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Title:
SWIVEL BEARING AND A STEERING AXLE EQUIPPED THEREWITH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/048180
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a swivel bearing that is characterized by at least one elastic, radially prestressed bearing element (5), which closely encircles a rotation axis (14) completely or at least in areas, is inserted into a bearing opening (17) of a first bearing part (3, 10), preferably pressed therein, and which is axially tensioned against at least one face of a second bearing part (2, 10) by means of a screw connection (6) acting coaxial to the rotation axis (14). The invention also relates to a steering axle that is equipped with a swivel bearing of the aforementioned type.

Inventors:
KOSCHINAT HUBERT B (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/013399
Publication Date:
June 10, 2004
Filing Date:
November 28, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SAUER ACHSENFAB (DE)
KOSCHINAT HUBERT B (DE)
International Classes:
B60G7/02; B62D7/14; B62D7/18; B62D7/22; B62D13/04; (IPC1-7): B62D7/18; B62D7/22; B62D13/04
Foreign References:
FR2335359A11977-07-15
US3441288A1969-04-29
DE1455811A11969-05-29
US3368852A1968-02-13
DE838841C1952-05-15
GB726322A1955-03-16
US1548050A1925-08-04
DE1580683A11970-06-18
DE3616998A11987-11-26
Attorney, Agent or Firm:
KEIL & SCHAAFHAUSEN (Frankfurt am Main, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Schwenklager, gekennzeichnet durch wenigstens ein eine Drehachse (14) eng umschließendes ganz oder wenigstens bereichsweise elastisches radi al vorgespanntes Lagerelement (5), welches in einer Lageröffnung (17) eines ersten Lagerteils (3, lo) eingesetzt, vorzugsweise eingepresst, und mittels einer zu der Drehachse (14) koaxial wirkenden Schraubverbindung (6) axial gegen wenigstens eine Stirnfläche eines zweiten Lagerteils (2,10) verspannt ist.
2. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (5) als Buchse ausgebildet ist.
3. Schwenklager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (14) von einem Gewindebolzen der Schraubverbindung (6) ge bildet ist.
4. Schwenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Lagerelement (5) eine GummiMetallVerbindung auf weist bzw. aus einer solchen besteht.
5. Schwenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Lagerelement (5) eine rohrförmige Innenhülse (7) aus Metall, vorzugsweise aus Stahl aufweist, auf deren Außenfläche ein elastisches Material (22), z. B. Gummi, aufgebracht, ist, welches von einer Außenhülse (21) ganz oder wenigstens teilweise umgeben ist.
6. Schwenklager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Au ßenhülse (21) als dünnwandiges Stahlrohr ausgebildet und mit hoher Vorspan nung auf das elastische Material (22) aufgepresst ist.
7. Schwenklager nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das vorgespannte elastische Material (22) als einheitliche Hülse (22a) über im Wesentlichen die gesamte Länge der Außenfläche der Innenhülse (7) er streckt.
8. Schwenklager nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das vorgespannte elastische Material (22) als voneinander getrennte Hül sen (22b) nur über die beiden Endbereiche der Außenfläche der Innenhülse (7) erstreckt.
9. Schwenklager nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Hülsen (22a, 22b) von einem oder mehreren Ringen, z. B. O Ringen (22c), gebildet sind.
10. Schwenklager nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, dass das elastische Material (22) jedenfalls über einen Teil seiner Di cke in einer oder mehreren Umfangsnuten (25) der Außenfläche der Innenhülse (7) aufgenommen ist und den benachbarten Bereich der Außenfläche der In nenhülse (7) überragt.
11. Schwenklager nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Enden der Außenhülse (23) nach innen gebogen sind.
12. Schwenklager nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen den beiden in den Endbereichen der Innenhülse (7) vorgesehenen Hülsen (22b) aus vorgespanntem elastischen Material (22) zwi schen Außenfläche der Innenhülse (7) und Innenfläche der Außenhülse (23) wenigstens ein dauerhaft geschmiertes Gleitlager (26) oder ein Wälzlager (Na dellager) (27) vorgesehen ist.
13. Schwenklager nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Hülse (22d) aus vorgespanntem elastischen Material (22) nur auf einer Hälfte der Außenfläche der Innenhülse (7) und auf der anderen Hälfte ein Gleitlager (26) oder Wälzlager (Nadellager) (27) zwischen Außenflä che der Innenhülse (7) und Innenfläche der Außenhülse (23) vorgesehen sind.
14. Schwenklager nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Nachschmiereinrichtung (29) für das Wälzlager (27).
15. Schwenklager nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, dass das Wälzlager (27) nach außen von einer Dichtung (28), z. B. einer Radialwellendichtung, abgeschlossen ist.
16. Schwenklager nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (28) als bei Innendruck nach außen öffnende Dichtung ausgebildet ist.
17. Schwenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das elastische Material (22) radial derart vorgespannt ist, dass der vorgesehene Schwenkwinkel zwischen den beiden Lagerteilen (9,10) alleine durch dessen Elastizität erreicht wird und bei Wegnehmen der Verdreh kräfte diese selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückkehren.
18. Schwenklager nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass erst nach Überschreiten eines vorgegebenen Schwenkwinkels das elastische Mate rial (22) innen gegenüber der Innenhülse (7) oder außen gegenüber der Außen hülse (21) durchrutscht.
19. Schwenklager nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, dass das elastische Material (22) mit der Innenhülse (7) und/oder Au ßenhülse (21) durch Verkleben, Vulkanisieren und/oder Formschluss gegen Durchrutschen gesichert ist.
20. Lenkachse, insbesondere Nachlauflenkachse, für Fahrzeuge, wie Zug fahrzeuge, Anhänger, Sattelauflieger oder dgl., an deren Achskörper (2) die Rä der (4) mittels einer Spurstange (3) miteinander verbundenen Lenkgabeln (10) angelenkt sind, mit einem zwischen dem Achskörper (2) und den Rädern (4) bzw. den Lenkgabeln (10) und der Spurstange (3) vorgesehenen Schwenklager (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenklager (1) ein solches nach einem der Ansprüche 1 bis 19 ist, wobei der Achskörper (2) und die Lenkgabeln (10) bzw. die Spurstange (3) und die Lenkgabeln (10) jeweils das erste bzw. zweite Lagerteil (9,10) bilden.
21. Lenkachse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Stirnfläche (8) der Achsfaust (9) des Achskörpers (2) und einer Abstützflä che (20) einer die Achsfaust (9) aufnehmenden Aussparung (19) der Lenkerga bel (10) ein Paar von unter axialer Spannung mit einander zugekehrten welligen Anlageflächen (15,15a) aneinander gehaltenen Wellenscheiben (11, 11a) an geordnet ist, wobei die eine Wellenscheibe (11 a) drehfest mit der Achsfaust (9) und die andere Wellenscheibe (11a) drehfest mit der Lenkgabel (10) verbunden sind, wobei bei Geradeausfahrt die beiden Wellenscheiben (11, 11a), vorzugs weise ganzflächig oder im Wesentlichen ganzflächig, aneinander liegen und ei ne Raststellung bilden und bei Verdrehen der Wellenscheiben (11, 11 a) gegen einander bereichsweise zwischen ihnen Spalten (16) entstehen, und wobei sich die aneinanderliegenden Flächenbereiche der welligen Anlageflächen (15,15a) mit ansteigendem Lenkwinkel verkleinern.
Description:
Schwenklager sowie mit einem solchen ausgestattete Lenkachse Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwenklager, welches insbesondere für den Einsatz in Lenkachsen, insbesondere Nachlauflenkachsen für Fahrzeuge, wie Zugfahrzeuge, Anhänger, Sattelauflieger oder dgl., geeignet ist und insbesonde- re bei geringem technischen gewichts-und kostenmäßigen Aufwand alle ge- wünschten Funktionen des Dämpfens und Stabilisierens erfüllen und auch die erforderlichen Rückstellkräfte in dauerhaft zuverlässiger Weise gewährleisten kann.

Zu diesem Zweck zeichnet sich das erfundene Schwenklager bspw. im Wesent- lichen dadurch aus, dass wenigstens ein eine Drehachse eng umschließendes ganz oder wenigstens bereichsweise elastisches radial vorgespanntes Lager- element, welches in einer Lageröffnung eines ersten Lagerteils eingesetzt, vor- zugsweise eingepresst, und mittels einer zu der Drehachse koaxial wirkenden Schraubverbindung axial gegen wenigstens eine Stirnfläche eines zweiten La- gerteils verspannt ist, vorgesehen ist. Durch Anordnung und Ausgestaltung des elastischen Lagerelements können die gewünschten Dämpfungs-, Stabilisie- rungs-und Rückstelleigenschaften auf zuverlässige Weise gesichert werden.

Von Vorteil ist es dabei, wenn das Lagerelement als Buchse ausgebildet ist.

Die Drehachse kann der Einfachheit halber von einem Gewindebolzen der Schraubverbindung selbst gebildet sein.

Zur Erzielung der gewünschten Funktionen wird ferner vorgeschlagen, dass das Lagerelement eine Gummi-Metall-Verbindung aufweist, bzw. aus einer solchen besteht.

BESTÄTIGUNGSKOPIE

In besonderer Ausgestaltung kann dabei das Lagerelement eine rohrförmige Innenhülse aus Metall, vorzugsweise aus Stahl aufweisen, auf deren Außenflä- che ein elastisches Material, z. B. Gummi, aufgebracht ist, welches von einer Außenhülse ganz oder wenigstens teilweise umgeben ist.

Die Außenhülse kann dabei insbesondere als dünnwandiges Stahlrohr ausge- bildet und mit hoher Vorspannung auf das elastische Material aufgepresst sein, so dass dieses die erforderliche radiale Vorspannung erhält. Die Außenhülse kann dann insoweit, also auch ganz, entfallen, als sie nicht als Lagerfläche be- nötigt und die Vorspannung des elastischen Materials nicht auf andere Weise, z.

B. durch Einpressen des Lagerelements in die Lageröffnung, erzeugt werden kann.

Dabei kann sich das vorgespannt elastische Material als einheitliche Hülse über im Wesentlichen der gesamten Länge der Außenfläche der Innenhülse erstre- cken. Es ist aber auch von Vorteil, wenn dadurch weitere Funktionen erreicht werden können, das vorgespannte elastische Material als voneinander getrenn- te Hülsen nur über die beiden Endbereiche der Außenfläche der Innenhülse erstrecken zu lassen.

Dabei können die Hülsen von einem oder mehreren Ringen, z. B. O-Ringen, ge- bildet sein.

Um das elastische Material axial unverschieblich auf der Außenfläche der In- nenhülse zu sichern, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass jedenfalls das radial vorgespannte elastische Material über einen Teil seiner Dicke in eine oder mehrere Umfangsnut (en) der Außenfläche der Innen- hülse aufgenommen ist und den benachbarten Bereich der Außenfläche der In- nenhülse überragt.

Um das axiale Ausweichen des elastischen Materials nach außen zu begren- zen, können ferner die Enden der Außenhülse nach innen umgebogen sein.

Im Längenbereich zwischen den beiden in den Endbereichen der Innenhülse vorgesehenen Hülsen aus vorgespanntem elastischen Material ist bevorzugt zwischen Außenfläche der Innenhülse und Innenfläche der Außenhülse in weite- rer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wenigstens ein dauer- haft geschmiertes Gleitlager oder ein Wälzlager (Nadellager) vorgesehen. Durch die Kombination aus Gleitlager bzw. Wälzlager mit dem elastischen Material werden nicht nur die gewünschten Dämpf-und Stabilisiereigenschaften erreicht, sondern es können auch die auftretenden Radialbelastungen aufgenommen werden, ohne dass das Schwenklager radial elastisch nachgibt.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass eine Hülse aus vorgespanntem elasti- schen Material auf einer Hälfte der Außenfläche der Innenhülse und auf der an- deren Hälfte ein Gleitlager oder Wälzlager (Nadellager) zwischen Außenfläche der Innenhülse und Innenfläche der Außenhülse vorgesehen sind.

Diese Ausgestaltung kann mit einer Nachschmiereinrichtung für das Wälzlager ausgestattet sein.

An dem dem Wälzlager zugeordneten Ende des Lagerelements kann dabei eine Dichtung, vorzugsweise Radialwellendichtung, vorgesehen sein, um das Wälz- lager nach außen abzuschließen.

Ebenso ist es für diesen Fall zweckmäßig, die zuvor genannte Dichtung so aus- zubilden, dass sie unter Innendruck öffnet ; so können einerseits beim Nach- schmieren der Schmierstoff gezielt an dieser Stelle austreten und andererseits kein Schmutz in die Lagerung eindringen.

Bei allen zuvor erwähnten Ausführungsformen des Schwenklagers ist von Vor- teil, wenn das elastische Material radial derart vorgespannt ist, dass der vorge- sehene Schwenkwinkel zwischen den beiden Lagerteilen alleine durch dessen Elastizität erreicht wird und bei Wegnehmen der Verdrehkräfte diese selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückkehren. Eine solche Ausführung ist insbesondere für den Einsatz in Lenkachsen geeignet.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass erst nach Überschreiten eines vorge- gebenen Schwenkwinkels das elastische Material innen gegenüber der Innen- hülse oder außen gegenüber der Außenhülse durchrutscht. Zu diesem Zweck kann das elastische Material mit der Innenhülse und/oder der Außenhülse durch Verkleben, Vulkanisieren und/oder Formschluss gegen Durchrutschen gesichert sein.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Lenkachse, insbesondere Nachlauf- lenkachse, für Fahrzeuge, wie Zugfahrzeuge, Anhänger, Sattelauflieger oder dgl., an deren Achskörper die Räder mittels einer Spurstange miteinander ver- bundenen Lenkgabeln angelenkt sind, mit einem zwischen dem Achskörper und den Rädern bzw. den Lenkgabeln und der Spurstange vorgesehenen Schwenk- lager.

Derartige Lenkachsen sind an sich bekannt (vgl. DE 19 45 589 A1, DE 44 05 325 C1 und DE 197 16 150 A1). Die dabei vorgesehenen Stabilisierungssyste- me sollen Flatterbewegungen der Räder bei Geradeausfahrt verhindern, über einen Nachlaufeffekt lenken, die Lenkbewegungen bei Kurvenfahrt dämpfen und die Rücklenkkraft unterstützen. Die Funktionen"Stabilisieren"und"Dämpfen" werden bei den bekannten Nachlauflenkachsen nur mit erheblichem techni- schem Aufwand erfüllt : Das Dämpfen von Auslenk-bzw. Lenkbewegungen er- folgt praktisch ausschließlich über hydraulische Lenkungsdämpfer oder Gas- druckdämpfer, welche meist einerseits am Achskörper und andererseits an der

Spurstange befestigt sind und somit während der Lenkbewegungen aus-und einfahren. Für das Stabilisieren, d. h. Vermeiden von Flatterbewegungen der gelenkten Räder in Geradeausfahrt ist bisher weiterer mechanischer Aufwand nötig, wie z. B. druckluftbeaufschlagte Stabilisiereinrichtungen, wie sie u. a. aus der DE 1 945 589 A1 und der DE 73 38 796 U hervorgehen, oder z. B. rein me- chanische Einrichtungen gemäß DE 44 05 325 C1 und DE 197 16 150 A1. Der- artige Dämpfungs-und Stabilisierungssysteme genügen zwar im Allgemeinen den Anforderungen an die allgemeine Fahrpraxis. Insbesondere aufgrund des hohen technischen Aufwandes können sich jedoch systembedingte Auffälligkei- ten zeigen, welche sich bspw. in einem zu späten oder gar nicht stattfindenden Einlenken der Achse bei leichten und unbeladenen Fahrzeugen oder in uner- wünschten Ausschwenkungen des Fahrzeughinterteils bei voll beladenen insbe- sondere kurzbauenden Fahrzeugen in kurvenreichen Strecken und bei scharfer Fahrweise äußern.

Lenkachsen, insbesondere Kraftfahrzeug-Vorderachsen oder zwangsgelenkte Achsen in Sattelaufliegern müssen sich möglichst ohne großen Widerstand len- ken lassen. Hierfür wird mitunter ein großer technischer Aufwand bis hin zu na- delgelagerten Lenkbolzen betrieben. Auch bei Nachlauflenkachsen bisheriger Konstruktion wird mindestens über den Aufwand von Lagerbuchsen, welche auf gehärteten Lenkschenkelbolzen laufen, eine Leichtgängigkeit der Lenkbewe- gung erreicht. Da Lenkbewegungen an Nachlauflenkachsen nur aufgrund von Querkräften in Verbindung mit mindestens einer starren Führungsachse hervor- gerufen werden und keine führenden Lenkgestänge etc. zur Verfügung stehen, müssen diese mit Hilfe von erheblichem zusätzlichem Aufwand, nämlich mit Dämpfungs-und Stabilisierungseinrichtungen wieder gewissermaßen"kontrol- liert schwergängig"gemacht werden, um die beschriebenen Funktionen zu erfül- len.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deswegen auch, unter Vermeidung der anhand des Standes der Technik geschilderten Nachteile eine Lenkachse vorzuschlagen, welche mit geringem technischem, gewichts-und kostenmäßi- gem Aufwand alle Funktionen des Dämpfens und Stabilisierens, welche an eine derartige Lenkachse gestellt werden, in dauerhaft zuverlässiger Weise erfüllt.

Diese Aufgabe wird bei einer Lenkachse der zuvor genannten Art erfindungs- gemäß z. B. im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das Schwenklager ein sol- ches der zuvor geschilderten Art ist, wobei der Achskörper und die Lenkgabeln bzw. die Spurstange und die Lenkgabeln jeweils das erste bzw. zweite Lagerteil bilden.

Mit einem derartigen Stabilisierungs-und Dämpfungssystem wird ein gutes und sicheres Fahrverhalten bei geringem Fertigungs-und Kostenaufwand erreicht.

Das Schwenklager zwischen Lenkgabeln und Spurstange unterstützt durch sei- ne Dämpfung die Stabilisierung durch die Schwenklager zwischen Achskörper und Lenkgabeln. Die Summe aller an der Verdrehung beteiligten Federraten führen zu dem gewünschten Rücklenkeffekt.

In Weiterbildung des die Lenkachse bestimmenden Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass zwischen einer Stirnfläche der Achsfaust des Achskörpers und einer Abstützfläche einer die Achsfaust aufnehmenden Aussparung der La- gergabel ein Paar von unter axialer Spannung miteinander zugekehrten welligen Anlageflächen aneinander gehaltenen Wellscheiben angeordnet ist, wobei die eine Wellenscheibe drehfest mit der Achsfaust und die andere Wellenscheibe drehfest mit der Lenkgabel verbunden sind und wobei bei Geradeausfahrt die beiden Wellenscheiben, vorzugsweise ganzflächig oder im Wesentlichen ganz- flächig, aneinander liegen und eine Raststellung bilden und bei Verdrehen der Wellenscheiben gegeneinander bereichsweise zwischen ihnen Spalten entste-

hen und sich die aneinander liegenden Flächenbereiche der welligen Anlageflä- chen mit ansteigendem Lenkwinkel verkleinern.

In der Raststellung der Wellscheiben werden so bei schneller Geradeausfahrt Flatterbewegungen der Räder, welche durch Unwuchten und/oder Straßenun- ebenheiten auftreten können, verhindert. Während des Lenkvorganges verdre- hen sich beide Wellscheiben gegeneinander derart, dass sich die Berührungs- bereiche der Anlageflächen je nach Lenkwinkel verkleinern oder vergrößern. Mit zunehmendem Lenkwinkel wird das Fahrzeug den schrägen Ebenen der Well- scheiben entsprechend angehoben und gleichzeitig das elastische Material in dem wenigstens einen Lagerelement verformt. Durch die Federraten des elasti- schen Materials erfolgt eine Unterstützung der Rücklenkkraft, welche um so größer ist, je größer der Lenkwinkel ist. Der Einsatz von Wellscheiben ist an sich bekannt (vgl. DE 36 16 998 A1). Dort ist jedoch lediglich beabsichtigt, die Well- scheiben als Druckscheiben in Verbindung mit je einer Schraubenfeder zur Sta- bilisierung der Geradeausfahrt einzusetzen. Es erfolgt jedoch dort keine lenk- winkelabhängige Rücklenkkraft und der übliche Aufwand buchsengelagerter und gehärteter Lenkschenkelbolzen ist zwingend erforderlich.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen An- sprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen : Fig. 1 eine die Erfindung aufweisende Nachlauflenkachse mit Führungs- lenkern für Luftfederung in Draufsicht bei Geradeausfahrt,

Fig. 2 die Nachlauflenkachse gemäß Fig. 1 in Draufsicht bei eingelenk- ten Rädern, Fig. 3 ein Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Lenkgabellage- rung und Spurstangenlagerung, Fig. 3A eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 3, Fig. 4A ein erfindungsgemäßes Wellscheibenpaar in Geradeausfahrtposi- tion Fig. 4B das Wellenscheibenpaar gemäß Fig. 4A bei eingelenktem Zu- stand der Räder, sowie Fig. 5 und 6 zwei weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schwenklagers.

Zunächst wird die Erfindung am Beispiel einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwenklagers 1 beim Einsatz in einer Nachlauflenkachse eines Fahrzeugs näher erläutert.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte als Nachlauflenkachse ausgebildete Lenkachse hat einen an zwei im Abstand voneinander angeordneten, an ihrem jeweiligen Vorderende am Fahrzeugchassis angelenkten z. B. aus Blech gebil- deten und an ihrem hinteren Ende Löcher z. B. für die Aufnahme von Luftfeder- elementen aufweisenden Führungslenkern 12 angebrachten z. B. festgespann- ten oder festgeschweißten Achskörper 2 als feststehendes Lagerteil, an dessen äußeren in Fahrtrichtung gekröpften Enden je eine Lenkgabel 10 als bewegli- ches Lagerteil angelenkt ist. Die Führungslenker 12 können auch durch her- kömmliche Federlenker oder Blattfedern ersetzt sein. Die von dem Gewindebol-

zen einer Schraubverbindung 6 gebildete Drehachse 14 des Schwenklagers lie- gen im Abstand A in Fahrtrichtung vor der Achsmitte. Eine Spurstange 3 sorgt für die Spurtreue der Räder 4, indem die den Rädern 4 gegenüber liegenden Enden der Lenkgabel 10 über Schwenklager 1 mit dem äußeren Ende der Spur- stange 3 verbunden sind. Die Nachlauflenkachse hat keine mechanischen Lenkübertragungen, wie Gestänge, Seilzüge, Hydraulikzylinder etc.. Die Lenk- wirkung erfolgt ausschließlich über die bei Kurvenfahrt auftretenden Seitenkräfte K zwischen Reifen und Straße. Sie müssen deshalb mit mindestens einer star- ren Führungsachse, welche davor oder dahinter angeordnet sein kann, gemein- sam laufen.

In den Figuren 3 und 3A ist das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Lenk- achse und des dabei zwischen Achskörper 2 und Lenkgabel 10 jeweils einge- setzten Schwenklagers 1 verdeutlicht. Anstelle von sonst üblichen gehärteten Lenkschenkelbolzen, welche buchsen-oder nadelgelagert sind, sind in dem je- weiligen Schwenklager 1 zwischen Achskörper 2 und Lenkgabel 10 zur Ausbil- dung eines der Stabilisierung und Dämpfung dienenden Schwenklagers 1 die jeweilige Drehachse 14 des Schwenklagers 1 umschließende elastische Lager- elemente 5 vorgesehen und zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel inner- halb von Lageröffnungen 17 der Lenkgabel 10 oberhalb und unterhalb der von der Drehachse 14 durchsetzten Achsfaust 9 des Achskörpers 2.

Die Lagerelemente 5 weisen eine rohrförmige starre Innenhülse 7, vorzugswei- se aus Stahl auf, welche auf ihrer Außenumfangsfläche ein elastisches Material 22, wie eine Gummimischung, als Buchse aufgebracht trägt. Das elastische Ma- terial 22 ist von einer Außenhülse 21 aus einem dünnwandigen Stahlrohr umge- ben, welches zur Erzielung einer hohen Belastbarkeit auf den Mantel aus elasti- schem Material 22 mit hoher Verspannung aufgepresst ist.

Damit das elastische Material 22 einerseits bei einer hohen Radialbeanspru- chung an den Enden nicht ausquillt, andererseits aber für den im Fahrbetrieb auftretenden Verformungsgrad eine ausreichend dicke und elastische Material- schicht vorhanden sein kann, sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Enden der Innenhülse 7 nach innen hin verdickt, indem z. B. ein dickwandiges Rohr mit Ausnahme der Enden unter Bildung einer Umfangsnut 25 schlanker gedreht ist. Auch können zu diesem Zweck die Enden der Außenhülse 21 nach innen gebogen sein, um das elastische Material 22 auch stirnseitig einzuschlie- ßen.

Die Lagerelemente 5 sind jeweils in ihre Lageröffnungen 17 eingepresst. Die Innenhülsen 7 der Lagerelemente 5 sind mittels einer Schraubverbindung 6, welche mit einem die Drehachse 14 bildenden Gewindebolzen sowohl die La- geröffnungen 17 der Lenkgabel 10 als auch die Achsfaust 9 des Achskörpers 2 durchgreift, jeweils axial gegen eine Stirnfläche 8 der Achsfaust 9 verspannt.

Dabei ist das buchsenartige Lagerelement 5, welches aus der beschriebenen Gummi-Metall-Verbindung gebildet ist, auf dem die Drehachse 14 bildenden Gewindebolzen der Schraubverbindung 6 passend aufgenommen. Die Lager- elemente 5 erfüllen so die Funktion sowohl der gelenkigen Lagerung zwischen feststehendem Achskörper 2 und beweglicher Lenkgabel 10 als auch des Dämpfens der Lenkbewegung sowie des Unterstützens der Rücklenkkraft und damit der Stabilisierung. Sie bildet somit einen wesentlichen Bestandteil eines Schwenklagers 1, welches auch anderweitig, also nicht nur an einer Lenkachse eines Fahrzeugs mit Vorteil eingesetzt werden kann.

Die feststehende Achsfaust 9 ist in einer Aussparung 19 der beweglichen Len- kergabel 10 aufgenommen. Zwischen der unteren Stirnfläche 8 der Achsfaust 9 und einer dieser gegenüber liegenden Abstützfläche 20 der Aussparung 19 kann bei einer besonderen Ausführung des Schwenklagers 1 zur Bildung einer Rücklenkeinrichtung ein Paar von Wellscheiben 11, 11a positioniert sein. Die

untere Wellscheibe 11a ist über mindestens ein Sicherungselement 13 an der Lenkgabel 10 verdrehsicher gehalten. Die obere Wellscheibe 11 ist zwischen der Innenhülse 7 des unteren Lagerelementes 5 und der unteren Stirnfläche 8 der Achsfaust 9 positioniert und verdrehsicher an der Achsfaust 9 gehalten.

Wie insbesondere aus den Figuren 4A und 4B ersichtlich, haben die Wellschei- ben 11, Ha einander zugekehrte wellige Anlageflächen 15, 15a, welche in Ge- radeausfahrtposition möglichst großflächig aneinander liegen und eine Raststel- lung bilden. Die Raststellung verhindert bei schneller Geradeausfahrt Flatterbe- wegungen der Räder, welche durch Unwuchten und/oder Straßenunebenheiten auftreten können. Während des Lenkvorganges drehen sich die Wellscheiben 11, 11a gegeneinander, so dass bereichsweise Spalte 16 entstehen und sich die Flächenbereiche, in welchen die welligen Anlageflächen 15,15a aneinander liegen, mit zunehmendem Lenkwinkel verkleinern. Auf diese Weise wird mit zu- nehmendem Lenkwinkel das Fahrzeug den zusammenwirkenden Schrägflächen der welligen Anlageflächen 15,15a entsprechend angehoben und gleichzeitig das elastische Lagerelement 5 verformt. Durch die Federrate der Lagerelemente 5 wird eine Rücklenkunterstützung erzeugt, welche um so größer ist, je größer der Lenkwinkel ist. Die jeweiligen Wellenspitzen der Wellscheiben 11, 11a sind unter Bildung von radialen Nuten 23,23a zur Aufnahme von Schmierstoff kon- kav ausgebildet. Die Nuten 23,23a können auch eventuell anfallenden Abrieb der welligen Anlageflächen 15, 15a aufnehmen. Des weiteren können die welli- gen Anlageflächen 15,15a durch (nicht dargestellte) elastische Dichtmanschet- ten vor äußerer Schmutzeinwirkung und/oder Spritzwasser geschützt sein. Bei- de Maßnahmen dienen der Erhöhung der Nutzungsdauer.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind auch die jeweiligen Lenkverbin- dungen der Spurstangenenden 18 mit der Lenkgabel 10 als erfindungsgemäße Schwenklager 1'mit Dämpfungs-und Stabilisierungseigenschaften ausgebildet.

Zu diesem Zweck ist wenigstens eine die zugehörige Drehachse 14'des

Schwenklagers 1'umschließendes elastisches Lagerelement 5'vorgesehen, welches in eine Lageröffnung 17'der Lenkgabel 10 eingesetzt, vorzugsweise eingepresst und mittels einer zu der Drehachse 14'koaxialen Schraubverbin- dung 6', deren Gewindebolzen die Drehachse 14'bildet, radial gegen die Innen- fläche der Lageröffnung 17'und axial gegen einander gegenüberliegende Ab- stützflächen 20'eine Aussparung 19'der Lenkgabel 10 verspannt. Das Lager- element 5'besitzt eine Innenhülse 7', in welche der Gewindebolzen der Schraubverbindung 6'eingepasst ist. Das buchsenartig ausgebildete Lagerele- ment 5'ist wie das Lagerelement 5 von einer Gummi-Metall-Verbindung gebil- det, indem auf die Innenhülse 7'ein elastisches Material 22'aufgebracht und auf letzteres eine dünnwandige Außenhülse 21'aus Stahl aufgepresst ist. Dieses Schwenklager 1'unterstützt als Dämpfungseinrichtung die Wirkung der in dem Schwenklager 1 zwischen Achskörper 2 und Lenkgabel 10 vorgesehenen Stabi- lisierung. Unabhängig davon, wie die Spurstangenlagerung ausgeführt ist, führt die Summe aller an der Verdrehung beteiligten Federraten zu dem gewünschten Rücklenkeffekt.

In den Fig. 5 und 6 sind zwei weitere Ausführungsformen eines erfindungsge- mäßen Schwenklagers 1 dargestellt, welches vorzugsweise bei Lenkachsen der zuvor geschilderten Art Einsatz finden können, aber allgemein als Konstrukti- onselement verwendbar ist.

Bei dem wartungsfreien Schwenklager 1 nach Fig. 5 ist das Lagerelement 5 an seinen beiden Enden über radial vorgespannte elastische Hülsen 22,22b, 22c verschlossen. Die elastischen Hülsen 22b, 22c können aus jeweils einem oder mehreren Einzelelementen, z. B. großvolumigen O-Ringen 22c bestehen. Zwi- schen den beiden radial vorgespannten elastischen Elementen 22,22b, 22c be- findet sich in dem Zwischenraum zwischen der Außenfläche der Innenhülse 7 und der Innenfläche der Außenhülse 21 ein dauerhaft geschmiertes Gleitlager

26. Der Kraftangriff F in Richtung Radialbelastung ist mittig zum Schwenklager 1 dargestellt.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Variante eines erfindungsgemäßen Schwenkla- gers 1 ist neben einem als Wälzlager ausgebildeten Radiallager 27 auf der Au- ßenfläche der Innenhülse 7 nur auf einer Seite ein radial vorgespanntes elasti- sches Element 22,22b vorgesehen und an dem anderen Ende eine Dichtung 28, z. B. ein handelsüblicher Radialwellendichtring, vorgesehen. Diese Ausfüh- rung kann mit einer Nachschmiereinrichtung 29 ausgestattet sein, wobei die Dichtung 28 zweckmäßigerweise als bei Innendruck nach außen öffnender Dichtring ausgebildet ist, so dass einerseits beim Nachschmieren der Schmier- stoff gezielt an dieser Stelle austreten kann und andererseits kein Schmutz in die Lagerung eindringt. An Stelle des dargestellten Wälzlagers 27 kann auch hier ein Gleitlager 26 eingesetzt sein.

Die elastischen Elemente 22,22a bis 22d sind bei allen Varianten so vorge- spannt, dass der jeweils für den Verwendungszweck vorgesehene Schwenkwin- kel allein durch deren Elastizität erreicht wird, ohne dass eine Gleitbewegung zwischen dem elastischen Material und der Innenhülse 7 oder der Außenhülse 21 stattfindet, und dass sich durch diese Eigenschaft das Schwenklager 1 bei Wegnehmen der Verdrehkräfte selbsttätig in die Ausgangslage zurückstellt. Die- ses kann konstruktiv auch so ausgestaltet sein, dass erst nach Überschreiten eines Schwenkwinkels das elastische Element 22,22a bis 22b innen oder au- ßen durchrutscht, so dass es innerlich nicht abreißt, aber dann mit der Konse- quenz, dass die Gelenkteile nicht mehr vollständig in die Ausgangslage zurück- federn. Um ein vorzeitiges Durchrutschen zu vermeiden, kann das elastische Material zusätzlich über Verkleben oder Vulkanisieren entweder mit der Innen- hülse oder mit der Außenhülse fest oder über Formschluss (z. B. über Verzah- nungen oder über Löcher in den Metallteilen) verbunden sein.

Bei den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Varianten, welche an der Stelle der Schwenklager 1, 1'in den Fig. 1 bis 3A eingesetzt werden können, ist wesent- lich die Kombination eines Radiallagers mit einem elastisch federnden Material, welches die Funktion erfüllt, radial belastbar zu sein, ohne dass es radial elas- tisch nachgibt und rechtzeitig die beiden Gelenkteile (z. B. Faust und Gabel) bis zu den jeweils für den Verwendungszweck vorgesehenen Schwenkwinkel schwenkbar sind und bei Wegnahme der Schwenkkraft die Gelenkteile in die Ausgangslage zurückfedern. Dabei ist vorteilhaft, ein gezieltes zerstörungsfreies Durchrutschen nach Überschreiten eines bestimmten Schwenkwinkels.

Bezugszeichenliste : 1, 1'Stabilisierungs-und Schwenklager (als Teile einer Dämpfungseinrich- tung) 2 Lagerteil (Achskörper) 3 Lagerteil (Spurstange) 4 Räder 5, 5'Lagerelemente 6, 6'Schraubverbindungen 7, 7'Innenhülsen 8 Stirnflächen 9 Achsfaust 10 Lagerteil (Lenkgabeln) 11, 11a Wellscheiben 12 Führungslenker 13 Sicherungselement 14, 14'Drehachsen 15, 15a wellige Anlageflächen 16 Spalte 17,17'Lageröffnungen 18 Spurstangenenden 19,19'Aussparungen 20, 20'Abstützflächen 21, 21'Außenhülsen 22, 22'elastisches Material 22a, 22a', 22b, 22c, 22d Hülsen bzw. Ringe 23, 23'Nuten

24 Löcher 25 Umfangsnuten 26 Gleitlager 27 Wälzlager 28 Dichtung (Radialwellendichtung) 29 Nachschmiereinrichtung A Abstand F Kraftangriff K Seitenkräfte