Laborbedingungen" dosiert eingebracht werden. Vorzugsweise erfolgt die Schmierstoffbefüllung bereits beim Hersteller der Lagerkassette.

Da die Herstellungs- und Montagetoleranzen der übrigen Komponenten der Achsschenkelbolzenlagerung ohne Einfluß auf die Dichtheit der Lagerkassette sind, ist es möglich, das eine oder andere Bauteil preiswerter herzustellen. Im übrigen reduziert sich der Montageaufwand, da die komplette Radiallagerung als vorgefertigtes Bauteil, nämlich die Lagerkassette, einfach und rasch montiert werden kann.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform enthält die Lagerkassette außerdem ein Axiallager, wobei dann der Achsschenkel dementsprechend so ausgebildet ist, daß er die Lagerkassette axial unterstützt bzw. abstützt. Durch diese Bauweise ergeben sich weitere Vereinfachungen hinsichtlich der Montage sowie des Aufbaus der anderen Bestandteile der Achsschenkelbolzenlagerung. Bei dieser Ausführungsform ist die komplette radiale und axiale Lagerung gegen Schmiermittelverlust hermetisch abgedichtet.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Lagerung auch bei Kreuzgelenken, z. B. bei einer Gelenkwelle, Anwendung finden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Achsschenkelbolzen im Bereich einer Achsschenkelbolzenlagerung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht einer Lagerkassette nach der Erfindung.

Entsprechend Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Achsschenkelbolzenlagerung 1 einen Achsschenkel 2 auf, an dem ein nicht dargestelltes Rad einer nicht angetriebenen, gelenkten Achse eines Nutzfahrzeuges gelagert ist. Der Achsschenkel 2 ist an seinem vom Rad abgewandten Ende maulförmig ausgebildet, das heißt mit einem Maul 3 ausgestattet, das an zwei sich gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer Lagerbohrung, nämlich mit einer oberen Lagerbohrung 4 und mit einer unteren Lagerbohrung 5, ausgestattet ist. Die Lagerbohrungen 4 und 5 sind dabei zylindrisch ausgebildet und koaxial zu einer Schwenkachse 25 zueinander angeordnet.

Der Achsschenkel 2 ist über einen koaxial zur Schwenkachse 25 angeordneten Achsschenkelbolzen 6 an einem Starrachskörper 7 schwenkbar angelenkt, der an einem im übrigen nicht dargestellten Chassis bzw. an einer Karosserie des Fahrzeuges angebracht ist. Der Starrachskörper 7 weist einen in eine Maulöffnung 8 des Maules 3 hineinragenden Endabschnitt 9 auf, der eine Bohrung 10 enthält. In diese Bohrung 10 ist der Achsschenkelbolzen 6 mit einem Mittelabschnitt 11 eingesteckt, wobei hier eine Presspassung bevorzugt wird, so daß der Achsschenkelbolzen 6 am Starrachskörper 7 festgelegt ist.

In die obere Lagerbohrung 4 ist eine obere Lagerkassette 12 eingepaßt, wobei auch hier eine Presspassung bevorzugt wird, um die obere Lagerkassette 12 am Achsschenkel 2 festzulegen. In die obere Lagerkassette 12 ist ein oberer Zapfenabschnitt 13 des Achsschenkelbolzens 6 ebenfalls zweckmäßigerweise mit einer Konuspassung eingepreßt oder mit einer Presspassung eingesteckt bzw. eingepaßt, um die obere Lagerkassette 12 am Achsschenkelbolzen 6 festzulegen. In entsprechender Weise ist auch eine untere Lagerkassette 14 in die untere Lagerbohrung 5 eingepaßt, wobei in die untere Lagerkassette 14 ein unterer Zapfenabschnitt 15 des Achsschenkelbolzens 6 eingepaßt ist.

Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die obere Lagerbohrung 4 als offene Durchgangsbohrung ausgebildet, wobei die obere Lagerkassette 12 axial durch einen Sicherungsring 26 abgestützt ist, der seinerseits in einer Ringnut 27 am Achsschenkel 2 abgestützt ist. Die untere Lagerbohrung 5 ist im Unterschied dazu als Durchgangsbohrung ausgebildet, die mit einem entsprechenden Verschlußteil 16 axial verschlossen ist, um auch hier eine axiale Abstützung der unteren Lagerkassette 15 durch den Achsschenkel 2 zu erzielen.

Entsprechend den Fig. 1 und 2 weist jede der Lagerkassetten 12, 14 einen zylindrischen Außentopf 17 und einen konzentrisch dazu angeordneten, zylindrischen Innentopf 18 auf. Radial zwischen den Töpfen 17 und 18 ist ein Radiallager 19 angeordnet, womit sich eine Innenwand des Außentopfs 17 und eine Außenwand des Innentopfs 18 radial aneinander abstützen. Das Radiallager 19 ist beispielsweise durch ein Nadellager oder Gleitlager gebildet. Zwischen einem Boden 20 des Innentopfes 18 und einem Boden 21 des Außentopfes 17 ist ein Axiallager 22 angeordnet, derart, daß sich eine Außenseite des Innentopfbodens 20 an einer Innenseite des Außentopfbodens 21 über das Axiallager 22 abstützt. Ein solches Axiallager 22 kann beispielsweise durch eine Kunststoffgleitscheibe gebildet sein.

Zwischen Außentopf 17 und Innentopf 18 ist an einer den Böden 20 und 21 abgewandten Seite eine Ringöffnung 23 ausgebildet, die mit Hilfe von Dichtmitteln 24 abgedichtet ist. Durch diese Dichtmittel 24, die im wesentlichen radial wirken, kann eine hermetische Abdichtung des zwischen den Töpfen 17 und 18 eingeschlossenen Raumes realisiert werden. Auf diese Weise werden die in diesem Raum untergebrachten Lager, nämlich das Radiallager 19 und das Axiallager 22, gekapselt, wodurch einerseits ein Eintreten von Verunreinigungen in die Lager 19 und 22 und andererseits ein Schmiermittelaustritt aus den Lagern 19 und 22 wirksam vermieden werden kann.

In Fig. 1 ist für die obere Lagerkassette 12 eine spezielle Ausführungsform wiedergegeben, bei der die Dichtmittel 24' so ausgebildet sind, daß sie neben der Ringöffnung 23 der Lagerkassette 12 außerdem in der Maulöffnung 8 einen Spalt 28 abdichten, der sich zwischen dem Maul 3 und dem Starrachskörper 7 ausgebildet hat.

Da die Lagerkassette 12 bzw. 14 separat herstellbar ist, kann sie als komplett vormontiertes Bauteil im Rahmen eines Zusammenbaus in der Achsschenkelbolzenlagerung 1 montiert werden. Dabei ergeben sich produktionstechnische Vorteile, da sich die Herstellungs- und Montagetoleranzen der übrigen Bestandteile der Achsschenkelbolzenlagerung 1 nicht auf die Dichtwirkung der Dichtmittel 24 der Lagerkassette 12, 14 auswirken. Gleichzeitig müssen bei der Herstellung der Lagerkassette 12, 14 nur wenige Herstellungs- und Montagetoleranzen berücksichtigt werden, so daß mit relativ einfachen Mitteln eine hermetische Dichtheit für die Lager 19 und 22 realisiert werden kann. Insbesondere die Befüllung der Lagerkassette 12, 14 mit einer vorbestimmten Schmierstoffmenge kann bei einer externen Vormontage besonders präzise durchgeführt werden. Die externe Schmierstoffbefüllung kann insbesondere prozeßsicher realisiert werden, so daß eine vollständige Schmierstoffbefüllung gewährleistet werden kann. Die hermetische Dichtheit der Lagerung ermöglicht einerseits eine Lebensdauerschmierung und andererseits auch eine Trockenschmierung; in jedem Fall jedoch eine wartungsfreie Schmierung. Außerdem kann besonders einfach durch die Auswahl und Kombination der Axiallager 22 und Radiallager 19, z. B. Wälzlagerausführung oder Gleitlagerausführung, eine bestimmte Verlustreibung eingestellt werden, die durch gewünschte Lenkkräfte und Lenkeigenschaften vorgegeben sein kann.

Claims (10)

1. Achsschenkelbolzenlagerung bei einer Achse eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, mit einem maulförmigen radseitigen Achsschenkel (2), der mit seinem Maul (3) über einen Achsschenkelbolzen (6) schwenkbar an einem chassisseitigen Starrachskörper (7) angelenkt ist, wobei ein oberer Zapfenabschnitt (13) des Achsschenkelbolzens (6) über ein Radiallager (19) in einer oberen Lagerbohrung (4) im Maul (3) des Achsschenkels (2) gelagert ist, wobei ein unterer Zapfenabschnitt (15) des Achsschenkelbolzens über ein Radiallager (19) in einer unteren Lagerbohrung (5) im Maul (3) des Achsschenkels (2) gelagert ist, wobei ein Mittelabschnitt (11) des Achsschenkelbolzens in eine Bohrung (10) des Starrachskörpers (7) eingepaßt ist, wobei die Radiallager (19) jeweils von einem Außentopf (17) umfaßt sind, der in die zugehörige Lagerbohrung (4, 5) eingepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallager (19) jeweils in einer hermetisch dichten Lagerkassette (22, 14) ausgebildet sind, deren Außenseite der Außentopf (17) und deren Innenseite ein auf den jeweiligen Zapfenabschnitt (13, 15) aufgepaßter Innentopf (18) bildet, wobei sich Außentopf (17) und Innentopf (18) über das zugehörige Radiallager (19) aneinander abstützen, wobei eine von den Böden (20, 21) der Töpfe (17, 18) abgewandte und zwischen den Töpfen (17, 18) ausgebildete Ringöffnung (23) durch Dichtmittel (24) abgedichtet ist.

2. Achsschenkelbolzenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkassette (12, 14) ein Axiallager (22) enthält, wobei die Lagerkassette (12, 14) vom Achsschenkel (2) axial unterstützt ist.

3. Achsschenkelbolzenlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (22) zwischen einander zugewandten Böden (20, 21) der Töpfe (17, 18) angeordnet ist.

4. Achsschenkelbolzenlagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (22) durch eine Gleitscheibe gebildet ist.

5. Achsschenkelbolzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel (24) so ausgebildet sind, daß durch die Dichtmittel (24) auch ein in der Maulöffnung (8) vorhandener Spalt (28) zwischen Maul (3) und Starrachskörper (7) abgedichtet ist.

6. Achsschenkelbolzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallager (19) und/oder Axiallager (22) als schmierstofffreie Lager ausgebildet sind.

7. Achsschenkelbolzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallager (19) und die Axiallager (22) so ausgewählt und kombiniert sind, daß sich eine vorbestimmte Verlustreibung ergibt.

8. Achsschenkelbolzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkassetten (12, 14) vor ihrem Einbau in den Achsschenkel (2) mit einer Lebensdauerschmierung versehen sind.

9. Achsschenkelbolzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (1) in einem Kreuzgelenk, z. B. bei einer Gelenkwelle, ausgebildet ist.

10. Lagerkassette für eine Achsschenkelbolzenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.