DE602004007186T2 - Anordnung eines Achsschenkelbolzens an einem Achsschenkel - Google Patents

Anordnung eines Achsschenkelbolzens an einem Achsschenkel Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Achsschenkel und insbesondere auf eine Befestigungsanordnung eines Achsschenkelbolzens dafür. Eine solche Anordnung ist aus der EP-B-0 973 670 bekannt.
  • Schwerlastfahrzeuge weisen gewöhnlich mehrfach angetriebene Achsbaugruppen und nicht angetriebene Lenkachsen auf. Eine Baugruppe eines Radendes ist an einem Achsschenkel gehalten, der an einer Achsbaugruppe gehalten ist. Der Achsschenkel dreht sich um einen Achsschenkelbolzen, um das Lenken bereitzustellen. Übliche Achsschenkelbolzenanordnungen weisen meist eine Kombination von Hülsen aus Metall oder synthetischem Material und Drucklagern auf.
  • Achsschenkelbolzen und Hülsen sind Verschleißteile und müssen üblicherweise alle paar hunderttausend Meilen ausgetauscht werden. Häufige Wartung, wie Wiedereinfetten, um Abriebteile und Verunreinigungen auszuschwemmen, könnte auch regelmäßig erforderlich werden.
  • Andere Achsschenkelbolzenanordnungen ersetzen einige oder alle Hülsen durch Nadellager. Noch andere Achsschenkelbolzenanordnungen benützen Drucklager, Kegelrollenlager, Druckrollenlager oder verschiedene Kombinationen davon.
  • Mit der Zeit kann bei diesen herkömmlichen Achsschenkelbolzenanordnungen etwas Axialspiel auftreten, was sich schädlich auf Schmierstoffdichtungen auswirken kann, was einen zunehmenden Verschleiß und ferner Verschlimmerung des Axialspiels zur Folge hat. Ferner können herkömmliche Achsschenkelbolzenanordnungen nicht für langfristige Schmierung sorgen, ohne einen relativ großen Durchmesser des Achsschenkelbolzens und eine Preßpassung der Achsschenkelbolzen in dem Achsträger zu verwenden. Die Herstellung solch einer Anordnung kann relativ mühsam und schwierig sein.
  • Folglich ist es erwünscht, eine Anordnung mit einem relativ kleinen Achsschenkelbolzendurchmesser bereitzustellen, die eine lange Lebensdauer mit minimaler Wartung hat.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Achsschenkelbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein einzelnes Schrägkugellager am Boden des Achsschenkelbolzens und ein Nadellager am oberen Vorsprung des Achsschenkelbolzens bereit. Das Nadellager beseitigt wirksam den vorher notwendigen größeren Durchmesser des Achsschenkelbolzens, der ansonsten benutzt wurde, um Ablenkung/Falschausrichtung zu reduzieren. Der Einbauort des Schrägkugellagers unter dem Achsschenkelbolzen erlaubt dem Lagerkegel zu kriechen, was die Lebensdauer des Lagers erhöht, da die Last/Rollen nicht über denselben Abschnitt des Lagerrings pendeln.
  • Eine Federkappe spannt das Schrägkugellager vor, was das Axialspiel sehr verringert, das die Lebensdauer der Dichtung reduziert. Die Vorspannung minimiert auch Schlagschäden des Schrägkugellagers. Die Federkappenvorspannung ist maßgeschneidert, um einen geregelten Wert der Coulombschen Reibung zu erzielen, um die für Kugellager typischen Vibrationsbedingungen zu dämpfen. Der Achsschenkelbolzen weist einen Absatz am oberen Abschnitt auf, um die Vorspannungskraft der Federkappe auf den obersten Teil des Achsträgers zu übertragen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Anordnung mit einem relativ kleinen Achsschenkelbolzendurchmesser bereit, die eine lange Lebensdauer mit minimaler Wartung bereitstellt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Verschiedene Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsform klar. Die Zeichnung, die die vorliegende Beschreibung begleitet, kann kurz folgendermaßen beschrieben werden:
  • 1 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Baugruppe eines Achsschenkels einer Vorderachse.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 stellt eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Achsschenkelbaugruppe 10 dar. Die Achsschenkelbaugruppe 10 weist eine Haltestruktur wie einen Schenkel 11 auf, der durch eine Achsschenkelbolzenanordnung 14 an einem Achsträger 12 angebracht ist, um um eine Achse A zu rotieren. Es ist klar, daß der Achsträger 12 jede geeignete Haltestruktur eines Fahrzeugs sein kann.
  • Der Schenkel 11 weist eine obere Aussparung 16 und eine untere Aussparung 18 an gegenüberliegenden Abschnitten des Schenkels 11 auf. Es ist klar, daß relative Positionsangaben wie „nach vorn", „nach hinten", „obere", „untere", „oben", „unten" und ähnliches sich auf die übliche betriebsbedingte Lage des Fahrzeugs beziehen und im übrigen nicht als Einschränkung betrachtet werden sollten. Die Aussparungen 16, 18 sind vorzugsweise zylindrische, mit Gewinde versehene Löcher, jedoch werden andere Aussparungen und empfangene Teile von der folgenden Erfindung profitieren. Die Aussparungen 16, 18 nehmen eine obere Achsschenkelbolzenlagerung 20 und eine untere Achsschenkelbolzenlagerung 22 auf, um einen Achsschenkelbolzen 24 zu halten.
  • Die obere Aussparung 16 hält ein Nadellager 26, um um den Achsschenkelbolzen 24 zu rotieren. Das Nadellager 26 reduziert wirksam den ehemals relativ großen Durchmesser des Achsschenkelbolzens. Ein größerer Durchmesser des Achsschenkelbolzens wird oft bei konventionellen Schenkeln benutzt, um eine Abweichung/Falschausrichtung zu reduzieren, da der Bewegungsarm im wesentlichen reduziert ist, verglichen mit einer Anbringung eines konventionellen Nadellagers am unteren Abschnitt, wo ein Drucklager als Distanzstück zwischen dem Stabansatz und dem Nadellager wirkt.
  • Die untere Aussparung 18 hält ein Schrägkugellager 28, in dem der Achsschenkelbolzen 24 rotiert. Der Einbauort des Schrägkugellagers 28 unter dem Achsschenkelbolzen 24 erlaubt es dem Lagerkegel zu kriechen. Das Kriechen erhöht die Lebensdauer des Lagers 28, da die Last/Rollen nicht über denselben Fleck des Lagerrings pendeln. D.h. die existierenden Ausbildungen mit dem Schrägkugellager am oberen Vorsprung machen es erforderlich, daß das Lagerkegel dabei gegen das Obere des Stabes geklemmt wird, um das Kriechen zu verhindern und so Axialspiel zu minimieren.
  • Eine Federkappe 30 ist vorzugsweise in die obere Aussparung 16 geschraubt, die entsprechende Gewindegänge 32 aufweist. Die Federkappe 30 spannt das Schrägkugellager 28 vor (schematisch durch den Pfeil P dargestellt), was das Axialspiel wirksam reduziert, das anderenfalls die Lebensdauer der Dichtung reduzieren würde. Die Vorspannung P minimiert auch die Schlagschäden des Schrägkugellagers. Die Vorspannung P der Federkappe 30 ist vorzugsweise maßgeschneidert, um einen geregelten Wert der Coulombschen Reibung zu erzielen, um die Vibrationsbedingungen, die zwischen den Berührungsflächen des Schrägkugellagers und des Achsschenkelbolzens typisch sind, zu dämpfen. Es ist klar, daß andere mechanische Sperren, Ausgleichsscheiben, Distanzstücke und andere Verfahren alternativ oder zusätzlich benützt werden können, um die Vorspannung des Lagers einzustellen.
  • Der Achsschenkelbolzen 24 weist vorzugsweise einen Absatz 34 am oberen Abschnitt auf, um die Vorspannungskraft der Federkappe 30 auf das Obere des Achsträgers 12 zu übertragen. D.h., ein oberes Segment 24a des Achsschenkelbolzens 24 hat einen größeren Durchmesser als ein Segment 24b des Achsschenkelbolzens, das in den Achsträger 12 paßt. Es ist klar, daß die Achsschenkelbolzenanordnung 14 der vorliegenden Erfindung und gegenwärtige Achsträger aufgrund der Verwendung von zusätzlichen oder alternativen Absätzen und/oder Durchmessern austauschbar sind, ohne spezielle Lagergrößen herzustellen.
  • Ein Distanzstück 36 ist vorzugsweise zwischen dem Schrägkugellager 28 und dem Achsträger 12 befestigt. Eine Verstellmutter 38 ist in die untere Aussparung 18 geschraubt, die entsprechende Gewindegänge 40 aufweist. Das Plazieren der Federkappe 30 und der Verstellmutter 38 erlaubt das Aufbringen und das Verstellen der Vorspannung auf den Achsschenkelbolzen 24.
  • Die vorangehende Beschreibung ist durch die Einschränkungen darin eher beispielhaft als begrenzt. Viele Abänderungen und Veränderungen der vorliegenden Erfindung sind im Licht der o.g. Lehre möglich. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wurden beschrieben, jedoch würde ein Fachmann erkennen, daß verschiedene Änderungen im Rahmen der Erfindung liegen. Es ist deswegen klar, daß innerhalb des Rahmens der anhängenden Ansprüche, die Erfindung auch anders ausgeführt werden kann als speziell beschrieben. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Inhalt der Erfindung zu bestimmen.

Claims (8)

  1. Achsschenkelbolzenanordnung mit: einer Haltestruktur mit einer oberen und einer unteren Aussparung; einem Nadellager in der oberen Aussparung; einem Schrägkugellager in der unteren Aussparung; und einem Achsschenkelbolzen, der zum Rotieren um eine Achse in dem Nadellager und dem Schrägkugellager gelagert ist.
  2. Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 1 ferner aufweisend eine Federkappe, die in der oberen Aussparung befestigt ist, wobei die Federkappe eine Kraft auf den Achsschenkelbolzen ausübt.
  3. Achsschenkelbolzenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Haltestruktur einen lenkbaren Schenkel aufweist.
  4. Baugruppe eines lenkbaren Schenkels mit: einem Achsschenkel mit einer oberen und einer unteren Aussparung; einem Nadellager in der oberen Aussparung; einem Schrägkugellager in der unteren Aussparung; einem Achsschenkelbolzen, der zum Rotieren um eine Achse in dem Nadellager und dem Schrägkugellager gelagert ist; und einer Federkappe, die in der oberen Aussparung befestigt ist, wobei die Federkappe eine Kraft auf den Achsschenkelbolzen ausübt.
  5. Achsschenkelbolzenanordnung oder lenkbare Schenkelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die obere und die untere Aussparung mit einem Gewinde versehen sind.
  6. Achsschenkelbolzenanordnung oder lenkbare Schenkelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Absatz in dem Achsschenkelbolzen aufweist, wobei der Absatz die Kraft auf einen Achsträger überträgt.
  7. Achsschenkelbolzenanordnung oder lenkbare Schenkelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Verstellmutter, die in der unteren Aussparung befestigt ist.
  8. Achsschenkelbolzenanordnung oder lenkbare Schenkelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Distanzstück zwischen dem Schrägkugellager und einem Achsträger.
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