DE1655453A1

DE1655453A1 - Achsschenkelbolzenlagerung

Info

Publication number: DE1655453A1
Application number: DE19671655453
Authority: DE
Inventors: Herbenar Edward John
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1967-03-14
Filing date: 1967-10-27
Publication date: 1971-05-06
Also published as: ES344962A1; GB1125260A; US3477771A

Description

AGlissohenkelbolzenlagerung

Die Erfindung betrifft eine Achsschenkelbolzenlagerung für Aufhängungen steuerbarer Automobilräder mit einem ersten Lager für eine normale Belastung und einem zweiten Lager, das bei einer auf die Achsschenkelbolzen-· lagerung einwirkenden schweren Belastung so eingreift, daß es den Achsschenkelbolzen während der Dauer der schweren Belastung trägt« ■

J£in 7ilohti#3S Merkmal dor Erfindung ist es, eine zuriamwengosefcste Lagerung in einer Achsschenkelbolzen-* anordnung zn schaffen, die eine.große ₉ auf die Anordnung einwirkende ötoßb.olaatimg kompensierte Diese Eigenschaft wird crnroh die Verwendung eines eins bellbaren Kunststoff*

BAD OBtGlN(AL

lagers erzielt, das den Achsschenkelbolzen berührt, und das beim Anlegen einer großen Belastung so nachgehen kann, daß das Metallager dem Achsschenkelbolzen während der Dauer der Belastung tragen kann_o '

Diese Lagervorrichtung kann durch Einschieben des Lagers in den hohlen Abschnitt der Lagergehäuse des Achsschenkels hergestellt werden_o Diese Lagervor— richtung kann auch von einer Kapseleinheit gebildet werden, die sowohl das Kunststofflager als auch das Metallager enthält und in die Lagergehäuse des Achsschenkels eingeschoben isto

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispiels— halber erläuterte Darin zeigen:

Figo 1 die erfindungsgemäße Aehsschenkelbolzenlagerung₉

2 eine Schnittansicht längs der Linie II—II von ^¹Ig₀ 1 ρ

3 den Ausbau dar Achsschenkelbolzenlagerung von I¹Ig₀ 1,

J? ig». 4 eine andere Ausführungsform der Lagervorrichtung, die in der Aohsscheiikelbolzenlagerung von Pigs I verwendet werden kann_?

1 0Ö8 I9/O2§# ffig_o 5

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Figo 5 eine dritte Ausführungsform der Lagervor-

. richtung* die in der Achsschenkerbolzenlagerung von iⁿigo 1 verwendet werden kann,

Figo 6 eine vergrößerte Ansicht der öfteren Dichtungseinrichtung der Achssohenkelbolzenlagerung von Fig. 1 und .

Fig. 7 die in der Anordnung von Fig, 6 verwendete Dichtung»

In den Lagerungen für Achsschenkelbolzen ist die Verwendung von konisch verjüngten Lagern aus Kunststoff erwünschte Ein Kunststofflager, das den Achsschenkel— bolzen bei ungewöhnlichen Belastungen in seinem Einbau hält, ist jedoch normalerweise für eine Verwendung in den meisten Achsschenkelbolzenanordnungeii zu große, Diese Schwierigkeit wurde jedoch durch die Idee über-

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wundenj ein Doppellager zu verwenden_s bei dem ein Lager für eine normale Belastung verwendet wird, während ein zweites Lager bei einer großen, ungewöhnlichen Belastung verwendet wird₀ In den folgenden Ausführungsformen wird diese Idee eines. Doppellagers in einer Achsschenkelbolzenanordnung angewendet*

Eine Achsschenkelholzeilanordnung 10 besitzt einen Achsschenkelbolzen 11, der mit Hilfe eines konisch

ausgeführten

1ÖÖ81 d/0296

ausgeführten Stifts 14 in einer Bohrung 12 einer Achse 13 befestigt ist_e Der Achsschenkelbolzen besitzt zwei Bndabschnitte 15 und 16, die jeweils mit einem Doppellager 19 und 20 in hohlen Lagergehäusen 17 urd gehalten werden* Die Lagergehäuse 17 und 18 sind durch ein Joch 21 miteinander-verbunden, an dem ein Achsschenkel 22 befestigt ist₀

Jeder der Endabschnitte 15 und 16 des Achsschenkel« bolzens 11 besitzt eine glatte Fläche, die dicht bei jedem Ende des Achsschenkelbolzens in konische Flächen 23 bzw₀ 24 übergeht« Die Doppellager 19 und 20, die im wesentlichen gleichartig aufgebaut sind, halten den Achsschenkelbolzen mit einem ersten Lager 25» das eine konisch verlaufende, an die konische Fläche 23 des Achsschenkelbolzens angepaßte Innenfläche 26 besitzt.

Jedes der Doppellager 19 um 20 besteht aus einer napfartigen Büchse 27 mit geschlossenem Ende, die das erste Lager 25 und ein zweites Lager 28 trägt und hält₀ Die Büchsen 27, 27 sind in den hohlen Abschnitten der Lagergehäuse 17 und 18 in einem festen Sitz angebrachte Das zweite Lager 28, das aus einer metallenen Lagerbüchse besteht, die mit einem Verstärküngsteil 29 versehen sein kann, wird vonjder Büchse 27 in einem Preßsitz festgehalten« Das von der Büchse 27 ^e bragene

WH nwel-fce.

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BAD OWginal

zweite Lager 28 besitzt einen radialen Abstand zur Oberfläche des Endabschnitts 15, damit ein Bewegungs— sitz zwischen dem lager und dem Endabschnitt gebildet wirdο Die Büchse 27 ist mit einer elastischen Einrichtung wie etwa der Feder 30 versehen, die zwisohen dem Endab« schnitt und dem ersten Lager angebracht ist© Das erste.

Lager, das aus einem elastischen Material oder einem

Kunststoffmaterial, wie etwa Uylon besteht, wird von ^

der Feder 30 auf die konische Fläche 23 gedrückt, und ~

es paßt sich selbst an die Abnützung der Flächen 23 oder 26 an«. Das erste, aus Kunststoff bestehende Lager besitzt nach Figo 2 einen Schlitz 31, damit das Lager in radialer Richtung nachgeben kann«

Die Büohse 27 besitzt sine Sewindeöffnung 32, die von einem Grewindestöpael 33 verschlossen ist« Diese Q-q« windeöffnung hat zwei Aufgaben! sie ermöglicht eine

Schmierung des Lagers und einen Ausbau der Büchse ||

aus dem hohlen Abschnitt des Nabelagergehäuses 17, der unten noch besohrieben wird*

Damit in die Büchse 27 kein Sohmuifäs eindringen kann, 1st zwischen der Büohse ₉ dem Aohssohenkelbolzen 11 und der Achse 13 eine Dichtung angebrachte Wie in Fig© β am besten zu erkennen ist, besitzt die Büchse 27 an

odd

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dem an die Achse 13 angrenzenden Ende eine konische Fläohe 34e Die Bohrung 12 der Achse 13 besitzt an das Lagergehäuse 17 angrenzend eine Ansenkung 35 β Um den Endabsohnitt 15 des Aohischenkelbolzens 11 -is=t eine Dichtung 36 gelegt, die in Fig« 7 im nicht zusammen-· gedrückten Zustand dargestellt ist« Beim Zusammenbau wird die Dichtung 36 zwischen die Ansenkung 35 und die konische Fläche 34 der Büchse 27 eingepreßt mn zu einem Z-»förmigen Querschnitt gefaltet_c wie in S¹Ig* 6 dargestellt 1st* Diese Dichtung 36 erzeugt eine Abdichtung des Inneren der Büchse 27 und des Achsschenkelbolzens im oberen Ende der Bohrung 12 der Achse 13β Das untere Ende der Bohrung 12 wird von einem O*Ring 37 abgedichtet, der von einem Druckring 38 getragen wird-, der zwischen dem Lagergehäuse 18 und der Achse 13 um den Achs·- sohenkelbolzen 11 gelegt ist· Das Doppellager 20 wird dadurch abgedichtet, daß der Druckl_agerteil ,39 in ein lüde 40 der Büchse dee Deppellagers 20 eingepreßt let« In Narmalbetrieb wird das Lager 25 aus Kunststoff von der Feder 30 in Anlage an die Fläche 23 des Endabschnitts 15 des Achsschenkelbolzens gedrückt» Die feder 30 übt eine geeichte traft auf daß Lag«r au», ao daß sich der Achsschenkelbolzen mit einem ge·* steuerten Drehmoment relativ zum Lager drehen kann«, Die über den Achssohenkel 22 übertragenen Normalkräfte werden von dem Lager aus Kunststoff auf den Achsschenkelbolzen 11 übertragene Das Lager 28 aus Metall trägt

_MAAA4AiA.·-- dabei

1 Ö 3 Ö 1j%#;<

dabei keine last«, Wenn eine große, ungewöhnliche Kraft auf den Achsschenkel 22 einwirkt, dann wird daa Lager 25 elastisch verformt·, so daß sich die lager« gehäuse 17 uril 18 in bezug auf den Achsschenkelbolzen radial bewegen können, damit die Lagerbüchse 28 am Achsschenkelbolzen 11 angreift und die Belastung trägt oder überträgt, die während der Zeitdauer der Einwirkung einer ungewöhnlichen Belastung auftritt« Wenn die

ungewöhnliche Belastung nicht mehr wirkt* nimmt das M

Lager 25 aus Kunststoff wieder seine Form an, und es trägt weiterhin die Kormalbelastung, die vom Achs·- schenkel 22 auf den Achsschenkelbolzen 11 übertragen wird Die Lagerbüchse wird dabei vom Achsschenkelbolzen ge*»

löst« .

Das Doppellager 19, das die Büchse 27 enthält,' wird hier als Kapsellagervorrichtung bezeichnete Diese Kapsellagervorrichtung kann dadurch aus dem hohlen Abschnitt der Kabe 17 ausgebaut werden^ das zuerst ™

der Gewindestöpsel 33 entfernt wirdo Dann wird ein Bolzen 41 in die Bohrung 32 geschraubt, so daß das .fortgesetzte Drehen des Bolzens nach Figo 3 eine Kraft, auf das Ende des Achsschenkelbolzens 11 ausübt und die Büchse 27 aus dem Lagergehäuse 17 zieht« Bach dem Entfernen der beiden Kapsellagervorrichtungen wird der konische Stift 14 heraus genommen ₉ damit der Achsschenkelbolzen 11 in der Bohrung 12 freigegeben wird«

Die Büchse 27 kann auch dadurch ausgebaut werden, daß ein Bolzen in die Bohrung 32 .geschraubt wird und daß der Bolzen dann mit einer Zange gehakt wird, damit eine Kraft zum Herausziehen der Kapsellagervorrichtung aus dem hohlen Abschnitt des Lagergehäuses 17 ausgeübt wird© Bei einem dritten Verfahren zum Ausbau der Doppellager 19 und 20 wird der G-ewindestöpsel 33 jeder Kapsel entfernt, und der konische Stift 14 wird herausgenommen,

A= damit der Achsschenkelbolzen in der Bohrung 12 freigegeben wird« Dann wird eine Stange durch die Bohrung im Doppellager 19 geschoben, und die Anordnung wird in eine Dornpresse eingefügt, damit auf die Stangen ein Druok ausgeübt wird, der in den Achsschenkelbolzen 11 und das gegenüberliegende Doppellager 20 aus dem Lagergehäuse 18 drückte Dann wird die Anordnung Hinge dreht ₉ und in die Presse eingelegt, damit der Achsschenkel» bolzen in der entgegengesetzten Richtung gedrückt wird, damit, er das Doppellager 19 aus dem Lagergehäuse 17

* stößt«

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerbüchse aus Metall und das Lager aus Kunststoff in einer Bohrung des Lagergehäuses und nicht in einer Büohse 27 angebrachte lTaoh Fig« 4p wo das untere Lagergehäuse 18 dargestellt ist, sind das Lager 25 aus Kunststoff, das mit= der konischen Fläche 24 des

Aohsschenkelbolaens 11

Achsschenkelbolzen 11 zusammenwirkt, und das als Lagerbüchse ausgeführte Lager 28 in der Bohrung 42 des Lagergehäuses 18 angebrachte Das Lager 28 ist in einan Preßsitz in die Bohrung 42 eingepaßt© In das untere Ende der Bohrung 42 ist beim Ende des Achsschenkelbolzens 11 ein Gewinde 43 geschnitten, das eine Gewihde« kappe 44 aufnimmt₀ Zwischen der Gewindekappe 44 und dem Lager 25 ist eine jeder 45 angebracht, die die gleiche Eigenschaft wie die Seder 30 besitztο Damit M

in die Bohrung 42 kein Schmutz eindringen kann ₉ ist der Lagerabschnitt 39 des Drucklagers 38 mit einem Ereßsitz in das Ende 46 der Bohrung 42 eingepaßt _s das dem Gewinde 43 gegenüberliegt«

In der Ausführungsform von ]?ig _o 4 wird der Achsschenkel·* bolzen 11 genauso getragen, wie in der:Ausführungsform von Jig« 1 * Der !Vorteil der zweiten Aus führungsf orni gegenüber der ersten Ausführungsform besteht darin_ρ daß die Lager 25 und 28 einzeln ausgewechselt werden könnenj, während in der ersten Ausführungsform die gesamte Lagereinheit einsChI₆ der Büchse 27 und der Lager 25 und 28 ersetzt werden mußο Der AiB bau der Achsschenkelbolzenanordnung läßt sich durch Entfernen der Gewinde kappen Von den Bohrungen und durch Entfernen des konischenStiftes 14 durohfuhren, wobei alle Seile für einen Ausbau »zugänglich-sind«,

Eine dritte Ausführungsform der "Erfindung ist in Figo 5 dargestelltο Bei dieser Ausführungsform wird der Endabschnitt 15 des Achsschenkelbolzen mit Hilfe eines .Doppellagers 47 in dem Lagergehäuse 17 gehalten,» Das Doppellager 47 "besteht aus einer Büchse 48, die ein erstes Lager 49 trägt, das aus Kunststoff hergestellt ist, und im Aufbau den aus Kunststoff herge*« stellten Lagern 25 gleicht₀ Die Büchse 48 gleicht in ihrer Konstruktion der Büchse 27» und sie besitzt eine Gewindebohrung 50, die von einem G-ewindestöpsel verschlossen ist«, Die Büchse 48 ist in einem festen Sitz in der Bohrung 52 des Lagergehäuses. 17 angebracht₀ Das Lager 49 besitzt eine konische Fläche 53, die an die konische Fläche 23 desAchsschenkelbolzen» 11 angepaßt ist» Das Lager 49 wird von einer Feder 54 und im wesentlichen den gleichen Eigenschaften wie die Feder 30 gegen die Fläche 23 gedrückte Der Haupt-* unterschied zwischen der Büchse 48 und der Büchse 27 besteht darin, daß die Büchse 48, die aus einer Aluminium-Bronze-Legierung oder aus Stahl bestehen --_ · kann, eine Fläche 55 besitzt, die so wirkt, wie die Lagerbüchse des Lagers 28„Dia Eläöha 55 besitzt ebenso wie die Lagerbüchse des Lagers 28 einen radialen Abstand' vom Endabschnitt 15* Damit in die Büchse 48 kein . Schmutz eindringen kann, ist zwischen das Ende der Büchse 48 und der Ansenkung 35 in der Bohrung 12 eine

Dichtung 5_6 1Ö9819/029S

BAD ORfGINAL

« 11 «

Dichtung 56 eingelegte Diese Dichtung 56 wird dann zusammengepreßtο

Die Ausführungsform des Doppellagers 47 arbeitet ebenso wie das Doppellager der ersten Ausführungsform» Ein Vorteil gegenüber den zwei anderen Ausführungsformen besteht darin, daß ein Teil weggelassen wird, weil die Fläche 55 der Büchse als lager verwendet wird«

Wie aus Figo 1 und Figo 5 hervorgeht, besitzt die hier dargestellte Ausführungsform gewisse Vorteile gegenüber der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform_o Der Haupt« vorteil besteht darin, daß die Lager als Einheit auf. dem Achsschenkelbolzen angebracht werden könnenj so daß beim Einbau Zeit und Arbeit gespart wird₀

Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

1« Lagervorrichtung zwischen einer Welle und einer Habe _s dadurch gekennzeichnet ₉ daß ein Lagergehäuse einen.hohlen Abschnitt besitzt ₉ daß eine Welle ein in dem hohlen Abschnitt angebrachtes Ende besitzt ₉ daß zwischen der Welle und des Lagergehäuses ein erstes Lager angebracht ist, das das Ende der Welle in dem Lagergehäuse trägt, daß in dem Lagergehäuse ein zweites Lager angebracht ist, daß die Fläche des zweiten Lagers einen'radialen"Abstand von der Fläche der Welle besitzt, daß das erste Lager eine, solche Beschaffenheit besitzt, daß es während einer schweren Belastung elastisch verformbar ist₉ so daß

die Y/elle während der Dauer der schweren Belastung vom zweiten Lager in dem Lagergehäuse gehalten isto

2ο Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j, daß eine federnde "Vorrichtung das erste Lager in Eingriff mit der Welle drückt·

5ο Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Lager in einer Büchse angebracht sind, die in einem engen Sitz in den hohlen Abschnitt eingepaßt isto

4c Lagervorrichtung

&3 α- * VO 9819/0 2" D6 ^8AD original

** 15 ~

4© Lagervorrichtung nach Anspruch 3₉. dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse an einem Ende abgeschlossen ist ο

ο Lagervorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekenn** zeichnet, daß zwischen dem abgeschlossenen Ende und dem ersten Lager innerhalb der Büchse eine federnde Vorrichtung enge/bracht ist _t die das erste Lager in Eingriff mit der Welle drückt«

So Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lager aus einer in den hohlen Abschnitten angebrachten Büchse besteht und daß das erste Lager innerhalb der Büchse angebracht ist,, "

β Lagervorrichtung nach Anspruoh 1 j, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle aus eines}. Achsschenkelbolzen besteht, der bei seinen Enden eine könisohe Fläche besitzt^ daß das erste Lager aus einem Kunststofflager besteht_? das eine konis ehe Innen«» fläche besitzt, die komplementär zur konischen Fläche des Aohsschenkelbolaens verläuft_s daß das zweite Lager aus einam Metallager besteht_# daß eine Einrichtung das Kunststofflager in Eingriff mit dar konischen lläoha des Achssohenkölbolgens drüolstg so daß dieser Eingriff so eingestellt is% daß

eine Abatttsung der kanleohen Flächen kompensiert wird* *^;' " ' ^f'" % i i 11 % I i 2 IS ' ■ ' -BA^ ORIGINAL

~ 14 -

!lagervorrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet , daß das Metallager aus einer Büchse mit geschlossenem Ende besteht, die in dem hohlen Abschnitt angebracht ist, und daß das Kunststofflager und die Einrichtungen, die auf das Kunststofflager drücken, von der Büchse getragen werden«,

9β Lagervorrichtung nach -Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Büchse mit geschlossenem Ende in

dim hohlen Abschnitt angebracht ist, daß das Kunststofflager und das Metallager in der Büchse ange-. bracht sind und von dieser getragen werden und daß die Einrichtungen, die auf das"lager drücken, zwischen dem geschlossenen Ende und dem Kunststofflager in d«r Büchse liegen» .

1Oo Achsschenkelbolzenanordnung für ein-Kraftfahrzeug, " dadurch gekennzeichnet, daß am ün&e einer Achse ein Achsschenkelbolzen angebracht ist, der Enden * besitzt, die über und unter die "Achse ragen, daß diese Enden zylindrische Abschnitte mit konischen Endabschnitten besitzen, daß ein Achsschenkel mit einem Joohende, das die Achse umfaßt_s obere und untere hohle Lagergehäuse besitzt, die die Enden- des Achsschenkelbolzens aufnehmen, daa zwischen dem unteren Lagergehäuse und der Achse ein Drucklager .... und zwischen federn Lagergehäuse und dem Achsschenkel*

' bolzenende

ÖAD ORIGINAL

« 15 «

bolzenende eine radiale jfoppellagervorrichtung angebracht ist_t daß jede·Doppellagervorrichtung eine dem zylindrischen Abschnitt des Achsschenkelbolzenendes umgebende Lagerbüchse und einen mit einem Schlitz versehenen Kunststofflagerblock besitzt, der den konischen Bndabschnitt des Achsschenkelbolzenendes umfaßt, daß die Lagerblöeke mittels einer Federvorrichtung in Eingriff mit den konischen Endabsohnitten der Achsschenkelbolzenenden gebracht werden und daß - die Lagerblöeke bei einer Iformalbelastung den Achs«· schenkel unabhänhig von den Lagerbüchsen tragen und bei ungewöhnlicher Belastung so verformbar sind, daß die Belastung auf die Lagerbüchsen übertragen wird«.

ο Achsschenkelbolzenyorrichtung nach Anspruch 10_? dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Doppellager von einem napfförmigen Gehäuse getragen wird, das in das Lagergehäuse des Achsschenkels eingepreßt ist₀

12«, Radiales Doppellager zur Verwendung in den Radaufhängungen von Kraftfahrzeugachsschenkelbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsschenkelbolzen einen zylindrischen Lager ab schnitt und an den zylindrischen Lagerabschnitt angrenzend einen konischen Lagerabschnitt besitzt, daß der zylindrische Abschnitt des Achsschenkelbolzens eine Lagerbüchse besitzt, die den zylindrischen Abschnitt

umfaßts --/;,* 109819/0295 BADORlGiNAL

■■. ~ 16 - . "

umfaßt* daß eine Federvorrichtung den Kunststoff« lagerblook so auf den konischen. Abschnitt des Achsschenkelbolzen drückt, daß der zylindrische Abschnitt des Achsschenkelbolzens von der Lagerbüchse entfernt gehalten wird, und daß der Kunststofflagerblock bei ungewöhnlichen Belastungen so verformbar istj, daß er eine Lagerstützung durch die Lagerbüchse ermöglichte

10 9 019/02Ö5

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