DE2548227C3

DE2548227C3 - Kingpin lock

Info

Publication number: DE2548227C3
Application number: DE19752548227
Authority: DE
Inventors: Larry L Fort Wayne Ind. Vanice (V.StA.)
Original assignee: International Harvester Co, Chicago, Hl. (V.StA.)
Priority date: 1974-11-11
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1977-12-08

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Achsschenkelbolzensicherung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a kingpin lock according to the preamble of claim 1.

Gemäß der US-PS 14 46 240 ist ein Achsschenkelbolzen in der Mitte mit einer Nut in Form einer sich axial erstreckenden, geneigten Fläche versehen, die in eine Schulter übergeht, gegen welche ein sich quer erstreckender Bolzen anliegt, der in einer im Achsauge vorgesehenen Bohrung angeordnet ist. Aus den US-PS'en 16 52 780, 16 97 784 sind Ausführungen bekannt, bei denen der Achsschenkelbolzen in der Mitte mit einer U-förmigen Nut versehen ist, in welche ein kreis- oder halbkreisförmiger Sicherungsbolzen eingreift. Auch bei der Ausführung nach der US-PS 16 295 weist der Achsschenkelbolzen in der Mitte eine Nut auf, in welche quer ein Sicherungsbolzen eingreift, der mit einem der Form der Nut angepaßten Zahn versehen ist. Der Sicherungsbolzen ist kegelstumpfartig ausgebildet, so daß bei axialer Verschiebung dieses Bolzens in der ihn aufnehmenden Querbohrung der Zahn in der Zapfennut verklemmt.According to US-PS 14 46 240 is a kingpin in the middle with a groove in the form of an axially extending, inclined surface provided, which merges into a shoulder, against which a transversely extending bolt which is arranged in a bore provided in the axle eye. From the US-PS's 16 52 780, 16 97 784 versions are known in which the kingpin in the middle is provided with a U-shaped groove in which a circular or semicircular locking bolt engages. Even in the embodiment according to US-PS 16 295, the kingpin has in the middle a groove in which a locking bolt engages transversely, which is adapted to the shape of the groove Tooth is provided. The securing bolt is designed like a truncated cone, so that with axial displacement this bolt jammed in the transverse bore receiving it, the tooth in the pin groove.

Bei allen diesen bekannten Ausführungen ist der Achsschenkelbolzen mit einer Nut, Ausnehmung oder Gewinden versehen. Die mittels des Sicherungsbolzens angestrebte Klemm- und Riegelwirkung tritt folglich nur ein, wenn der Achsschenkelbolzen in seiner Bohrung so verdreht ist, daß die Nut dem Bolzen gegenüberliegt, um mit diesem zusammenwirken zu können. Überdies erfordert die Anbringung der Nut eine zusätzliche Bearbeitung und kann sich als Schwächung und vorzeitiger Verschleiß des Achsschenkelbolzens auswirken, der starken Erschütterungen ausgesetzt ist.In all of these known designs, the kingpin with a groove, recess or Threaded. The desired clamping and locking effect by means of the securing bolt consequently occurs only one if the kingpin is twisted in its bore so that the groove fits the bolt opposite in order to be able to interact with this. It also requires the groove to be made additional machining and can manifest as weakening and premature wear of the kingpin that is exposed to strong vibrations.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einwandfrei, sicher und beständig wirkende Verriegelung des Achsschenkelbolzens mit dem Sicherungsbolzen zu schaffen, ohne im Achsschenkelbolzen eine Nut oder eine sonstwie gestaltete keilförmige Ausnehmung zu schaffen.The object of the invention is to provide a flawless, safe and stable locking of the kingpin to create with the locking pin without a groove or any other way in the kingpin to create designed wedge-shaped recess.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschriebene Ausführung erreicht.According to the invention, this is described in the characterizing part of the main claim Execution achieved.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der gemäß der Erfindung ausgebildeten Achsschenkelbolzensicherung dargestellt; in der Zeichnung istIn the drawing is an embodiment of the kingpin lock designed according to the invention shown; is in the drawing

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Seitenansicht des Endes einer Radachse mit Achsschenkelbolzen und Sicherungsbolzen;F i g. 1 is a partially sectioned side view of the end of a wheel axle with kingpin and locking bolts;

F i g. 2 ein Querschnitt gemäß Linie 2 - 2 in F i g. 1;F i g. FIG. 2 shows a cross section according to line 2-2 in FIG. 1;

F i g. 3 ein Längsschnitt gemäß Linie 3 - 3 in F i g. 2.F i g. 3 shows a longitudinal section along line 3 - 3 in FIG. 2.

Eine Radachse 10 ist symmetrisch ausgebildet. Ihr nicht veranschaulichtes Ende ist in gleicher Weise gestaltet wie das in F i g. 1 dargestellte Achsende, weshalb die nachfolgende Erläuterung des gezeigten Achsendes sich sinngemäß auch auf das andere Achsende bezieht.A wheel axle 10 is symmetrical. Their unillustrated ending is the same designed like that in FIG. 1 shown axle end, which is why the following explanation of the shown The end of the axis also refers to the other end of the axis.

Das aufwärts gerichtete Ende der Radachse läuft in ein Achsauge 11 aus, das eine Bohrung 12 aufweist, deren Mittelachse schräg aufwärts in einem Winkel zur Vertikalen verläuft, wenn die Radachse 10 sich in ihrer horizontalen normalen Lage befindet. In die Bohrung ist mit Gleitpassung ein Achsschenkelbolzen 13 eingepreßt, der oben und unten üoer das Achsauge 11 herausragt Diese Bolzenenden sind unter Zwischenfügung von Gleitlagern 19 und 20 in axial zueinander in Flucht liegenden Bohrungen 17 und 18 in Lageraugen 15 und 16 einer Gabel 14 aufgenommen. Die Gleitlager umfassen hülsenartig die Bolzenenden und stellen für den Achsschenkelbolzen 13 die Lager dar, in denen dieser bei Lenkbewegungen drehen kann. Die Gabel 14 ist mit einem Achsstumpf 21 versehen, auf dem das nicht dargestellte Rad drehbar gelagert ist. Das Achsauge 11 weist etwa auf seiner halben Höhe eine quer zur Mittelachse der Bohrung 12 verlaufende und diese Bohrung schneidende Bohrung 22 auf. Zwischen der unteren Fläche des Achsauges 11 und der Oberfläche des unteren Lagerauges 16 ist der Achsschenkelbolzen 13 mit einem zugleich der Abdichtung dienenden Drucklager 23 versehen. Zwischen der Oberfläche des Achsauges 11 und der unteren Fläche des oberen Lagerauges 15 ist ein O-Ring 24 angeordnet, der die Bohrung 12 gegenüber dem oben vorstehenden Ende des Achsschenkelbolzens abdichtet. Die Bohrungen 17 und 18 sind an ihrem oberen bzw. unteren Auslauf in geeigneter Weise, beispielsweise durch Kappen 25 und 26, abgedichtet. Entweder das Achsauge 11 oder die Kappen 25,26 sind mit Fetteinlaßventilen versehen, wie an den Kappen bei 27 und 28 dargestellt, über welcheThe upwardly directed end of the wheel axle ends in an axle eye 11 which has a bore 12, whose central axis extends obliquely upwards at an angle to the vertical when the wheel axle 10 is in its horizontal normal position is located. A kingpin 13 is pressed into the bore with a sliding fit, which protrudes above and below over the axle eye 11 These bolt ends are interposed of slide bearings 19 and 20 in axially aligned bores 17 and 18 in bearing eyes 15 and 16 of a fork 14 received. The plain bearings enclose the pin ends like a sleeve and provide for the kingpin 13 is the bearing in which it can rotate during steering movements. The fork 14 is provided with a stub axle 21 on which the wheel, not shown, is rotatably mounted. The axle eye 11 has a transverse to the central axis of the bore 12 and this at about half its height Hole cutting hole 22. Between the lower surface of the axle eye 11 and the surface of the lower bearing eye 16 is the kingpin 13 with a seal that is also used Thrust bearing 23 is provided. Between the surface of the axle 11 and the lower surface of the upper Bearing eye 15, an O-ring 24 is arranged, which the Bore 12 seals against the above projecting end of the kingpin. The holes 17 and 18 are at their upper and lower outlets in a suitable manner, for example by caps 25 and 26, sealed. Either the axle eye 11 or the caps 25,26 are provided with grease inlet valves, such as shown on the caps at 27 and 28, over which

die Gleitlager 19 und 20 mit Schmiermittel versorgt werden. the plain bearings 19 and 20 are supplied with lubricant.

In der zum Achsschenkelbolzen quer verlaufenden anderen Bohrung 22 ist ein Sicherungsbolzen 29 angeordnet Dieser hat einen zylindrischen Kopf 30, an den sich ein Bolzenschaft 31 anschließt, der am Ende mit Gewinde 38 versehen ist Der Kopf 30 weist entweder auf einer Seite oder auf diametral gegenüberliegenden Seiten in axialer Richtung zum Bolzenschaft hin verlaufende Schrägflächen 32 auf. In der außen liegenden Räche ist am Kopf eine die Winkelstellung des Bolzens erkennbar machende Kerbe 33 o. dgl. vorgesehen, die vorzugsweise parallel zu der oder den Schrägflächen 32 verläuft und die sichtbar macht, wie der Bolzen in der Bohrung 22 verdreht werden muß, damit eine der Schrägflächen eine tang^ntiale Lage zum Achsschenkelbolzen 13 einnimmt und tangential an diesem zur Anlage kommen kann. Über den Bolzenschaft ist eine Hülse 34 geschoben, die an ihrem innen liegenden Ende zumindest auf einer Seite keilförmig abgeschrägt oder sonstwie profiliert ist, um mit diesem so gestalteten Rand auf axialem Abstand von der Schrägfläche 32 auf einem Teilumfang gegen den Achsschenkelbolzen zur Anlage zu kommen. Auf dem das der Bohrung 22 auf Abstand von der Seitenwand des Achsauges 11 außen vorstehenden Rand der Hülse ist eine Unterlegscheibe 35 aufgelegt, und außerhalb dieser Scheibe ist eine Mutter 36 auf dem Gewinde 38 aufgeschraubtIn the other bore 22 , which extends transversely to the kingpin , a securing bolt 29 is arranged. This has a cylindrical head 30, to which a bolt shank 31 adjoins, which is provided with a thread 38 at the end. The head 30 points either on one side or on diametrically opposite sides inclined surfaces 32 running in the axial direction towards the bolt shank. In the outboard Avenge at the head an the angular position of the bolt visible solubilizing notch is 33 o. The like. Provided which preferably runs parallel to the or the inclined surfaces 32 and makes it visible, must be rotated as the bolt in the bore 22 so that one of the inclined surfaces assumes a tangential position to the kingpin 13 and can come to bear tangentially on this. A sleeve 34 is pushed over the bolt shank, which at its inner end is bevelled in a wedge shape or otherwise profiled at least on one side in order to come to rest against the kingpin over part of the circumference with this edge designed in this way at an axial distance from the inclined surface 32. A washer 35 is placed on the edge of the sleeve protruding on the outside of the bore 22 at a distance from the side wall of the axle eye 11, and a nut 36 is screwed onto the thread 38 outside this washer

Bei Anzug der Mutter legen sich die Schrägfläche 32 des Kopfes 30 und der abgeschrägte Rand der Hülse 34 gegen Teilumfangsflächen 41 und 42 des Achsschenkelbolzens 13 verklemmend und verspannend an. Bei stärkerem Anzug der Mutter verformen sich vorzugsweise die gegen den Achsschenkelbolzen anliegenden keilförmigen Ränder der Schrägfläche 32 und der Hülse 34 und diese Verformung in Verbindung mit dem durch den Anzug der Mutter 36 bewirkten Preßdruck bewirken die Verriegelung des Achsschenkelbolzens in der Bohrung 12 sowohl gegen Verdrehung als auch gegen axiale Verschiebung. Die Verformung des inneren Hülsenrandes ist in F i g. 3 bei 37 übertrieben dargestellt. Die Verformungen des Schrägflächenrandes wie auch des inneren Hülsenrandes werden dadurch ermöglicht, daß der Bolzen bzw. dessen Kopf und die Hülse in bevorzugter Ausführung aus nachgiebigerem, weicherem Werkstoff bestehen als der Achsschenkelbolzen 13.When the nut is tightened, the inclined surface 32 of the head 30 and the beveled edge of the sleeve 34 rest against the partial circumferential surfaces 41 and 42 of the kingpin 13 in a jamming and bracing manner. With stronger tightening of the nut, the wedge-shaped edges of the inclined surface 32 and the sleeve 34 resting against the kingpin are preferably deformed and this deformation in conjunction with the pressure caused by the tightening of the nut 36 cause the kingpin to be locked in the bore 12 both against rotation and also against axial displacement. The deformation of the inner sleeve edge is shown in FIG. 3 shown exaggerated at 37. The deformations of the inclined surface edge as well as the inner sleeve edge are made possible by the fact that the bolt or its head and the sleeve, in a preferred embodiment, consist of a more flexible, softer material than the kingpin 13.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß die Bohrung 22 und der Kopf 30 kreisrunden Querschnitt haben. Doch kann ohne Beeinträchtigung der Wirkung für den Kopf gegebenenfalls auch für die Bohrung ein anderer Querschnitt gewählt werden. Beispielsweise kann der in eine runde Bohrung eingesetzte Bolzen mit einem üblichen sechseckigen oder viereckigen Kopf versehen sein, in welchem Fall die Schrägfläche oder Schrägflächen am Übergang des Kopfes in dem im Durchmesser kleiner gehaltenen Bolzenschaft vorgesehen sind.In the exemplary embodiment described, it is assumed that the bore 22 and the head 30 have a circular cross-section. However, a different cross-section can optionally also be selected for the bore without impairing the effect for the head. For example, the bolt inserted into a round bore can be provided with a conventional hexagonal or square head , in which case the inclined surface or inclined surfaces are provided at the transition of the head in the bolt shank, which is kept smaller in diameter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Kingpin safety device on the hinged, in axle eyes tapering vehicle axle, each end with a hole for receiving the Has kingpin, at the ends of which a yoke-like housing with a stub axle! is rotatably mounted, the kingpin by a bearing against its circumferential surface, arranged in another to it transversely extending safety bolt against Rotation and axial displacement is secured, characterized in that a securing bolt (29) with one of the inside diameter of the other hole (22) accommodating it Head (30) is provided, the rear side at least one inclined to the axis of the securing bolt (29), has inclined surface (32) which can be brought into a tangential position to the kingpin (13) and to which one at its over the edge of the axle (11) protruding end with thread for screwing a nut (36) provided bolt shank (31) connects, over which one also over the edge of the axle eye (U) protruding outside a washer (35) bearing sleeve (34) pushed over is whose inner edge remaining at a distance from the inclined surface (32) so inwards runs beveled in a wedge shape that it tangentially against a partial circumference of the kingpin (13) can be brought into contact if, when the nut (36) is tightened, the inclined surface (32) and the inner sleeve edge approached each other and clamped against the circumference of the kingpin to the plant will.

2. Kingpin according to claim 1, characterized in that the bore (22) and the head (30) have a cylindrical cross-section, the inclined surfaces (32) on the head on opposite sides Pages are provided and in the outer surface of the head (30) an the angular position of the Securing bolt (29) in the bore (12) making recognizable notch (33) or the like. Is attached

3. Kingpin according to claim 1 or 2, characterized in that the head (30) and the sleeve (34) are made of a softer material than the kingpin (13).