DE3034092A1

DE3034092A1 - Achsschenkelbolzenanordnung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3034092A1
Application number: DE19803034092
Authority: DE
Inventors: Robert L. New Wilmington Pa. Ayres
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1979-09-18
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1981-04-02
Also published as: AU6198980A; NL8005077A; GB2059369B; CA1140616A; IT8024704A0; US4286799A; GB2059369A; MX6635E; IT1149890B; FR2465625A1

Description

	7 —	Dipl.-lng.
	Patentanwälte	G. Leiser
Dipl.-lng.	Dipl -Chem.
E. Prinz	Dr. G. Hauser
	Ernsbergerstrasse 19
	8 München 60

10. September 1980

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION 600 Grant Street

Pittsburgh, Pennsylvania 15219 /V.St.A,

Unser Zeichen: R 1004-

Achsschenkelbolzenanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Achsschenkelbolzenanordnung für eine Lenkachse und insbesondere auf eine solche Achsschenkelbolzenanordnung, die einen Mittelabschnitt mit einer schraubenförmig kerbverzahnten Außenfläche zur Bildung einer Passung mit Übermaß mit einer kerbverzahnten Befestigungsbohrung aufweist, die durch das Ende eines inneren Achsenteiles der Achse zur festen Halterung des Achsschenkelbolzens in einer Stellung geht, in der ein Achsschenkel darauf schwenkbar angebracht ist.

Lenkachsen sind nach dem Stand der Technik bekannt. Sie haben einen inneren Achsenteil mit einem an jedem Ende in einer Bohrung fest angebrachten Achsschenkelbolzen. Obere und untere Abschnitte des Achsschenkelbolzens kön-

1300U/1 173

nen einen Achsschenkel mit starren oberen und unteren Gabelarmen schwenkbar aufnehmen. Eine sich von dem Achsschenkel nach außen erstreckende Achse kann ein Fahrzeugrad der Lenkachse drehbar aufnehmen.

Bei einigen Achsschenkelbolzenanordnungen ist es von wesentlicher Bedeutung, daß der Achsschenkelbolzen in der Befestigungsbohrung an dem Ende des inneren Achsenteils starr befestigt ist, um sicherzustellen, daß die Schwenkbewegung zwischen den Teilen auf die oberen und unteren Gabelarme beschränkt ist, wenn diese um die oberen und unteren Abschnitte des Achsschenkelbolzens sich drehen. Es sind verschiedene Verfahren zur starren Halterung der Achsschenkelbolzenanordnungen dieser Art entwickelt worden, beispielsweise solche die allgemein in den US-PS 1 637 089, 2 512 881, 2 916 295, 3 294- 413 und 3 915 469 beschrieben sind.

Typischerweise wird der Achsschenkelbolzen in der Befestigungsbohrung des inneren Achsenteils durch eine Schlitz- und Keilanordnung starr gehalten, die eine Anzahl von zusätzlichen Teilen und zusätzliche Arbeitsschritte bei der Herstellung erfordert. Obwohl diese Verfahren der Sicherstellung der starren Befestigung des Achsschenkelbolzens im allgemeinen ausreichend sind, bleibt weiterhin die Forderung nach der Verringerung der gesamten Herstellkos ten, währ end die Zuverlässigkeit der Achsschenkelbolzenanordnung gewährleistet sein muß.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Achsschenkelbolzenanordnung zu schaffen, die zuverlässig und billig in der Herstellung ist.

1300U/1173

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung,eine Achsschenkelbolzenanordnung der beschriebenen Art zu schaffen, die einen Mittelabschnitt auf dem Achsschenkelbolzen hat, der schraubenförmige Kerbverzahnungen zur Bildung eines Paßsitzes mit Übermaß mit axial ausgerichteten Kerbverzahnungen in einem Befestigungsloch des inneren Achsenteiles zur starren Halterung des Achsschenkelbolzens darin verwendet.

Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung,eine Achsschenkelbolzenanordnung der beschriebenen Art zu schaffen, bei der die in axialer Richtung fluchtenden zylindrischen Bohrungen durch die oberen und unteren Gabelarme der Achse gleiche Durchmesser zur einfachen, wirksamen und billigen Herstellung haben.

Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung,ein Verfahren zur Schaffung der Achsschenkelbolzenanordnung der beschriebenen Art auszubilden.

Zum Erreichen dieser und anderer Ziele der Erfindung hat ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Achsschenkelbolzenanordnung für eine Lenkachse der Art,,die einen inneren Achsenteil mit einer Befestigungsbohrung an jedem Ende hat, an dem jeweils eine Achsschenkelbolzenanordnung befestigt werden kann, die ihrerseits einen Achsschenkel und eine sich davon nach außen erstreckende Achse schwenkbar halten kann. Der Achsschenkel hat erste und zweite Gabelarme mit in axialer Sichtung fluchtenden ersten und zweiten zylindrischen Bohrungen. Die Achsschenkelbolzenanordnung hat einen Achsschenkelbolzen mit einem ersten und einem zweiten Endabschnitt und mit einem mittleren Abschnitt dazwischen. Der erste Abschnitt ist zylindrisch und er hat einen ersten Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der ersten zylindrischen Bohrung, und der

1300U/1173

zweite Abschnitt ist ebenfalls zylindrisch und er hat einen zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung. Der Mittelabschnitt ist im allgemeinen zylinderförmig und er.hat eine schraubenförmig kerbverzahnte äußere Fläche sowie einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung und größer ist als der erste Durchmesser. Die Befestigungsbohrung hat eine kerbverzahnte Innenfläche, deren Kerbverzahnungen parallel zur Achse der; Befestigungsbohrung verlaufen. Die Befestigungsbohrung hat auch eine Querschnittsform, die im allgemeinen zu der QuerSchnittsform des Mittelabschnittes des Achsschenkelbolzens paßt und die einen minimalen Innendurchmesser besitzt, der größer ist als der erste Durchmesser des ersten Abschnittes des Achsschenkelbolzens. Der Mittelabschnitt des Achsschenkelbolzens ist starr in der Befestigungsbohrung durch eine Passung mit Übermaß zwischen der schraubenförmig'kerbverzahnten Außenfläche und der kerbverzahnten Innenfläche gehalten, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt sich von der Befestigungsbohrung des inneren Achsenteils nach außen erstrecken. Der erste Gabelarm ist um den ersten Abschnitt des Achsschenkelbolzens und der zweite Gabelarm um den zweiten Abschnitt des Achsschenkelbolzens schwenkbar gehalten. Die Erfindung umfaßt auch ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung.

Im nachfolgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine Seitenansicht, die die teilweise geschnittene Achsschenkelbolzenanordnung zeigt, wie sie an dem Ende eines inneren Achsenteils der Lenkachse befestigt ist,

1300U/1173

Fig. 2 ein Rohling eines Achsschenkelbolzens, aus dem der Achsschenkelbolzen der Erfindung hergestellt wird und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Querschnittes des Mittelabschnittes des Achsschenkelbolzens, wie er nach dem bevorzugten Verfahren der Erfindung ausgebildet wird.

Gemäß Fig.1 ist eine bevorzugte Achsschenkelbolzenanordnung 10 für eine Lenkachse 12 vorgesehen. Die Lenkachse 12 hat eine Ausführung, bei der ein teilweise gezeigter innerer Achsenteil eine Befestigungsbohrung 14 an jedem Ende 16 hat, die zum Halten der Achsschenkelbolzenanordnung 10 bestimmt ist. Die Achsschenkelbolzenanordnung 10 hat einen Achsschenkelbolzen 18 mit einem oberen Abschnitt 20, einem unteren Abschnitt 22 und einem dazwischen befindlichen Mittelabschnitt 24. Bei Lenkachsen dieser Art ist es für den Achsschenkelbolzen erwünscht, daß dieser in dem Befestigungsloch des inneren Achsenteils über die gesamte Betriebszeit der Achse starr festgehalten wird. Bei einem Achsschenkelbolzen dieser Art, der an dem Ende eines inneren Achsenteils sicher befestigt ist, kann ein Achsschenkel 26 schwenkbar gehalten werden, der eine davon sich nach außen erstreckende Achse 28 hat. Die Achse 28 kann dann ein nicht gezeigtes Fahrzeugrad in einer nach dem Stand der Technik bekannten Weise aufnehmen.

Wie oben erwähnt, ist es nach dem Stand der Technik bekannt, einen Achsschenkelbolzen in einem Befestigungsloch einzubauen und dann seine Halterung in diesem .Loch mittels einer Nut- und Keilanordnung sicherzustellen. Im allgemeinen ist die Oberfläche des Mittelabschnittes des Achsschenkelbolzens mit einem oder mehreren tangentialen Schlitzen versehen und eine Art von Bolzen oder Keil erstreckt sich durch das Ende

1300U/1173

des inneren Achsenteils, um tangential die Befestigungs-"bohrung zu durchschneiden, um eine Schnittberührung mit dem Mittelabschnitt des Achsschenkelbolzens zu bilden. Diese Form der Befestigung des Achsschenkelbolzens in dem inneren Achsenteil hat sich in der Vergangenheit als zufriedenstellend gezeigt, jedoch ergibt sich hierdurch ein schwieriger Einbau und eine schwierige Herstellung. Die erforderlichen Toleranzen und zusätzlich herzustellenden Teile sollten wegen der damit verbundenen Schwierigkeiten nicht verringert werden, die beim Versuch auftreten, einen tangentialen Schlitz in einen zylindrischen Teil zu schneiden und ein Loch zu bohren, das eine größere Bohrung tangential schneidet. Dieses Verfahren erfordert natürlich zusätzliche Werkzeuge, um den Keil herzustellen, und es ergeben sich Ausrichtprobleme während des Einbauens der Teile.

Demgemäß vermeidet die vorliegende Erfindung diese Schwierigkeiten durch die Schaffung einer schraubenförmig kerbverzahnten äußeren Oberfläche für den Mittelabschnitt 24. Die Innenfläche der Befestigungsbohrung 14 ist ebenfalls kerbverzahnt, jedoch verlaufen ihre'Kerbverzahnungen parallel zu der Mittelachse 30 der Achsschenkelbolzenanordnung 10. Die Schaffung der schraubenförmigen Kerbverzahnungen mit einem vorbestimmten Schraubenwinkel erlaubt es, daß der Achsschenkelbolzen 18 in der Befestigungsbohrung 14- eingebaut wird, wobei der Paßsitz mit Übermaß zwischen den schraubenförmigen Kerbverzahnungen und der kerbverzahnten Innenfläche der Befestigungsbohrung ausreicht, um eine Halterung des Achsschenkelbolzens 18 in der Befestigungsbohrung 14 über die ganze Betriebszeit sicherzustellen.

Wie dies bereits erwähnt, weicht die Erfindung nicht wesent-

1300U/1 173

lieh, von einer Anzahl von Kerbverbindungen ab, wie diese nach dem Stand der Technik- bekannt sind. Beispielsweise beschreiben die US-PS 1 803 995, 3 222 772 und 3 360 961 die Befestigung von zwei starren Teilen mit in einem Winkel angeordneten Kerbverzahnungen zur Bildung eines Paßsitzes mit Übermaß. Die Verwendung eines Achsschenkels mit starren Gabelarmen und das allgemein verwendete Verfahren zum Einbau des Achsschenkelbolzens erschwert jedoch die Ausführung einer solchen kerbverzahnten Verbindung. Beispielsweise kann man nicht einfach einen kerbverzahnten Bereich auf dem Achsschenkelbolzen hinzufiigen, der sich nach außen erstreckende Kerbverzahnungen umfaßt, falls diese Kerbverzahnungen ein Einsetzen des Achsschenkelbolzens in die zylindrische Bohrung des unteren Gabelarmes verhindern. In gleicher Weise kann man nicht einfach Kerbverzahnungen in einen zylindrischen Achsschenkelbolzen einschneiden, da die Kerbverzahnungen in der Befestigungsbohrung sich nach innen in einem solchen Msß erstrecken wurden, daß der obere Abschnitt des Achsschenkelbolzens nicht leicht durch die Befestigungsbohrung eingesetzt werden kann.

Im allgemeinen sind bestimmte Merkmale bei einer Achsschenkelbolzenanordnung erwünscht, die ihre Zuverlässigkeit während der Benutzung verbessern, die Herstellkosten verringern und den Einbau vereinfachen. Zur Schaffung dieser Merkmale hat die bevorzugte Achsschenkelbolzenanordnung 10 eine bestimmte Ausgestaltung und sie umfaßt grundsätzliche Abmessungserfordernisse, die in den vorerwähnten kerbverzahnten Verbindungen nicht erforderlich sind, die es jedoch einer solchen Verbindung erlauben, in einem Bereich verwendet zu werden, bei dem dies bisher nicht für möglich gehalten wurde. Um beispielsweise eine richtige

1300U/1 173

303409

Schwenkverbindung des Achsschenkels 26 zu "bilden, müssen eine zylindrische Bohrung 32 eines oberen Gabelarmes 34- und eine zylindrische Bohrung 36 eines unteren Gabelarmes 38 genau in axialer Richtung mit der Achse 30 fluchten. Um eine genaue axiale Fluchtung sicherzustellen, ist es allgemeine Praxis, Vorbohrungen für jeden Gabelarm zu schaffen, die allgemein ausgerichtet sind, wenn der starre Achsschenkel 26 ausgebildet wird. Es wird zum gleichzeitigen Räumen beider zylindrischer Bohrungen 32 und 36 eine Räummaschine verwendet, die den Bohrungen den identischen Innendurchmesser D. gibt und die erforderliche axiale Flüchtling sicherstellt. Dieses Merkmal kann bei jeder der bekannten Ausbildungen eines Achsschenkelbolzens festgestellt werden, die in den oben erwähnten Patenten beschrieben sind. Dieses Merkmal enthält keine Einbauoder andere Herstellprobleme, wenn ein einfacher zylindrischer Achsschenkelbolzen verwendet wird. Wie doch oben erwähnt, stört das einfache Hinzufügen von Kerbverzahnungen auf einem Mittelabschnitt des Achsschenkelbolzens und der Befestigungsbohrung bei dem Einbau des Achsschenkelbolzens von dem unteren Gabelarm zu dem oberen Gabelarm ohne eine spezielle Anpassung des Achsschenkelbolzens.

Demgemäß ist bei dem Achsschenkelbolzen der Erfindung der untere Abschnitt 20 zylindrisch und er hat einen Durchmesser Dp, der kleiner ist als der Durchmesser D- der zylindrischen Bohrung 36. Tatsächlich ist der Durchmesser Dp bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ausreichend kleiner als der Durchmesser D., um den Einbau einer rohrförmigen Buchse 40 dazwischen zu erlauben. Der Mittelabschnitt 24 ist, wie oben erwähnt, schraubenförmig kerbverzahnt und hat einen Außendurchmesser, der ebenfalls kleiner ist als der Durchmesser D. der zylindrischen Bohrung 36, um einen axialen

1300U/1173

Einbau des Achsschenkelbolzen 18 durch die Bohrung 36 zu ermöglichen, und er ist vorzugsweise annähernd gleich dem Durchmesser Dp, um die endgültige maschinelle Bearbeitung des Achsschenkelbolzens während seiner Herstellung zu erleichtern.

Die KerbVerzahnungen in der Befestigungsbohrung 14 fluchten mit der Achse 30, jedoch haben sie eine Querschnittsform, die im allgemeinen zu der Querschnittsform des Mittelabschnittes 24 paßt, um ein Einsetzen des Mittelabschnittes in die Befestigungsbohrung zu ermöglichen. Ein maximaler Durchmesser der Befestigungsbohrung 14 ist nicht wirklich kritisch, jedoch soll er dem Außendurchmesser des Mittelabschnittes 24 nahekommen, um sicherzustellen, daß die Kerbverzahnungen eine ausreichende Festigkeit bilden. Der minimale Durchmesser D₇. der Befestigungsbohrung 14, der in Eig.1 mit 42 angegeben ist, ist vorbestimmt, und er muß größer sein als der Durchmesser D^. des oberen Abschnittes 20 des Achsschenkelbolzens, um zu ermöglichen, daß der Achsschenkelbolzen 18 in axialer Richtung vollständig in der Stellung aufgenommen ist, wie sie in Fig.i gezeigt ist. Offensichtlich ist dieser Durchmesser D^ des oberen Abschnittes 20 kleiner als der Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung 32 des oberen Gabelarms 34-, wobei die vorliegende Ausführungsform die gleichen Durchmesser D. für die oberen und unteren zylindrischen Bohrungen verwendet .

Ein Vergleich des Durchmesser D. der oberen zylindrischen Bohrung und des Durchmessers D, des oberen Abschnittes 20 des Achsschenkelbolzens zeigt eine bedeutsame Abwendung von den Achsschenkelbolzen, die in den oben erwähnten Patenten beschrieben sind. Obwohl es offensichtlich ist, daß der

1300U/1 173

Durchmesser der oberen zylindrischen Bohrung nicht so groß zu »sein braucht wie bei der bevorzugten Achsschenkelbolzenanordnung 10 zur Aufnahme des oberen Abschnittes 20 des Achsschenkelbolzens, ist der Durchmesser D, aus den oben erwähnten Gründen bevorzugt. Demgemäß ist die bevorzugte Achsschenkelbolzenanordnung 10 mit einer rohrförmigen Buchse 44 für die obere zylindrische Bohrung versehen, die der zylindrischen Buchse 40 für die untere zylindrische Bohrung ähnlich ist. Jedoch ist die rohrförmige Buchse 44 mit einer Wandstärke versehen, die wesentlich größer ist als man sie normalerweise bei einer Lenkachse nach dem Stand der Technik verwendet und sie ist besonders ausgebildet, um sowohl der Ausbildung des Achsschenkelbolzens 18 als auch dem bevorzugten Verfahren zur Ausbildung des Achsschenkels 26 angepaßt zu sein.

Um die bevorzugte Achsschenkelbolzenanordnung 10, wie sie oben beschrieben ist, herzustellen, wird der innere Achsenteil der Lenkachse 12 aus Stahl ausgebildet und er wird mit einer Vorbohrung für die Montagebohrung für eine spätere Aufnahme des Achsschenkelbolzens 18 versehen. Normalerweise wird die Montagevorbohrung mit einer Räummaschine auf die endgültige Abmessung geräumt. Da die Montagebohrung 14 der Achsschenkelbolzenanordnung 10 eine Anzahl von Kerbverzahnungen enthalten muß, kann das gleiche Räumwerkzeug nicht verwendet werden. Jedoch gibt es Räumwerkzeuge, die in einer Räummaschine verwendet werden können, um Kerbverzahnungen der beschriebenen Art für die Montagebohrung 14 auszubilden, und daher ist das Räumen nach dieser Art keine tatsächliche komplizierte Herstellung der Achsschenkelbolzenanordnung 10.

1300U/1 173

In gleicher Weise wird der Achsschenkel 26 vorgeformt, wobei er zylindrische Vorbohrungen in den oberen und unteren Gabelarmen aufweist. Diese Vorbohrungen werden zur richtigen Bemessung und Fluchtung, wie oben erwähnt, gleichzeitig geräumt. Es werden dann die rohrförmigen Buchsen 40 und 44 in die zylindrischen Bohrungen 36 und 32 vor der tatsächlichen Montage mit dem inneren Achsenteil eingesetzt.

Gemäß Fig.2 ist der Achsschenkelbolzenrohling 18' aus Stahl ausgebildet und er hat einen oberen Abschnitt 20', einen unteren Abschnitt 22' und einen dazwischen angeordneten Mittelabschnitt 24'. Der obere Abschnitt 20' und der untere Abschnitt 22' haben Durchmesser, die den Durchmessern D^ und Dp gleich sind, die nur einer endgültigen Wärmebehandlung und einem letzten Schleifen ausgesetzt werden, nachdem die KerbVerzahnung des Mittelabschnittes 24' ausgebildet ist. Es sei bemerkt, daß der Durchmesser des Mittelabschnittes 24' im allgemeinen zwischen dem Durchmesser des oberen Abschnittes und dem Durchmesser des unteren Abschnittes liegt, was mit dem Verfahren zur Ausbildung der schraubenförmigen. Kerb verzahnung en darauf vereinbar ist.

Gemäß Fig.3 wird der Mittelabschnitt des Achsschenkelbolzens 18 vorzugsweise durch eine Maschine ausgebildet, die die schraubenförmige kerbverzahnte Oberfläche darauf aufwalzt. Zum Aufwalzen der schraubenförmigen kerbverzahnten Oberfläche auf diese Weise gibt es eine Anzahl von verfügbaren Maschinen, die zwei zahnstangenartige Formwerkzeuge haben, die auf unteren und oberen hydraulisch betätigten Gleitflächen angebracht sind. Der rohe Achsschenkelbolzen 18' wird zwischen den Formwerkzeugen angeordnet, wie dies allgemein in Fig.3 gezeigt ist. Jedes Formwerkzeug '46-hat eine Arbeitsoberfläche, die geeignet ist, die gewünschte schraubenförmige Kerbverzahnung auszubilden, wenn sie tangential entlang der Oberfläche des sich drehenden Werkstückes

1300U/1173

hindurchgeht. Das Formwerkzeug 46 hat angehobene und abgesenkte Abschnitte, die zunehmend das Metall auf dem Werkstück verdrängen. Demgemäß ist der höchste Abstand zwischen diesen angehobenen und abgesenkten Abschnitten des vorderen Abschnittes des Formwerkzeuges 46 geringer als an dem hinteren Abschnitt, um eine zunehmende Verformung zu schaffen. Gemäß Fig.3 haben die Formwerkzeuge 46 tatsächlich die Ausbildung des Mittelabschnittes 24 vervollständigt, um die allgemeinen Abmessungen zu bilden, wie sie oben für den bevorzugten Achsschenkelbolzen 18 beschrieben sind, so daß der Achsschenkelbolzen nur noch der Wärmebehandlung und endgültigen Schleifoperation ausgesetzt werden muß.

Beim Zusammenbau wird der Achsschenkel 26 in Ausrichtung mit der Befestigungsbohrung 14 angeordnet. Es wird zwischen demunteren Gabel arm 38 und dem Ende 16 des inneren Achsenteils ein Drucklager 48 eingesetzt. Wenn die zylindrischen Bohrungen 32 und 36 im allgemeinen mit der Befestigungsbohrung 14 fluchten, wird der Achsschenkelbolzen 18 an dem unteren Ende der zylindrischen Bohrung 36 eingesetzt. Der obere Abschnitt 20 des Achsschenkelbolzens 18 geht durch die zylindrische Bohrung 36 und die Befestigungsbohrung 14, bis die schraubenförmigen Kerbverzahnungen des Mittelabschnittes 24 mit den Kerbverzahnungen der Befestigungsbohrung 14 in Eingriff kommen. Der Achsschenkelbolzen 18 wird dann in die in Fig.1 gezeigte Stellung gegen den Widerstand des Zusammenwirkens der Kerbverzahnungen getrieben, bis der gewünschte Paßsitz mit Übermaß nach einem vollständigen Einsetzen erreicht ist. Ein Paar von Abdeckplatten 50 mit Schmiernippe]n 52 wird dann über den zylindrischen Bohrungen 32 und 36 zur Bildung einer Abdichtung zum Schmieren des Achsschenkels 26 montiert.

1300U/1 173

Wie oben beschrieben, hat die Achsschenkelbolzenanordnung 10 einen bevorzugten Achsschenkelbolzen 18 mit dem Durchmesser Dp von etwa 4,547 cm (1,79 inch.) und einem Durchmesser D^ von etwa 4,115 cm (1,62 inch.)· Der Mittelabschnitt 24 hat 34 schraubenförmige Kerb verzahnung en mit einem Kerndurchmesser, der größer ist als der Durchmesser D^. und einem Außendurchmesser, der etwa dem Durchmesser Dp entspricht. Das Material des bevorzugten Achsschenkelbolzens 18 ist sogenannter 4i40H-Stahl. Man hat festgestellt, daß ein Schraubenwinkel von ungefähr 1/5 von 1 Grad die gewünschte Passung mit Übermaß mit den passenden 34 Kerbverzahnungen der Befestigungsbohrung 14 erzeugt. Es ist offensichtlich, daß der Schraubenwinkel und die Anzahl der Kerbverzahnungen abhängig von der genauen Art der verwendeten Materialien abgewandelt werden können. Der Durchmesser D_x. der bevorzugten zylindrischen Bohrungen hat etwa 4,877 cm (1,92 inch.). Offensichtlich sind die rohrförmigen Buchsen 40 und 44 so bemessen, daß sie starr in ihren entsprechenden zylindrischen Bohrungen aufgenommen sind und sie haben ein ausreichendes inneres Spiel, um eine Drehung um die oberen und unteren Abschnitte des Achsschenkelbolzens 18 in bekannter Weise nach der Art eines Lagers zu ermöglichen.

In der Beschreibung und in den Zeichnungen wurde Bezug genommen auf die oberen und unteren Abschnitte des Achsschenkelbolzens und die oberen und unteren Gabelarme. Während die sich hier beschriebene Achsschenkelbolzenanordnung 10 auf eine bevorzugte Ausführungsform bezieht, ist es für den Fachmann auf dem Gebiet der Lenkachsen verständlich, daß ein mechanisches" Äquivalent zu dem unteren Abschnitt des Achsschenkelbolzens mit geringerer Abmessung

1300U/1 173

für eine Ausführungsform ausgebildet werden kann, bei der der Achsschenkelbolzen durch den oberen Gabelarm für eine evtl. Halterung in der Befestigungsbohrung einbaubar ist. Demgemäß beziehen sich die Ansprüche auf erste und zweite Gabelarme und erste und zweite Endabschnitte des Achsschenkelbolzens, um beide mögliche Gestaltungen zu umfassen.

130014/1173

Leerseite

Claims

Patentansprüche

·)Achsschenkelbolzenanordnung für eine Lenkachse der Art, _■■ die einen inneren Achsenteil mit einer Befestigungsbohrung an jedem Ende hat, an dem jeweils eine Achsschenkelbolzenanordnung befestigt werden kann, die ihrerseits einen Achsschenkel und eine sich davon nach außen erstreckende Achse schwenkbar halten kann, wobei der Achsschenkel starre erste und zweite Gabelarme mit in axialer Richtung fluchtenden ersten bzw. zweiten zylindrischen Bohrungen hat, gekennzeichnet durch einen Achsschenkelbolzen mit ersten und zweiten Endabschnitten und mit einem dazwischen befindlichen mittleren Abschnitt, wobei der erste Abschnitt zylindrisch ist und einen ersten Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser der ersten zylindrischen Bohrung, wobei der zweite Abschnitt zylindrisch ist und einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung, wobei der Mittelabschnitt im allgemeinen zylin-

1300H/1173

30340S2

derförmig ist und eine schraubenförmige kerbverzahnte äußere Fläche und einen äußeren Durchmesser hat, der kleiner ist als die zweite zylindrische Bohrung und größer ist als der erste Durchmesser, durch eine Befestigungsbohrung mit einer kerbverzahnten Innenfläche, deren Kerbverzahnungen parallel zu einer Achse der Befestigungsbohrung verlaufen, wobei die Befestigungsbohrung eine Querschnittsform hat, die im allgemeinen zu einer Querschnittsform des Mittelabschnittes des Achsschenkelbolzens paßt, wobei die Befestigungsbohrung einen minimalen Innendurchmesser hat, der größer ist als der erste Durchmesser des ersten Abschnittes des Achsschenkelbolzens, durch eine starre Halterung des Mittelabschnittes des Achsschenkelbolzens in der Befestigungsbohrung durch eine Passung mit Übermaß zwischen der schraubenförmig kerbverzahnten Außenfläche und der kerbverzahnten Innenfläche, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt sich von der Befestigungsbohrung des inneren Achsenteils nach außen erstrecken, durch eine schwenkbare Halterung des ersten Gabelarms um den ersten Abschnitt des Achsschenkel— bolzens und durch eine schwenkbare Halterung des zweiten Gabelarms um den zweiten Abschnitt des Achsschenkelbolzens,

2. Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste rohrförmige Buchse in der ersten zylindrischen Bohrung des ersten Gabelarms zur Aufnahme des ersten Abschnittes.

5· Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der ersten zylindrischen Bohrung und der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung gleich sind.

130014/1173

4. Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch. 3, gekennzeichnet durch eine zweite rohrförmige Buchse in der zweiten zylindrischen Bohrung des zweiten Gabelarms zur Aufnahme des zweiten Abschnittes.

5. Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Achsenteil um die Befestigungsbohrung und den Mittelabschnitt des Achsschenkelbolzens aus Stahl hergestellt ist und daß die schraubenförmig kerbverzahnte Außenfläche des Mittelabschnittes eine Anzahl von Kerbverzahnungen mit einem Schraubenwinkel von ungefähr 1/5°» um den Paßsitz mit Übermaß zu bilden, hat.

6. Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Drucklager, das den Achsschenkelbolzen unterhalb des inneren Achsenteils und diesem unmittelbar benachbart umgibt.

7- Verfahren zur Herstellung einer Achs schenkelbolzenan— Ordnung für eine Lenkachse der Art, die einen inneren Achsenteil hat, der an jedem Ende eine Achsschenkelbolzenanordnung halten kann, die ihrerseits einen Achsschenkel und eine sich davon nach außen erstreckende Achse schwenkbar hält, wobei der Achsschenkel starre erste und zweite Gabelarme hat, die axial fluchtende erste und zweite zylindrische Bohrungen besitzen, gekennzeichnet durch die Herstellung eines im allgemeinen zy— linderförmigen Achsschenkelbolzenrohlings mit ersten und zweiten Endabschnitten und einem dazwischen befindlichen Mittelabschnitt, durch die Ausbildung von schraubenförmigen Kerbverzahnungen auf einer Oberfläche des Mittelabschnittes , durch ein Fertigschleifen des Achsschenkel-

1300U/1 173

bolzenrohlings zur Bildung eines Achsschenkelbolzens, wobei der erste Abschnitt zylinderförmig mit einem ersten Durchmesser ausgebildet wird, der kleiner ist als der Durchmesser der ersten zylindrischen Bohrung, wobei der zweite Abschnitt zylinderförmig mit einem zweiten Durchmesser ausgebildet wird, der kleiner ist als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung und wobei der Mittelabschnitt im allgemeinen zylinderförmig mit einem Außendurchmesser ausgebildet wird, der kleiner ist als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung und größer als der erste Durchmesser, durch ein Ausbilden einer Befestigungsbohrung an dem Ende des inneren Achsenteils mit einer kerbverzahnten Innenfläche, deren Kerbverzahnungen parallel zu einer Achse der Befestigungsbohrung verlaufen, mit einer Querschnittsform, die im allgemeinen zu einer Querschnittsform des Mittelabschnittes des Achsschenkelbolzens paßt und mit einem minimalen Innendurchmesser, der größer ist als der erste Durchmesser des ersten Abschnittes des Achsschenkelbolzens, durch ein Einbauen der ersten und zweiten Gabelarme um das Ende des inneren Achsenteils, wobei die zylindrischen Bohrungen in axialer Richtung mit der Befestigungsbohrung fluchten, durch das Einsetzen des Achsschenkelbolzens mit dem ersten Abschnitt zuerst in die zylindrische Bohrung des zweiten Gabelarms, die Befestigungsbohrung und die zylindrische Bohrung des ersten Gabelarms und durch ein Eindrücken des Mittelabschnittes in die Befestigungsbohrung zur Herstellung einer Passung mit Übermaß zwischen den schraubenförmigen Kerbverzahnungen und der kerbverzahnten Innenfläche zur starren Halterung des Achsschenkelbolzens in dem Ende des inneren Achsenteils, wobei der Achsschenkel daran schwenkbar gehalten ist.

1300U/1173

8. Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 7i gekennzeichnet durch den
Verfahrensschritt eines Einbauens einer ersten rohrförmigen Buchse in die erste zylindrische Bohrung des ersten Gabelarms zur Aufnahme des ersten Abschnittes.

9- Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt einer Käumung der zylindrischen Bohrungen in einem einzigen Arbeitsgang zur Sicherstellung der
JFluchtung und zur Ausbildung der zylindrischen Bohrungen mit gleichen Durchmessern.

10. Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt eines Einbauens einer zweiten rohrförmigen Buchse in die zweite zylindrische Bohrung des zweiten Gabelarms zur Aufnahme des zweiten Abschnittes.

11. Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch die Ausbildung der Befestigungsbohrung durch das Räumen der
kerbverzahnten Innenfläche aus einer Vorbohrung durch das Ende des inneren Achsenteils.

12. Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 7* gekennzeichnet durch das Ausbilden von schraubenförmigen Kerb verzahnungen durch ein Kaltverformen, wobei der Mittelabschnitt zwischen gegenüberliegend angeordneten,zahnstangenförmigen Formwerkzeugen gewalzt wird.

13· Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der

1 3 0 0 U / 1 1 7 3

3034032

Achsschenkelbolzen und der innere Achsenteil eus Stahl hergestellt werden und die schraubenförmigen Kerbverzahnungen unter einem Schraubenwinkel von ungefähr 1/5° zur Herstellung der Passung mit Übermaß ausgebildet werden.

Verfahren zur Herstellung einer Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Verfahrensschritt eines Einbauens eines Drucklagers um die Befestigungsbohrung und unterhalb des inneren Achsenteils und unmittelbar angrenzend vor dem Einsetzen des Achsschenkelbolzens.

1300U/1 173