DE112014000375T5

DE112014000375T5 - The steering spindle arrangement

Info

Publication number: DE112014000375T5
Application number: DE112014000375.1T
Authority: DE
Inventors: Martin Stjernling
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2015-10-08
Also published as: SE536871C2; SE1350109A1; WO2014120069A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkspindelanordnung, die einen Spindelbolzen (2), einen Achsträger (1), der an einem zentralen Teil (2b) des Spindelbolzens (2) angebracht ist, und eine Faustachse (3) umfasst, die ein erstes Durchgangsloch (5) mit einem ersten Lager (8) für die Aufnahme eines ersten Teils (2a) des Spindelbolzens (2) und ein zweites Durchgangsloch (7) mit einem zweiten Lager (13) für die Aufnahme eines zweiten Teils (2c) des Spindelbolzens (2) umfasst. Die Lenkspindelanordnung umfasst zudem eine erste Komponente (22), die auf eine Weise verbunden ist, die ihr nicht gestattet, zur Faustachse (3) zu rotieren, eine zweite Komponente (23), die auf eine Weise verbunden ist, die ihr nicht gestattet, zum Spindelbolzen (2) zu rotieren, wobei die Komponenten (22, 23) in einem Kontaktbereich so miteinander in Kontakt sind, dass zwischen den Komponenten (22, 23) an mindestens zwei Rotationswinkeln zwischen der Faustachse (3) und dem Spindelbolzen (2) unterschiedliche Rotationswiderstände gebildet werden.The present invention relates to a steering shaft assembly comprising a spindle bolt (2), an axle bracket (1) attached to a central part (2b) of the spindle bolt (2), and a fist axis (3) having a first through hole (5 ) with a first bearing (8) for receiving a first part (2a) of the spindle bolt (2) and a second through hole (7) with a second bearing (13) for receiving a second part (2c) of the spindle bolt (2) includes. The steering spindle assembly also includes a first component (22) connected in a way that does not allow it to rotate to the fist axis (3), a second component (23) connected in a way that does not allow it to to the spindle bolt (2) to rotate, wherein the components (22, 23) in a contact area are in contact with each other so that between the components (22, 23) at least two rotational angles between the fist axis (3) and the spindle bolt (2) different rotational resistances are formed.

Description

Hintergrund und Stand der TechnikBackground and state of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkspindelanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a steering spindle assembly according to the preamble of patent claim 1.

Eine Lenkspindelanordnung für ein lenkbares Rad in einem Fahrzeug umfasst im Allgemeinen einen Spindelbolzen, der einen konischen Teil für das Anbringen eines Achsträgers aufweist. Eine Faustachse, die das Rad trägt, ist zum Drehen auf dem Lenkspindelbolzen mithilfe eines oberen Lagers, das ein Gleitlager sein kann, und eines unteren Lagers, das ein konisches Rollenlager sein kann, montiert. Das untere Lager absorbiert in diesem Fall axiale und radiale Kräfte, während das obere Lager radiale Kräfte absorbiert. Der Reibungskoeffizient von Gleitlagern ist jedoch nicht unerheblich. Dies führt dazu, dass das Gleitlager, wenn die Faustachse relativ zum Achsträger gedreht wird, einen variierenden Rotationswiderstand erfährt, der von der Belastung des Gleitlagers abhängt. Insbesondere bei einem Lastkraftwagen kann sich die Belastung bei einer Lenkspindelanordnung stark zwischen Betriebsbedingungen, unter denen das Fahrzeug beladen ist und nicht beladen ist, unterscheiden.A steering shaft assembly for a steerable wheel in a vehicle generally includes a spindle bolt having a tapered portion for attaching an axle beam. A thumb shaft carrying the wheel is mounted for rotation on the steering shaft bolt by means of an upper bearing, which may be a plain bearing, and a lower bearing, which may be a tapered roller bearing. The lower bearing in this case absorbs axial and radial forces, while the upper bearing absorbs radial forces. The friction coefficient of plain bearings is not insignificant. As a result, when the fist axis is rotated relative to the axle, the sliding bearing undergoes varying rotational resistance, which depends on the load of the sliding bearing. In particular, in a truck, the load in a steering shaft assembly can be greatly differentiated between operating conditions under which the vehicle is loaded and unloaded.

Lenkbare Fahrzeugräder, die auf einer drehbaren Faustachse angeordnet sind, erfahren einen Rotationswiderstand, wenn sie relativ zu einem Spindelbolzen und einem Achsträger in einer Lenkspindelanordnung rotiert werden. Wenn der Rotationswiderstand zu gering ist, besteht das Risiko, dass es zur Vibration in der Übertragung kommt, die Lenkbewegungen vom Lenkrad des Fahrzeugs auf die lenkbaren Räder überträgt. Wenn der Rotationswiderstand zu hoch ist, ist zum Drehen der Räder eine unnötig hohe Kraft erforderlich. Deshalb ist es wichtig, dass die Faustachse einen Rotationswiderstand erfährt, der eine geeignete Größe aufweist, wenn sie um den Spindelbolzen rotiert wird. Es ist außerdem wünschenswert, dass der Rotationswiderstand nicht mit der Beladung des an der Faustachse variiert.Steerable vehicle wheels disposed on a rotatable fist axis experience rotational resistance when rotated relative to a spindle bolt and axle support in a steering shaft assembly. If the rotational resistance is too low, there is a risk of vibration in the transmission, which transmits steering movements from the steering wheel of the vehicle to the steerable wheels. If the rotational resistance is too high, an unnecessarily high force is required to rotate the wheels. Therefore, it is important that the fist axis experience a rotational resistance that is of a suitable size when rotated about the spindle bolt. It is also desirable that the rotational resistance does not vary with the load on the fist axis.

WO 97/13674 offenbart einen Spindelbolzen, der sowohl an einem oberen Ende als auch an einem unteren Ende mit Gewindeteilen bereitgestellt ist. Eine obere Mutter ist am oberen Gewindeteil montiert und eine untere Mutter ist am unteren Gewindeteil montiert. Ein innerer Ring an einem oberen konischen Rollenlager ist an einer Oberfläche des Achsträgers mithilfe der oberen Mutter befestigbar. Auf das obere konische Rollenlager und ein unteres konisches Rollenlager ist mittels der unteren Mutter eine Vorspannung anlegbar. Rollenlager werden in diesem Fall als Lager für die Faustachse an den zwei Enden des Spindelbolzens verwendet. WO 97/13674 discloses a spindle bolt provided with threaded portions at both an upper end and a lower end. An upper nut is mounted on the upper threaded portion and a lower nut is mounted on the lower threaded portion. An inner ring on an upper tapered roller bearing is attachable to a surface of the axle beam by means of the upper nut. On the upper conical roller bearing and a lower conical roller bearing by means of the lower nut a bias voltage can be applied. Roller bearings are used in this case as a bearing for the fist axis at the two ends of the spindle bolt.

Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Lenkspindelanordnung, bei der die Variation des Rotationswiderstands für eine Faustachse möglich ist, wenn sie um einen Spindelbolzen rotiert wird, der vom Rotationswinkel der Faustachse relativ zum Spindelbolzen und zum Achsträger abhängt.The object of the present invention is to provide a steering shaft assembly in which the variation of the rotational resistance for a fist axis is possible when rotated about a spindle bolt depending on the rotation angle of the fist axis relative to the spindle bolt and the axle beam.

Diese Aufgabe wird mit einer Lenkspindelanordnung des in der Einführung beschriebenen Typs erreicht, der durch die besonderen Merkmale gekennzeichnet ist, die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 spezifiziert werden. Wenn ein Fahrzeug abbiegt, rotieren die lenkbaren Räder und die Faustachsen relativ zum Spindelbolzen und zum Achsträger. Um optimale Antriebseigenschaften eines Fahrzeugs zu erhalten, ist es angemessen, den Rotationswiderstand für die lenkbaren Räder in Abhängigkeit von der Versetzung der lenkbaren Räder zu variieren. Es kann beispielsweise angemessen sein, den Rotationswiderstand nach und nach zu steigern, je mehr die lenkbaren Räder von ihren Ausgangspositionen weggedreht werden, während das Fahrzeug direkt vorwärts gefahren wird. Gemäß der Erfindung wird eine erste Komponente, die mit der Faustachse auf eine Weise verbunden ist, die ihr nicht gestattet, zu rotieren, und eine zweite Komponente, die mit dem Spindelbolzen auf eine Weise verbunden ist, die ihm nicht gestattet, zu rotieren, verwendet. Die Komponenten sind so konzipiert, dass sie einen Rotationswiderstand herbeiführen, wenn die Faustachse relativ zum Spindelbolzen rotiert wird. Ein variierender Rotationswiderstand kann herbeigeführt werden, wenn die Faustachse in unterschiedliche Rotationswinkel relativ zum Spindelbolzen und zum Achsträger mit einer geeigneten Konzeption der Komponenten rotiert wird. Es ist hier möglich, einen gewünschten Rotationswiderstand für jeden individuellen Rotationswinkel zwischen der Faustachse und dem Spindelbolzen zu erhalten.This object is achieved with a steering spindle assembly of the type described in the introduction, which is characterized by the special features specified in the characterizing part of claim 1. When a vehicle turns, the steerable wheels and the fist axes rotate relative to the spindle bolt and axle carrier. In order to obtain optimal driving characteristics of a vehicle, it is appropriate to vary the rotational resistance for the steerable wheels in accordance with the displacement of the steerable wheels. For example, it may be appropriate to gradually increase the rotational resistance as the steerable wheels are rotated away from their home positions while the vehicle is being driven directly forward. According to the invention, a first component connected to the fist axis in a manner that does not allow it to rotate and a second component connected to the spindle bolt in a manner that does not allow it to rotate are used , The components are designed to provide rotational resistance when the fist axis is rotated relative to the spindle bolt. A varying rotational resistance can be brought about when the fist axis is rotated into different angles of rotation relative to the spindle bolt and to the axle carrier with a suitable design of the components. It is possible here to obtain a desired rotation resistance for each individual rotation angle between the fist axis and the spindle bolt.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine der Komponenten eine erweiterte Kontaktbahn und umfasst die zweite Komponente mindestens eine Kontaktoberfläche, die dazu geeignet ist, sich in Kontakt mit der erweiterten Kontaktbahn zu bewegen, wenn die Faustachse zum Spindelbolzen unterschiedliche Rotationswinkel einnimmt. Hier ist es möglich, die Komponenten so zu konzipieren, dass die Kontaktoberfläche einen variierenden Druck entlang unterschiedlicher Teile der erweiterten Kontaktbahn ausübt. Ein gewünschter Rotationswiderstand ist an unterschiedlichen Rotationswinkeln mit einer geeigneten Variation des Drucks und demnach auch die Reibung zwischen der Kontaktoberfläche und der Kontaktbahn erhaltbar. According to an embodiment of the present invention, one of the components comprises an extended contact track and the second component comprises at least one contact surface adapted to move in contact with the extended contact track when the fist axis to the spindle bolt assumes different angles of rotation. Here it is possible to design the components such that the contact surface exerts varying pressure along different parts of the extended contact track. A desired rotational resistance is obtainable at different angles of rotation with a suitable variation of the pressure and thus also the friction between the contact surface and the contact track.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Kontaktoberfläche durch eine Federkraft gegen die Kontaktbahn gedrückt wird und der Rotationswiderstand steht in Relation zu der Federkraft, mit der die Kontaktoberfläche bei unterschiedlichen Rotationswinkeln gegen die Kontaktbahn gedrückt wird. Die Größe der Springkraft bestimmt hier den Rotationswiderstand, der bei unterschiedlichen Rotationswinkeln erhalten wird. Die Kontaktoberfläche ist mit einer Federkraft gegen die Kontaktbahn in mindestens eine radiale Richtung relativ zu einer zentralen Längsachse des Spindelbolzens drückbar. Die Kontaktoberfläche kann hier einen Druck ausüben, der radial nach außen gegen die Kontaktbahn geleitet wird, oder mit einem Druck, der radial nach innen gegen die Kontaktbahn geleitet wird.According to one embodiment of the present invention, the contact surface is pressed by a spring force against the contact track and the rotational resistance is related to the spring force with which the contact surface is pressed against the contact track at different rotational angles. The size of the spring force determines the rotational resistance, which is obtained at different angles of rotation. The contact surface can be pressed with a spring force against the contact track in at least one radial direction relative to a central longitudinal axis of the spindle bolt. The contact surface may here exert a pressure which is conducted radially outwards against the contact track, or at a pressure which is directed radially inwards against the contact track.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Komponente, welche die erweiterte Kontaktbahn umfasst, aus einer ringförmigen Umhüllung und die Kontaktbahn besteht aus einer inneren Kantenoberfläche an der Umhüllung. Solch eine Komponente weist eine relativ einfache Konzeption auf und kann recht klein hergestellt sein. Demnach erfordert sie in einer Lenkspindelanordnung wenig Platz. Die Umhüllung kann eine äußere Kantenoberfläche aufweisen, die dazu geeignet ist, mit einer Innenoberfläche, die das Durchgangsloch am ersten Arm definiert, in Kontakt gebracht zu werden. Die innere und äußere Kantenoberfläche der Umhüllung erhalten auf diese Weise eine stabile Anbringungsposition in der Lenkspindelanordnung.According to one embodiment of the present invention, the component comprising the widened contact sheet consists of an annular sheath and the contact sheet consists of an inner edge surface on the sheath. Such a component has a relatively simple design and can be made quite small. Accordingly, it requires little space in a steering spindle assembly. The sheath may have an outer edge surface adapted to be brought into contact with an inner surface defining the through hole on the first arm. The inner and outer edge surfaces of the enclosure thus obtain a stable mounting position in the steering spindle assembly.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Lenkspindelanordnung einen Sicherungsstift, eine Vertiefung, welche einen ersten Teil an der Faustachse und einen zweiten Teil an der ersten Komponente umfasst, wobei der Sicherungsstift dazu geeignet ist, in die Vertiefung gebracht zu werden, um die Verbindung zwischen der Faustachse und der ersten Komponente herzustellen. Mit einer solchen Konzeption kann zwischen der Faustachse und der ersten Komponente mit relativ einfachen Mitteln, welche im Wesentlichen keinen zusätzlichen Platz in der Lenkspindelanordnung erfordern, eine starre Kopplung hergestellt werden.According to one embodiment of the present invention, the steering spindle assembly includes a locking pin, a recess comprising a first part at the fist axis and a second part at the first component, the locking pin being adapted to be brought into the recess to prevent the connection between the fist axis and the first component. With such a design, a rigid coupling can be made between the fist axis and the first component with relatively simple means that require substantially no extra space in the steering spindle assembly.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Komponente, welche die Kontaktoberfläche umfasst, einen Federspannungsteil, der mit der Kontaktoberfläche verbunden ist, und eine zentrale Öffnung, sodass die Komponente um den Spindelbolzen herum legbar ist. Die Kontaktoberfläche kann in diesem Fall in Kontakt mit einer erweiterten Kontaktbahn kommen, die sich um den Spindelbolzen bei einem variierenden Abstand von einer longitudinalen Zentralachse durch den Spindelbolzen ausdehnt. Es ist vorteilhaft, dass die Komponente zwei oder mehr Teile umfasst, die radial nach außen mit Komponententeilen auskragen, die mit am Umfang angeordneten Kontaktoberflächen verbunden sind. Da mehrere Kontaktoberflächen, die symmetrisch um die Kontaktbahn herum angeordnet sind, verwendet werden, wird eine stabile Konstruktion erhalten. Eine Komponente, die eine zentrale Öffnung umfasst, kann am Spindelbolzen leicht montiert werden. Hier ist es vorteilhaft, wenn die Öffnung eine Größe aufweist, die der des Spindelbolzens entspricht. Der Spindelbolzen verhindert auf diese Weise, dass die Komponente in eine radiale Richtung verschoben wird.According to an embodiment of the present invention, the component comprising the contact surface comprises a spring tensioning member connected to the contact surface and a central opening such that the component is layable around the spindle bolt. The contact surface may in this case come into contact with an extended contact track which extends around the spindle bolt at a varying distance from a longitudinal central axis through the spindle bolt. It is advantageous that the component comprises two or more parts that project radially outwards with component parts that are connected to peripheral contact surfaces. Since multiple contact surfaces symmetrically arranged around the contact track are used, a stable construction is obtained. A component comprising a central opening can be easily mounted on the spindle bolt. Here it is advantageous if the opening has a size which corresponds to that of the spindle bolt. The spindle bolt prevents in this way that the component is displaced in a radial direction.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Lenkspindelanordnung einen Sicherungsstift, eine Vertiefung, welche einen ersten Teil am Spindelbolzen und einen zweiten Teil an der zweiten Komponente umfasst, wobei der Sicherungsstift dazu geeignet ist, in die Vertiefung gebracht zu werden und die Verbindung herzustellen, die keine Rotation zwischen der Faustachse und der zweiten Komponente gestattet. Mit einer solchen Konzeption kann zwischen der zweiten Komponente und dem Spindelbolzen mit relativ einfachen Mitteln, welche im Wesentlichen keinen zusätzlichen Platz in der Lenkspindelanordnung erfordern, eine starre Verbindung hergestellt werden.According to one embodiment of the present invention, the steering spindle assembly comprises a locking pin, a recess comprising a first part on the spindle bolt and a second part on the second component, wherein the locking pin is adapted to be brought into the recess and to make the connection no rotation allowed between the fist axis and the second component. With such a design, a rigid connection can be made between the second component and the spindle bolt with relatively simple means that require substantially no extra space in the steering spindle assembly.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die Lager aus Rollenlagern. Im Gegensatz zu Gleitlagern weisen Rollenlager eine sehr geringe Reibung auf, die im Wesentlichen unabhängig von der Belastung des Rollenlagers ist. Dies gewährleistet dann, dass die Faustachse den Rotationswiderstand erfahren kann, der von den Komponenten im Wesentlichen unabhängig von der Belastung definiert wird, der die Lenkspindelanordnung während des Betriebs des Fahrzeugs ausgesetzt ist.According to one embodiment of the present invention, the bearings consist of roller bearings. In contrast to plain bearings, roller bearings have a very low friction, which is essentially independent of the load of the roller bearing. This then ensures that the fist axis can experience the rotational resistance defined by the components substantially independently of the load experienced by the steering shaft assembly during operation of the vehicle.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which:

1 eine Lenkspindelanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und 1 shows a steering shaft assembly according to the present invention and

2 eine Querschnittsansicht der Lenkspindelanordnung in der Ebene A-A in 1 zeigt. 2 a cross-sectional view of the steering spindle assembly in the plane AA in 1 shows.

Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der ErfindungDetailed description of a preferred embodiment of the invention

1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ende eines Achsträgers 1 in einem Fahrzeug. Der Achsträger 1 ist mit einem konischen Loch 1a für die Anbringung eines Spindelbolzens 2 bereitgestellt. Der Spindelbolzen 2 weist einen entsprechenden konischen zentralen Teil 2b auf, der das Loch 1a umfasst, mit dem der Spindelbolzen 2 am Achsträger 1 angebracht ist. Der Spindelbolzen 2 weist einen oberen Teil 2a mit einer zylindrischen Form und einen unteren Teil 2c mit einer zylindrischen Form auf. Ein lenkbares und nicht-antreibendes Rad des Fahrzeugs ist dazu geeignet, an einer Faustachse 3 angebracht zu sein, die so angeordnet ist, dass sie um den Spindelbolzen 2 rotieren kann. Die Faustachse 3 weist einen oberen Arm 4 mit einem ersten Durchgangsloch 5 für die Aufnahme des oberen Teils 2a des Spindelbolzens und einen unteren Arm 6 mit einem zweiten Durchgangsloch 7 für die Aufnahme des unteren Teils 2c des Spindelbolzens auf. 1 shows a cross section through one end of an axle carrier 1 in a vehicle. The axle carrier 1 is with a conical hole 1a for the attachment of a spindle bolt 2 provided. The spindle bolt 2 has a corresponding conical central part 2 B on top of the hole 1a includes, with the spindle bolt 2 on the axle carrier 1 is appropriate. The spindle bolt 2 has an upper part 2a with a cylindrical shape and a lower part 2c with a cylindrical shape. A steerable and non-driving wheel of the vehicle is adapted to a fist axis 3 attached, which is arranged so that it around the spindle bolt 2 can rotate. The Faust axis 3 has an upper arm 4 with a first through hole 5 for receiving the upper part 2a of the spindle bolt and a lower arm 6 with a second through hole 7 for receiving the lower part 2c of the spindle bolt on.

Der obere Teil 2a des Spindelbolzens ist im ersten Durchgangsloch am Arms 4 mithilfe eines konischen Rollenlagers 8 fixiert. Das konische Rollenlager 8 umfasst einen inneren Ring 8a, der fest um den oberen Teil 2a des Spindelbolzens herum angebracht ist, und einen äußeren Ring 8b, der an einer äußeren Wandoberfläche des Durchgangslochs 5 befestigt ist. Ein erstes Lagergehäuse 10 verschließt eine obere Öffnung am ersten Durchgangsloch 5. Das Lagergehäuse 10 umfasst einen Gewindeteil, der dazu geeignet ist, durch Einschrauben in einen Gewindeteil 11 befestigt zu werden, der an einem oberen Teil des ersten Durchgangslochs 5 angeordnet ist. In einer Position zwischen der Faustachse 3 und dem Achsträger 1 ist ein axiales Nadelrollenlager 12 angeordnet. Das Nadelrollenlager 12 ist in einem Übergangsgebiet zwischen dem zentralen Teil 2b des Spindelbolzens und dem oberen Teil 2a des Spindelbolzens angeordnet. Das Nadelrollenlager 12 umfasst einen ersten oberen Ring 12a, der mit einer ebenen Kontaktoberfläche an der Faustachse 3 verbunden ist, und einen zweiten unteren Ring 12b, der mit einer ebenen Kontaktoberfläche am Achsträger 1 vereint ist. Radial außerhalb des Nadelrollenlagers 12 ist in Verbindung mit einer unteren Öffnung am ersten Durchgangsloch 5 eine erste elastische Dichtung 9 angeordnet. Die erste elastische Dichtung 9 verhindert, dass Verschmutzungen in das Nadelrollenlager 12 hineingelangen. Die erste elastische Dichtung 9 verhindert zudem, dass Verschmutzungen durch die untere Öffnung am ersten Durchgangsloch 5 in das konische Rollenlager 8 hineingelangen.The upper part 2a of the spindle bolt is in the first through hole on the arm 4 using a tapered roller bearing 8th fixed. The conical roller bearing 8th includes an inner ring 8a , which firmly around the upper part 2a the spindle bolt is mounted around, and an outer ring 8b at an outer wall surface of the through-hole 5 is attached. A first bearing housing 10 closes an upper opening at the first through hole 5 , The bearing housing 10 comprises a threaded part adapted to be screwed into a threaded part 11 to be attached to an upper part of the first through hole 5 is arranged. In a position between the fist axis 3 and the axle carrier 1 is an axial needle roller bearing 12 arranged. The needle roller bearing 12 is in a transition area between the central part 2 B the spindle bolt and the upper part 2a arranged the spindle bolt. The needle roller bearing 12 includes a first upper ring 12a , which has a flat contact surface at the fist axis 3 connected, and a second lower ring 12b , which has a flat contact surface on the axle 1 is united. Radially outside the needle roller bearing 12 is in communication with a lower opening at the first through hole 5 a first elastic seal 9 arranged. The first elastic seal 9 Prevents contamination in the needle roller bearing 12 get in. The first elastic seal 9 Also prevents dirt from entering through the lower opening at the first through hole 5 into the conical roller bearing 8th get in.

Der untere Arm 6 der Faustachse 3 umfasst ein zweites Durchgangsloch 7. Im zweiten Durchgangsloch 7 ist ein kugelförmiges Rollenlager 13 angeordnet. Das kugelförmige Rollenlager 13 umfasst einen inneren Ring 13a, der fest um den unteren Teil 2c des Spindelbolzens herum angebracht ist, und einen äußeren Ring 15, der an einer äußeren Wandoberfläche des Durchgangslochs 7 befestigt ist. In einer Position über dem konischen Rollenlager 13 in Verbindung mit einer oberen Öffnung zum zweiten Durchgangsloch 7 ist eine zweite elastische Dichtung 16 angeordnet. Ein zweites Lagergehäuse 17 verschließt eine untere Öffnung am zweiten Durchgangsloch 7. Das Lagergehäuse 17 ist mit Schrauben 18 verschraubt. Das Lagergehäuse 17 ist mit einem O-Ring 19 bereitgestellt. Das zweite Lagergehäuse 17 und die zweite elastische Dichtung 16 stellen eine geschlossene Abdichtung bereit, die das Hineingelangen von Verschmutzungen in das kugelförmige Rollenlager 13 verhindert. Der Spindelbolzen 2 weist eine longitudinale Zentralachse auf, die eine Rotationsachse 14 für die Faustachse 3 bildet, wenn sie um den Spindelbolzen 2 mithilfe des konischen Rollenlagers 8 und des kugelförmigen Rollenlagers 13 rotiert wird.The lower arm 6 the fist axis 3 includes a second through hole 7 , In the second through hole 7 is a spherical roller bearing 13 arranged. The spherical roller bearing 13 includes an inner ring 13a , which firmly around the lower part 2c the spindle bolt is mounted around, and an outer ring 15 at an outer wall surface of the through-hole 7 is attached. In a position above the conical roller bearing 13 in conjunction with an upper opening to the second through hole 7 is a second elastic seal 16 arranged. A second bearing housing 17 closes a lower opening at the second through hole 7 , The bearing housing 17 is with screws 18 screwed. The bearing housing 17 is with an O-ring 19 provided. The second bearing housing 17 and the second elastic seal 16 provide a sealed seal that prevents dirt from entering the spherical roller bearing 13 prevented. The spindle bolt 2 has a longitudinal central axis which is an axis of rotation 14 for the fist axis 3 forms when around the spindle bolt 2 using the tapered roller bearing 8th and the spherical roller bearing 13 is rotated.

Der erste Teil 2a des Spindelbolzens ist an einem oberen Ende mit einem Gewindeteil bereitgestellt. Auf den Gewindeteil ist eine Kronenmutter 21 aufgesetzt. Es ist möglich, auf den konischen Rollenlager 8 mithilfe der Kronenmutter 21 eine geeignete Vorspannung aufzubringen. An einer Innenfläche des Durchgangslochs 5 ist eine erste Komponente in Form einer Umhüllung 22 angeordnet. 2 zeigt eine Querschnittsansicht durch einen Teil des oberen Arms 4 der Faustachse, in der die Umhüllung 22 von oben sichtbar ist. Die Zeichnung verdeutlicht, dass die Umhüllung 22 ringförmig ist und eine innere Kantenoberfläche 22a aufweist, die bei einem variierenden Abstand zur Rotationsachse 14 liegt. Die innere Kantenoberfläche 22a bildet eine erweiterte Kontaktbahn, die sich um den Spindelbolzen 2 herum ausdehnt. Die Umhüllung 22 weist eine äußere Kantenoberfläche 22b mit einer Größe und Form auf, die jenen einer Innenfläche am Durchgangsloch 5 entsprechen. Der obere Arm 4 an der Faustachse 3 ist mit einem ersten Teil 25a an einer Vertiefung bereitgestellt und die Umhüllung 22 ist mit einem zweiten Teil 25b der Vertiefung bereitgestellt, die in einem Übergangsbereich zwischen dem oberen Arm 4 und der Umhüllung 22 angeordnet ist. Ein Sicherungsstift 24 ist dazu geeignet, in die Vertiefung eingeführt zu werden, um eine Verbindung bereitzustellen, die zwischen dem oberen Arm 4 und der Umhüllung 22 keine Rotation gestattet. Die Umhüllung wird auf diese Weise mit der Faustachse 3 rotiert, wenn sie relativ zum Spindelbolzen 2 rotiert wird.The first part 2a the spindle bolt is provided at an upper end with a threaded part. On the threaded part is a castellated nut 21 placed. It is possible on the conical roller bearing 8th using the castle nut 21 to apply a suitable bias. On an inner surface of the through hole 5 is a first component in the form of a wrapper 22 arranged. 2 shows a cross-sectional view through a part of the upper arm 4 the fist axis, in which the serving 22 is visible from above. The drawing illustrates that the wrapping 22 is annular and has an inner edge surface 22a having, at a varying distance to the axis of rotation 14 lies. The inner edge surface 22a forms an extended contact track, which extends around the spindle bolt 2 stretches around. The serving 22 has an outer edge surface 22b with a size and shape that those of an inner surface at the through hole 5 correspond. The upper arm 4 at the fist axis 3 is with a first part 25a provided on a recess and the envelope 22 is with a second part 25b the depression provided in a transition area between the upper arm 4 and the serving 22 is arranged. A security pin 24 is adapted to be inserted into the recess to provide a connection between the upper arm 4 and the serving 22 no rotation allowed. The wrapping becomes that way with the fist axis 3 rotates when relative to the spindle bolt 2 is rotated.

Eine zweite Federspannungskomponente 23 ist radial innerhalb der Umhüllung 22 angeordnet. Die zweite Federspannungskomponente 23 umfasst einen zentralen Teil mit Löchern 23c, die eine Größe und Form aufweisen, die jenen einer Umfangsoberfläche des ersten Teils 2a des Spindelbolzens 2 entsprechen. Die Federspannungskomponente 23 kann auf diese Weise auf dem ersten Teil 2a des Spindelbolzens 2 platziert und um ihn herum befestigt werden. Die Federspannungskomponente umfasst zwei radial auskragende Teile. Jedes der radial auskragenden Teile umfasst drei Teile 23b mit Schlitzen, wobei diese Teile eine Bogenform aufweisen, die verursacht, dass sie Federspannungseigenschaften in mindestens eine radiale Richtung relativ zum ausgedehnten Spindelbolzen 2 aufweisen. Jeder der geschlitzten Teile 23b ist mit einer Umfangsoberfläche 23a bereitgestellt, die eine Kontaktoberfläche mit der inneren Kantenoberfläche 22a der Umhüllung bildet. Der Spindelbolzen 2 ist mit einem ersten Teil 27a einer Vertiefung bereitgestellt und die Federspannungskomponente 23 ist mit einem zweiten Teil 27b einer Vertiefung bereitgestellt, die in einem Übergangsbereich zwischen dem Spindelbolzen 2 und der Federspannungskomponente 23 angeordnet ist. Ein zweiter Sicherungsstift 26 ist dazu geeignet, in die Vertiefung eingeführt zu werden, um eine Verbindung bereitzustellen, die zwischen dem Spindelbolzen 2 und der Federspannungskomponente 23 keine Rotation zu gestatten. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Federspannungskomponente 23 rotiert wird, wenn die Faustachse 3 relativ zum Spindelbolzen 2 rotiert wird.A second spring tension component 23 is radially inside the cladding 22 arranged. The second spring tension component 23 includes a central part with holes 23c having a size and shape that of a peripheral surface of the first part 2a of the spindle bolt 2 correspond. The spring tension component 23 this way on the first part 2a of the spindle bolt 2 placed and fastened around it. The spring tension component comprises two radially projecting parts. Each of the radially projecting parts comprises three parts 23b with slots, which parts have an arcuate shape that causes them to have spring tension characteristics in at least one radial direction relative to the extended spindle bolt 2 exhibit. Each of the slotted parts 23b is with a peripheral surface 23a provided a contact surface with the inner edge surface 22a the serving forms. The spindle bolt 2 is with a first part 27a a recess provided and the spring tension component 23 is with a second part 27b a depression provided in a transition region between the spindle bolt 2 and the spring tension component 23 is arranged. A second locking pin 26 is adapted to be inserted into the recess to provide a connection between the spindle bolt 2 and the spring tension component 23 to allow no rotation. In this way it prevents the spring tension component 23 is rotated when the fist axis 3 relative to the spindle bolt 2 is rotated.

Demnach bildet die Umhüllung 22 eine Komponente, die gemeinsam mit der Faustachse 3 rotiert wird, und die Federspannungskomponente 23 bildet demnach eine Komponente, die gemeinsam mit dem Spindelbolzen 2 in einer festen Rotationsposition an Ort und Stelle gehalten wird. Die Umhüllung wird auf diese Weise relativ zur Federspannungskomponente 23 rotiert, wenn die Faustachse 3 relativ zur Federspannungskomponente 23 rotiert wird. Die erweiterte Kontaktbahn 22a der Umhüllung dehnt sich hier eine vollständige Umdrehung um die Federspannungskomponente 23 aus. Die Kontaktbahn 22a der Umhüllung ist bei einem variierenden Abstand von der Rotationsachse 14 angeordnet. Die Kontaktoberflächen 23a der Federspannungskomponente sind bei einem variierenden Abstand von der Rotationsachse 14 angeordnet, wenn sie in einem nicht vorgespannten Zustand sind. Die Federspannungsteile 23b der Komponente, die mit den Kontaktoberflächen 23a verbunden sind, weisen demnach Federspannungseigenschaften in eine radiale Richtung auf. Die Federspannungskomponente 23 kann auf diese Weise radial innerhalb der Umhüllung 22 angeordnet sein. Die Kontaktoberflächen 23a der Federspannungskomponente sind hier in Kontakt mit der erweiterten Kontaktbahn 22a der Umhüllung angeordnet. Die Kontaktoberflächen 23a der Federspannungskomponente sind hier bei einem entsprechenden radialen Abstand zur Rotationsachse 14 als ein Teil der Kontaktbahn 22a angeordnet. Die Kontaktoberflächen 23a der Federspannungskomponente werden mit einer Federspannungskraft radial nach außen in Richtung entsprechend einem radial außen angeordneten Teil der Kontaktbahn 22a gedrückt. Auf diese Weise wird ein Reibungswiderstand gebildet, wenn die Umhüllung 22 relativ zu den Kontaktoberflächen 23a der Federspannungskomponente rotiert wird, wobei dieser Widerstand umgekehrt in einer Relation zum Abstand der Kontaktoberflächen 23a von der Rotationsachse 14 steht. Dem Rotationswiderstand können, mithilfe der Form der Kontaktbahn 22a, die dementsprechend den radialen Abstand der Kontaktoberflächen 23a zur Rotationsachse 14 definiert, die gewünschten Werte bei unterschiedlichen Rotationswinkeln verliehen werden.Accordingly, the cladding forms 22 a component shared with the Faust axis 3 is rotated, and the spring tension component 23 thus forms a component, which together with the spindle bolt 2 held in place in a fixed rotational position. The envelope becomes in this way relative to the spring tension component 23 rotates when the fist axis 3 relative to the spring tension component 23 is rotated. The extended contact track 22a the envelope stretches here a complete revolution around the spring tension component 23 out. The contact track 22a the envelope is at a varying distance from the axis of rotation 14 arranged. The contact surfaces 23a the spring tension component are at a varying distance from the axis of rotation 14 arranged when they are in an unbiased state. The spring tension parts 23b the component that interacts with the contact surfaces 23a Accordingly, have spring tension properties in a radial direction. The spring tension component 23 can be radially in this way within the envelope 22 be arranged. The contact surfaces 23a the spring tension component are in contact here with the extended contact track 22a the wrapping arranged. The contact surfaces 23a the spring tension component are here at a corresponding radial distance from the axis of rotation 14 as part of the contact track 22a arranged. The contact surfaces 23a the spring tension component are at a spring tension force radially outward in the direction corresponding to a radially outwardly disposed part of the contact path 22a pressed. In this way, a frictional resistance is formed when the sheath 22 relative to the contact surfaces 23a the spring tension component is rotated, this resistance being inversely related to the distance of the contact surfaces 23a from the axis of rotation 14 stands. The rotational resistance can, using the shape of the contact track 22a , Accordingly, the radial distance of the contact surfaces 23a to the axis of rotation 14 defined, the desired values are given at different rotation angles.

2 zeigt, wie die Federspannungskomponente 23 relativ zur Umhüllung 22 angeordnet ist, wenn die Faustachse 3 in einer Ausgangsposition ist, bei der die Faustachse einen Rotationswinkel von 0° relativ zum Spindelbolzen 2 zeigt. Das lenkbare Rad an der Faustachse ist hier in einem nicht rotierten Zustand. Die Kontaktoberflächen 23a der Federspannungskomponente sind hier mit den Teilen der Kontaktoberfläche 22a der Umhüllung, die bei einem Maximalabstand zur Drehachse 14 liegen, in Kontakt. Wenn das lenkbare Rad bei der Faustachse 3 relativ zum Spindelbolzen 2 rotiert wird, durchläuft die Umhüllung 22 eine entsprechende Rotationsbewegung relativ zur Federspannungskomponente 23a. Die Kontaktoberflächen 23a der Federspannungskomponente kommen hier mit Teilen der Kontaktoberfläche 22a der Umhüllung, die bei einem progressiv kürzerem Abstand der Drehachse 14 liegen, in Kontakt. Der Rotationswiderstand nimmt demnach progressiv zu, da die radial federgespannten Teile 23b der Federspannungskomponente die Kontaktoberflächen 23a progressiv stärker gegen die Kontaktbahn 22a der Umhüllung drücken. Die Kontaktbahn 22a der Umhüllung weist eine entsprechende Konzeption an beiden Seiten des Rotationswinkels 0° auf, sodass der Rotationswiderstand auf eine entsprechende Weise zunimmt, unabhängig von der Richtung, in die die Faustachse 3 relativ zum Spindelbolzen 2 rotiert wird. 2 shows how the spring tension component 23 relative to the envelope 22 is arranged when the fist axis 3 in an initial position, wherein the fist axis has a rotation angle of 0 ° relative to the spindle bolt 2 shows. The steerable wheel on the fist axis is here in a non-rotated state. The contact surfaces 23a the spring tension component are here with the parts of the contact surface 22a the envelope, which at a maximum distance to the axis of rotation 14 lie in contact. When the steerable wheel at the fist axis 3 relative to the spindle bolt 2 is rotated, passes through the cladding 22 a corresponding rotational movement relative to the spring tension component 23a , The contact surfaces 23a The spring tension component come here with parts of the contact surface 22a the envelope, the at a progressively shorter distance of the axis of rotation 14 lie in contact. The rotational resistance thus increases progressively, since the radially spring-loaded parts 23b the spring tension component the contact surfaces 23a progressively stronger against the contact track 22a press the serving. The contact track 22a the envelope has a corresponding design on both sides of the angle of rotation 0 °, so that the rotational resistance increases in a corresponding manner, regardless of the direction in which the fist axis 3 relative to the spindle bolt 2 is rotated.

Aufgrund des Wissens über das bestimmte Fahrzeug ist es möglich, einen gewünschten Wert des Rotationswiderstands zu schätzen, den die Faustachse 3 bei unterschiedlichen Rotationswinkeln relativ zum Spindelbolzen 2 erfahren wird. Die Kontaktbahn 22a der Umhüllung ist hier so gebildet, dass ein gewünschter Drehwiderstand für alle einzelnen Rotationswinkel oder für unterschiedliche Winkelbereiche erhalten wird. Da die Lager nur aus Rollenlagern 8, 13 bestehen, zeigen sie eine sehr geringe Reibung auf, die im Wesentlichen unabhängig von der Belastung der Faustachse ist. Demnach erfährt die Faustachse 3 einen Rotationswiderstand, der im Wesentlichen nur von der Federkraft definiert wird, mit der die Kontaktoberflächen 23a einen Kontakt mit der Kontaktbahn 22a herstellen.Because of the knowledge about the particular vehicle, it is possible to estimate a desired value of the rotational resistance that the fist axis 3 at different angles of rotation relative to the spindle bolt 2 is experienced. The contact track 22a The envelope is formed here so that a desired rotational resistance for all individual rotation angle or for different angular ranges is obtained. Because the bearings only from roller bearings 8th . 13 They show a very low friction, which is essentially independent of the load of the fist axis. Accordingly, the Faust axis learns 3 a rotational resistance that is essentially defined only by the spring force with which the contact surfaces 23a a contact with the contact track 22a produce.

Die Erfindung ist auf keine Weise auf die Ausführungsform begrenzt, die in den Zeichnungen beschrieben wurde: sie kann innerhalb des Schutzbereiches der Patentansprüche frei variiert werden. Es ist klar, dass die Lenkspindelanordnung so montierbar ist, dass das obere Ende und das untere Ende die Positionen tauschen.The invention is in no way limited to the embodiment described in the drawings: it can be freely varied within the scope of the claims. It is clear that the steering spindle assembly is mountable so that the upper end and the lower end exchange positions.

Claims

A steering spindle assembly comprising a spindle bolt ( 2 ), an axle carrier ( 1 ) located at a central part ( 2 B ) of the spindle bolt ( 2 ) and a fist axis ( 3 ), which has a first through hole ( 5 ) with a first bearing ( 8th ) for the inclusion of a first part ( 2a ) of the spindle bolt ( 2 ) and a second through hole ( 7 ) with a second bearing ( 13 ) for the inclusion of a second part ( 2c ) of the spindle bolt ( 2 ), characterized in that the steering spindle assembly comprises a first component ( 22 ), which is connected in a way that does not allow her to go to the fist axis ( 3 ), a second component ( 23 ), which is connected in a way that does not allow it, to the spindle bolt ( 2 ), wherein the components ( 22 . 23 ) are in contact with each other in a contact area such that between the components ( 22 . 23 ) at at least two angles of rotation between the fist axis ( 3 ) and the spindle bolt ( 2 ) different rotational resistances are formed.

Steering spindle arrangement according to claim 1, characterized in that one of the components ( 22 ) an extended contact track ( 22a ) and that the second component ( 23 ) at least one contact surface ( 23a ) which is capable of being in contact with the extended contact track ( 22a ) when the fist axis ( 3 ) relative to the spindle bolt ( 2 ) is rotated in different angles of rotation.

Steering spindle arrangement according to claim 2, characterized in that the contact surface ( 23a ) with a spring force against the contact track ( 22a ) and that the rotational resistance is related to the spring force with which the contact surface ( 23a ) at different angles of rotation against the contact track ( 22a ) is pressed.

Steering spindle arrangement according to claim 3, characterized in that the contact surface ( 23a ) with a spring force against the contact track ( 22a ) in at least one radial direction relative to a central longitudinal axis ( 14 ) of the spindle bolt ( 2 ) is pressed.

Steering spindle arrangement according to one of the preceding claims 2 to 4, characterized in that the component comprising the contact track, from an annular envelope ( 22 ) and that the contact track from an inner edge surface ( 22a ) of the envelope ( 22 ) consists.

Steering spindle assembly according to claim 5, characterized in that the envelope ( 22 ) an outer edge surface ( 22b ) suitable for having an inner surface of the first through-hole on the fist axis ( 3 ) to be brought into contact.

Steering spindle arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the steering spindle arrangement has a locking pin ( 24 ), a deepening which is a first part ( 25a ) at the fist axis and a second part ( 25b ) on the first component ( 22 ), wherein the locking pin ( 24 ) is adapted to be brought into the recess to make the connection between the axis of the fist ( 3 ) and the first component ( 22 ) no rotation allowed.

Steering spindle arrangement according to one of the preceding claims 2 to 7, characterized in that the contact surface ( 23a ) a spring tension part ( 23b ) connected to the contact surface ( 23a ) and a central opening ( 23c ), with which the component ( 23 ) around the spindle bolt ( 2 ).

Steering spindle arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the steering spindle arrangement has a locking pin ( 26 ), a deepening which is a first part ( 25a ) on the spindle bolt ( 2 ) and a second part ( 27b ) on the second component ( 23 ), wherein the locking pin ( 26 ) is adapted to be brought into the recess to make the connection between the spindle bolt ( 2 ) and the second component ( 23 ) no rotation allowed.

Steering spindle arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bearings roller bearings ( 8th . 13 ) are.