DE102019104428A1

DE102019104428A1 - Fahrwerk für ein Nutzfahrzeug sowie Achsschale für ein Fahrwerk

Info

Publication number: DE102019104428A1
Application number: DE102019104428.6A
Authority: DE
Inventors: Rossen Iliev; Hans-Josef Leidig; Manfred Michels
Original assignee: BPW Bergische Achsen KG
Current assignee: BPW Bergische Achsen KG
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-27

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Fahrwerk für ein Nutzfahrzeug mit einem sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Achskörper (1), einem sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Achslenker (5) und einer Achsschale (10) zwischen dem Achskörper (1) und dem Achslenker (5), welche eine dem Achslenker (5) zugewandte Außenseite (12) und eine dem Achskörper (1) zugewandte Innenseite (11) aufweist. Die Innenseite (11) ist unter Druckbelastung unmittelbar gegen die Außenseite (20) des Achskörpers (1) abgestützt, wobei an der Innenseite (11) ausgebildete Vorsprünge materialverdrängend in die Außenseite (20) des Achskörpers (1) eingreifen. Um durch einfache technische Mittel Relativbewegungen einschließlich solcher in Achsumfangsrichtung zwischen den durch Klemmen verbundenen Fahrwerksteilen zu vermeiden, sind weitere Vorsprünge an der Außenseite (12) der Achsschale (10) ausgebildet. Die weiteren Vorsprünge greifen materialverdrängend in eine Fläche an dem Achslenker (5) oder an einem gegen den Achslenker (5) abgestützten Bauteil (9) ein. Ferner wird eine entsprechende Achsschale (10) vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Nutzfahrzeug mit einem sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Achskörper, einem sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Achslenker und einer Achsschale zwischen dem Achskörper und dem Achslenker, welche eine dem Achslenker zugewandte Außenseite und eine dem Achskörper zugewandte Innenseite aufweist, wobei die Innenseite unter Druckbelastung unmittelbar gegen die Außenseite des Achskörpers abgestützt ist und an der Innenseite ausgebildete Vorsprünge materialverdrängend in die Außenseite des Achskörpers eingreifen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Achsschale zur Anordnung zwischen einem Achskörper und einem Achslenker einer Nutzfahrzeugachse, mit einer dem Achslenker zugewandten Außenseite, mit einer Innenseite zur unmittelbaren Abstützung gegen den Achskörper, und mit an der Innenseite ausgebildeten Vorsprüngen für einen materialverdrängenden Eingriff in die Außenseite des Achskörpers.
Gegenstände mit diesen Merkmalen sind aus der WO 2017/137034 A1 bekannt. Eine teilkreisförmig gestaltete Achsschale ist zwischen dem Achskörper und dem Achslenker des Nutzfahrzeug-Fahrwerks angeordnet. Sie ist mit ihrer schalenförmigen Innenseite unmittelbar an dem Achskörper abgestützt und ferner mit einer dem Achslenker zugewandten Außenseite versehen. An der Innenseite ist die Achsschale mit aufgerauten Stützbereichen versehen, die mittels eines Laserstrahlverfahrens erzeugt sind. Dadurch weisen die Stützbereiche Vorsprünge in Form von Materialspitzen von solcher Härte auf, dass diese materialverdrängend in die im Vergleich weniger harte Außenseite des Achskörpers eingreifen, wodurch ein Formschluss entsteht. Die Achsschale besteht aus Sphäroeisenguss, was Voraussetzung dafür ist, die Aufrauhung mittels des Laserstrahlverfahrens zu erzielen, bei dem das Gussmaterial partiell aufgeschmolzen und so die spezielle, aufgeraute Oberflächenstruktur erzeugt wird. Zusätzlich kommt es durch eine schnelle Abkühlung zu einem Härten der Spitzen
Die bekannte Achsschale weist an ihren vorderen und hinteren Rändern Ausnehmungen auf, die in Verbindung mit stangenförmigen Zugelementen zu einer Fixierung der Achsschale in Längsrichtung des Achskörpers führen, wodurch die Achsschale in Längsrichtung des Achskörpers Kräfte aufnehmen und diese Kräfte an den Achslenker übertragen kann. Die Ausnehmungen eignen sich allerdings nicht dazu, auch in Achsumfangsrichtung Kräfte an den Achslenker zu übertragen, also Kräfte, wie sie typischerweise beim starken Bremsen des Fahrzeugs auftreten.
Fahrwerke für Nutzfahrzeuge, bei denen zwecks Verbesserung der Verbindung zwischen Achskörper und Achslenker zusätzliche Formschlussmittel vorhanden sind, sind ferner aus der EP 2 355 988 B2 , der WO 2011/146163 A2 und der DE 10 2014 008 408 A1 bekannt. In der letztgenannten Publikation werden einzelne Verzahnungselemente beschrieben, die in Ausnehmungen im Achslenker eingesetzt sind. Die Verzahnungselemente sind Hartstoffkörper, wodurch eine Formschlussverbindung durch gegenseitiges Verpressen von Achskörper und Achslenker erreicht werden soll.
Aus der EP 1 334 848 B1 ist es bekannt, bei einem Nutzfahrzeugfahrwerk zwischen dem Achskörper und dem Achslenker eine zusätzliche Halbschale anzuordnen. Diese ist an ihrer dem Achslenker zugewandten Außenseite mit Nasen versehen, um so einen ansonsten freibleibenden Bereich zwischen Achskörper und Achslenker zu füllen. Eine ähnliche Lösung wird in der DE 199 468 02 A1 vorgeschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Nutzfahrzeug-Fahrwerk durch einfache technische Mittel Relativbewegungen einschließlich solcher in Achsumfangsrichtung zwischen den durch Klemmen verbundenen Fahrwerksteilen zu vermeiden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Fahrwerk für ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, und durch eine Achsschale mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12.
Vorgeschlagen wird daher, dass weitere Vorsprünge an der anderen Seite der Achsschale, d. h. an deren Außenseite, ausgebildet sind. Auch diese weiteren Vorsprünge sind dafür ausgebildet, materialverdrängend in eine gegenüberliegende Fläche einzugreifen, wobei diese gegenüberliegende Fläche an dem Achslenker ausgebildet ist oder alternativ an einem Fahrwerksbauteil, welches seinerseits gegen den Achslenker abgestützt ist.
Der die Klemmung der Bauteile ergänzende Formschluss durch Eingraben von Spitzen oder Vorsprüngen findet also nicht nur auf der dem Achskörper zugewandten Innenseite der Achsschale statt, sondern ebenso auf deren Außenseite. An dieser Außenseite befindet sich gemäß einer ersten Variante der Erfindung der Achslenker, also das den Achskörper während der Fahrt führende Fahrwerksteil. Bei einer anderen Variante ist das Bauteil, gegen welches die Achsschale mit ihrer die weiteren Vorsprünge aufweisenden Außenseite abgestützt ist, ein anderes Bauteil des Fahrwerks, welches also nicht der Achslenker selbst ist, jedoch ein seinerseits mit dem Achslenker verbundenes Fahrwerksbauteil. Dieses Fahrwerksbauteil kann z. B. eine zusätzliche Achsplatte sein. Solche Achsplatten werden häufig in Fahrwerkskonstruktionen verbaut, bei denen der Achslenker eine aus einem Federstahl bestehende, oft geschmiedete Lenkerfeder mit einem eigenen Federverhalten ist.
Erreicht wird eine eindeutige, sich nicht verändernde Positionierung der Achsplatte sowohl unmittelbar gegenüber dem Achskörper in Folge der in den Achskörper greifenden Vorsprünge, als auch in Richtung zu dem Achslenker in Folge der in den Achslenker oder in das achslenkerfeste Bauteil greifenden Vorsprünge. Auf diese Weise werden die vor allem bei einem starken Abbremsen des Fahrzeugs entstehenden Kräfte und Momente optimal durch das Fahrwerk und dessen Bauteile aufgenommen.
Fertigungstechnisch vorteilhaft ist es, wenn die Achsschale als ein verformtes Metallblech ausgebildet ist, z. B. als ein Metallblech aus Edelstahl oder Federstahl. Der Achsschale lässt sich durch reine Umformprozesse ihre endgültige Gestalt einschließlich der Vorsprünge auf der Innenseite und der Außenseite geben.
Bevorzugt handelt es sich bei den Vorsprüngen und den weiteren Vorsprüngen um Stanzungen des Metallblechs. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Achsplatte in einem einzigen Fertigungsprozess zu produzieren. Mit diesem sind zwar relativ hohe Werkzeugkosten verbunden, jedoch lassen sich andererseits in kurzer Zeit hohe Stückzahlen der Achsschalen produzieren, was die Herstellung bei hohen Stückzahlen insgesamt preiswert macht.
Hinsichtlich der Stanzungen wird vorgeschlagen, dass diese

- zwischen der Außenseite und der Innenseite sich erstreckende Öffnungen umfassen,
- sowie am Rand jeder Öffnung entweder nur auf der Innenseite oder nur auf der Außenseite hervorstehende Grate umfassen, wobei die Grate die Vorsprünge bilden.

Fertigungstechnisch ist insbesondere vom Vorteil, wenn die Grate nach außen verformte Ränder der jeweiligen Öffnungen sind. Dies unterstützt die Scharfkantigkeit der Ränder.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Achsschale weist diese auf zumindest einem Teilbereich einen gebogenen Querschnitt auf, zum Beispiel einen in Gestalt eines Teilkreises gebogenen Querschnitt. Die Gestalt des gebogenen Querschnitts kann insbesondere derart sein, dass dieser der Querschnittskontur des Achskörpers folgt, wodurch sich ein weitgehendes Anschmiegen der Innenseite der Achsschale an die komplementär gestaltete Querschnittskontur des Achskörpers erreichen lässt.
Gemäß einer Ausgestaltung der Achsschale weist diese in Verlängerung des gebogenen Querschnitts jeweils einen Stützbereich auf, wobei die Übergänge zu den Stützbereichen als Knicke mit Knickrichtung entgegengesetzt zur Biegerichtung auf dem gebogenen Querschnitt gestaltet sind. Die insoweit zusätzlichen Stützbereiche erleichtern bei der Montage der Achsschale deren richtige Vorpositionierung relativ zu dem Achslenker oder dem gegen den Achslenker abgestützten Bauteil.
Da auf den Stützbereichen ein zusätzlicher Formschlusseffekt durch Spitzen oder Vorsprünge keine große Rolle spielen würde, wird mit einer weiteren Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die Achsschale ausschließlich auf dem gebogenen Querschnitt mit den Vorsprüngen versehen ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Achsschale ist diese mit einer zentral angeordneten Öffnung versehen, wobei sich alle Vorsprünge, in Richtung des Biegeverlaufs der Achsschale betrachtet, entweder vor oder hinter dieser Öffnung befinden. Hierbei ist von zusätzlichem Vorteil, wenn sich die Vorsprünge in Bereichen des gebogenen Querschnitts befinden, die bis an den Rand der Öffnung heranreichen. Denn in diesen Bereichen sind die zwischen Achskörper und Achslenker aufgrund des gegeneinander Klemmens wirkenden Kräfte am größten, und damit auch der Effekt des Eindringens der scharfkantigen Vorsprünge bzw. Spitzen in die gegenüberliegende Fläche am ausgeprägtesten.
Mit einer weiteren Ausgestaltung der Achsschale wird vorgeschlagen, dass deren Materialdicke ohne die Vorsprünge zwischen 0,5 mm und 1 mm beträgt, vorzugsweise zwischen 0,7 mm und 0,9 mm. Eine solche Blechdicke hat sich für den bei der Herstellung der Achsschale angewendeten Stanzprozess als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Die Festigkeit des für die Achsschale verwendeten Metallblechs ist höher als die Festigkeit jener Materialien, in die die Spitzen eindringen, also des Materials des Achskörpers und des Formstücks. Vorzugsweise beträgt die Festigkeit des für die Achsschale verwendeten Metallblechs mindestens das Zweifache der Festigkeit des Achskörpers und der Festigkeit des Formstücks.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Darin zeigen:

1 in einer Seitenansicht ein luftgefedertes Nutzfahrzeug-Fahrwerk mit, unter anderem, einem in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Achslenker sowie einem quer dazu angeordneten Achskörper, an dessen Enden die Fahrzeugräder des Fahrzeugs gelagert sind;
2 eine perspektivisch angelegte Explosionsdarstellung der Fahrwerksteile des Fahrwerks;
3 in perspektivischer Darstellung nur eine Achsschale, welche eines der Fahrwerksteile der 1 und 2 ist;
4 einen Schnitt durch die Achsschale in einem Bereich, in dem diese mit scharfkantigen Vorsprüngen an ihrer Innen- oder Außenseite versehen ist, und
5 eine Draufsicht auf einen Bereich mit diesen Vorsprüngen, mit Blickrichtung senkrecht auf die Außenseite der Achsschale.

Das im Folgenden beschriebene Fahrwerk kommt zum Einsatz vor allem bei luftgefederten Fahrzeugen, die als Fahrzeugachse einen langen, durchgehenden Achskörper 1 aufweisen. Derartige Fahrzeugachsen kommen vor allem bei Lkw-Anhängern und -Aufliegern zum Einsatz. Die Achsen sind für hohe Transportgewichte im Straßenbetrieb ausgelegt.
Unter dem Fahrzeugrahmen bzw. Chassis 2 des Fahrzeugs ist auf jeder Fahrzeugseite eine Lenkerstütze 3 befestigt. Diese nimmt ein Schwenklager der Achsaufhängung auf. Zur Führung das sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden und hier von der einen Fahrzeugseite bis zur anderen Fahrzeugseite starr durchgehenden Achskörpers 1 dient auf jeder Fahrzeugseite ein Achslenker 5. Der Achslenker ist hier eine Lenkerfeder, die selbst ein gewisses Federverhalten zeigt.
Der Achslenker 5 weist an seinem vorderen Ende einen Stützbereich mit einem Lenkerauge auf, welches Bestandteil eines Schwenklagers in der Lenkerstütze 3 ist. Mittels eines Bolzens 4, der Bestandteil dieses Schwenklagers ist, ist der Achslenker 5 vertikal schwenkbar in der chassisfesten Lenkerstütze 3 gehalten.
In Fahrtrichtung hinten ist der Achslenker 5 mit einer Auflagefläche für eine Luftfeder 6 versehen. Die Luftfeder 6 stützt sich mit einer oberen Abschlussplatte von unten gegen das Chassis 2 ab.
Der Achskörper 1 ist an jedem seiner fahrzeugäußeren Enden mit einem Achsschenkel zur Lagerung des Fahrzeugrades und der Bremstrommel oder Bremsscheibe einer Trommelbremse bzw. einer Scheibenbremse versehen.
Mittels zweier Gewindebügel 7 mit auf deren Gewindeabschnitten aufgeschraubten Muttern 7a, wobei die Bügelabschnitte 7b der Gewindebügel 7 um den als ein Achsrohr ausgebildeten Achskörper 1 herumgeführt sind, werden Klemmkräfte erzeugt, welche den Achslenker 5 gegen den Achskörper 1 ziehen. Dieses Klemmen erfolgt allerdings nicht unmittelbar, sondern mittelbar unter Zwischenlage eines achslenkerfest angeordneten Bauteils 9 in Gestalt eines Formstücks. Ein solches Bauteil 9 wird oft auch als Achsplatte bezeichnet. Dem Achskörper 1 zugewandt ist dieses gegossene oder geschmiedete Formstück 9 als eine teilkreisfömige Schale 9a mit einem Radius gleich oder etwas größer als der Radius des kreisrunden Achskörpers 1 gestaltet. An die Schale 9a schließen sich in beide Richtungen jeweils kurze Anlagebereiche 9b an, die der Abstützung von später näher erläuterten Blechabschnitten einer Achsschale dienen.
Das Formstück 9 ist mit einem Element 9e versehen, welches unter Formschluss in ein entsprechend großes Loch in der dem Achskörper 1 zugewandten Seite des Achslenkers 5 greift.
Die der Schale 9a abgewandte Seite des Formstücks 9 ist als eine Auflage 9c gestaltet, die sich unmittelbar gegen den Achslenker 5 abstützt, z. B. gegen dessen Unterseite. Zu beiden Seiten der Auflage 9c sind an dem Formstück 9 Seitenwände 9d ausgebildet, die sich im Montagezustand zu Positionierzwecken entlang der Seiten des Achslenkers 5 erstrecken.
Eine Federplatte 8 stützt sich von der anderen, in 1 oberen Seite gegen den Achslenker 5 ab. Außen an der Federplatte 8 stützen sich die Muttern 7a der durch Öffnungen dieser Federplatte 8 hindurchgeführten Gewindebügel 7 ab.
Das mittelbare Klemmen des Achskörpers 1 gegen den Achslenker 5 erfolgt nicht nur unter Zwischenlage des Formstücks 9, sondern zusätzlich unter Zwischenlage einer Achsschale 10. Die Achsschale 10 ist mit ihrer Innenseite 11 unmittelbar an der Außenseite 20 des Achskörpers 1 abgestützt, während ihre Außenseite 12 zwar dem Achslenker 5 zugewandt ist, sich aber unmittelbar nur an dem Formstück 9 abstützt.
Die Abstützung der Außenseite 12 der Achsschale 10 an dem Formstück 9 ist insofern dreigeteilt, als die Achsschale 10 einen langen, gebogenen Teilbereich aufweist, mit dem sie sich gegen die vergleichbar gebogene Schale 9a an dem Formstück 9 abstützt, und sie ferner an ihren Enden deutlich kürzere Stützbereiche 15 aufweist, die sich gegen die Anlagebereiche 9b an dem Formstück 9 anliegen.
Gemäß 3 kann der Teilbereich von gebogenem Querschnitt einen kreisförmig gebogenen Querschnitt aufweisen, welcher in diesem Fall die Außenkontur des Achskörpers 1 übernimmt, der hier als ein Rundachskörper ausgebildet ist.
Jedoch muss der Achskörper 1 kein Rundachskörper sein. Ebenso möglich sind unrunde Achskörperquerschnitte. Ist der Achskörper 1 zum Beispiel von elliptischem Querschnitt, wird auch die Achsschale 10 in ihrem mittleren Teilbereich den entsprechenden elliptischen Biegeverlauf aufweisen.
Die an den gebogenen Teilbereich jeweils über Knicke anschließenden Stützbereiche 15 dienen während der Montage des Fahrwerks als Positionierhilfen. Denn indem sie an den Anlagebereichen 9b des Formstück 9 anliegen, tragen sie während der Fahrwerksmontage zur eindeutigen Lagepositionierung der Achsschale 10 relativ zu dem Formstück 9 und damit relativ zu dem Achslenker 5 bei.
Die Achsschale 10 einschließlich ihrer Stützbereiche 15 ist ein einstückiges, Metallblech, welches durch Umformprozesse hergestellt ist. Auf dem gebogenen Teilbereich ist die Achsschale 10 breiter als im Bereich ihrer Stützbereiche 15.
Die Achsschale 10 ist im Zentrum ihres gebogenen Teilbereichs mit einer Öffnung 17 versehen, wodurch nur zwei Stege 18 Verbindungen zwischen dem einen und dem anderen Teil des Metallblechkörpers, aus dem die Achsschale 10 besteht, bilden. Die Öffnung 17 erhöht die Biegsamkeit der Achsschale 10 auf jener Teillänge, auf der sich die Öffnung 17 befindet. Die Achsschale 10 vermag sich daher besonders gut an die Außenseite 20 des Achskörpers anzuschmiegen.
Die Breite der Öffnung 17 zwischen den Stegen 18 ist größer als die Breite, die der Achslenker 5 im Achseinbindungsbereich aufweist. Ist der Achslenker 5 gemäß 1 zusätzlich mit einem Fangblech 19 versehen, so ist die Breite der Öffnung 17 außerdem größer als die Breite des Fangblechs 19.
Auf einem Teil ihrer Gesamtfläche ist die Achsschale 10 mit scharfkantigen Vorsprüngen 11A auf ihrer Innenseite 11 und weiteren scharfkantigen Vorsprüngen 12A auf ihre Außenseite 12 versehen. Die als Spitzen gestalteten Vorsprünge 11A, 12A sind in der Lage, bei entsprechend hohen Druckkräften, wie sie mittels der Gewindebügel 7 und der darauf fest angezogenen Muttern 7a erzeugt werden, in die gegenüberliegende Fläche unter Materialverdrängung einzudringen. Die Spitzen auf der Innenseite 11 graben sich in das im Vergleich weniger harte Material des Achskörpers 1 ein. Die Spitzen auf der Außenseite 12 graben sich in das im Vergleich weniger harte Material der Schale 9a an dem Formstück 9 ein. In beiden Fällen kommt es zu einem ausgeprägten Formschluss.
Die Spitzen bzw. Vorsprünge 11A, 12A sind Stanzungen in dem Metallblech, aus dem die Achsschale 10 geformt ist. Die Stanzungen umfassen zwischen der Innenseite 11 und der Außenseite 12 sich erstreckende Öffnungen 22, sowie am Rand jeder Öffnung 22 nach außen vorstehende Grate, wobei diese Grate die Vorsprünge bilden. Herstellungstechnisch handelt es sich bei den Graten daher um die nach außen verformten Ränder der beim Stanzen entstandenen Öffnungen 22.
Eine erste Teilmenge der Öffnungen 22 hat ihre zu Graten verformten Ränder auf der Innenseite 11, und bildet so die Vorsprünge 11A. Die übrige, zweite Teilmenge der Öffnungen 22 hat ihre zu Graten verformten Ränder auf der Außenseite 12, und bildet so die weiteren Vorsprünge 12A.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 und 5 sind alle Öffnungen 22 von der Form gleichseitiger Dreiecke, wobei sich vorzugsweise entlang aller drei Ränder dieser Dreiecke nach außen vorstehende Grate und damit scharfkantige Vorsprünge entweder auf der Innenseite 11 oder auf der Außenseite 12 befinden.
Die Öffnungen 22 müssen jedoch nicht wie abgebildet dreieckig sein, sondern können auch z.B. rund oder viereckig sein, oder die Form von Polygonen haben.
Sofern bei dem Formen der Achsschale 10 Stanzwerkzeuge sowohl von der Innenseite 11 als auch von der Außenseite 12 her in das Blechmaterial eindringen, entstehen Grate und damit Spitzen sowohl auf der einen, wie auch auf der anderen Seite.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 4 und 5 sind gleich viele Öffnungen 22 von der einen wie von der anderen Seite des Metallblechs her gestanzt, d. h. die Anzahl der Öffnungen 22 und der um diese Öffnungen herum auf der Innenseite 11 angeordneten Grate und Spitzen 11A ist gleich groß, wie die Anzahl der Öffnungen 22 und der um diese Öffnungen herum auf der Außenseite 12 angeordneten Grate und Spitzen 12A.
Jedoch kann die Anzahl und/oder die Form der Öffnungen und Grate auf den beiden Seiten auch unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann die Anzahl der Öffnungen 22 und der um diese Öffnungen herum auf der Innenseite 11 angeordneten Grate und Spitzen größer ist, als die Anzahl der Öffnungen 22 und der um diese Öffnungen herum auf der Außenseite 12 angeordneten Grate und Spitzen.
In jedem Fall sollten die Vorsprünge 11A auf der Innenseite und die Vorsprünge 12A auf der Außenseite jeweils gleichmäßig über die Bereiche verteilt sein, auf denen sie vorhanden sind. Auch sollten, wie dies 4 zeigt, die Vorsprünge 11A und 12A einander abwechseln, hier durch ihre Anordnung in einem Schachbrettmuster.
Allerdings ist es von Vorteil, wenn die Vorsprünge 11A, 12A nicht auf der gesamten Fläche, sondern nur in bestimmten Bereichen 26, 27 der Achsschale 10 vorhanden sind. Diese Bereiche 26, 27 befinden sich ausschließlich auf dem gebogenen Teilbereich der Achsschale 10. Außerdem befinden sich die Bereiche 26, 27, in Richtung des Biegeverlaufs der Achsschale 10 betrachtet, nur entweder vor oder hinter der Öffnung 17. Dabei reichen, wie die 3 zeigt, diese Bereiche 26, 27 jeweils bis an den Rand der Öffnung 17 heran. Die zwei Bereiche 26, 27 weisen, wie die 3 ebenfalls zeigt, eine größere Länge in Längsrichtung des Achskörpers 1 auf, als ihre in Umfangsrichtung der Achsschale 10 betrachtete Breite beträgt.
Das für die Herstellung der Achsschale 10 verwendete Metallblech weist eine Materialdicke auf, die, gemessen ohne die Vorsprünge 11A, 12A, zwischen 0,5 mm und 1 mm beträgt und vorzugsweise zwischen 0,7 mm und 0,9 mm.
Für das Metallblech wird ein Federstahl oder ein Edelstahl bevorzugt. Ist das Metallblech kein Edelstahlblech, kann zwecks Korrosionsschutz ein Verzinken des Blechs nach dem Stanzprozess sinnvoll sein.
Der Stanzprozess kann entweder aufeinanderfolgend erfolgen, indem ein Stanzwerkzeug zuerst von der einen, und dann von der anderen Seite her in das Blech gefahren wird. Oder aber der Stanzprozess erfolgt simultan, indem ein erstes Stanzwerkzeuge von der einen, und zugleich ein zweites Stanzwerkzeug von der anderen Seite her in das Blech gefahren wird, und daher sämtliche Öffnungen 22 und Vorsprünge 11A, 12A zugleich geformt werden.
Das Biegen der Achsschale 10 mit ihrem gebogenen Mittelbereich und den davon rechtwinklig abstehenden Stützbereichen 15 kann im Rahmen des Stanzprozesses erfolgen, oder aber in separaten Biegeprozessen vorher oder nachher.
Die Festigkeit des für die Achsschale 10 verwendeten Metallblechs ist höher als die Festigkeit jener Materialien, in die die Spitzen 11A, 12A eindringen, also des Materials des Achskörpers 1 und des Formstücks 9. Die Festigkeit Rm des verwendeten Metallblechs beträgt zwischen 1200 und 1600 N/mm². Hingegen beträgt die Festigkeit Rm des Materials des Achskörpers 1 nur z. B. 460 N/mm², und die Festigkeit des Materials des Formstücks 9 nur z. B. 520 N/mm². Insgesamt beträgt daher die Festigkeit des für die Achsschale 10 verwendeten Metallblechs mindestens das Zweifache der Festigkeit des Achskörpers 1 und der Festigkeit des Formstücks 9.
Bezugszeichenliste

1: Achskörper
2: Chassis
3: Stütze
4: Bolzen
5: Achslenker
6: Luftfeder
7: Gewindebügel
7a: Mutter
7b: Bügelabschnitt
8: Federplatte
9: Bauteil, Formstück
9a: Schale
9b: Anlagebereich
9c: Auflage
9d: Seitenwand
9e: Element
10: Achsschale
11: Innenseite
11A: Vorsprung, Spitze
12: Außenseite
12A: Vorsprung, Spitze
15: Stützbereich
17: Öffnung
18: Steg
19: Fangblech
20: Außenseite des Achskörpers
22: Öffnung
26: Bereich mit Vorsprüngen
27: Bereich mit Vorsprüngen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2017/137034 A1 [0003]
EP 2355988 B2 [0005]
WO 2011/146163 A2 [0005]
DE 102014008408 A1 [0005]
EP 1334848 B1 [0006]
DE 19946802 A1 [0006]

Claims

Fahrwerk für ein Nutzfahrzeug mit einem sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Achskörper (1), einem sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Achslenker (5) und einer Achsschale (10) zwischen dem Achskörper (1) und dem Achslenker (5), welche eine dem Achslenker (5) zugewandte Außenseite (12) und eine dem Achskörper (1) zugewandte Innenseite (11) aufweist, wobei die Innenseite (11) unter Druckbelastung unmittelbar gegen die Außenseite (20) des Achskörpers (1) abgestützt ist und an der Innenseite (11) ausgebildete Vorsprünge (11A) materialverdrängend in die Außenseite (20) des Achskörpers (1) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Vorsprünge (12A) an der Außenseite (12) der Achsschale (10) ausgebildet sind, und dass die weiteren Vorsprünge (12A) materialverdrängend in eine Fläche an dem Achslenker (5) oder an einem gegen den Achslenker (5) abgestützten Bauteil (9) eingreifen.
Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) ein verformtes Metallblech ist.
Fahrwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech aus Edelstahl oder Federstahl besteht.
Fahrwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11A) und die weiteren Vorsprünge (12A) aus Stanzungen des Metallblechs gebildet sind.
Fahrwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzungen zwischen der Außenseite (12) und der Innenseite (11) sich erstreckende Öffnungen (22) umfassen sowie am Rand jeder Öffnung (22) entweder nur auf der Innenseite (11) oder nur auf der Außenseite (12) hervorstehende Grate, wobei die Grate die Vorsprünge (11A bzw. 12A) bilden.
Fahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grate nach außen verformte Ränder der jeweiligen Öffnungen (22) sind.
Fahrwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) auf zumindest einem Teilbereich einen gebogenen Querschnitt aufweist, vorzugsweise einen teilkreisförmig gebogenen Querschnitt.
Fahrwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) in Verlängerung des gebogenen Querschnitts jeweils einen Stützbereich (15) aufweist, wobei die Übergänge zu den Stützbereichen (15) als Knicke mit Knickrichtung entgegengesetzt zur Biegerichtung auf dem gebogenen Querschnitt gestaltet sind.
Fahrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorsprünge (11A, 12A) nur auf dem gebogenen Querschnitt befinden.
Fahrwerk nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) mit einer zentral angeordneten Öffnung (17) versehen ist, und dass sich alle Vorsprünge (11A, 12A) in Richtung des Biegeverlaufs der Achsschale (10) entweder vor oder hinter der Öffnung (17) befinden.
Fahrwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorsprünge (11A, 12A) in Bereichen des gebogenen Querschnitts befinden, die bis an den Rand der Öffnung (17) heranreichen.
Achsschale (10) zur Anordnung zwischen einem Achskörper und einem Achslenker einer Nutzfahrzeugachse, mit einer dem Achslenker zugewandten Außenseite (12), mit einer Innenseite (11) zur unmittelbaren Abstützung gegen den Achskörper, und mit an der Innenseite (11) ausgebildeten Vorsprüngen (11A) für einen materialverdrängenden Eingriff in die Außenseite des Achskörpers, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite (12) der Achsschale (10) weitere Vorsprünge (12A) für einen materialverdrängenden Eingriff in eine Fläche an dem Achslenker oder an einem gegen den Achslenker abgestützten Bauteil ausgebildet sind.
Achsschale nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) ein verformtes Metallblech ist.
Achsschale nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech aus Edelstahl oder Federstahl besteht.
Achsschale nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11A) und die weiteren Vorsprünge (12A) aus Stanzungen des Metallblechs gebildet sind.
Achsschale nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzungen zwischen der Außenseite (12) und der Innenseite (11) sich erstreckende Öffnungen (22) umfassen sowie am Rand jeder Öffnung (22) entweder nur auf der Innenseite (11) oder nur auf der Außenseite (12) hervorstehende Grate, wobei die Grate die Vorsprünge (11A bzw. 12A) bilden.
Achsschale nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Grate nach außen verformte Ränder der jeweiligen Öffnungen (22) sind.
Achsschale nach einem der Ansprüche 12-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) auf zumindest einem Teilbereich einen gebogenen Querschnitt aufweist, vorzugsweise einen teilkreisförmig gebogenen Querschnitt.
Achsschale nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) in Verlängerung des gebogenen Querschnitts jeweils einen Stützbereich (15) aufweist, wobei die Übergänge zu den Stützbereichen (15) als Knicke mit Knickrichtung entgegengesetzt zur Biegerichtung auf dem gebogenen Querschnitt gestaltet sind.
Achsschale nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorsprünge (11A, 12A) nur auf dem gebogenen Querschnitt befinden.
Achsschale nach einem der Ansprüche 18-20, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschale (10) mit einer zentral angeordneten Öffnung (17) versehen ist, und dass sich alle Vorsprünge (11A, 12A) in Richtung des Biegeverlaufs der Achsschale (10) entweder vor oder hinter der Öffnung (17) befinden.
Achsschale nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorsprünge (11A, 12A) in Bereichen des gebogenen Querschnitts befinden, die bis an den Rand der Öffnung (17) heranreichen.
Achsschale nach einem der Ansprüche 12-22, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialdicke der Achsschale (10) ohne die Vorsprünge (11A, 12A) zwischen 0,5 mm und 1 mm beträgt, vorzugsweise zwischen 0,7 mm und 0,9 mm.
Achsschale nach einem der Ansprüche 12-23, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeit des Materials der Achsschale (10) mindestens das Zweifache der Festigkeit des Materials des Achskörpers (1) und des gegen den Achslenker abgestützten Bauteils beträgt.