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Die Erfindung betrifft eine Halteanordnung eines erstens Befestigungselements und eines zweiten Befestigungselements an einem Achselement für eine Kraftwagenachse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 198 56 706 C1 offenbart eine Befestigung einer Fahrzeugachse an einer Achsaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem als Federsattel dienenden Element, das an der Oberseite der Fahrzeugachse angeordnet ist und an dem sich eine Achsfeder der Achsaufhängung abstützt. Die Befestigung ist insbesondere zur Verspannung eines Blattfederpaketes geeignet. Sie umfasst ein als Gegenplatte dienendes Element, das an der Unterseite der Fahrzeugachse angeordnet ist und an dem die Fahrzeugachse umgreifende Federbügel zur vorgespannten Befestigung der Achsfeder an der Fahrzeugachse befestigt sind. Dabei sind zwei Winkelteile vorgesehen, die jeweils einen Vertikalabschnitt und einen Horizontalabschnitt aufweisen, wobei die Vertikalabschnitte jeweils im Bereich einer neutralen Faser für vertikale Biegebelastungen der Fahrzeugachse seitlich an der Fahrzeugachse fixiert sind. Der Horizontalabschnitt des einen Winkelteils liegt oben an der Fahrzeugachse an und bildet oder trägt den Federsattel. Der Horizontalabschnitt des anderen Winkelteils liegt unten an der Fahrzeugachse an und bildet oder trägt die Gegenplatte.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders vorteilhafte Halteanordnung eines erstens Befestigungselements und eines zweiten Befestigungselements an einem Achselement für eine Achse eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Halteanordnung eines ersten Befestigungselements und eines zweiten Befestigungselements an einem Achselement für eine Achse eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Bei einer solchen Halteanordnung eines ersten Befestigungselements und eines zweiten Befestigungselements an einem Achselement, insbesondere einer Achsbrücke, für eine Achse eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, ist das erste Befestigungselement an dem Achselement gehalten. Dabei ist das erste Befestigungselement auf einer ersten Seite des Achselements angeordnet. Das erste Befestigungselement dient dabei als Federsattel, an dem eine Federeinrichtung, insbesondere ein Federpaket, der Achse abzustützen ist. Mit anderen Worten ist die Federeinrichtung unter Vermittlung des ersten Befestigungselements an dem Achselement (Achsbrücke) abzustützen.
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Das zweite Befestigungselement ist auf einer zweiten, der ersten Seite abgewandten Seite des Achselements angeordnet. Das zweite Befestigungselement dient als Gegenplatte, unter deren Vermittlung wenigstens ein das Achselement umgreifender Bügel zur Befestigung der Federeinrichtung an dem Achselement abzustützen ist. Dabei ist auch das zweite Befestigungselement an dem Achselement gehalten. Selbstverständlich ist eine Halteanordnung auch mittels eines einigen Befestigungsmittels realisierbar, beispielsweise mittels um das Achselement herumgeführter Haltebügel.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens eines der Befestigungselemente mittels wenigstens eines Schweißniets mit dem Achselement gefügt. Bevorzugt ist insbesondere das zweite Befestigungselement (Gegenplatte) mittels wenigstens eines Schweißniets mit dem Achselement gefügt. Hierdurch ist eine erwünschte Positionierung des zweiten Befestigungselements relativ zu dem Achselement zeitlich vor der Montage der Federeinrichtung an dem Achselement sowie zeitlich vor der Montage des Achselements an dem Kraftwagen realisiert. Durch diese genaue Ausrichtung des zweiten Befestigungselements relativ zum Achselement kann auch die Montage des Bügels sowie der Federeinrichtung zeit- und kostengünstig erfolgen, da das zweite Befestigungselement bereits positioniert und kein Aufwand zu betreiben ist, um das zweite Befestigungselement während der Montage auszurichten oder zu halten.
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Ein weiterer Vorteil der Verbindung des zweiten Befestigungselements mit dem Achselement durch das Fügen mittels des wenigstens einen Schweißniets ist, dass dadurch das zweite Befestigungsmittel sowie auch der Bügel und die Federeinrichtung nicht unerwünschter Weise verrutschen und sich so unerwünschter Weise relativ zu dem Achselement bewegen können, bis schließlich die Federeinrichtung über den wenigstens einen Bügel am zweiten Befestigungselement und über dieses am Achselement fixiert sind. Dieses Fixieren erfolgt beispielsweise durch Anziehen eines vorgebbaren Drehmoments mittels wenigstens eines Schraubelements.
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Bevorzugt sind wenigstens zwei Schweißniete vorgesehen, mittels welchen das zweite Befestigungsmittel mit dem Achselement gefügt ist. Dadurch kann das zweite Befestigungselement sehr genau, präzise und eindeutig relativ zu dem Achselement ausgerichtet und positioniert werden. Ferner ist eine unerwünschter Relativbewegung des zweiten Befestigungsmittels relativ zu dem Achselement insbesondere bei der Montage der Federeinrichtung und/oder des Bügels vermieden. Eine dazu unterschiedliche, insbesondere höhere Anzahl an Schweißnieten zum Fügen des zweiten Befestigungselements mit dem Achselement kann dabei ohne weiteres vorgesehen sein.
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Als Bügel wird bevorzugt ein Federbügel verwendet, welcher zur vorgespannten Befestigung der Achseinrichtung (Federpaket) über das zweite Befestigungselement an dem Achselement (Achsbrücke) dient.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Schweißniet auf der zweiten Seite angeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schweißniet zumindest bereichsweise in jeweiligen auf der zweiten Seite angeordneten und korrespondierenden Aufnahmeöffnungen des Achselements und des zweiten Befestigungselement aufgenommen ist. Dies hält das Gewicht der erfindungsgemäßen Halteanordnung besonders gering, da das zweite Befestigungselement das Achselement nicht auf wenigstens einen weiteren Seite umgeben und beispielsweise zur neutralen Faser des Achselements reichen muss, um das zweite Befestigungselement beispielsweise zumindest nahe der neutralen Faser mit dem Achselement zu verschweißen. Dies führt zu einem geringen Materialaufwand zur Darstellung des zweiten Befestigungselement, was zu einem geringen Gewicht des zweiten Befestigungselements führt.
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Darüber hinaus ist es bei der erfindungsgemäßen Halteanordnung möglich, das zweite Befestigungselement beispielsweise als Gussbauteil und/oder als Schmiedeteil auszubilden, was das Gewicht des zweiten Befestigungselements und damit der gesamten erfindungsgemäßen Halteanordnung in einem besonders geringen Rahmen hält. Ebenso ist möglich, schwer schweißbare Werkstoff für das zweite Befestigungselement zu verwenden, wodurch beispielsweise eine Geräuschkapselung realisierbar ist. Somit weist die erfindungsgemäße Halteanordnung ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten auf.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auch das erste Befestigungselement (Federsattel) mittels wenigstens eines weiteren Schweißniets mit dem Achselement gefügt. So kann auch das erste Befestigungselement besonders vorteilhaft relativ zum Achselement ausgerichtet und an diesem befestigt werden, um so eine unerwünschte Relativbewegung des ersten Befestigungselements zum Achselement zu verhindern. Dabei sind alle bezüglich des zweiten Befestigungselements geschilderten Ausführungsformen und Vorteile auch auf das erste Befestigungselement zutreffend.
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Dabei ist es ebenso möglich, auch das erste Befestigungselement bzw. Verbindungsbereiche des ersten Befestigungselements und des Achselements konstruktiv von deren neutralen Faser relativ weit zu beabstanden, so das auch das erste Befestigungselement hinsichtlich seiner Dimensionen relativ klein ausgestaltet werden kann. Dies hält den Materialaufwand zur Herstellung des ersten Befestigungselements und damit dessen Gewicht besonders gering, woraus ein geringes Gewicht der gesamten erfindungsgemäßen Halteanordnung resultiert. Die erfindungsgemäße Halteanordnung kann auch bei einer Luftfederung als die Federeinrichtung sowie bei jedweder Federungseinrichtung verwendet werden.
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Insbesondere birgt die erfindungsgemäße Halteanordnung den Vorteil, dass das Fügen des ersten und/oder des zweiten Befestigungsmittels mit dem Achselement mittels des jeweils wenigstens einen Schweißniets eine zumindest nahezu freie Wahl der Fügpartner zulässt, die für Kosten- wie auch Funktionsoptimierung genutzt werden kann. Dadurch können auch schwer- und nicht schweißbare Werkstoffe für das erste und/oder für das zweite Befestigungselement verwendet und dennoch mit dem Achselement gefügt werden, so dass das erste und/oder das zweite Befestigungselement an dem Achselement befestigt und relativ zu diesem ausgerichtet werden können. Wie bereits angedeutet, können somit Werkstoffe zur Realisierung einer Geräuschabkopplung genutzt werden, so dass beispielsweise ein Achsgetriebe der Achse über das Achselement zumindest im Wesentlichen geräuschentkoppelt an ein Fahrgestell des Kraftwagens angebunden werden kann. Dies führt zu einem besonders vorteilhaften Geräuschverhalten des Kraftwagens.
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Des Weiteren ist das Achselement auch unterhalb der Befestigungselemente lackierbar, da beispielsweise mit nur sehr geringem Aufwand, beispielsweise mittels eines bohrenden Werkzeugs zeitlich nach der Lackierung, Fügevorbereitungen getroffen werden können, um die Befestigungsteile oder wenigstens das zweite Befestigungsteil zeitlich nach dem Lackieren mit dem Achselement fügen zu können. Dies ist vorteilhafterweise der Fall, da für das Fügverfahren mit dem Schweißniet nur relativ kleine Schweißflächen benötigt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Ein Einsatz der erfindungsgemäßen Halteanordnung ist nicht auf Kraftwagen eingeschränkt.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Perspektivansicht einer Halteanordnung von Gegenplatten an einer Achsbrücke für eine Achse für einen Nutzkraftwagens;
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2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Halteanordnung gemäß 1;
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3 eine schematische Perspektivansicht der Halteanordnung gemäß den 1 und 2, wobei auch Federsattel an der Achsbrücke gehalten sind;
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4 eine schematische Querschnittsansicht der Halteanordnung gemäß 3;
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5a–b eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Federsattels für die Halteanordnung gemäß den 3 und 4;
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6a–b eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Federsattels gemäß den 5a–b;
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7a–b eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Federsattels gemäß den 5a–6b;
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8 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Halteanordnung gemäß 2;
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9 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Halteanordnung gemäß 3; und
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10a–b jeweils eine schematische Perspektivansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Herstellen der Verbindungsanordnung gemäß 8, bei welchem die Achsbrücke mit der Gegenplatte mittels zweier Schweißniete gefügt wird.
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Die 1 zeigt eine Halteanordnung 10 von Gegenplatten 12, 14 an einer Achsbrücke 16 für eine Achse eines Nutzkraftwagens. Wie der 1 zu entnehmen ist, sind die Gegenplatten 12, 14 auf einer ersten Seite 18 der Achsbrücke 16 angeordnet und liegen unmittelbar an der Achsbrücke 16 an. Mit anderen Worten kontaktieren die Gegenplatten 12, 14 die Achsbrücke 16. Die Gegenplatten 12, 14 dienen dabei dazu, jeweils zwei Federbügel, die die Achsbrücke 16 jeweils zumindest teilweise umgreifen, an der Achsbrücke 16 zu befestigen. Mit andern Worten werden die jeweiligen Federbügel unter Vermittlung der Gegenplatten 12, 14 an der Achsbrücke 16 befestigt und können sich unter Vermittlung der Gegenplatten 12, 14 an der Achsbrücke 16 abstützen. Die Federbügel dienen wiederum dazu, ein Federpaket an der Achsbrücke 16 zu halten.
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Wie insbesondere der 8 zu entnehmen ist, weisen die Gegenplatten 12, 14 jeweilige Durchgangsöffnungen 20, 22 auf, in denen jeweils ein Schweißniet 24, 26 zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Zu den Durchgangsöffnungen 20, 22 korrespondieren dabei jeweilige Durchgangsöffnungen der Achsbrücke 16, in denen die jeweiligen Schweißniete 24, 26 ebenso zumindest teilweise aufgenommen sind. Somit sind die Gegenplatten 12, 14 mittels der jeweiligen Schweißniete 24, 26 mit der Achsbrücke 16 gefügt. Dies birgt den Vorteil, dass so die Gegenplatten 12, 14 präzise relativ zu der Achsbrücke 16 ausgerichtet werden und im Anschluss daran nicht mehr unerwünschter Weise relativ zur Achsbrücke 16 verrutschen können. Ferner birgt dies den Vorteil, dass dadurch auch das Federpaket und die Federbügel sich nicht mehr auf unerwünschter Weise relativ zur Achsbrücke 16 bewegen können. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Gegenplatten 12, 14 besonders klein hinsichtlich ihrer Dimensionen ausgestaltet werden können, da sie sich nicht bis zu einer neutralen Faser der Achsbrücke 16 erstrecken müssen, in deren Nahbereich sie gegebenenfalls mit der Achsbrücke 16 zu verschweißen wären. Dies hält das Gewicht der Gegenplatten 12, 14 und damit mit der gesamten Halteanordnung 10 besonders gering. Die Gegenplatten 12, 14 sind dabei lediglich auf der ersten Seite 18 mit der Achsbrücke 16 verbunden. Deswegen müssen sie sich nicht bis zur neutralen Faser erstrecken.
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Die 3, 4 und 9 zeigen weitere Ausführungsformen der Halteanordnung 10, wobei jeweilige, zu den Gegenplatten 12, 14 korrespondierende Federsättel 28, 30 vorgesehen sind. Über die Federsättel 28, 30 können die jeweiligen Federpakete abgestützt werden. Mit anderen Worten können die jeweiligen Federpakete unter Vermittlung der Federsättel 28, 30 an der Achsbrücke 16 abgestützt und mittels der Federbügel fixiert werden. Durch das Verschweißen der Gegenplatten 12, 14 mit der Achsbrücke 16 mittels der jeweiligen Schweißniete 24, 26 kann auch eine Lageinformation zwischen den Gegenplatten 12, 14 und den Federsätteln 28, 30 übermittelt werden, so dass eine besonders vorteilhafte Positionierung relativ zur Achsbrücke 16 möglich ist.
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Wie insbesondere den 5a–7a und 9 zu entnehmen ist, weisen auch die Federsättel 28, 30 jeweils zwei Durchgangsöffnungen 32, 34 auf. Zu den Durchgangsöffnungen 32, 34 korrespondieren Durchgangsöffnungen der Achsbrücke 16, so dass jeweilige Schweißniete 36, 38 zumindest teilweise in den jeweiligen Durchgangsöffnungen aufgenommen werden können. So ist es möglich, auch die Federsättel 28, 30 mittels der jeweiligen Schweißniete 36, 38 mit der Achsbrücke 16 zu fügen und auf diese Weise besonders vorteilhaft relativ zur Achsbrücke zu positionieren und an dieser zu fixieren.
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Die Federsättel 28, 30 sind dabei auf einer zweiten Seite 40 angeordnet, welcher der ersten Seite 18 abgewandt ist. Die Schweißniete 36, 38 sowie die dazu korrespondierenden Durchgangsöffnungen der Federsättel 28, 30 und der Achsbrücke 16 sind dabei auf der zweiten Seite 40 angeordnet. So sind die Federsättel 28, 30 lediglich auf der zweiten Seite 40 mit der Achsbrücke 16 verbunden. Dies bedeutet, dass sich auch die Federsättel 28, 30 nicht bis zur neutralen Faser der Achsbrücke 16 erstrecken müssen, wo sie eventuell mit der Achsbrücke 16 verschweißt sein könnten. Somit können auch die Federsättel 28, 30 hinsichtlich ihrer Dimensionen besonders gering ausgestaltet werden, was zu einem sehr geringen Gewicht der Federsättel 28, 30 und somit zu einem sehr geringen Gewicht der gesamten Halteanordnung 10 führt.
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Die 10a–b zeigen eine Möglichkeit, die Gegenplatten 12, 14 mit der Achsbrücke 16 mittels der jeweiligen Schweißniete 24, 26 zu fügen. Dazu ist eine Schweißanlage 42 vorgesehen, an welcher die Achsbrücke 16 mit der Gegenplatte 12 angeordnet ist.
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Anstelle der hier beispielhaft angegebenen Durchgangsöffnungen der Achsbrücke 16 sind bei einer weiteren Ausführungsvariante lediglich Schweißstellen zur Befestigung der Schweißbolzen vorgesehen, wobei die Schweißstellen keiner besonderen Vorbearbeitung bedürfen. Nötigenfalls kann vor einer Befestigung eine Schweißbolzens an einer Fügestelle eine Entfernung etwaiger Lackschichten vorgenommen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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