Gelenk- und/oder Iageremne 11

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Gelenk- und/oder Lagereinheit mit zumindest zwei in einem Gabelkopf zusammengeführten Lenkern, wobei dem Gabelkopf ein Aufnahmebereich für ein Gelenk oder Lager zugeordnet ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer oder mehreren derartigen Gelenk- und/oder Lagereinheit (en) , insbesondere in Fahrwerks- und/oder Lenkungst ei 1 en .

Es ist bekannt, für viele E in s at z z weck e , insbesondere in Fahrwerks- und Lenkungsbereichen von Kraftfahrzeugen, sogenannte Dr ei ecklenker vorzusehen, bei denen zwei Lenker V- förmig aufeinander zulaufen und dabei in einen Aufnahmebereich münden. Dieser kann zur Aufnahme eines Gelenks oder Lagers dienen und zum Beispiel an einer Achse festgelegt sein, um diese über den Dreiecklenker beweglich an einer Karosserie oder einem Fahrzeugrahmen zu halten.

Die aufeinander zulaufenden Enden der Lenker müssen aneinander gehalten werden, wozu zum Beispiel gemäß der DE 10219708 Al separate Bolzen vorgesehen sind, die die Lenkerenden axial durchgreifen und diese dadurch aneinander sichern. Eine solche Lösung ist jedoch in der Montage sehr aufwendig.

Aus der DE 19932678 Al ist hingegen eine Lösung bekannt, bei der die beiden Lenkerenden mit einem Zentralgehäuse verbunden sind, das die Aufnahmeeinheit umfasst. Diese Gehäuse sind zum Beispiel als separate Schmiede- oder Gussteile ausgebildet und mit den beiden Lenkerenden in einer vorgegebenen

Anschlussgeometrie verbindbar. Will man den Winkel der Lenker zueinander oder den Durchmesser der Aufnahme für ein Gelenk oder Lager in dem Zentralgehäuse ändern, ist dafür jeweils ein eigenes Zentralgehäuse mit einer passenden Geometrie

vorzusehen. Eine solche Lösung ist daher unflexibel und erfordert einen erheblichen Vorrat an unterschiedlichen Teilen und dadurch bedingt hohe Lager- und Werkzeugkosten.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Gelenk- oder Lagereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2, einen Bausatz mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die weiteren Ansprüche 3 und 5, 7 bis 11 und 13 verwiesen.

Mit der Erfindung ist eine Verminderung der Anzahl der benötigten Varianten erreicht. Dadurch, dass der Gabelkopf aus einer ersten, den Aufnahmebereich umfassenden Baueinheit und einer zweiten, eine Gabelung zu den Lenkern umfassenden Baueinheit gebildet ist, können diese erste Baueinheit, im folgenden auch als Aufnahmeeinheit, und die zweite Baueinheit, im folgenden auch als Gabelungse inheit bezeichnet, bei der Montage beliebig miteinander kombiniert werden. Waren bisher zum Beispiel neun verschiedene Gabelköpfe vorzuhalten, wenn man drei verschiedene öffnungswinkel der Lenker gegeneinander und drei verschiedene Durchmesser der Aufnahme für das Lager oder Gelenk haben wollte, so sind es jetzt durch die freie Kombinierbar keit nur noch sechs. Dadurch ist die Logistik erheblich erleichtert, es müssen zudem weniger verschiedene Teile gegossen werden; die Anzahl der hierfür benötigten Formen ist verringert, die Produktionskosten sind deutlich gesenkt .

Wenn in der Ausbildung nach Anspruch 2 der Aufnahmebereich an einer zunächst gegenüber einer die Gabelung umfassenden zweiten Baueinheit separaten, jedoch bei der Montage der Gelenk- und/oder Lagereinheit dauerhaft an diese anmontierten ersten Baueinheit ausgebildet ist, ist bei der Montage trotz der Zweiteilung des Gabelkopfes eine hohe Stabilität wie bei

einem einteiligen Gabelkopf erreichbar. Insbesondere kann die erste Baueinheit durch Schweißen, vorzugsweise Re ib schwe iß en , mit der zweiten

Baueinheit dauerhaft verbindbar sein, da dann kein zusätzliches S chwe lßmat e r i a 1 oder eine äußere Wärmequelle benötigt werden.

Sehr günstig wird dabei die den Aufnahmebereich umfassende erste Baueinheit an einen ersten, mittleren Flansch der zweiten Baueinheit angesetzt, der einer mittleren Spitze eines gleichschenkligen D r e i eck s 1 enke r s zugeordnet ist. Dadurch ist die erforderliche Symmetrie der in Draufsicht dreieckigen Anordnung sichergestellt. Das Ansetzen an den mittleren Flansch kann stumpf und ohne überlappung durchgeführt werden.

Ein zur Herstellung der erfindungsgemäßen Teile gehöriger Bausatz umfasst vorzugsweise ein Sortiment von den Aufnahmebereich umfassenden Aufnahmeeinheiten mit unterschiedlichen Durchmessern und zumindest eine - vorzugsweise auch hier mehrere mit verschiedenen öffnungswinkeln - die Gabelung zu den Lenkern umfassende Gabe lungse inhei t ( en ) . Diese Teile können stets einen gleichartigen Verbindungs f 1 ansch zueinander aufweisen und damit beliebig kombinierbar sein, so dass zum Beispiel eine Aufnahmeeinheit mit einem definierten Durchmesser seines Aufnahmebereichs an eine Gabelungseinheit mit verschiedenen öffnungswinkeln angesetzt werden kann.

Vorzugsweise kann diese Anmontage der Aufnahmeeinheit in unterschiedlichen Orientierungen an die Gabe lungs e i nhe i t erfolgen, zum Beispiel wahlweise in der Ebene der Lenker oder senkrecht hierzu, wodurch die Flexibilität für verschiedene Ein s at z z we cke weiter erhöht ist.

Wenn jede Gabelungseinheit neben dem ersten, mittleren Flansch zum Ansetzen der Aufnahmeeinheit zwei dem ersten Flansch gegenüber gelegene und jeweils mit einem Lenker verbindbare weitere Flansche umfasst, die hier als Schaftbereiche

ausgebildet sind, können verschiedene Gabelungseinheiten zwischen die beiden Lenker einerseits und die Aufnahmeeinheit andererseits zwischengesetzt werden.

Besonders einfach und zeitsparend sind die weiteren Schaftbereiche bei der Montage mit rohrförmigen Lenkern warm verpressbar. Diese können wiederum an ihren dem Gabelkopf abgewandten Enden jeweils mit Gelenken zu ihrer Halterung an einem Fahr z eug rahmen verbindbar sein.

Ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer erfindungsgemäßen Gelenk- und/oder Lage r ano r dnung , insbesondere innerhalb von Fahrwerks- und/oder Lenkung st e 11 en , zum Beispiel auch zur Achs abstüt zung bei LKW, ist separat beansprucht.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Aus führungsbei spielen des Gegenstandes der Erfindung.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausbildung eines geteilten Gabelkopfes mit hier senkrecht zur Lenkerebene vorgesehener Montage der Aufnahmeeinheit am mittleren Flansch der Gabe lungse inhei t , hier in einer eingesteckten Ve r s chwe iß ung der Aufnahmeeinheit,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, jedoch jetzt bei einer vorgesehenen stumpfen Ve r s chwe iß ung der Aufnahmeeinheit am mittleren Flansch der Gabe lungse inheit,

Fig. 3 einen einzigen Typ von Gabe lungs e inhe i t en in verschweißter Stellung mit einem einzigen Typ von Aufnahmeeinheiten in drei verschiedenen Ausrichtungen der Verbindung,

Fig. 4 einen einzigen Typ von Aufnahmeeinheiten in jeweils gleich orientierter, verschweißter Stellung mit drei verschiedenen Typen von Gabe lung s e inhe i t en ,

Fig. 5 eine e r f indungs gemäß e Gelenk- oder Lagereinheit in perspektivischer übe r s i cht s da r s t e 1 lung mit senkrecht zur Ebene der Lenker anmontierter Aufnahmeeinheit .

Die in Fig. 5 insgesamt dargestellte Ge 1 enke inhe i t 1 umfasst zwei spit z winkl ing aufeinander zulaufende Lenker 2, 3, die hier geradlinig sind, was nicht zwingend ist . Sie münden in einen Gabelkopf 4, der aus mehreren Teilen, nämlich einer ersten Baueinheit 5, und einer zweiten Baueinheit 6, zusammengesetzt ist.

Die erste Baueinheit 5 wird hier auch als Aufnahmeeinheit bezeichnet, da sie einen hülsenartigen Aufnahmebereich 7 zur Aufnahme eines Gelenks oder Lagers mit einem Gelenk zapf en , einer Gelenkschale und einem diese Teile ganz oder teilweise umgebenden Gehäuse umfasst.

Die zweite Baueinheit 6 wird hier auch als Gabe lung se inhe it bezeichnet, da sie von einem zentralen Flansch 8 aus sich in einem Winkel OC aufgabelt in zwei Arme, die zur Anmontage an die Lenker 2, 3 ausgebildet sind. Auch eine Aufgabelung in mehr als zwei Arme zur Anmontage von mehr als zwei Lenkern 2, 3 ist mögl ich.

Vor der Montage der Gelenk- und/oder Lagereinheit 1 sind die Baueinheiten 5, 6 nach Art eines Bausatzes voneinander getrennt. Sie werden bei der Montage fest miteinander verbunden, zum Beispiel verschweißt. Bei dieser Montage wird die den Aufnahmebereich 7 umfassende erste Baueinheit 5 an den mittleren Flansch 8 der zweiten Baueinheit angesetzt, von dem aus die Aufgabelung sich zu zwei gegenüberliegenden und symmetrischen Schaftbereichen 10, 11 für die Lenker 2, 3 derart erstreckt, dass der erste Flansch 8 einer mittleren Spitze eines gleichschenkligen Dreiecks aus den Lenkern 2, 3

zugeordnet ist und dadurch insgesamt die fertige Einheit 1 eine Dr eiecks lenker einheit ausbildet.

Hier wird zur Verbindung der Aufnahmeeinheit 5 mit dem zentralen Flansch 8 der Gabelungseinheit 6 ein

Reibverschweißen angewandt, bei dem durch Druck und Reibung ohne Zugabe von äußerem Schweißgut das dauerhafte Verschweißen der Baueinheiten 5, 6 zwischen dem An s chlu s s z apf en 9 der ersten Baueinheit 5 und dem Flansch 8 der zweiten Baueinheit 6 erfolgt. Das Verschweißen kann stumpf voreinander erfolgen, wie in Figur 2 dargestellt ist. Auch ein Eingreifen des Anschlus s z apf en s 9 der Aufnahmeeinheit 5 in eine hülsenartig ausgebildeten Flansch 8 der Gabelungseinheit 6 ist möglich und in Figur 1 angedeutet . Durch die Art der Symmetrie und das geringe Trägheitsmoment ist eine Rotation der Aufnahmeeinheit 5 um die den Flansch 8 durchdringende Achse für das Reibschweißen erleichtert.

Die gegenüberliegenden weiteren Schaftbereiche 10, 11 können einfach und schnell bei der Montage mit zum Beispiel rohrförmigen Lenkern 2, 3 warm verpressbar sein.

In den Figuren 1 und 2 sind jeweils Teile des Bausatzes aus Aufnahmeeinheiten 5 und Gabe lung s e inhe i t en 6 gezeigt, die bei der Montage miteinander und nachfolgend mit den Lenkern 2, 3 zu verbinden sind.

Wie in Figur 3 dargestellt ist, ist die Aufnahmeeinheit 5 in unterschiedlichen Orientierungen an die Gabe lungs e i nhe i t 6 bei der Montage ansetzbar. So kann der Aufnahmebereich beispielsweise so liegen, dass eine diesen lotrecht durchdringende Achse in der Ebene der Lenker 2, 3 liegt (rechtes Bild) , um damit zum Beispiel im LKW-Bereich eine Achse abzustützen. Damit erreicht die fertige Dr eiecks lenker einheit 1 die in Fig. 5 gezeigte Geometrie, bei der die rohrförmigen Lenker 2, 3 an ihren dem Gabelkopf 4 abgewandten Enden jeweils mit Gelenken zu ihrer Halterung an einem Fahrzeugrahmen verbindbar sind und die Gelenkzapfen 12 dieser Gelenke parallel zueinander und hier auch parallel zum Gelenkzapfen 12 des in die

Aufnahmeeinheit 7 in der D r e i eck s spi t z e eingesetzten Gelenks 13 ausgerichtet sind.

In der Ausrichtung des mittleren Bilds wird die Achse des in die Aufnahmeeinheit 7 einzumontierenden Gelenks hingegen senkrecht zur Ebene der Lenker 2, 3 stehen; im linken Bild ist beispielhaft ein Winkel von etwa 45° vorgesehen.

Zur S l che r s t e 11 ung der drei verschiedenen Stellungen sind jedoch stets gleichartige Baueinheiten 5 und 6 vorgesehen, so dass insgesamt nur zwei Teile vorgesehen sind. Gemäß der einteiligen Ausbildung des Gabelkopfes nach dem Stand der Technik wären hingegen drei Teile nötig gewesen - mit den damit verbundenen höheren Kosten.

In Figur 4 ist weiterhin dargestellt, dass eine Mehrzahl von Gabe lungse inhei t en mit unterschiedlichen Geometrien im Bausatz vorgesehen sein kann. Zwischen dem dort mittleren Bild, das der Gabe lungs e l nhe l t 6 aus Fig. 3 entspricht, und dem linken Bild ist der öf fnungs winke 1 OC zu einem öf f nungs wi nke 1 ß verkleinert. Im übergang vom mittleren zum rechten Bild ist nicht nur der ö f fnung s winke 1 zum Winkel γ vergrößert, sondern die Gabe lungs e l nhe it 6 ist hier beispielhaft zusätzlich verbreitert. Auch andere Geometrieänderungen sind möglich. Auch diese Bausätze werden bei der Montage wiederum mit Lenkern 2, 3 über die Schaftbereiche 10, 11 zu Dr ei ecks lenker e inheit en 1 verbunden. In der Praxis sind öf fnungs wi nke 1 von 40° bis 60° üblich.

Solche Gelenk- und/oder Lage r e inhe i t en 1, wie in Fig. 5 dargestellt, können beispielsweise längs im Fahrzeug zur Abstützung einer Achse - insbesondere bei LKW - angeordnet sein. Das Gelenk in der Au f nähme e inhe i t 7 liegt dann quer zum Fahrzeug und kann die Achse beweglich halten.

Auch andere Anordnungen in insbesondere Fahrwerks- und/oder Lenkungstellen bieten sich an.

Bezugszeichenliste

1 Gelenk- oder Lagereinheit

2 Lenker

3 Lenker

4 Gabelkopf

5 erste Baueinheit (Aufnahmeeinheit)

6 zweite Baueinheit (Gabelungseinheit

7 Aufnahmebereich,

8 zentraler Flansch

9 Anschlu s s z apf en

10 rückseitiger Schaftbereich

11 rückseitiger Schaftbereich

12 Gelenkzapfen

13 Gelenk oder Lager