DE2349731A1 - Gelenkteil, insbesondere vorderradaufhaengung von fahrzeugen, und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Gelenkteil, insbesondere vorderradaufhaengung von fahrzeugen, und verfahren zu dessen herstellung

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Description

Patentanwalt
Dip .-!ng.
D-8023 München - Puitach
Wienersir.2,LMd;n.7«O57O,7931782
1/sta - 5634 München-Pullach, den 3. Okt. 1973
DAYTON-WALTHER CORPORATION, 2&00 East River Road, Dayton, Ohio, USA
Gelenkteil, insbesondere Vorderradaufhängung von Fahrzeugen, und Verfahren zu'dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Gelenkteil, insbesondere eine Vorderradaufhängung von Fahrzeugen, und ein Verfahren zu vdessen Herstellung.
Bei Vorderradaufhängungen von Fahrzeugen nach Art der Einzelradaufhängung wird im allgemeinen als Gelenkteil ein zusammengesetztes Gußteil als Gelenkteil verwendet, bei dem die verschiedenen Einzelteile mit Bolzen zusammengehalten sind. Eine einsatzgehärtete Achse zur Lagerung der Räder wird dann in einer Öffnung in einem Teil des zusammengesetzten Gußteiles aufgenommen. Eine Gelenkanordnung dieser Art kann ein Dutzend oder mehrere Teile aufweisen, die vor dem Einbau der Gelenkanordnung in dem Fahrzeug, für das sie gebaut wurde, zusammengefügt werden müssen.
Eine etwas vereinfachte Form eines derartigen Gelenkteiles verwendet ein Gußteil, bei dem die oberen und unteren Gelenke zusammengegossen sind, und es wird durch dieses Gußteil zwischen den oberen und unteren Gelenken eine Öffnung ausgebildet, um eine mit einem Kopf oder Flansch versehene Achse aufzunehmen. Obwohl eine Anordnung dieser Art eine erhebliche Vereinfachung gegenüber einer Anordnung aus vielen Bauteilen darstellt, weist
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diese den Nachteil auf, daß der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Gelenk ausreichen hulIS, uni es zu ermöglichen, daß zwisehen diesen die die Achse aufnehmende Öffnung ausgebildet wird. Sonst kann die-Achse nicht in den Gußteil eingebaut werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, und dies geschieht erfindungsgemäß durch einen Gelenkteil, der lediglich, zwei GrreadTbauteile enthält. Hierzu wird ein einstückiges Gußteil geformt, welches das obere Gelenk, die Bremsträger, den Steuerana, eine Fassung für die Schinierdichtung, eine Steueranschlagfassung isad Fassungen zur Montage von Staubschutzblechen aufireist. Bine Ächsöffnung wird in dem Gußstück in spanabhebender Weise atisgebildet, um die Achse aufzunehmen, die an einem einstückigen Schmiedestück befindlich ist, welches aus Achse und unterem G-eXenk besteht.
Die Achse wird in die Aehsöffnung,, die im. Unterteil des Gußteiles spanabhebend ausgebildet ist, durch Schrumpfpassung eingepaßt, indem auf einen Planschabsetaiitt der Achse eine Kraft aufgebracht wird, um den Sitz der Achse zu gewährleisten, und das untere Gelenk wird anschließend ausgebohrt und spanabhebend bearbeitet, um eine K^igelgelenköffmiiag zu schaffen, die in der gewünschten Beziehung zu der- Kugelgelenke"ffnung in den oberen Gelenk steht.
Zusammengefaßt wird durch die Erfindung eine Gelenkanordnung geschaffen, bei der das obere Gelenk, der Steuerarm und die"Brems— träger als einstückiges GrußteIX ausgebildet sind, und bei dem die Achse und das untere Gelenk als einstückiges Schmiedeteil ausgebildet sind. Die Achse wird daoa in Schrumpf passung in eine Achsöffnung eingepaßt, welche in spanabhebender 7/eise in dem Gußteil gefonat wurde, wobei das Hintere Gelenk genau in Bezug auf das obere Gelenk angeordnet wird, worauf es endbearbeitet wird, um ein unteres Kugelgelenk aufzunehmen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen
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"beispielhaft veranschaulichten AusfÜhrungsf oric. naher erläutert. Es zeigt:
Pig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung;
Fig» 2 e ine,; Endaas ieht der Gelenkanordnung nach der. vorliegenden Erfindung;
Pig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung;
Pig. 4 eine Ansicht von &eu der Ansicht gemäß Pig. 1 gegenüber- liegenden Ende; und
Pig» 5 eine perspektivische Ansicht der einstückigen Achse mit dein unteren Gelenk.
Wie am besten aus Pig. 1 und 2 der Zeichnungen ersichtlich, besteht die erfindungsgealiSe Gelenk anordnung aus zwei Grundbauteilen. Diese sind ein Gmindgußstück 12 und eine einstückige Achse mit den unteren Gelenk 14. Das Grundgußstück ist mit einem oberen Gelenk 16 versehen, welches nach außen vorsteht und eine Kugelgel enkö ffiiung 18 darin ausgebildet aufweist. Eine Aehsöffiiung 20 ist derart durch das Gußstück spanabhebend geformt, daß die Achse des Gußstückes im Winkel zur-Achse der Öffnung 18 diese schneidend ausgerichtet ist.
Einstückig sind an dem Gußstück ferner obere und untere Brems— träger 22 bzw. 24, sowie ein Steuerarm 26 ausgebildet, der von dem Gußstück entgegengesetzt zu den Bremsträgern vorsteht. Die Öffnung 13 durch das Gelenk 16 ist in Richtung des unteren Gelenkes 14 nach innen abgeschrägt ausgebildet, und es ist insbesondere aus Pig» 1 ersichtlich, daß, eine abgeschrägte oder konische Öffnung 23 ebenfalls im Ende des Steuerarmes 26 vorgesehen ist.
Das Gußstück enthält ferner drei Montagesockel .30 für die Bef est igung eines Staubschutzschirmes, welche von dem Gußstück in
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einer dem oberen Gelenk 16 entgegengesetzt gerichteten Richtung vorstehen, sowie einen Sockel 32 für eine Schmierfettdichtung, der von der gleichen Seite des Gußstückes wie die Sockel 30 ausgeht. Ein mit Gewinde versehenes Loch 34 ist in dem Gußstück ausgebildet und ist im Abstand im wesentlichen parallel zu der Achsöffnung 20 angeordnet und dient dazu, einen Anschlag der Lagerung der Steuerung aufzunehmen.
Die mit dem unteren Gelenk 1.4 einstückige Achse ist als einstückiges Schmiedestück ausgebildet, welche, wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, eine getemperte und einsatzgehärtete Achse 36 einschließt, bei der das untere Gelenk 38 im Bereich eines Endes einstückig mit dieser ausgebildet ist. Die-Achse selbst weist einen Schrumpfpassungsabschnitt 40, einen inneren Lager abschnitt 32, einen konischen Anschlußabschnitt 44 und einen äußeren Lagerabschnitt 46, sowie einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 48 auf, durch den ein Loch 50 gebohrt ist, welches zur Aufnahme eines Splintes dient. Das untere Gelenk 38 ist mit einer Kugelgelenköffnung 52 versehen, welche nach innen und oben konisch ausgebildet ist, wie dies am besten aus den ' Pig. 2 und 5 der Zeichnungen ersichtlich ist.
Bei der Herstellung der Gelenkanordnung nach der vorliegenden Erfindung wird der Grundgußteil einschließlich des oberen Gelenkes, der Bremsträger, des Steuerarms, der Montagesockel für das Staubschutzschild, dem Montagesockel für den Anschlag der Steuerung und dem Abschnitt zur Aufnahme der Schmierfettdich- : tung durch Gießen aus einem Material, wie beispielsweise Ductil-, eisen gemäß der Norm SAE 4512, hergestellt.
j Die Bremsträger 22 und 24 und die zur Halterung der inneren ι Bremsbacken dienenden Schlitze 54 und 56 werden dann spanabhebend oder mit der Reibahle in ihre endgültige Form bearbeitet, ! und die Montagelöcher für das Staubschutzschild werden in die j Sockel 30 gebohrt. Die Öffnung 28 wird dann in dem Steuerarm
gebohrt, wonach das Montagelöch 34 für den Steuerungsanschlag ι und das Kugelgelenkloch ϊ$-: am oberen Gelenk gebohrt werden. Das
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Loch 20 für die Achse wird anschlieSend spanabhebend ausgenommen, wodurch das Grundgußstück fertiggestellt ist.
Die einstückig ausgebildete Achse mit dem unteren Gelenk 14 werden durch Warmschmieden geformt, und das Ende 48 der Achse wird dann mit Gewinde und der Bohrung versehen, die das Loch 50 ' für den Splint bildet. Die Achse wird dann auf eine Rockwell C 45 - 50 Oberflächenhärte getempert und gehärtet. Anschließend werden alle Abschnitte auf Enddurchmesser und Konizitäten geschliffen und poliert. Die Fläche im Bereich der Achsöffnung 20 des Gußstückes 12 wird durch Induktion erwärmt, die Achse in diese eingesetzt, und die so gebildete Anordnung abgeschreckt, um eine Schrumpfpassung des Schmiedestückes I4 in. dem Gußstück 12 zu erreichen. Zum Polieren des Sockels 32 für die Schmierfettdichtung wird die zusammengesetzte Gelenkanordnung anschließend auf den Zentrierungen 58 und 60 gedreht.
Das untere Gelenk 38 wird selbstverständlxch in Bezug auf das obere Gelenk 16 in die richtige Lage gebracht,, ehe die Anordnung abgeschreckt wird. Jeder Fluchtungsfehler jedoch, wenn er innerhalb bestimmter Grenzen liegt, kann bei der anschließenden spanabhebenden Bearbeitung des unteren Gelenkes 38 und beim Bohren des unteren Kugelgelenkloches 52 ausgeglichen werden, so :daß dieses in Bezug auf die obere Kugelgelenköffnung 18 in die richtige Stellung gelangt, derart, daß die beiden Öffnungen einander gegenüberliegen.
Aus der oben stehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die vorliegende Erfindung eine Gelenkanordnung und ein Herstellungsverfahren für eine derartige Gelenkariordnung geschaffen werden, die im Vergleich mit aus vielen Bestandteilen bestehenden Gelenkanordnungen erheblich vereinfacht sind und welche es ermöglichen, daß das untere Gelenk im Bereich des Punktes angeordnet wird, wo die Achse aus der Anordnung vorsteht.
Obwohl die beschriebene Anordnung und-das beschriebene Verfahren bevorzugte Ausführungsformen, der Erfindung bilden^ soll hervor—
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gehoben werden, daß die Erfindung nicht auf genau dieses Verfahren und die Form der Anordnung beschränkt ist, und daß Änderungen vorgenommen werden k.ö~nxien, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
Sämtliche der in der Besehreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
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Claims (12)

Patentansprüche
1. Gelenkt eil, insbesondere Vorderradauf hängung von Fahrzeugen,
kennzeiehnet durch folgende Bestandteile: ein Grundgußstück (12), ein erstes nach außen von dem Gußstück (12) vor-; stehendes Gelenk (16), eine Öffnung (18) in dem ersten Ge- ; lenk (16), eine Achsöffnung (20) in dem Gußstück (12), eine als Schmiedestück ausgebildete Achse (14), welche aus einem einsatzgehärteten Achsabschnitt (36) und einem einstückig mit diesem, ausgebildeten unteren Gelenk (38) besteht, wobei ' die Achse (14) in der Achsöffnung (20) in dem Grundgußstück (12) aufgenommen und festgelegt ist, und wobei in dem unteren Gelenk (3"3) eine Öffnung (52) vorgesehen ist.
2. Gelenkteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Öffnung (TS) in dem ersten Gelenk (16) und die Achse der Spindelöffnung (20) im \¥inkel zueinander angeordnet sind und sich im wesentlichen schneiden.
3. Gelenkteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (52) in dem unteren Gelenk (38) der Öffnung (18) in dem Gelenk (16) gegenüberliegend angeordnet ist.
4. Gelenkteil nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Anzahl von Montagesockeln (30) für ein Staubschild vorgesehen ist, welche auf der dem ersten Gelenk (16) gegenüberliegenden Seite von dem Gußstück (12) vorstehen und mit diesem einstückig ausgebildet sind.
5. Gelenkteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gußstück (12) einstückig Bremsträger (22, 24) ausgebildet sind.
6. Gelenkteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Breiasträgern (22, 24) einander gegenüberliegende sich zwischen den Bremsträgern aufeinander zu öffnende Schlitze (54, 56) zur Lagerung der inneren Bremsbacken vorgesehen
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sind«
7. Gelenkteil nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Montageöffnung (34) für einen Anschlag der Steuerung in dem Gußstück (12) -vorgesehen ist, welche im Abstand im wesentlichen parallel zu der Achsöffnung (20) verläuft.
8. Gelenkanordnung, insbesondere Vorderradaufhängung von Fahrzeugen, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:
a) ein einstüekiges GrundguSstüek (12) mit einem oberen nach außen von einer Seite des Gußstückes (12) vorstehenden Gelenk (16), einer Kugelgelenköffnung (18) in dem Gelenk (16), einer Achsöffnung (20) in dem Gußstück (12), deren Achse im Winkel und die Achse der ersten Kugelgelenköffnung (18) in dem oberen Gelenk (16) schneidend angeordnet ist, einer Anzahl von Montagesockeln (30) für einen Staubschutzschirm, welche von der Seite des Gußstückes (12) vorstehen, die der Seite gegenüberliegt, auf der das Gelenk (16) vorgesehen ist, oberen und unteren Bremsträgern (22, 24), einem Steuerarm (26), der von dem Gußstück (12) entgegengesetzt zu den Bremsträgern (22f 24) vorsteht, und mit einer Montageöffnung (34) für einen Steuerungsanschiag, die im Abstand im wesentlichen parallel zu der Achsöffnung (20) verläuft, und
b) ein einstüekiges Schmiedestück (14) aus Achse und Gelenk mit einem getemperten und einsatzgehärteten Achsabschnitt (36), einem unteren Gelenk (33), der im Bereich eines Endes mit der Achse (36) verbunden ist, und einer unteren Kugelgelenköffnung (52) durch das untere Gelenk (36), wobei die Achse (14) in Schrumpfpassung in der Achsöffnung (20) befestigt ist, wobei die Kugelgelenköffnungen (13, 52) in dem oberen bzw, unteren Ge-' lenk (16., 38) einander gegenüberliegend angeordnet' sind.
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9. Verfahren zur Herstellung eines Gelenkteiles nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Gießen eines einstückigen Grundgußstückes mit einem ersten von diesem nach außen vorstehenden Gelenk, Formen einer Öffnung in diesem ersten Gelenk, Formen einer Achsöffnung durch das Gußstück, deren Achse im Winkel zu der Achse der Öffnung durch das erste Gelenk diese schneidend angeordnet ist, Schmieden eines ein-; stückigen Schmiedeteiles aus Achse und unterem Gelenk und Befestigen, des Schmiedeteiles in der Achsöffnung.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß in I
dem zweiten Gelenk eine Öffnung ausgebildet wird, die der ■
·· i
Öffnung in dem ersten Gelenk gegenüberliegt. j
11. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die. ; Achse in der Achsöffnung durch .Schrumpfpassung befestigt wird. '
12. Verfahren zum Herstellen eines Gelenkteiles, insbesondere einer Vorderradaufhängung von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstückiger Grundgußteil durch Gießen hergestellt wird, welcher ein oberes nach außen vorstehendes Gelenk, eine Anzahl von Montagesockeln für das Staubschutzschild, die von der gegenüberliegenden Seite vorstehen, obere und untere Bremsträger und einen Steuerarm, der von dem Gußteil entgegengesetzt zu den Bremsträgern vor- E steht, aufweist, dann eine Montageöffnung für einen Steuerungsanschlag in das Gußteil gebohrt wird, eine Kugelge- ; lenköffiTung durch das obere Gelenk gebohrt wird, eine Spin- i delöffnung durch das Gußteil ausgeformt wird, welche im Ab- '. stand im wesentlichen parallel zu der Montageöffnung für den Steuerungsanschlag hergestellt wird, daß ein einstückiges Achs- und Gelenkteil geschmiedet wird, welches eine Achse und ein unteres einstückig an einem Ende dieser Achse \ ausgebildetes Gelenk aufweist, daß die Achse gehärtet und : getempert wird, daß die Achse in der Achsöffnung durch
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Schrumpf pas sung "befestigt wird, und daß in dem unteren Gelenk eine Kugelgelenfeöffeung gebohrt wird, welche der Kugel-•gelenköffnung in deitt oberen Gelenk gegenüberliegt.
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