DE60213586T2

DE60213586T2 - Lenkbare radaufhängung

Info

Publication number: DE60213586T2
Application number: DE60213586T
Authority: DE
Inventors: Jesko-Henning Tanke; Rico Dittmar; Jan Hendrikus KAPAAN; Norbert Huhn; Sven Gothberg
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: WO2002096742A1; NL1018191C2; US20040183270A1; DE60213586D1; JP2004521820A; CN1529671A; EP1390251A1; EP1390251B1; KR20040010665A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lenkbares Radmodul für Lastwagen mit einem Radträger, der mit einem Achszapfen und einer Achsschenkelvorrichtung sowie einer Hilfsvorrichtung versehen ist, die an dem Radträger angebracht ist, wobei die Hilfsvorrichtung mit wenigstens Teilen für eine Bremse versehen ist.
Solch ein lenkbares Radmodul ist in der GB-A-378.164 beschrieben. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes lenkbares Radmodul zur Verfügung zu stellen, das einen weniger komplizierten Aufbau hat und das derart mit Grundelementen ausgestattet ist, daß das Modul durch einfaches Hinzufügen der Komponenten, die für bestimmte Anwendungen benötigt werden, vervollständigt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Achszapfen ein konisch oder zylindrisch geformtes Ende besitzt, an dessen freiem Ende ein Schraubenbereich vorgesehen ist, und die Achsschenkelvorrichtung eine entsprechend konisch oder zylindrisch geformte Bohrung aufweist, an deren innerem Ende ein entsprechender Schraubenmutternbereich vorgesehen ist.
Das konisch geformte Ende kann auch aus einer geschlitzten konischen Hülse bestehen, die auf ein zylindrisches Achszapfenende geschraubt ist. Zylindrische Zentriermittel können ebenfalls in Betracht gezogen werden.
Der Achszapfen für beispielsweise einen Lastwagen oder Anhänger kann entweder massiv oder hohl ausgebildet sein mit mechanischen an beiden Enden, um das sich drehende Ende oder das sich nicht drehende Ende mit angetriebenen oder nicht angetriebenen Bauelementen zu verbinden. In Anbetracht der vorgesehenen Anwendung in einem lenkbaren Radmodul mit bei spielsweise einem sich drehenden äußeren Ring eines Radlagers kann der Achszapfen zwei gegenseitig beabstandeten Laufbahnen für Radlagermittel aufweisen. Vorzugsweise verfügen die Radlagermittel über zwei konische Lager und die Laufbahnen des Achszapfens sind in Bezug zu einer Ebene, die senkrecht zu der Achse des Achszapfens verläuft, symmetrisch angeordnet.
Weiter kann der Radträger einen Montageteil und die Hilfsvorrichtung eine Montageöffnung aufweisen, die auf dem Montageteil in solcher Weise montiert ist, daß der Achszapfen an einer Seite der Hilfsvorrichtung und die Achsschenkelvorrichtung an der anderen Seite der Hilfsvorrichtung vorsteht. Eine kompakte, steife und leichte Konstruktion wird dadurch erreicht, daß der Radträger und die Achseinheit miteinander verschraubt werden.
Die Hilfsvorrichtung kann zwei Befestigungsohren für eine Bremse aufweisen, wobei die Befestigungsohren und Schraubenlöcher auf gegenüberliegenden Seiten einer durch die Achszapfenachse definierten Ebene angeordnet sind. Vorzugsweise weist der Radträger einen Grundkörper auf, der die Stützlager zur Aufnahme der Achsschenkel trägt. Das obere und das untere Stützlager des Achszapfens können aus einem Rollen-, Kugel-, einem selbstzentrierenden Lager oder einem Gleitlager oder aus einer Kombination von diesen bestehen. Der Grundkörper trägt den Achszapfen, der von den Stützringen weg weist.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
1 eine Ansicht eines zerlegten lenkbaren Radmoduls für Lastwagen;
2 eine Ansicht eines zusammengebauten Moduls;
3 einen Querschnitt durch das lenkbare Radmodul für Lastwagen nach 2 einschließlich einer Achsschenkel/Gehäuse-Verbindung mit einem Aufhängungskörper;
4 eine Stirnansicht des lenkbaren Radmoduls für Lastwagen;
5 eine geteilte Ausführungsform der Hilfsvorrichtung und
6 eine weitere Ausführungsform.
Das in den Abbildungen gezeigte lenkbare Radmodul für Lastwagen weist einen Radträger 1 und eine Hilfsvorrichtung 2 auf. Der Radträger besitzt sowohl einen Achszapfen 3 als auch eine Achsschenkelvorrichtung 4. Wie in dem Querschnitt in 3 gezeigt, umfaßt die Achsschenkelvorrichtung einen Grundkörper 5, auf dessen einer Seite zwei koaxiale Stützringe 6, 7 vorgesehen sind. Diese koaxialen Stützringe tragen die Achsschenkellager 8, 9, mittels welcher der Achsschenkel 10 drehbar gehalten ist. Der Achsschenkel 10 ist selbst mit der Radaufhängung des Lastwagens verbunden. Die Aufhängung besitzt einen Aufhängungskörper 41, der eine Buchse 40 aufweist, in welcher der konisch geformte Teil 31 des Achsschenkels 10 sitzt. Der Achsschenkel 10 ist in Bezug auf die Lager 7, 8 mittels Muttern 35 und Gewindeenden 34 des Achsschenkels gehalten.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 5 steht der Achszapfen 3 vor. In der Nähe eines Verbindungsbereichs zwischen der Achse 3 und dem Grundkörper 5 ist ein Montageteil 11 vorgesehen, das formschlüssig in die Bohrung 12 paßt, die in der Hilfsvorrichtung 2 vorgesehen ist. Dadurch wird eine stabile Lage der Hilfsvorrichtung 2 in Bezug zu dem Radträger 1 erreicht.
Mit Hilfe von Schrauben (nicht gezeigt), die in den Löchern 13, 14 der Hilfsvorrichtung 2 und in den Gewindebohrungen 15, 16 des Radträgers 1 aufzunehmen sind, können diese Komponenten fest miteinander verklemmt werden.
Der Achszapfen kann als eine Einheit mit dem Grundkörper 5 ausgeführt sein. Jedoch stellt der in der Ausführungsform gezeigte Achszapfen 3 ein separates Bauelement dar, der an seinem dem Grundkörper 5 zugewandten Ende sowohl mit einem konisch geformten Bereich 17 als auch einem Schraubgewinde 18 ausgebildet ist. Der Grundkörper 5 hat zudem eine dazu passende Bohrung 19, die in die mit Gewinde versehene Bohrung 20 übergeht.
Durch Drehen des Achszapfens 3 ziehen die Gewindebereiche 20 die konisch geformten Bereiche 17, 19 fest zusammen, um so einen festen Sitz des Achszapfens in Bezug zu dem Grundkörper 5 zu gewährleisten. Eine Sicherungsvorrichtung (nicht gezeigt) kann zum Sichern des Achszapfens 3 in Bezug zu dem Grundkörper 5 eingesetzt werden.
Der Achszapfen trägt außerdem Laufbahnen 21, 22, die einen Teil der Radlager 27, 28 bilden, die ferner eine Anzahl von Wälzkörpern 23, 24 und äußere Lagerringe 25 beziehungsweise 26 aufweisen.
Die Hilfsvorrichtung 2 nach 1 bis 5 ist sowohl mit einem integralen Lenkhebel 30 als auch mit integralen Befestigungsohren 29 zum Montieren eines Bremsstellglieds versehen. Gemäß der Ausführungsform nach 5 kann die Hilfsvorrichtung 2 aus zwei Hälften 36, 37 bestehen. Die obere Hälfte 36 kann Bremsfunktionen aufweisen, die niedrigere Hälfte 37 beispielsweise Lenkfunktionen. Diese Ausführungsform erlaubt eine Montage, wenn der Radflansch größer als der Mittenringdurchmesser in dem Gelenk ist.
Weiter kann ein zweiter, lösbarer Lenkhebel 41 für Zwecke einer Servolenkung vorgesehen sein, wie in 2, 4 und 5 gezeigt. Dieser Hebel kann mittels Schrauben 42 befestigt sein. Bei der Ausführungsform nach 4 und 5 ist der Hebel 41 mit den Schrauben (nicht gezeigt) befestigt, mit denen auch der Bremssattel befestigt ist.
Die Ausführungsform nach 6 zeigt das Modul in einer Explosionszeichnung in Analogie zu der Ausführungsform nach 1. In dieser Ausführungsform ist die Hilfsvorrichtung 2 mit zwei integrierten mechanischen Stellgliedern 44 versehen, von denen nur die Stellgliedköpfe sichtbar sind. Die mechanischen Stellglieder können beispielsweise in bekannter Weise durch Wandungen durchgehende Stellglieder aufweisen.
Weiter weist die Hilfsvorrichtung 2 einen integrierten Motor 42 auf, der ein hydraulischer, pneumatischer, oder elektrischer Motor sein kann. Der Motor 42 treibt die Stellglieder 44 über ein an sich bekanntes Übersetzungsgetriebe 43 an, das ebenso in die Hilfsvorrichtung 2 integriert ist.

Claims

Lenkbares Radmodul für Lastwagen mit einem Radträger (1), der mit einem Achszapfen (3) und einer Achsschenkelvorrichtung (4) sowie einer Hilfsvorrichtung (2) versehen ist, die an dem Radträger (1) angebracht ist, wobei die Hilfsvorrichtung (2) mit wenigstens Teilen (29; 42-44) für eine Bremse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Achszapfen (3) ein konisch oder zylindrisch geformtes Ende (17) besitzt, an dessen freiem Ende ein Schraubenbereich (18) vorgesehen ist, und die Achsschenkelvorrichtung eine entsprechend konisch oder zylindrisch geformte Bohrung (19) aufweist, an deren innerem Ende ein entsprechender Schraubenmutternbereich (20) vorgesehen ist.
Modul nach Anspruch 1, bei welchem die Befestigungsmittel eine Zentrierungs-/Zentralbolzenverbindung aufweisen.
Modul nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Befestigungsmittel eine konische Hülse mit einem Hülsengewinde an einer zylindrischen Verbindung aufweisen.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem Sicherungsmittel zum Sichern der Befestigungsmittel (17, 19; 18, 20) vorgesehen sind.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Achszapfen (3) massiv ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Achszapfen eine Durchgangsbohrung aufweist, beispielsweise zur Aufnahme der Antriebswelle eines angetriebenen Rades.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Achszapfen aus zwei oder mehr dauerhaft verbundenen Teilen besteht.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Achszapfen (3) zwei zueinander beabstandete Laufbahnen (21, 22) für Radlagermittel (27, 28) aufweist.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Radlagermittel (27, 28) Rollenlager, Kugellager oder eine Kombination aus diesen aufweisen.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Radträger (1) einen Montageteil (11) und die Hilfsvorrichtung (2) eine Montagebohrung (12) aufweist, die auf dem Montageteil (11) in solcher Weise montiert ist, daß der Achszapfen (3) an einer Seite der Hilfsvorrichtung (2) und die Achsschenkelvorrichtung (4) an der anderen Seite der Hilfsvorrichtung (2) vorsteht.
Modul nach Anspruch 10, bei welchem der Radträger (1) und die Hilfsvorrichtung (2) verschraubt sind.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Hilfsvorrichtung (2) eine Lenkvorrichtung trägt, beispielsweise einen Hebel (30).
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Hilfsvorrichtung (2) zwei Befestigungsohren (29) für eine Bremse aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten einer durch die Achszapfenachse definierten Ebene angeordnet sind.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Hilfsvorrichtung (2) eine hydraulische, pneumatische, oder elektromechanische Bremse oder eine Kombination aus diesen trägt.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Radträger (1) einen Grundkörper (5) aufweist, der zwei koaxiale Stützringe (6, 7) zur Aufnahme von Lagern zur Lagerung des Achsschenkels trägt.
Modul nach Anspruch 15, bei welchem die Lager ein Rollenlager, Kugellager und/oder ein Gleitlager aufweisen.
Modul nach Anspruch 15 oder 16, bei welchem der Grundkörper (5) den Achszapfen (3) trägt, der von den Stützringen (6, 7) wegweist.
Modul nach Anspruch 15 oder 16, bei welchem die Hilfsvorrichtung aus metallischem, nichtmetallischem oder Kompositmaterial hergestellt oder durch Sintermetalltechniken gefertigt ist.
Modul nach Anspruch 15 oder 16, bei welchem der Radträger aus metallischen, nicht-metallischem oder Komposit material hergestellt oder durch Sintermetalltechniken gefertigt ist.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Modul Sensoren zum Überwachen von Lagerdrehzahl, Lagerbelastung, Winkelverlagerung, Temperatur, ABS-Bremsanlage oder dergleichen einschließt.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Achsschenkelvorrichtung (4) einen Achsschenkel (10) aufweist, der Befestigungsmittel (40) für eine Aufhängungsstütze (41) besitzt.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Hebel (41) einer Servolenkung mit dem Achszapfen und der Achsschenkelvorrichtung verbunden ist.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Hilfsvorrichtung (2) mit Befestigungsmitteln (29) zur Montage von Bremsmitteln versehen ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei welchem die Hilfsvorrichtung (2) mit wenigstens einem integrierten Aktuator (44) für Bremsmittel versehen ist.
Modul nach Anspruch 24, bei welchem die Hilfsvorrichtung (2) mit einem Motor zum Antreiben des wenigstens einen Aktuators (44) versehen ist.
Modul nach Anspruch 25, bei welchem der Motor (42) pneumatisch oder hydraulisch arbeitet.
Modul nach Anspruch 25, bei welchem der Motor (42) aus einem Elektromotor besteht.
Motor nach einem der Ansprüche 24 bis 27, bei welchem die Hilfsvorrichtung (2) ein Untersetzungsgetriebe (43) aufweist.