DE1655453C

DE1655453C - Kingpin bearings for motor vehicles

Info

Publication number: DE1655453C
Authority: DE
Inventors: Edward John Detroit Mich. Herbenar (V.St A.)
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Publication date: 1972-12-21

Description

beiden Lagern (17) eine zylindrische Lagerbuchse t$ Lagerbuchse ermöglichen es, die Hülse, die dentwo bearings (17) a cylindrical bearing bush t $ bearing bushing allow the sleeve that the

(28) den zylindrischen Teil des Achsschenkel- Achsschenkelbolzen während normaler Belastungen(28) the cylindrical portion of the kingpin during normal loads

bolzens mit Spiel umgibt. festhält, als Kunststofflager auszubilden, dessen ko-bolts with play. holds, to train as a plastic bearing, whose co-

2. Achsbcienkelbolzenlagerung nach An- nische Fläche mit der schrägen Lagerfläche des Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fede/ Achsschenkelbolzen im Eingriff steht, wobei bei der (30), das Kunststofflager (25) und die Lager- 20 normalen Belastung die Innenfläche der Lagerbuchse büchse (28) in einer Büchse (27) untergebrach. radial im Abstand von der zylindrischen Lagerfläche sind, die mit Preßsitz in den hohlen Abschnitten des Achschenkelbolzens liegt. Übergroße stoßartige des Lagergehäuses (17 und 18) eingepaßt ist. Belastungen bewirken ein Nachgeben des Kunststoff-2. Axle pin bearing according to the niche surface with the inclined bearing surface of the Claim 1, characterized in that the spring / kingpin is in engagement, with the (30), the plastic bearing (25) and the bearing- 20 normal load the inner surface of the bearing bush sleeve (28) in a sleeve (27). radially at a distance from the cylindrical bearing surface which is an interference fit in the hollow portions of the kingpin. Oversized jerky of the bearing housing (17 and 18) is fitted. Loads cause the plastic to yield

3. Achsschenkelbolzenlagerung nach An- lagers, so daß sich der Achsschenkelbolzen mit spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager- as seinem zylindrischen Teil an der zweiten, zylindribüchse (47) aus einer mit Preßsitz in den hohlen sehen Lagerbüchse abstützen kann. Es wird also in Abschnitt (52) des Lagergehäuses (17 und 18) ein- vorteilhafter Weise eine Aufteilung der Belastungsgepaßten BücHs^ mit geschlossenem Ende be- kräfte erzielt, die es ermöglicht, daß ein kleines3. Kingpin bearing after the bearing, so that the kingpin is with Claim 1, characterized in that the bearing as its cylindrical part on the second, cylindrical bush (47) can be supported from a bearing bush seen with a press fit in the hollow. So it will be in Section (52) of the bearing housing (17 and 18) advantageously a division of the load-fitted Buchs ^ with closed ends achieved forces that allow a small

, steht, in der das Kunststofflager (25) und die Kunststofflager verwendet werden kann., in which the plastic bearing (25) and the plastic bearing can be used.

Feder (30) untergebracht sind. 30 Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind dieSpring (30) are housed. In a preferred embodiment, the

4. Achsschenkelbolzeniarerun«» nach einem der Feder, das Kunststofflager und die L agerbüchsc in vorhergehenden Ansprüche, oadurch gekenn- einer Büchse untergebracht, die mit Preßsitz in den zeichnet, daß das Kunststofflager (25) mit einem hohlen Abschnitt des Lagergehäuses eingepaßt ist. Schlitz (31) versehen ist. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform4. Kingpin alignment «» according to one of the springs, the plastic bearings and the bearing bushings preceding claims, housed a bushing marked with a press fit in the shows that the plastic bearing (25) is fitted with a hollow portion of the bearing housing. Slot (31) is provided. In a further preferred embodiment

35 kam. die Lagerbüchse aus einer mit Preßsitz in den hohlen Abschnitt des Lagergehli-ses eingepaßten35 came. the bearing bush from a press fit into the fitted into the hollow section of the bearing housing

Büchse mit geschlossenem Ende bestehen, in der dasClosed end bushing in which the

Kunststofflager und die Feder untergebracht sind. In vorteilhafter Weise kann das Kunststofflager mitPlastic bearings and the spring are housed. In an advantageous manner, the plastic bearing can with

Die Erfindung betrifft eine Achschenkelbolzen- 40 einem Schlitz versehen sein.The invention relates to a kingpin 40 be provided with a slot.

lagerung für Kraftfahrzeuge, bei der ein oberes und Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibungstorage for motor vehicles, in which an upper and The invention is intended in the following description

ein unteres Lager eines Radträgers das Achsende unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnunga lower bearing of a wheel carrier the axle end with reference to the figures of the drawing

umfaßt und der Achsschenkelbolzen die Lagerstel- erläutert werden. Es zeigtincludes and the kingpin, the bearing position are explained. It shows

len durchdringt, wobei im oberen und unteren Lager F i g. 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßenlen penetrates, with the upper and lower camp F i g. 1 is a sectional view of the invention

jeweils eine unter Federspannung stehende konische 43 Achsschenkelbolzenlagerung,each a spring-loaded conical kingpin bearing 43,

Hülse eine selbsttätige Nachstellung des Bolzens er- F i g. 2 den Schnitt längs der Linie II-II von Fi g. 1, möglicht. F i g. 3 eine Möglichkeit des Ausbaus der Achs-Aus der USA.-Paientschrift 1865 202 ist eine schenkelbolzenlagerung nach Fig. 1,
Achsschenkelbolzenlagerung bekannt, bei der in F i g. 4 eine andere Ausführungsform der Achseinem hohlen Abschnitt eines Lagergehäuses ein 50 schenkelbolzenlagerung,Sleeve an automatic readjustment of the bolt er F i g. 2 shows the section along the line II-II from FIG. 1, possible. F i g. 3 a possibility of expanding the axle from the USA.-Paientschrift 1865 202 is a thigh pin bearing according to Fig. 1,
Knuckle pin bearing is known in which in F i g. Fig. 4 shows another embodiment of the axle of its hollow portion of a bearing housing a 50 thigh pin bearing;

Lagerelement mit einer konischen Fläche sowie eine F i g. 5 eine dritte Ausführungsform des Lagers,Bearing element with a conical surface and a FIG. 5 a third embodiment of the bearing,

Feder angeordnet ist, die das Lagerelement derart in F i g. 6 eine vergrößerte Ansicht der oberen Dich-Spring is arranged, which the bearing element in such a way in F i g. 6 is an enlarged view of the upper seal

Eingriff mit einer am Ende des Achsschenkelbolzens tung der Achsschenkelbolzenlagerung von Fig. 1 undEngagement with a device at the end of the kingpin of the kingpin bearing of Fig. 1 and

angebrachten konischen Lagerfläche hält, daß die F i g. 7 die in der Anordnung von F i g. 6 verwen-attached conical bearing surface holds that the F i g. 7 in the arrangement of FIG. 6 use

AbnUtzung der Lagerfläche kompensiert wird. Diese 55 dete Dichtung.Wear of the storage area is compensated. This dete poetry.

bekannte Achsschenkelbolzenlagerung weist aber den Die Achsschenkelbolzenanordnung 10 weist einen Nachteil auf, daß alle während des Betriebes auf- Achsschenkelbolzen 11 auf, der mit Hilfe eines kotretenden Belastungen, also auch sehr große, stoß- nisch ausgeführten Stifts 14 in einer Bohrung 12 artige Belastungen, von der konischen Lagerfläche einer Achse 13 befestigt ist. Der Achsschenkelbolzen aufgenommen werden müssen. Nun ist in Achs- 60 H besitzt zwei Endabschnitte 15 und 16, die jeweils schenkelbolzenlagerungen die Verwendung von ko- mit einem Doppellager 19 und 20 in hohlen Lagernischen Lagern aus Kunststoffen an sich erwünscht. gehäusen 17 und 18 gehalten werden. Die Lager-Ein Kunststofflager, das den Achsschenkelbolzen gehäuse 17 und 18 sind durch ein Joch 21 miteinauch bei ungewöhnlichen Belastungen hält, erfordert ander verbunden, an dem ein Achsschenkel 22 bejcdoch solche Abmessungen, daß eine Verwendung 63 festigt ist.Known kingpin bearing has but the kingpin assembly 10 has a Disadvantage that all during operation on kingpin 11 on, with the help of a kotretenden Loads, that is to say also very large, butt-shaped pin 14 in a bore 12 like loads, from the conical bearing surface of an axis 13 is attached. The kingpin must be included. Now in axis 60 H has two end sections 15 and 16, respectively Thigh pin bearings the use of co- with a double bearing 19 and 20 in hollow bearing niches Storage made of plastics is desirable in and of itself. housings 17 and 18 are held. The warehouse-a Plastic bearings, the kingpin housing 17 and 18 are miteinauch by a yoke 21 with unusual loads, requires another connected, on which a steering knuckle 22 bejcdoch dimensions such that a use 63 is solidified.

in den meisten Achsschenkelbolzenanordnungen in- Die Endabschnitte 15 und 16 des Achsschenkelfolge Platzmangels nicht möglich ist. botzens 11 laufen nach außen in konische Flächen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 23 bzw. 24 aus. Die Doppellager 19 und 20, die imIn most kingpin assemblies- The end sections 15 and 16 of the kingpin sequence Lack of space is not possible. botzens 11 run outward in conical surfaces The invention is based on the object of a 23 or 24 from. The double bearings 19 and 20, which are im

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wesentlichen gleichartig aufgebaut sind, halten den so daß der Achsschenkelbolzen 11 sich an der Lager-are constructed essentially the same, hold the so that the kingpin 11 is on the bearing

Achsschenkelbolzen 11 mit einem ersten Lager 25, büchse 28 abstützt.Kingpin 11 with a first bearing 25, bush 28 is supported.

das eine konisch verlaufende, an die konische Fläche Die Demontage der Achsschenkelbolzenlagerungthe one tapered to the conical surface. The dismantling of the kingpin bearing

23 des Achsschenkelbolzens 11 angepaßte Innen- kann auf einfache Weise so erfolgen, daß zuerst der23 of the kingpin 11 adapted inner can be done in a simple manner so that first the

fläche 26 besitzt 5 Gewindestöpsel 33 entfernt wird. Dann wird einsurface 26 has 5 threaded plugs 33 is removed. Then a

Jedes der Doppellager 19 und 20 besteht aus einer Bolzen 41 in die Bohrung 32 geschraubt, der sich aaf napfartigen Buchse 27 mit geschlossenem Ende, die das Ende des Achsschenkelbolzen 11 abstürzt und sowohl das eiste Lager 25 als auch ein zweites Lager bei weiterem Drehen des Bolzens 41 die Büchse 27 28 trägt Die Büchsen 27, 27 weisen in den hohlen aus dem Lagergehäuse 17 zieht Danach wird der Abschnitten der Lagergehäuse 17 unr⁷ 18 einen to konische Stift 14 herausgenommen, der den Achsfesten Sitz auf. Das zweite Lager 28, aas aus einer schenkelbolzen 11 in der Bohrung 12 freigibt Die metallenen Lagerbüchse besteht, die mit einem Ver- Büchse 27 kann auch einfach aus dem Lagergehäuse stärkungsteil 29 versehen sein kann, wird von der 17 herausgezogen werden. Schließlich kann noch eine Büchse 27 in einem Preßsitz festgehalten. Das von Stange durch die Bohrung 32 des Doppellagers 19 der Büchse 27 getragene zweite Lager 28 besitzt einen 15 bzw. 20 geschoben werden, mittcis derer z.B. in radialea Abstand zur Oberfläche des Endabschnitts einer Dornpresse der Achsschenkelbolzen 11 und 15, damit ein Bewegongssitz zwischen dem Lager 28 das gegenüberliegende Doppellager 20 bzw. 19 aus und dem Endabschnitt 15 gebildet wird. Zwischen dem Lagergehäuse 18 bzw. 17 gedrückt wird,
dem Endabschnitt 15 und dem ersten Lager 25 ist Bei einer zweiten Ausfühnr jsform der Erfindung eine Feder 30 vorgesehen. Das erste L'ger2G, das ao (Fig. 4) sitzen sowohl das Lage- 25 als auch das aus einem elastischen Material oder einem Kunst- Lager 28 lediglich in der Bohrung 42 des Lagerstoffmaterial, wie etwa Nylon, besteht, wird von der gehäuses 18. Dabei wird das Lager 25 durch eine Feder 30 auf die konische Fläche 23 gedrückt, so Feder 45 an die konische Fläche 24 des Achsdaß eine selbsttätige, durch die Abnützung der schuikelbolzens 11 gedrückt, wobei die Feder 45 Flächen 23 oder 26 bedingte Anpassung erfolgt. Da- as ihrerseits von einer Gewindekappe 44 gehalten mit das erste Lager 25 in radialer Richtung nach- wird. Diese wird in das Gewinde 43 am Ende der geben kann, ist es mit einem Schlitz 31 versehen. Bohrung 42 geschraubt. Damit in die Bohrung 42Each of the double bearings 19 and 20 consists of a bolt 41 screwed into the bore 32, the cup-like bushing 27 with a closed end that crashes the end of the kingpin 11 and both the bearing 25 and a second bearing as the bolt continues to rotate 41 the bushing 27 28 carries the bushes 27, 27 point in the hollow from the bearing housing 17 then pulls out the sections of the bearing housing 17 and ⁷ 18 a conical pin 14, which has the axially fixed seat. The second bearing 28, aas releases a leg pin 11 in the bore 12. The metal bearing bushing, which can also be provided with a reinforcing part 29 with a bushing 27, is pulled out of the 17. Finally, a sleeve 27 can also be held in a press fit. The second bearing 28, carried by the rod through the bore 32 of the double bearing 19 of the bush 27, has a 15 or 20 pushed, by means of which, for example, at a radial distance from the surface of the end section of an arbor press of the kingpin 11 and 15, so that a movable seat between the bearing 28 the opposite double bearing 20 or 19 and the end portion 15 is formed. Is pressed between the bearing housing 18 or 17,
the end section 15 and the first bearing 25, a spring 30 is provided in a second embodiment of the invention. The first L'ger2G, the ao (Fig. 4) sit both the layer 25 and which consists of an elastic material or an artificial bearing 28 only in the bore 42 of the bearing material, such as nylon, is from the housing 18. The bearing 25 is pressed by a spring 30 onto the conical surface 23, so spring 45 is pressed against the conical surface 24 of the axle that an automatic adjustment is made due to the wear of the schuikelbolzens 11, whereby the spring 45 surfaces 23 or 26 takes place . That in turn is held by a threaded cap 44 with the first bearing 25 moving in the radial direction. This is in the thread 43 at the end of which it is provided with a slot 31. Bore 42 screwed. Thus in the bore 42

Die Büchse 27 besitzt eine Gewindebohrung 32, kein Schmutz eindringen kann, ist der LagerabschnittThe sleeve 27 has a threaded hole 32, no dirt can penetrate, is the bearing section

die von einem Gewindestöpsel 33 verscnlossen ist. 39 des Drucklagers 38 mit einem Preßsitz in daswhich is closed by a threaded plug 33. 39 of the thrust bearing 38 with a press fit into the

Diese Gewindebohrung 32 hat zwei Aufgaben; sie 30 Ende 46 der Bohrung 42 eingepaßt, das dem Ge-This threaded hole 32 has two tasks; they fitted 30 end 46 of the bore 42, which corresponds to the

ermöglicht einerseits eine Schmierung des Lagers winde 43 gegenüberliegt.allows on the one hand a lubrication of the bearing winch 43 opposite.

und andererseits einen Ausbau der Büchse 27 aus In der Ausführungsform nach Fig. 4 wird derand on the other hand, a removal of the sleeve 27 from. In the embodiment according to FIG

dem hohlen Abschnitt des Lagergeh?uses 17. Achsschenkelbolzen Il genauso getragen, wie in derthe hollow section of the bearing housing 17. Kingpin II is borne as in the

Damit in die Büchse27 kein Schmutz eindringen Ausführungsform nach Fig. 1. Der Vorteil der zweikann, ist zwischen der Büchse, dem Achsschenkel- 35 ten gegenüber der ersten Ausfnhrungsform besteht bolzen 11 und der Achse 13 eine Dichtung ange- darin, daß die Lager 25 und 28 einzeln ausgewechbracht. Wie in F i g. 6 am besten zu erkennen ist, ist seit werden können, während in der ersten Ausfühan dem an die Achse 13 angrenzenden Ende der rungsform die gesamte Lagereinheit einschließlich Büchse 27 eine konische Fläche 34 angedreht, wäh- der Büchse 27 und der Lager 25 und 28 eirsetzt werrend die Bohrung 12 der Achse 13 an das Lager- 40 den muß. Der Ausbau der Teile erfolgt durch Entgehäuse 17 angrenzend bei 35 angesenkt ist. Um den fernen der Gewindekappen 44 bzw. des konischen Endabschnitt 15 des Achsschenkelbolzens 11 ist eine Stiftes 14.So that no dirt can penetrate into the bushing27, embodiment according to Fig. 1. The advantage of the two, is between the bushing, the steering knuckle compared to the first embodiment bolt 11 and the axle 13 a seal is attached so that the bearings 25 and 28 are removed individually. As in Fig. 6 best seen is since can be seen while in the first execution the end of the rungsform adjoining the axis 13, including the entire bearing unit Sleeve 27 turned a conical surface 34 while the sleeve 27 and the bearings 25 and 28 were replaced the bore 12 of the axle 13 to the bearing 40 must. The parts are removed by removing the housing 17 is countersunk adjacent at 35. To the distant of the threaded caps 44 or the conical End section 15 of kingpin 11 is a pin 14.

Dichtung 36 gelegt, die in Fig. 7 im nicht zusam- Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in mengedrückten Zustand dargestellt ist. Beim Zusam- Fig. 5 dargestellt Bei dieser Ausführungsform wird menbau wird die Dichtung 36 zwischen die Ansen- 45 der Endabschnitt 15 des Achsschenkelbolzens 11 mit kung 35 und die konische Hache 34 der Büchse 27 Hilfe eines Doppellagers 47 in dem Lagergehäuse 17 eingepreßt und zu einem Z-förmigen Querschnitt ge- gehalten. Das Doppellager 47 besteht aus einer faltet, wie in Fig. 6 dargestellt ist Diese Dichtung Büchse48, dia das erste Lager 25 trägt, das aus 36 erzeugt eine Abdichtimg des Inneren der Büchse Kunststoff hergestellt ist. Die Büchse 48 gleicht in 27 und des Achsschenkelbolzens 11 im oberen Ende 50 ihrer Konstruktion der Büchse 27 und siöt in einem der Bohrung 12 der Achse 13. Das untere Ende der t'reßsitz in der Bohrung 52 des Lagergehäuses 17. Bohrung 12 wird von einem O-Ring 37 abgedich- Der Hauptunterschied zwischen der Büchse 48 und tet, der von einem Druckring38 getragen wird, der der Büchse 27 nach Fig. 1 besteht darin, daß die zwischen dem Lagergehäuse 18 und der Achse 13 Büchse 48, die zweckmäßig aus einer Aluminium-UEH den Achsschenkelbolzen 11 geJegt ist. Das Dop- 55 Bronze-Legierung oder aus Stahl bestehen kann, pe Hager 20 wird dadurch abgedichtet, daß der gleichzeitig ^J.ie Funktion der Lagerbüchse 28 über-Dirueklagerteil 39 in ein Ende 40 der Büchse des nimmt. Der als Lager wirkende Teil 55 der Büchse Doppellagers 20 eingepreßt ist. Im Normalbetrieb 48 besitzt ebenso wie das Lager 28 einen radialen wird das Lager 25 aus Kunststoff von der Feder 30 Abstand vom Endabschnitt 15 des Achssohenkelbolan die konische Fläshe 23 des Endabschnitts 15 des 60 zens 11. Damit in die Büchse 48 kein Schmutz ein-Achsschenkelbolzens 11 gedrückt, so daß das zweiten dringen kann, ist zwischen das Ende der Büchse 48 Lager 28 keine Last aufzunehmen braucht Dies und der Anseakung 35 in der Bohrung 12 eine Dichkommt erst dann zum Tragen, wenn durch eine tung 56 eingelegt Diese Dichtung 56 wird dann zugroße Kraft das Lager 25 elastisch verformt wird, sammengepreßt.A third embodiment of the invention is shown in a compressed state. When assembling Fig. 5 is shown in this embodiment, the seal 36 between the Ansen- 45 of the end portion 15 of the kingpin 11 with kung 35 and the conical Hache 34 of the sleeve 27 using a double bearing 47 in the bearing housing 17 and pressed into one Z-shaped cross-section held. The double bearing 47 consists of a fold, as shown in Fig. 6. This seal bushing 48, which carries the first bearing 25, which is made of 36 plastic creates a seal for the interior of the bushing. The bushing 48 resembles in 27 and the kingpin 11 in the upper end 50 of their construction of the bushing 27 and siöt in one of the bore 12 of the axis 13. The lower end of the t'reßsitz in the bore 52 of the bearing housing 17. Bore 12 is from a O-ring 37 sealed- The main difference between the sleeve 48 and tet, which is carried by a pressure ring 38, the sleeve 27 of FIG Aluminum-UEH the kingpin 11 is placed. The double-55 Bronze alloy or made of steel, may pe Hager 20 is thus sealed so that the same function ^J .ie the bearing bush 28 over-Dirueklagerteil 39 of the take into one end 40 of the sleeve. The acting as a bearing part 55 of the bushing double bearing 20 is pressed in. In normal operation 48, like the bearing 28, the plastic bearing 25 has a radial distance from the spring 30 from the end section 15 of the Achssohenkelbolan the conical fläshe 23 of the end section 15 of the 60 zen 11th So that no dirt in the kingpin 11 in the bush 48 pressed so that the second can penetrate is between the end of the sleeve 48 bearing 28 does not need to take up any load Force the bearing 25 is elastically deformed, compressed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Schaifen kingpin layers, in which plastic bearings are used in a simple manner

1. Kingpin bearings for motor vehicles can without the need for a disruptive installation space witnesses that require an upper and a lower.

Bearing of a wheel carrier, the axle end comprises 5 According to the invention, this is done with storage

and the kingpin reaches the bearing points of the type mentioned in that

penetrates, whereby the ends of the kingpin in the upper and lower bearing are conical.

in each case a spring-loaded cone and the sleeve, as is known per se, from

see sleeve an automatic readjustment of the plastic and that it is then in

Bolzens allows, dadurchgekennzeich- io the two bearings a cylindrical bearing bush dt a

net that the ends of the kingpin cylindrical part of the kingpin with play

(11) are conical and surrounds the sleeve

(LagerbüchselS), as known per se, from art- The additional cylindrical bearing surface on the axle

there is substance and that then in the thigh pin and the cylindrical surrounding it