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DE102007008325A1 - Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug - Google Patents

Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug Download PDF

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DE102007008325A1
DE102007008325A1 DE102007008325A DE102007008325A DE102007008325A1 DE 102007008325 A1 DE102007008325 A1 DE 102007008325A1 DE 102007008325 A DE102007008325 A DE 102007008325A DE 102007008325 A DE102007008325 A DE 102007008325A DE 102007008325 A1 DE102007008325 A1 DE 102007008325A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
joint
vehicle
axle
struts
suspension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007008325A
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Buhl
Friedhelm Langhorst
Sören KNOPP
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102007008325A priority Critical patent/DE102007008325A1/de
Priority to BRPI0807648-0A2A priority patent/BRPI0807648A2/pt
Priority to US12/526,839 priority patent/US20100025953A1/en
Priority to RU2009134319/11A priority patent/RU2009134319A/ru
Priority to KR1020097016880A priority patent/KR20090109555A/ko
Priority to PCT/DE2008/000193 priority patent/WO2008098550A1/de
Priority to CNA2008800050662A priority patent/CN101610925A/zh
Priority to JP2009549771A priority patent/JP2010517870A/ja
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Abstract

Es wird eine Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug, mit zwei einzelnen, in einer gemeinsamen Ebene ein Dreieck aufspannenden Fahrwerksstreben (1, 2) vorgestellt, an deren Enden je ein Gelenk (3, 4, 5, 6) einerseits mit dem Fahrzeugaufbau (7) und andererseits mit der Fahrzeugachse (8) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist zumindest achsseitig in die Fahrwerksstreben (1, 2) jeweils ein Axialzapfen (9) zur Verbindung der Fahrwerksstreben (1, 2) mit der Fahrzeugachse (8) eingesetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Gattungsgemäße Starrachsen für Nutzkraftfahrzeuge mit zwei einzelnen, in ihrer Neutrallage in einer gemeinsamen Ebene ein Dreieck aufspannenden Fahrwerksstreben, an deren Enden je ein Gelenk einerseits mit dem Fahrzeugaufbau und andererseits mit der Fahrzeugachse verbunden ist, sind beispielsweise aus der DE 43 38 651 A1 , der DE 101 18 623 A1 oder der US 5,458,359 bekannt. Darüber hinaus geht aus der DE 103 48 645 A1 eine Fahrwerksstrebe hervor, die einerseits ein Axialgelenk aufweist, dessen Anschlusszapfen koaxial zu der Längsmittenachse der Fahrwerksstrebe ausgerichtet ist. Auf der dem Axialgelenk gegenüberliegenden Seite weist diese Fahrwerksstrebe ein Molekulargelenk oder Molekularlager auf. Die Bezeichnung Molekularlager oder Molekulargelenk ist dabei synonym zu verstehen. Derartige Molekulargelenke oder Molekularlager verfügen über einen innerhalb eines Gehäuses gelagerten Gelenkzapfen. Dieser Gelenkzapfen ist in dem Gehäuse von einem Elastomerkörper umgeben. Charakteristisch bei Molekulargelenken oder Molekularlagern ist ihre Eigenschaft, die über den Gelenkzapfen oder die Fahrwerksstrebe eingeleiteten Bewegungen mittels des Elastomerkörpers zu dämpfen, sodass die Bezeichnung Molekularlager zutreffend ist. Da Molekularlager oder Molekulargelenke jedoch auch eine Relativbewegung der über den Elastomerkörper miteinander verbundenen Bauteile ermöglichen, kann ebenso von einem Molekulargelenk gesprochen werden. Der Elastomerkörper kann durch Vulkanisation mit dem Gehäuse und/oder mit dem Gelenkzapfen verbunden sein. Darüber hinaus sind Ausführungen bekannt, bei denen der Elastomerkörper keine fest haftende Verbindung mit dem Gehäuse und/oder dem Gelenkzapfen aufweist. Derartige Molekulargelenke kommen aufgrund ihrer dämpfenden und Schwingungen isolierenden Eigenschaften in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen in vielfältigen Varianten zum Einsatz.
  • Die in der zuletzt genannten Druckschrift offenbarte Fahrwerksstrebe wird als Längslenker zwischen einer Fahrzeugachse eines Nutzkraftfahrzeuges und dem Fahrzeugaufbau eingesetzt. Dabei ist das Axialgelenk am Fahrzeugaufbau befestigt. Bislang bekannte und im Einsatz befindliche Achskonzepte zur Führung von Starrachsen weisen achsseitig Molekulargelenke auf, bei denen die Gelenkzapfen quer zur Längsmittenachse der Fahrwerksstrebe ausgerichtet ist. Derartige Achskonzepte erfordern jedoch im Bereich der Fahrzeugachse einen erheblichen Bauraum. Zudem stellen sich aufgrund der Montage der Molekulargelenke der Fahrwerksstreben in einem Abstand zum geometrischen Achsmittelpunkt der Starrachse an den Fahrwerksstreben Momente ein, die es im Fahrbetrieb zu kompensieren gilt. Die am häufigsten verwendeten Fahrwerksstreben weisen zudem beiderseits ein Molekulargelenk auf, was ihre Herstellung insgesamt aufwändig und kostenintensiv gestaltet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug zu entwickeln, deren Fahrwerksstreben eine geringe Bauhöhe ermöglicht und die zudem in der Herstellung einfach und kostengünstig ist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen wiedergegeben.
  • Eine Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug mit zwei einzelnen, in einer gemeinsamen Ebene ein Dreieck aufspannenden Fahrwerksstreben, an deren Enden je ein Gelenk einerseits mit dem Fahrzeugaufbau und andererseits mit der Fahrzeugachse verbunden ist, wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass zumindest achsseitig in die Fahrwerksstreben jeweils ein Axialzapfen zur Verbindung der Fahrwerksstreben mit der Fahrzeugachse eingesetzt ist.
  • Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass ein geringerer Bauraum erforderlich ist, als dies bei Lösungen mit Molekulargelenken zur Verbindung der Fahrzeugachse mit den Fahrwerksstreben der Fall war. Die zur Anbindung der Fahrwerksstreben an die Fahrzeugachse erforderlichen Flansche können ebenfalls in ihrer Bauhöhe reduziert werden. Es besteht sogar die Möglichkeit, die Befestigungspunkte für die Fahrwerksstreben direkt in die Fahrzeugachse zu integrieren. Eine derartige Ausführung ist mit Molekulargelenken nicht umsetzbar. Durch die Reduzierung der Bauhöhe im Bereich der Fahrzeugachse ist es mit der erfindungsgemäßen Lösung beispielsweise möglich, das Fahrzeug insgesamt tiefer zu legen. Infolge der Vereinfachung erfindungsgemäßer Fahrwerksstreben für eine Starrachse können ferner einheitliche Bauteile und Baugruppen für unterschiedliche Anwendungsfälle eingesetzt werden. Damit lässt sich ein Baukastensystem schaffen, das eine Ausrichtung auf wenige, Standardbauteile ermöglicht. Es ergibt sich folglich neben der erheblichen Vereinfachung auch ein entscheidender Kostenvorteil.
  • Eine erste Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schnittpunkt der geometrischen Längsmittenachsen der Fahrwerksstreben in ihrer Neutrallage in unmittelbarer Nähe des geometrischen Achsmittelpunktes beziehungsweise der Mittellinie der Fahrzeugachse liegt. Durch eine derartige Ausführung der Anbindung der erfindungsgemäßen Fahrwerksstreben an eine Starrachse können störende Momente an den Bauteilen der Fahrwerkaufhängung beim Betrieb des Kraftfahrzeuges vermieden oder zumindest in entscheidendem Maße reduziert werden, was bedeutet, dass die mechanische Belastung der Fahrwerksstreben insgesamt verringert wird. Dabei wird der Weg verfolgt, die Anbindung der Fahrwerksstreben möglichst nah am Achsmittelpunkt beziehungsweise an der Mittellinie der Fahrzeugachse vorzusehen, wobei darunter auch eine in Fahrzeuglängsrichtung geringfügig vor oder hinter diesem Kreuzungspunkt gelegene Anordnung zu verstehen ist.
  • Der gleiche Vorteil, wie er zuvor bereits in Zusammenhang mit dem Schnittpunkt der geometrischen Längsmittenachsen erwähnt wurde, lässt sich erreichen, wenn der Schnittpunkt der geometrischen Längsmittenachsen der Fahrwerksstreben in ihrer Neutrallage lotrecht oberhalb des geometrischen Achsmittelpunktes beziehungsweise der Mittellinie der Fahrzeugachse liegt. Mit diesen zuvor genannten Ausführungen wird jeweils die Konstruktionslage der Fahrwerkstreben und insbesondere die Anbringung ihrer achsseitigen Gelenke möglichst nah an den Achsmittelpunkt beziehungsweise die Mittellinie der Fahrzeugachse herangebracht.
  • Eine andere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Mittelpunkt der Gelenkkugel des Axialzapfens des mit diesem gebildeten Axialgelenkes der Fahrwerksstreben in einer lotrecht durch die geometrische Mittellinie der Fahrzeugachse verlaufenden Ebene liegt. Bei einer derartigen Ausführung ist der geometrische Schnittpunkt der Längsmittenachsen der Fahrwerksstreben zwar hinter der Starrachse des Kraftfahrzeuges angeordnet. Jedoch ergibt sich hierbei der Vorteil, dass eine Nickbewegung, also ein Schwenken des Fahrzeugaufbaus um die Fahrzeugquerachse weitgehend verhindert oder zumindest spürbar reduziert werden kann. Eine darüber hinaus im Bereich dieses Lösungsvorschlages liegende Ausführungsvariante kann einen geringfügigen Abstand des Mittelpunktes der Gelenkkugel des Axialzapfens zu der lotrecht durch die geometrische Mittellinie der Fahrzeugachse verlaufenden Ebene aufweisen.
  • Vorteilhafterweise weisen die ein geometrisches Dreieck miteinander aufspannenden Fahrwerksstreben einen Winkel zwischen 45° und 60° auf, den sie miteinander einschließen. In diesem Bereich der Anordnung der Fahrwerksstreben zueinander bilden diese einen Dreiecklenker, der sowohl eine optimale Längs- als auch Querkraftabstützung der Starrachse des Nutzkraftfahrzeuges ermöglicht. Mit einer derartigen Achsführung können zusätzliche aufwändige Bauteile wie beispielsweise Panhardstäbe eingespart werden.
  • Mit Hinblick auf eine Vereinfachung der Achsführung der gesamten erfindungsgemäßen Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug wird entsprechend einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ferner vorgeschlagen, dass die Fahrwerksstreben einen insgesamt aus Guss hergestellten stangen- oder rohrförmigen Körper mit einem an zumindest einem seiner Enden ausgebildeten Gelenkgehäuse aufweisen. Die Fertigung derartiger Fahrwerksstreben ist im Vergleich zu den bekannten Schmiedeausführungen in entscheidendem Maße vereinfacht worden. Zudem kann durch eine derartige erfindungsgemäße Gestaltung die Zahl der Einzelteile entscheidend reduziert werden. In besonders vorteilhafter Weise eignet sich für den Gusskörper ein Kugelgraphitguss. Dieses Material verfügt nämlich neben einer optimalen Festigkeit auch über Schmierungseigenschaften, so dass es damit möglich ist, an den rohr- oder stangenförmigen Körper der Fahrwerksstrebe unmittelbar das oder die Gelenkgehäuse anzuformen.
  • Diesem Gedanken folgend wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Axialzapfen unmittelbar in die als Gelenkgehäuse ausgebildeten Teile der Fahrwerksstreben eingesetzt sind. Damit sind die Axialzapfen auch unmittelbar in dem Gelenkgehäuse gelagert. Hierbei spielen die bereits erwähnten Eigenschaften des Kugelgraphits eine wesentliche Rolle, die eine Schmierung der Lagerstelle in begrenzten Umfang ermöglichen. Damit konnte eine sehr robuste und einfach ausgeführte Lagerung des Axialzapfens geschaffen werden, die zudem extrem reibungsarm ausgeführt ist.
  • Je nach Anforderungen an die Fahrwerksstreben einer erfindungsgemäßen Starrachse kann es jedoch auch erwünscht oder erforderlich sein, in das Gelenkgehäuse wenigstens eine Lagerschale aus Kunststoff oder Metall zur Aufnahme einer Gelenkkugel des Axialzapfens einzusetzen.
  • Weiterhin ist es sowohl bei der unmittelbaren Lagerung des Axialzapfens im Gelenkgehäuse der Fahrwerksstrebe als auch bei der Lagerung des Axialzapfens innerhalb einer Lagerschale möglich, zusätzlich in das Gelenkgehäuse wenigstens ein Dämpfungselement einzubringen. Dieses vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff wie beispielsweise Gummi bestehende Dämpfungselement ist dazu geeignet, Schwingungen der relativ zueinander bewegbaren Einzelteile einer derartigen Fahrwerksstrebe zu absorbieren.
  • Jede der zuvor genannten Ausführungen der Lagerung des Axialzapfens kann ferner durch eine in dem Gelenkgehäuse oder in der Lagerschale vorgesehene Gleitschicht in seinen Reibungseigenschaften verbessert werden.
  • Ein weiterführender Gedanke der Erfindung geht dahin, dass sowohl die einen Dreiecklenker bildenden Fahrwerksstreben als auch zusätzliche in der Höhenlage zu den Fahrwerksstreben abweichend einerseits an der Fahrzeugachse und andererseits an dem Fahrzeugaufbau befestigte Längslenker über je ein als Axialgelenk ausgeführtes Gelenk an der Fahrzeugachse befestigt sind. Damit lässt sich das erfindungsgemäße Prinzip nicht nur für die eingangs beschriebene Ausführung der Fahrwerksstreben im Sinne einer Dreiecklenkeranordnung anwenden, sondern es ist auch auf weitere Lenker zur Führung der Starrachse eines Nutzkraftfahrzeuges übertragbar.
  • Neben der erwähnten Ausführung mit je einem Axialgelenk an der Fahrwerksstrebe liegen auch Lösungen im Sinne der Erfindung, bei denen beiderseits der Fahrwerksstrebe jeweils ein Axialgelenk vorhanden ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.
  • Es zeigen:
  • 1: eine Ansicht von oben auf eine Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug,
  • 2: die Ansicht gemäß dem Pfeil II aus 1 auf die in der 1 gezeigte Starrachse,
  • 3: eine Ansicht der Starrachse entsprechend dem Pfeil III in 2, also von der Unterseite des Fahrzeugs her,
  • 4: schematisch vereinfacht eine erste mögliche Anordnung einer Fahrwerksstrebe auf einer erfindungsgemäßen Starrachse,
  • 5: eine weitere Möglichkeit der Anordnung einer Fahrwerksstrebe auf einer erfindungsgemäßen Starrachse,
  • 6: ausschnittsweise und im Schnitt eine Fahrwerksstrebe zur Anwendung in einer erfindungsgemäßen Starrachse als Einzelteildarstellung.
  • Die in der 1 gezeigte Ansicht einer Starrachse von der Fahrzeugoberseite her, also von oben, zeigt zwei in einer gemeinsamen Ebene ein Dreieck miteinander aufspannende Fahrwerksstreben 1 und 2. Die Fahrwerksstreben 1 und 2 verfügen über je ein Gelenk an jedem ihrer Enden. In der 1 sind die achsseitigen Gelenke 3 und 4 der Fahrwerksstreben 1 und 2 gezeigt. Die am Fahrzeugaufbau 7 montierten, gegenüberliegenden Gelenke 5 und 6 der Fahrwerksstreben 1 und 2 sind in dieser Darstellung nicht erkennbar. Der Fahrzeugaufbau 7 ist hier als ein in sich geschlossener Rahmen (Chassis) ausgeführt. Die Axialzapfen der Gelenke 3 und 4 der Fahrwerksstreben 1 und 2 sind in einen auf der Fahrzeugachse 8 montierten Flansch eingeschraubt. In der Höhenlage abweichend zu der Befestigung der Fahrwerksstreben 1 und 2 sind unterhalb der Fahrzeugachse 8 ferner zwei Längslenker 17 und 18 montiert, die einerseits mit der Fahrzeugachse und andererseits mit dem Fahrzeugaufbau 7 verbunden sind. Zum Ausgleich von Wankbewegungen dient ferner ein Stabilisator 21.
  • Die in der Höhenlage abweichend voneinander erfolgte Befestigung der Fahrwerksstreben 1 und 2 sowie der Längslenker 17 und 18 an der Fahrzeugachse 8 geht anschaulicher aus der Darstellung in 2 hervor. In dieser Figur ist ferner ein Pfeil I eingezeichnet, der die Ansicht der Starrachse gemäß der Darstellung in 1 zeigt. Das Axialgelenk 3 der hier sichtbaren Fahrwerksstrebe 1 ist unmittelbar in einen auf der Fahrzeugachse 8 befestigten Flansch eingeschraubt. Auf der gegenüberliegenden Seite der Fahrwerksstrebe 1 weist diese ein Molekulargelenk 5 auf, welches mit dem Fahrzeugaufbau 7 verbunden ist. Zur Verbesserung der Fahreigenschaften der in 2 gezeigten Starrachse weist diese ferner einen Stoßdämpfer 26 auf. Darüber hinaus ist ein Stabilisator 21 unterhalb der Fahrzeugachse 8 entlang geführt, der durch einen Verbindungslenker 22 sowie einen Halter 24 mit dem Fahrzeugaufbau 7 verbunden ist. Bei der gezeigten Ausführungsvariante verfügt der Längslenker unterhalb der Fahrzeugachse 8 achsseitig ebenfalls über ein Axialgelenk 19. Dieses Axialgelenk 19 ist in einen geeigneten Flansch der Fahrzeugachse 8 eingeschraubt. Der Lenker 17 weist auf der dem Axialgelenk 19 gegenüberliegenden Seite ein nicht näher bezeichnetes Molekulargelenk auf.
  • Die Ansicht der Starrachse in 3 entspricht der Richtung des Pfeils III in 2. Hieraus wird noch einmal die Anordnung des Stabilisators 21 deutlich. Dieser verbindet den in Fahrzeugrichtung linken mit dem rechten Teil des als Chassis ausgeführten Fahrzeugaufbaus 7 miteinander. Durch den Stabilisator werden Verschränkungen der Achse wie sie zum Beispiel beim Durchfahren einer Kurve entstehen, ausgeglichen. Aus der 3 geht ferner die Anbringung der Längslenker 17 und 18 über je ein Axialgelenk 19 beziehungsweise 20 an je einem Flansch der Fahrzeugachse 8 hervor. Da die Längslenker 17 und 18 unterhalb der Fahrzeugachse 8 montiert sind und die Fahrwerksstreben 1 und 2 oberhalb der Fahrzeugachse 8, ist in der Ansicht der 3 die Erkennbarkeit der Fahrwerksstreben 1 und 2 eingeschränkt.
  • Die 4 zeigt schließlich eine erste mögliche Anordnung der Fahrwerksstrebe 1 an der Fahrzeugachse 8. Die Fahrwerksstrebe 1 verfügt hierbei über ein Gelenk 3, das als Axialgelenk ausgeführt ist. Auf der dem Axialgelenk 3 gegenüberliegenden Seite weist die Fahrwerksstrebe 1 ein Molekulargelenk 5 auf. Der Axialzapfen 9 des Axialgelenkes 3 der Fahrwerksstrebe 1 weist hier in seiner nicht ausgelenkten Position eine Längsmittenachse auf, die koaxial zur Längsmittenachse 10 der Fahrwerksstrebe 1 verläuft. Ebenso kann der Axialzapfen 9 jedoch in seiner neutralen Einbaulage winklig in Bezug zur Längsmittenachse 10 angeordnet sein. Die Besonderheit der Anbringung der Fahrwerksstrebe 1 in 4 besteht nun darin, dass die Befestigung des Axialzapfens 9 an einem Flansch 28 der Fahrzeugachse 8 derart erfolgt, dass die Verlängerung der Längsmittenachse 10 der Fahrwerksstrebe oberhalb des Achsmittelpunktes MA einen Schnittpunkt SL mit der Mittellinie 11 der Fahrzeugachse 8 aufweist.
  • Durch eine derartige Befestigung der Fahrwerksstrebe 1 an der Fahrzeugachse 8 wird eine ebenso optimale Führung der Fahrzeugachse über die Fahrwerksstreben erreicht, wie dies auch mit einer weiteren Variante der Anbringung der Fahrwerksstrebe 1 an der Fahrzeugachse 8 gemäß 5 möglich ist. Hierbei wird die Fahrwerksstrebe 1 derart an der Fahrzeugachse 8 befestigt, dass der Gelenkkugelmittelpunkt MG des als Kugelzapfen ausgeführten Axialzapfens 9 unmittelbar mit der Mittellinie 11 der Fahrzeugachse 8 zusammenfällt und auf eine gemeinsame Ebene projiziert in unmittelbarer Nähe des geometrischen Achsmittelpunktes MA liegt. Die Anbringung des Axialzapfens 9 erfolgt wiederum am Flansch 28 der Fahrzeugachse 8. In den 4 und 5 ist zur Darstellung der gespreizten Anordnung der Fahrwerksstreben 1 und 2 ein Winkel α angegeben, der bevorzugt zwischen 45° und 60° beträgt. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt α = 50°. Aus Vereinfachungsgründen ist in den Darstellungen der 4 und 5 jeweils nur eine der beiden symmetrisch angeordneten Fahrwerksstreben 1 und 2 gezeigt.
  • Der mögliche Aufbau einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante einer Fahrwerksstrebe 1 zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Starrachse geht aus der 6 hervor. Dabei ist zu bemerken, dass die Fahrwerksstrebe 1 insgesamt aus einem einteiligen Gussbauteil besteht, wobei hierfür als Werkstoff ein Kugelgraphitwerkstoff zum Einsatz kommt. An den Enden der Fahrwerksstrebe 1 sind im Anschluss an den stangenförmigen Körper 12 jeweils Gelenkgehäuse 13 beziehungsweise 14 angeformt. Somit kann die Fahrwerksstrebe 1, bestehend aus dem stangenförmigen Körper 12 und den Gelenkgehäusen 13 und 14 als ein einstückiges Bauteil in einem Guss hergestellt werden. Am Beispiel der in der 6 im Schnitt vereinfacht dargestellten Fahrwerksstrebe 1 kann der Aufbau der Gelenke 3 und 5 näher erläutert werden. Das Gelenk 3 ist als ein Axialgelenk ausgeführt. Es weist einen Axialzapfen 9 auf. Dieser über eine Gelenkkugel 15 verfügende Axialzapfen 9 ist mit der Gelenkkugel 15 unmittelbar in eine geeignete Ausnehmung des Gelenkgehäuses 13 der Fahrwerksstrebe 1 eingesetzt, so dass hierbei eine Lagerschale entbehrlich ist. Zur Dämpfung von Schwingungen und zur Verbesserung der elastischen Eigenschaften ist in dem Gelenkgehäuse 13 eine Ausnehmung vorhanden, in die ein Dämpfungselement 16 eingefügt ist. Zum Verschluss der Gehäuseöffnung des Gelenkgehäuses 13 dient ein Verschlussring 29, der mit seiner Innenmantelfläche unmittelbar an der Gelenkkugel 15 zur Anlage kommt und somit gleichfalls eine metallisches Widerlager für die Gelenkkugel 15 bildet. Auf der der Gelenkkugel 15 gegenüberliegenden Seite weist der Verschlussring 29 eine Schulter auf, gegen die sich ein Umformabschnitt 30 des Gelenkgehäuses 13 anlegt. Die Verformung dieses Umformabschnittes 30 erfolgt nach der Montage der Kugelgelenkbauteile. Der Verschlussring 29 kann jedoch auch auf andere Weise in dem Gehäuse 13 fixiert werden. Nur beispielhaft sei an dieser Stelle eine Verschraubung erwähnt. Ferner dient der Verschlussring 29 mit einer außerhalb des Gelenkgehäuses 13 an seiner Außenmantelfläche vorhandenen Nut zur Anlage des Randes eines, die inneren Gelenkbauteile abdichtenden Dichtungsbalges 31. Der zweite Rand des Dichtungsbalges 31 liegt unmittelbar an dem Axialzapfen 9 an. Beide Randabschnitte des Dichtungsbalges 31 sind zur Fixierung und Verbesserung der Dichtwirkung mittels nicht näher bezeichneter Spannringe an dem genannten Bauteil festgelegt. Zur Verbindung des Axialzapfens 9 mit einem Anschlussflansch 28 der Fahrzeugachse 8 verfügt der Axialzapfen 9 endseitig über ein Anschlussgewinde 32. Auf der dem Axialgelenk 3 gegenüberliegenden Seite ist an der Fahrwerksstrebe 1 ein Molekulargelenk 5 vorhanden. Dieses Molekulargelenk ist durch ein nahezu kreiszylinderförmiges Gehäuse 14 gekennzeichnet. In eine in das Gelenkgehäuse 14 eingebrachte Durchgangsbohrung ist ein Elastomerkörper 33 eingesetzt. Dieser im vorliegenden Beispiel mehrschichtig und mit Zwischenlagen zur Verbesserung der Stützeigenschaften versehene Elastomerkörper 33 nimmt einen Anschlusszapfen 34 auf, der hierbei als ein Zylinderzapfen ausgeführt wurde. Von Bedeutung ist bei dem gezeigten Molekulargelenk, dass der Anschlusszapfen 34 eine Längsmittenachse aufweist, die quer zur Längsmittelachse 10 der Fahrwerksstrebe 1 verläuft, wie dies für Molekulargelenke und deren Befestigung an Fahrzeugachsen beziehungsweise am Fahrzeugaufbau charakteristisch ist.
  • 1
    Fahrwerksstrebe
    2
    Fahrwerksstrebe
    3
    Gelenk
    4
    Gelenk
    5
    Gelenk
    6
    Gelenk
    7
    Fahrzeugaufbau (Chassis)
    8
    Fahrzeugachse
    9
    Axialzapfen
    10
    Längsmittenachse der Fahrwerksstrebe
    11
    Mittellinie der Fahrzeugachse
    12
    stangen- oder rohrförmiger Körper
    13
    Gelenkgehäuse
    14
    Gelenkgehäuse
    15
    Gelenkkugel
    16
    Dämpfungselement
    17
    Längslenker
    18
    Längslenker
    19
    Axialgelenk
    20
    Axialgelenk
    21
    Stabilisator
    22
    Verbindungslenker
    23
    Verbindungslenker
    24
    Halter
    25
    Halter
    26
    Stoßdämpfer
    27
    Stoßdämpfer
    28
    Flansch
    29
    Verschlussring
    30
    Umformabschnitt
    31
    Dichtungsbalg
    32
    Anschlussgewinde
    33
    Elastomerkörper
    34
    Anschlusszapfen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4338651 A1 [0002]
    • - DE 10118623 A1 [0002]
    • - US 5458359 [0002]
    • - DE 10348645 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Starrachse für ein Nutzkraftfahrzeug, mit zwei einzelnen, in einer gemeinsamen Ebene ein Dreieck aufspannenden Fahrwerksstreben (1, 2), an deren Enden je ein Gelenk (3, 4, 5, 6) einerseits mit dem Fahrzeugaufbau (7) und andererseits mit der Fahrzeugachse (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest achsseitig in die Fahrwerksstreben (1, 2) jeweils ein Axialzapfen (9) zur Verbindung der Fahrwerksstreben (1, 2) mit der Fahrzeugachse (8) eingesetzt ist.
  2. Starrachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (SL) der geometrischen Längsmittenachsen (10) der Fahrwerksstreben (1, 2) in ihrer Neutrallage in unmittelbarer Nähe des geometrischen Achsmittelpunktes (MA) beziehungsweise der Mittellinie (11) der Fahrzeugachse (8) liegt.
  3. Starrachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (SL) der geometrischen Längsmittenachsen (10) der Fahrwerksstreben (1, 2) in ihrer Neutrallage lotrecht oberhalb des geometrischen Achsmittelpunktes (MA) beziehungsweise der Mittellinie (11) der Fahrzeugachse (8) liegt.
  4. Starrachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der Gelenkkugel (MG) des Axialzapfens (9) des mit diesem gebildeten Axialgelenkes (3, 4) der Fahrwerksstreben (1, 2) in einer lotrecht entlang der geometrische Mittellinie (11) der Fahrzeugachse (8) verlaufenden Ebene liegt.
  5. Starrachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein geometrisches Dreieck miteinander aufspannenden Fahrwerksstreben (1, 2) einen Winkel () zwischen 45° und 60° miteinander einschließen.
  6. Starrachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrwerksstreben (1, 2) einen insgesamt aus Guss hergestellten, stangen- oder rohrförmigen Körper (12) mit einem an zumindest einem seiner Enden ausgebildeten Gelenkgehäuse (13, 14) aufweisen.
  7. Starrachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialzapfen (9) unmittelbar in die als Gelenkgehäuse (13) ausgebildeten Teile der Fahrwerksstreben (1, 2) eingesetzt sind.
  8. Starrachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gelenkgehäuse (13) wenigstens eine Lagerschale aus Kunststoff oder Metall zur Aufnahme der Gelenkkugel (15) des Axialzapfens (9) eingesetzt ist.
  9. Starrachse nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gelenkgehäuse (13) wenigstens ein Dämpfungselement (16) aus einem Elastomerwerkstoff eingesetzt ist.
  10. Starrachse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gelenkgehäuse (13) oder in der Lagerschale wenigstens eine Gleitschicht vorhanden ist.
  11. Starrachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die einen Dreiecklenker bildenden Fahrwerksstreben (1, 2), als auch in der Höhenlage zu den Fahrwerksstreben (1, 2) abweichend einerseits an der Fahrzeugachse (8) und andererseits an dem Fahrzeugaufbau (7) befestigte Längslenker (17, 18) über ein als Axialgelenk (19, 20) ausgeführtes Gelenk an der Fahrzeugachse (8) befestigt sind.
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