WO2016026660A1 - System und verfahren zur reversiblen befestigung eines achszapfens an einer lenkerachse - Google Patents

System und verfahren zur reversiblen befestigung eines achszapfens an einer lenkerachse Download PDF

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WO2016026660A1
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journal
axle sleeve
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sleeve
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Martin Keller
Jurjen Geert VAN DER WERF
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a system for the reversible attachment of a journal on a handlebar axle of a motor vehicle, comprising a substantially cylindrically shaped axle journal and a first holding device for holding the axle journal. Furthermore, the invention relates to a corresponding method for the reversible attachment of a journal on a handlebar axis of a motor vehicle.
  • Wheel suspensions provide a connection between the vehicle body and wheels and must absorb high static and dynamic forces.
  • a wheel carrier designed for mounting a wheel is arranged on a journal of the vehicle axle. The journal is at the
  • Twist-beam axle held Since the journal is often exposed to great forces and moments during operation, it may happen that this must be replaced, for. B. within a given maintenance interval, after extreme stress or other damage.
  • Axle pins which have a first plate-shaped mounting flange, which can be screwed to a second plate-shaped mounting flange of a handlebar.
  • the journal is detachably mountable on a handlebar.
  • the mounting flanges often have a thickness of about 10 mm and therefore have the disadvantage that they have a relatively large weight and thus increase the weight of the motor vehicle excessively.
  • An increased vehicle weight leads to increased C0 2 emissions.
  • US Pat. No. 7,854,439 shows a journal having a longitudinal axis, a maximum diameter and a header, the header extending in a direction transverse to the longitudinal axis by a multiple of the maximum diameter of the journal.
  • the head piece In the head piece, three blind holes are arranged with an internal thread for releasably securing the journal to a handlebar by means of a screw.
  • Such a device has the disadvantage that the head piece of the axle journal has a relatively large weight and thus likewise leads to an increased CO 2 emission and to increased production costs.
  • journal wherein for saving weight of the trailing arm has no mounting plate.
  • the journal is inserted into a receptacle of a handlebar and welded to it.
  • For better mounting of the axle journal has a mounting flange, which limits insertion of the journal into the receptacle in one direction and smaller dimensions than conventional, screwed
  • the object is achieved by a system for reversible attachment of a journal on a handlebar axle of a motor vehicle, the one in the
  • the first holding device has an axle sleeve with a longitudinal axis, which can be arranged on a trailing arm of a handlebar axis and on this can be fixed.
  • the axle sleeve has an at least to one side in the direction of the longitudinal axis outwardly open receptacle into which a first portion of a journal in the
  • the first region of the journal and the receptacle are designed such that the first region is reversibly fixable in the receptacle.
  • the system is designed in particular for use on composite link axles, since these have no drive and the axle journals can thus be arranged fixedly against rotation on the torsion beam, in particular the trailing arm.
  • the first holding device is designed as an axle sleeve, which preferably has substantially the shape of a hollow cylinder which is open at least on one side and has a longitudinal axis.
  • the axle sleeve preferably has a cylindrical
  • Outer surface on may alternatively be another outer shape, for. B. have square or polygonal. Angular shapes have the advantage that a relative rotation of axle sleeve and trailing arm is positively prevented.
  • the trailing arm preferably has a passage into which the axle sleeve is insertable and fixable with the trailing arm.
  • an irreversible connection such. B. a welded joint, preferably.
  • the axle sleeve may have an outer diameter corresponding to an inner diameter of the passage.
  • the bushing preferably has a cross section which corresponds to an outer cross section of the axle sleeve in the
  • axle sleeve can be arranged substantially free of play in the implementation.
  • An inner diameter of the hollow cylinder substantially corresponds to an outer diameter of a first portion of the journal, so that the first portion of the journal
  • the axle sleeve thus has a receptacle for the first region of the axle journal.
  • Weld connection represents a non-releasable or irreversible connection.
  • the system according to the invention for the reversible attachment of a journal on a handlebar axis has the advantage over conventional systems that the journal can be arranged reversibly on the handlebar axis and that the system has a significant weight reduction compared to conventional systems with one or more mounting plates.
  • a damaged axle is easily replaceable.
  • C0 2 emissions and production costs of the motor vehicle are thereby reduced.
  • the axle sleeve is weldable to the trailing arm or welded to the trailing arm of the handlebar axis.
  • Achshülse on the handlebar axis such.
  • B. a torsion beam axis, irreversibly fixed.
  • Such a compound is easy and inexpensive to produce and has good strength.
  • the first portion of the axle journal for fixing to the axle sleeve on an external thread.
  • the journal is thus at least partially inserted into the axle sleeve and reversibly fixed by a screw on the axle sleeve.
  • the first area of the axle journal z. B. can be passed through the axle sleeve and secured with a nut against loosening of the axle sleeve of this.
  • the axle journal has a form-fitting section which limits insertion of the axle journal into the axle sleeve. This has the advantage that the journal can be easily and inexpensively fixed to the axle sleeve and released again.
  • the axle sleeve has an internal thread which is designed to mate with the external thread of the axle journal. This has the advantage that the journal is screwed directly to the axle sleeve and an additional nut is not required. In addition, the journal can thus be made somewhat shorter, since this no longer has to protrude from both sides of the axle sleeve. This saves in particular space, material and weight.
  • the first region of the axle journal has such an oversize that the axle journal can be pressed into the axle sleeve and thus can be fixed thereto.
  • journal and axle sleeve are therefore no longer required. In this way, the manufacturing steps of the thread production can be saved. Moreover, for a joining of journal and axle sleeve is merely a linear
  • the system comprises a second holding device for holding a
  • the second holding device can preferably be arranged on the axle journal or the axle sleeve. In a preferred embodiment, the second holding device is welded to the axle journal.
  • a second holding device has the advantage that it has smaller dimensions and is thus lighter and less expensive than a conventional holding plate of the journal, to which a braking device can be arranged.
  • the second holding device is arranged substantially between the axle sleeve and the axle journal.
  • the second holding device can be safely arranged on the axle sleeve or the axle journal.
  • axle sleeve on a safety device, with a relative
  • the securing device has a locking pin with an external thread, which can be introduced through a first recess of the axle sleeve and inserted into a second recess of the axle journal and can be screwed to the axle sleeve and / or the axle journal.
  • a safety device has the advantage that it is well fixed to the axle journal or axle sleeve and before
  • the axle sleeve has a form-fitting section, which facilitates arranging the axle sleeve when inserted into a passage of a trailing arm relative to the trailing arm, so that a predetermined relative bearing of the axle sleeve to the trailing arm is easier to reach.
  • the form final section is z. B. formed as a centering nose, which can be brought into engagement with a corresponding centering of the trailing arm. This has the advantage that in particular assembly costs can be reduced.
  • the object is achieved by a method for fixing a journal on a handlebar axis of a motor vehicle. The method comprises the following steps:
  • FIG. 1 is a side view of an apparatus for reversible attachment of a journal on a handlebar axis according to the prior art
  • FIG. 2 is a side view of an embodiment of a journal according to the invention.
  • FIG. 3 shows a perspective view of an embodiment of an axle sleeve according to the invention
  • Fig. 4 in a plan view of an inventive system for reversible attachment of a journal on a handlebar axis
  • FIG. 5 shows in a flowchart an embodiment of a method according to the invention for the reversible attachment of a journal on a handlebar axis.
  • Figure 1 shows a device for reversible attachment of a journal 2 on a handlebar axis 3. From the handlebar axis 3, only part of a trailing arm 7 is shown in this view.
  • the axle journal 2 has a first retaining flange 18, which is arranged on a second retaining flange 19 of the trailing arm 7 and is fixed reversibly on this via a screw connection 20.
  • the screw 20 is in this view by a Dashed line indicated.
  • the first retaining flange 18 is welded to the axle journal 2 and the second retaining flange 19 to the trailing arm 7.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a journal 2 according to the invention in one embodiment
  • the axle journal 2 has a substantially cylindrical shape with a first front end 22, a second front end 23 and a first region 9 arranged at the first front end. Approximately in a middle of its longitudinal extent, the journal 2 has an annular flange 21 with an outside diameter that is larger than an outside diameter of the first area 9. Thus, the annular flange 21 limits insertion of the axle journal 2 into a receptacle 8 of an axle sleeve 5.
  • the first portion 9 extends from the first end face 22 of the axle journal 2 to the annular flange 21 and has a
  • External thread 10 which is designed for screwing with an internal thread 1 1 of the receptacle 8.
  • the first region 9 has a second flange adjacent to the annular flange 21
  • the second front end 23 is designed to receive a wheel holder.
  • FIG 3 shows an Achshülse 5 invention in a perspective view.
  • the axle sleeve 5 is formed substantially hollow cylindrical with a wall 24 and has a longitudinal axis 6.
  • the axle sleeve 5 is open on at least one first end face 25 to the outside and thus forms a receptacle 8 for a journal 2 according to the invention, such.
  • B. The axle journal 2 of Figure 2.
  • the receptacle 8 has an internal thread 1 1 for screwing the journal 2 with the receptacle 8 on.
  • the wall 24 has a first recess 15 of a securing device 13. When the axle journal 2 is arranged as intended on the receptacle 8 and the annular flange 21 rests against the axle sleeve 5, the first recess 15 and the second recess 16 form a common channel in the one
  • Locking pin 14 of the securing device 13 is inserted, thus a relative
  • the axle sleeve 5 is preferably closed at a second end face 26 to prevent ingress of dirt.
  • FIG. 4 shows a system 1 according to the invention for the reversible attachment of a journal 2 to a link axle 3.
  • the link axle 3 has a trailing arm 7 with a passage 17.
  • an axle sleeve 5 is arranged and welded to the trailing arm 7.
  • a first portion 9 of a journal 2 is inserted into a receptacle 8 of the axle sleeve 5 and screwed thereto.
  • the trailing arm 7 has a bore 27 which is substantially concentric with the first recess 15 of the axle sleeve 5 and the second Recess of the journal 2 is arranged and thus forms a common channel.
  • a locking pin 14 is arranged, which prevents a relative movement of Achszapfen2 and axle sleeve 5 substantially.
  • locking pin 14, first recess 15, second recess 16 and bore 27 are elements of one
  • a second holding device 12 for holding a braking device is arranged on the axle journal 2 or on the axle sleeve 5.
  • Holding device 12 is z. B. arranged on the first portion 9 of the axle journal and clamped in the assembled state between axle sleeve 5 and annular flange 21.
  • the axle sleeve on a saddle for receiving the second holding device 12.
  • the second holding device 12 and / or the axle journal 2 and / or the axle sleeve 5 has a form-fitting section in order to prevent a relative rotation of the second holding device 12 to the axle journal 2 or to the axle sleeve 5.
  • FIG. 5 shows a method according to the invention for the reversible attachment of a journal 2 to a handlebar axis 3 in a flow chart.
  • Process step 30 is a passage 17 in a trailing arm 7 of a vehicle axle, z. B. by means of a press introduced.
  • a second method step 40 an axle sleeve 5 is inserted into the bushing 17 and aligned, preferably by means of a centering device suitable for this purpose.
  • a third method step 50 the axle sleeve 5 is fixed to the bushing 17, z. B. by a welded joint.
  • journal 2 is arranged and aligned in a receptacle 8 of the axle sleeve 5.
  • the journal 2 is reversibly fixed in the receptacle 8, z. B. by a screw or press connection and an optional

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

System zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse eines Kraftfahrzeugs, das einen im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Achszapfen und eine erste Haltevorrichtung zum Halten des Achszapfens aufweist. Die erste Haltevorrichtung weist eine Achshülse mit einer Längsachse auf, die an einem Längslenker einer Lenkerachse anordenbar sowie an diesem fixierbar ist. Die Achshülse weist eine zumindest zu einer Seite in Richtung der Längsachse nach außen geöffnete Aufnahme auf, in die ein erster Bereich eines Achszapfens im Wesentlichen spielfrei einführbar ist. Der erste Bereich des Achszapfens und die Aufnahme sind derart ausgebildet, dass der erste Bereich in der Aufnahme reversibel fixierbar ist.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse
Die Erfindung betrifft ein System zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Achszapfen und eine erste Haltevorrichtung zum Halten des Achszapfens. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse eines Kraftfahrzeugs.
Radaufhängungen stellen eine Verbindung zwischen Fahrzeugaufbau und Rädern her und müssen hohe statische sowie dynamische Kräfte aufnehmen. Bei modernen Fahrzeugachsen, wie z. B. Verbundlenkerachsen, ist ein zur Befestigung eines Rades ausgebildeter Radträger an einem Achszapfen der Fahrzeugachse angeordnet. Der Achszapfen ist an der
Verbundlenkerachse gehalten. Da der Achszapfen im Betrieb oftmals großen Kräften und Momenten ausgesetzt ist, kann es vorkommen, dass dieser ausgetauscht werden muss, z. B. innerhalb eines vorgegebenen Wartungsintervalls, nach extremer Beanspruchung oder bei sonstigen Beschädigungen.
Des Weiteren ist es eine Zielsetzung vieler Kraftfahrzeughersteller, Kraftfahrzeuge mit einem möglichst geringen C02-Ausstoß bzw. Kraftstoffverbrauch zu konstruieren, um neue Märkte zu erobern bzw. in bestehenden Märkten gegenüber Wettbewerbern Vorteile zu gewinnen oder gesetzlichen Vorgaben zu entsprechen. Neben Eigenschaften eines Antriebs des
Kraftfahrzeugs ist das Gesamtgewicht ein wesentlicher Faktor, von dem der C02-Ausstoß abhängt. Daher bedeutet jede Reduktion des Fahrzeuggewichts auch eine Reduktion des C02- ausstoßes, so dass ein möglichst geringes Fahrzeuggewicht mittlerweile ein zentrales Kriterium bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugen ist.
Es sind Achszapfen bekannt, die einen ersten plattenförmigen Montageflansch aufweisen, der an einem zweiten plattenförmigen Montageflansch eines Lenkers anschraubbar ist. Somit ist der Achszapfen lösbar an einem Lenker anordenbar. Die Montageflansche weisen oftmals eine Stärke von jeweils ca. 10 mm auf und haben daher den Nachteil, dass sie ein relativ großes Gewicht aufweisen und somit das Gewicht des Kraftfahrzeugs übermäßig erhöhen. Ein erhöhtes Fahrzeuggewicht führt zu einem erhöhten C02-Ausstoß. Des Weiteren erfordert die Herstellung der Montageflansche einen relativ hohen Materialaufwand und führt somit zu erhöhten Fertigungskosten.
Das US-Patent 7 854 439 zeigt einen Achszapfen mit einer Längsachse, einem maximalen Durchmesser und einem Kopfstück, wobei sich das Kopfstück in eine Richtung quer zur Längsachse um ein Vielfaches des maximalen Durchmessers des Achszapfens erstreckt. In dem Kopfstück sind drei Sacklöcher mit einem Innengewinde zur lösbaren Befestigung des Achszapfens an einem Lenker mittels einer Schraube angeordnet. Eine derartige Vorrichtung hat den Nachteil, dass das Kopfstück des Achszapfens ein relativ großes Gewicht aufweist und somit ebenfalls zu einem erhöhten C02-Ausstoß sowie zu erhöhten Fertigungskosten führt.
Aus dem EP-Patent 1 380 455 ist ein Achszapfen bekannt, wobei zur Einsparung von Gewicht der Längslenker keine Montageplatte aufweist. Der Achszapfen ist in eine Aufnahme eines Lenkers eingeführt und mit dieser verschweißt. Zur besseren Montage weist der Achszapfen einen Montageflansch auf, der ein Einschieben des Achszapfens in die Aufnahme in eine Richtung begrenzt und kleinere Abmessungen als herkömmliche, verschraubbare
Montageflansche aufweist. Eine derartige Vorrichtung hat wiederum den Nachteil, dass bei einem Versagen des Achszapfens der komplette Lenker ausgetauscht werden muss.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse bereitzustellen, die obige Nachteile zumindest teilweise nicht aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verbindungselement beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Demnach wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein System zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse eines Kraftfahrzeugs gelöst, das einen im
Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Achszapfen und eine erste Haltevorrichtung zum Halten des Achszapfens aufweist. Die erste Haltevorrichtung weist eine Achshülse mit einer Längsachse auf, die an einem Längslenker einer Lenkerachse anordenbar sowie an diesem fixierbar ist. Die Achshülse weist eine zumindest zu einer Seite in Richtung der Längsachse nach außen geöffnete Aufnahme auf, in die ein erster Bereich eines Achszapfens im
Wesentlichen spielfrei einführbar ist. Der erste Bereich des Achszapfens und die Aufnahme sind derart ausgebildet, dass der erste Bereich in der Aufnahme reversibel fixierbar ist.
Das System ist insbesondere für einen Einsatz an Verbundlenkerachsen ausgebildet, da diese keinen Antrieb aufweisen und die Achszapfen somit drehfest an dem Verbundlenker, insbesondere dem Längslenker, anordenbar sind.
Die erste Haltevorrichtung ist als Achshülse ausgebildet, die vorzugsweise im Wesentlichen die Form eines zumindest einseitig offenen Hohlzylinders mit einer Längsachse aufweist. Aus fertigungstechnischen Gründen weist die Achshülse vorzugsweise eine zylinderförmige
Außenfläche auf, kann alternativ auch eine andere äußere Form, z. B. quadratisch oder vieleckig aufweisen. Eckige Formen haben den Vorteil, dass ein relatives Verdrehen von Achshülse und Längslenker formschlüssig verhinderbar ist.
Der Längslenker weist vorzugsweise eine Durchführung auf, in die die Achshülse einführbar und mit dem Längslenker fixierbar ist. Hierbei ist eine irreversible Verbindung, wie z. B. eine Schweißverbindung, bevorzugt. Alternativ kann die Achshülse einen Außendurchmesser aufweisen, der einem Innendurchmesser der Durchführung entspricht. Die Durchführung weist vorzugsweise einen Querschnitt auf, der einem äußeren Querschnitt der Achshülse im
Wesentlichen entspricht, so dass die Achshülse im Wesentlichen spielfrei in der Durchführung anordenbar ist.
Ein Innendurchmesser des Hohlzylinders entspricht im Wesentlichen einem Außendurchmesser eines ersten Bereichs des Achszapfens, so dass der erste Bereich des Achszapfens
vorzugsweise im Wesentlichen spielfrei in dem Hohlzylinder anordenbar ist. Die Achshülse weist somit eine Aufnahme für den ersten Bereich des Achszapfens auf.
Unter reversibler Befestigung wird im Sinne der Erfindung eine lösbare Fixierung verstanden. Eine Schraub- oder Pressverbindung ist demnach lösbar, während z. B. eine
Schweißverbindung eine nicht lösbare bzw. irreversible Verbindung darstellt.
Nach dem Anordnen und Fixieren der Achshülse an dem Längslenker kann eine mechanische Bearbeitung der Achshülse zum Einhalten geforderter Lagetoleranzen erforderlich sein. Das erfindungsgemäße System zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse hat gegenüber herkömmlichen Systemen den Vorteil, dass der Achszapfen reversibel an der Lenkerachse anordenbar ist und dass das System gegenüber herkömmlichen Systemen mit einer oder mehreren Montageplatten eine deutliche Gewichtsreduktion aufweist. Somit ist ein beschädigter Achszapfen leicht austauschbar. Des Weiteren ist werden hierdurch C02-Ausstoß und Fertigungskosten des Kraftfahrzeugs reduziert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Achshülse an dem Längslenker anschweißbar bzw. an dem Längslenker der Lenkerachse angeschweißt. Somit ist die
Achshülse an der Lenkerachse, wie z. B. einer Verbundlenkerachse, irreversibel fixiert. Eine derartige Verbindung ist leicht sowie kostengünstig herstellbar und weist eine gute Festigkeit auf.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der erste Bereich des Achszapfens zur Fixierung an der Achshülse ein Außengewinde auf. Der Achszapfen ist somit zumindest teilweise in die Achshülse einführbar und über eine Schraubverbindung an der Achshülse reversibel fixierbar. Dabei ist der erste Bereich des Achszapfens z. B. durch die Achshülse hindurchführbar und mit einer Mutter gegen ein Lösen von der Achshülse an dieser gesichert. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Achszapfen einen Formschlussabschnitt aufweist, der ein Einschieben des Achszapfens in die Achshülse begrenzt. Dies hat den Vorteil, dass der Achszapfen leicht und kostengünstig an der Achshülse fixierbar und wieder lösbar ist.
In einer Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung weist die Achshülse ein Innengewinde auf, das zur Paarung mit dem Außengewinde des Achszapfens ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Achszapfen direkt mit der Achshülse verschraubbar ist und eine zusätzliche Mutter nicht erforderlich ist. Darüber hinaus kann der Achszapfen somit etwas kürzer ausgebildet sein, da dieser nicht mehr beidseitig aus der Achshülse herausragen muss. Dies spart insbesondere Platz, Material und Gewicht.
Vorzugsweise weist der erste Bereich des Achszapfens ein derartiges Übermaß auf, dass der Achszapfen in die Achshülse einpressbar und hierdurch an dieser fixierbar ist. Ein
Außengewinde am Achszapfen sowie ein Innengewinde der Achshülse sind somit nicht mehr erforderlich. Auf diese Weise sind die Fertigungsschritte der Gewindeherstellung einsparbar. Überdies ist für ein Fügen von Achszapfen und Achshülse lediglich eine lineare
Relativbewegung dieser entlang der Längsachse der Achshülse erforderlich ist. Ein relatives Verdrehen von Achszapfen und Achshülse zum Verschrauben ist nicht erforderlich. Hierdurch wird die Montage von Achszapfen und Achshülse erleichtert.
Weiter bevorzugt weist das System eine zweite Haltevorrichtung zum Halten einer
Bremseinrichtung auf. Die zweite Haltevorrichtung ist vorzugsweise an dem Achszapfen oder der Achshülse anordenbar. In einer bevorzugten Ausbildung ist die zweite Haltevorrichtung am Achszapfen angeschweißt. Eine zweite Haltevorrichtung hat gegenüber einer herkömmlichen Halteplatte des Achszapfens, an der eine Bremseinrichtung anordenbar ist, den Vorteil, dass sie kleinere Abmessungen aufweist und somit leichter und kostengünstiger ist.
Es ist vorteilhaft, dass die zweite Haltevorrichtung im Wesentlichen zwischen der Achshülse und dem Achszapfen angeordnet ist. Somit ist die zweite Haltevorrichtung sicher an der Achshülse oder dem Achszapfen anordenbar.
Vorzugsweise weist die Achshülse eine Sicherungseinrichtung auf, mit der ein relatives
Verdrehen des Achszapfens zur Achshülse um die Längsachse und/oder ein relatives
Verschieben des Achszapfens zur Achshülse entlang der Längsachse verhinderbar ist. Dies hat den Vorteil, dass ein unbeabsichtigtes Ablösen des Achszapfens aus der Achshülse auf diese Weise verhindert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Sicherungseinrichtung einen Sicherungsstift mit einem Außengewinde auf, der durch eine erste Ausnehmung der Achshülse durchführbar und in eine zweite Ausnehmung des Achszapfens einführbar ist sowie mit der Achshülse und/oder dem Achszapfen verschraubbar ist. Eine derartige Sicherungseinrichtung hat den Vorteil, dass sie gut an Achszapfen bzw. Achshülse fixierbar ist und vor
unbeabsichtigten Loslösen gesichert ist. Des Weiteren ist eine derartige Sicherungseinrichtung leicht lösbar und begünstigt somit eine leichte Demontage des Achszapfens.
Vorzugsweise weist die Achshülse einen Formschlussabschnitt auf, der ein Anordnen der Achshülse beim Einführen in eine Durchführung eines Längslenkers relativ zum Längslenker erleichtert, so dass eine vorgegebene relative Lager der Achshülse zum Längslenker leichter erreichbar ist. Der Form Schlussabschnitt ist z. B. als Zentriernase ausgebildet, die mit einer entsprechenden Zentriereinrichtung des Längslenkers in Eingriff bringbar ist. Dies hat den Vorteil, dass sich somit insbesondere Montagekosten reduzieren lassen. Darüber hinaus wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse eines Kraftfahrzeugs gelöst. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
Einbringen einer Durchführung in einen Längslenker einer Fahrzeugachse;
Anordnen einer Achshülse in der Durchführung;
Fixieren der Achshülse an der Durchführung;
Anordnen eines Achszapfens in einer Aufnahme der Achshülse; und
reversibles Fixieren des Achszapfens in der Aufnahme.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass ein Achszapfen lösbar an einem Lenker einer Fahrzeugachse angebunden und hierfür erforderliches Material gegenüber
herkömmlichen Verfahren reduziert wird.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt schematisch:
Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Vorrichtung zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 in einer Seitenansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achszapfens,
Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achshülse,
Fig. 4 in einer Draufsicht ein erfindungsgemäßes System zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse und
Fig. 5 in einem Flussdiagramm eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens an einer Lenkerachse.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens 2 an einer Lenkerachse 3. Von der Lenkerachse 3 ist in dieser Ansicht nur ein Teil eines Längslenkers 7 dargestellt. Der Achszapfen 2 weist einen ersten Halteflansch 18 auf, der an einem zweiten Halteflansch 19 des Längslenkers 7 angeordnet und über eine Schraubverbindung 20 an diesem reversibel fixiert ist. Die Schraubverbindung 20 ist in dieser Ansicht durch eine Strichpunktlinie angedeutet. Der erste Halteflansch 18 ist an dem Achszapfen 2 und der zweite Halteflansch 19 an dem Längslenker 7 angeschweißt.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achszapfens 2 in einer
Seitenansicht dargestellt. Der Achszapfen 2 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einem ersten Stirnende 22, einem zweiten Stirnende 23 und einem dem ersten Stirnende angeordneten ersten Bereich 9 auf. Ungefähr in einer Mitte seiner Längserstreckung weist der Achszapfen 2 einen Ringflansch 21 mit einem Außendurchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser des ersten Bereichs 9 ist. Somit begrenzt der Ringflansch 21 ein Einführen des Achszapfens 2 in eine Aufnahme 8 einer Achshülse 5. Der erste Bereich 9 erstreckt sich von dem ersten Stirnende 22 des Achszapfens 2 zum Ringflansch 21 und weist ein
Außengewinde 10 auf, das zum Verschrauben mit einem Innengewinde 1 1 der Aufnahme 8 ausgebildet ist. Der erste Bereich 9 weist dem Ringflansch 21 benachbart eine zweite
Ausnehmung 16 zum Einführen eines nicht dargestellten Sicherungsstifts 14 einer
Sicherungseinrichtung 13 auf. Das zweite Stirnende 23 ist zur Aufnahme eines Radhalters ausgebildet.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Achshülse 5 in einer perspektivischen Darstellung. Die Achshülse 5 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch mit einer Wand 24 ausgebildet und weist eine Längsachse 6 auf. Die Achshülse 5 ist an mindestens einer ersten Stirnseite 25 nach außen offen und bildet somit eine Aufnahme 8 für einen erfindungsgemäßen Achszapfen 2, wie z. B. den Achszapfen 2 aus Figur 2. Die Aufnahme 8 weist ein Innengewinde 1 1 zum Verschrauben des Achszapfens 2 mit der Aufnahme 8 auf. Die Wand 24 weist eine erste Ausnehmung 15 einer Sicherungseinrichtung 13 auf. Wenn der Achszapfen 2 bestimmungsgemäß an der Aufnahme 8 angeordnet ist und der Ringflansch 21 an der Achshülse 5 anliegt, bilden die erste Ausnehmung 15 und die zweite Ausnehmung 16 einen gemeinsamen Kanal in den ein
Sicherungsstift 14 der Sicherungseinrichtung 13 einführbar ist, um somit eine relative
Bewegung von Achszapfen 2 und Achshülse 5 zu verhindern. Die Achshülse 5 ist vorzugsweise an einer zweiten Stirnseite 26 geschlossen, um ein Eindringen von Schmutz zu verhindern.
Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes System 1 zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens 2 an einer Lenkerachse 3. Die Lenkerachse 3 weist einen Längslenker 7 mit einer Durchführung 17 auf. In der Durchführung 17 ist eine Achshülse 5 angeordnet und mit dem Längslenker 7 verschweißt. Ein erster Bereich 9 eines Achszapfens 2 ist in eine Aufnahme 8 der Achshülse 5 eingeführt und mit dieser verschraubt. Der Längslenker 7 weist eine Bohrung 27 auf, die im Wesentlichen konzentrisch zur ersten Ausnehmung 15 der Achshülse 5 sowie der zweiten Ausnehmung des Achszapfens 2 angeordnet ist und somit einen gemeinsamen Kanal bildet. In dem gemeinsamen Kanal ist ein Sicherungsstift 14 angeordnet, der eine Relativbewegung von Achszapfen2 und Achshülse 5 im Wesentlichen verhindert. Somit sind Sicherungsstift 14, erste Ausnehmung 15, zweite Ausnehmung 16 und Bohrung 27 Elemente einer
Sicherungseinrichtung 13. Auf dem Achszapfen 2 bzw. auf der Achshülse 5 ist eine zweite Haltevorrichtung 12 zum Halten einer Bremseinrichtung angeordnet. Die zweite
Haltevorrichtung 12 ist z. B. auf dem ersten Bereich 9 des Achszapfens angeordnet und im montieren Zustand zwischen Achshülse 5 und Ringflansch 21 geklemmt. Alternativ weist die Achshülse einen Sattel zur Aufnahme der zweiten Haltevorrichtung 12 auf. Vorzugsweise weist die zweite Haltevorrichtung 12 und/oder der Achszapfen 2 und/oder die Achshülse 5 einen Formschlussabschnitt auf, um ein relatives Verdrehen der zweiten Haltevorrichtung 12 zum Achszapfen 2 bzw. zur Achshülse 5 zu verhindern.
In Figur 5 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens 2 an einer Lenkerachse 3 in einem Flussdiagramm dargestellt. In einem ersten
Verfahrensschritt 30 wird eine Durchführung 17 in einen Längslenker 7 einer Fahrzeugachse, z. B. mittels einer Presse, eingebracht. In einem zweiten Verfahrensschritt 40 wird eine Achshülse 5 in die Durchführung 17 eingeführt und ausgerichtet, vorzugsweise mittels einer hierfür geeigneten Zentriervorrichtung. In einem dritten Verfahrensschritt 50 wird die Achshülse 5 an der Durchführung 17 fixiert, z. B. durch eine Schweißverbindung. In einem vierten
Verfahrensschritt 60 wird ein Achszapfen 2 in einer Aufnahme 8 der Achshülse 5 angeordnet und ausgerichtet. In einem fünften Verfahrensschritt 70 wird der Achszapfen 2 in der Aufnahme 8 reversibel fixiert, z. B. durch eine Schraub- oder Pressverbindung und eine optionale
Sicherungseinrichtung.
Bezugszeichenliste
System
Achszapfen
Lenkerachse
erste Haltevorrichtung
Achshülse
Längsachse
Längslenker
Aufnahme
erster Bereich
Außengewinde
Innengewinde
zweite Haltevorrichtung
Sicherungseinrichtung
Sicherungsstift
erste Ausnehmung
zweite Ausnehmung
Durchführung
erster Halteflansch
zweiter Halteflansch
Schraubverbindung
Ringflansch
erstes Stirnende
zweites Stirnende
Wand
erste Stirnseite
zweite Stirnseite
Bohrung
erster Verfahrensschritt
zweiter Verfahrensschritt
dritter Verfahrensschritt
vierter Verfahrensschritt
fünfter Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche
1 . System (1 ) zur reversiblen Befestigung eines Achszapfens (2) an einer Lenkerachse (3) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Achszapfen (2) und eine erste Haltevorrichtung (4) zum Halten des Achszapfens (2), dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Haltevorrichtung (4) eine Achshülse (5) mit einer Längsachse (6) aufweist, die an einem Längslenker (7) einer Lenkerachse (3) anordenbar sowie an diesem fixierbar ist, wobei die Achshülse (5) eine zumindest zu einer Seite in Richtung der Längsachse (6) nach außen geöffnete Aufnahme (8) aufweist, in die ein erster Bereich (9) eines
Achszapfens (2) im Wesentlichen spielfrei einführbar ist, wobei der erste Bereich (9) des Achszapfens (2) und die Aufnahme (8) derart ausgebildet sind, dass der erste Bereich (9) in der Aufnahme (8) reversibel fixierbar ist.
2. System (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Achshülse (5) an dem Längslenker (7) anschweißbar ist.
3. System (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Bereich (9) des Achszapfens (2) zur Fixierung an der Achshülse (5) ein Außengewinde (10) aufweist.
4. System (1 ) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Achshülse (5) ein Innengewinde (1 1 ) aufweist, das zur Paarung mit dem
Außengewinde (10) des Achszapfens (2) ausgebildet ist.
5. System (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Bereich (9) des Achszapfens (2) ein derartiges Übermaß relativ zur Aufnahme (8) aufweist, dass der Achszapfen (2) in die Achshülse (5) einpressbar und hierdurch an dieser fixierbar ist.
6. System (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das System (1 ) eine zweite Haltevorrichtung (12) zum Halten einer Bremseinrichtung aufweist.
7. System (1 ) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Haltevorrichtung (12) im Wesentlichen zwischen der Achshülse (5) und dem Achszapfen (2) angeordnet ist.
8. System (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Achshülse (5) eine Sicherungseinrichtung (13) aufweist, mit der ein relatives Verdrehen des Achszapfens (2) zur Achshülse (5) um die Längsachse (6) und/oder ein relatives Verschieben des Achszapfens (2) zur Achshülse (6) entlang der Längsachse (6) verhinderbar ist.
9. System (1 ) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sicherungseinrichtung (13) einen Sicherungsstift (14) mit einem Außengewinde (10) aufweist, der durch eine erste Ausnehmung (15) der Achshülse (5) durchführbar und in eine zweite Ausnehmung (16) des Achszapfens (2) einführbar ist sowie mit der Achshülse (5) und/oder dem Achszapfen (2) verschraubbar ist.
10. Verfahren zur Befestigung eines Achszapfens (2) an einer Lenkerachse (3) eines
Kraftfahrzeugs aufweisend die Schritte:
Einbringen einer Durchführung (17) in einen Längslenker (7) einer Fahrzeugachse; Anordnen einer Achshülse (5) in der Durchführung (17);
Fixieren der Achshülse an (5) der Durchführung (17);
Anordnen eines Achszapfens (2) in einer Aufnahme (8) der Achshülse (5); und reversibles Fixieren des Achszapfens (2) in der Aufnahme (8).
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