DE202011110639U1 - Achse-zu-Träger-Verbindung für Schwerlastfahrzeuge - Google Patents

Achse-zu-Träger-Verbindung für Schwerlastfahrzeuge Download PDF

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Abstract

Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Achsen-/Aufhängesystem, aufweisend: a) eine mit wenigstens einer Vertiefung gebildete Achse; und b) eine mit wenigstens einer Vertiefung gebildete Hülse, wobei die Hülse wenigstens teilweise um die Achse herum angeordnet ist, die wenigstens eine Achsenvertiefung passend in die wenigstens eine Hülsenvertiefung eingreift, um ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen zur Befestigung der Achse an der Hülse zu bilden, und wobei die Hülse unbeweglich an einer Aufhängeanordnung des Achsen-/Aufhängesystems angebracht ist.

Description

  • QUERREFERENZ ZU IN RELATION STEHENDER ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung nimmt den Nutzen der provisorischen US-Anmeldung mit Nummer 61/388,276 ein, die am 30. September 2010 angemeldet wurde.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft Fahrzeugachse-/aufhängesysteme und insbesondere Aufhängeanordnungen derartiger Systeme, die für Schwerlastfahrzeuge wie etwa Trucks oder Zugmaschinen nützlich sind. Spezifischer richtet sich die Erfindung an ein Schwerlast-Folge- oder führende Lenkerachse-/aufhängesystem für Trucks und Zugmaschinen, bei der die Achse in sicherer und wirksamer Weise an den Trägern verbunden ist durch eine verbesserte Achsenhülse und Achsenstruktur an der Achse-zu-Träger-Verbindung. Die verbessere Achsenhülsen- und Achsenstruktur vermeidet zusammen mit der Weise, in der die Achse-zu-Träger-Verbindung hergestellt und montiert wurde, Schweißungen an der Achse. Das Vermeiden der Schweißungen an der Achse vermeidet wiederum Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften in der Achse, die durch derartige Schweißungen verursacht werden, und erhöht dadurch die Dauerhaftigkeit der Achse und der Achse-zu-Träger-Verbindung.
  • HINTERGRUNDTECHNIK
  • Die Verwendung von Airride-Achsen-/Aufhängesystemen mit folgendem und führendem Lenker vom steifen Balken(Träger)-Typ hat sich seit vielen Jahren in der Schwerlast-Truck- und Zugmaschinenindustrie als gängig gezeigt. Airride Achsen-Aufhängesysteme vom folgenden und führenden Lenker des Balkenfedertyps werden ebenfalls oft in der Industrie herangezogen. Zu Zwecken der Dienlichkeit und der Klarheit wird hierin auf Träger (Balken) Bezug genommen, mit dem Verständnis, dass diese Bezugnahme beispielhaft ist und dass die vorliegende Erfindung auf Schwerlastfahrzeug-Airride Achsen-/Aufhängesysteme angewandt wird, die Träger vom steifen Typ oder Träger vom Federtyp aufweisen, und ebenfalls auf schwerlastfahrzeugmechanische Achsen-/Aufhängesysteme. Obwohl diese Achsen-/Aufhängesysteme in weit variierenden strukturellen Formen gefunden werden können, ist deren Aufbau generell ähnlich dahingehend, dass jedes System typischerweise ein Paar von Aufhängeanordnungen aufweist. In einigen Schwerlastfahrzeugen sind die Aufhängeanordnungen direkt mit dem Primärrahmen des Fahrzeugs verbunden. In anderen Schwerlastfahrzeugen trägt der Primärrahmen des Fahrzeugs einen Subrahmen, und die Aufhängeanordnungen sind direkt mit dem Subrahmen verbunden. Für diejenigen Schwerlastfahrzeuge, die einen Subrahmen tragen, kann der Subrahmen unbeweglich oder beweglich sein, wobei letzteres gewöhlicherweise als Gleitbox, Gleitsubrahmen, Gleitunterkäfig oder Sekundärgleitrahmen bezeichnet wird. Zum Zwecke der Dienlichkeit und Klarheit wird hierin Bezug genommen auf Hauptteile, mit dem Verständnis, dass eine derartige Bezugnahme beispielhaft ist und dass sich die vorliegende Erfindung auf Schwerlastfahrzeugachsen-/Aufhängesysteme bezieht, die von Hauptteilen wie Primärrahmen, beweglichen Sub-Rahmen und unbeweglichen Sub-Rahmen hängen.
  • Spezifisch umfasst jede Aufhängeanordnung eines Achsen-/Aufhängungssystems einen sich longitudinal erstreckenden länglichen Träger (Balken). Jeder Träger ist typischerweise benachbart an und unterhalb eines jeweiligen Paars von beabstandeten, sich longitudinal erstreckenden Hauptteilen und einem oder mehreren Querteilen angeordnet, die den Rahmen des Fahrzeugs bilden. Spezifischer ist jeder Träger an einem seiner Enden schwenkbar mit einem Hänger verbunden, welcher wiederum an einem jeweiligen von den Hauptteilen des Fahrzeugs befestigt ist und von ihm hängt. Die Träger des Achsen-/Aufhängesystems können entweder einen Aufbau des Overslung/der oberen Anbringung oder einen Aufbau der Underslung/unteren Anbringung sein. Zu Zwecken der Dienlichkeit und Klarheit wird hiernach ein Träger mit einer Overslung/oberen Anbringung als Konfiguration als ein Overslungträger bezeichnet, mit dem Verständnis, dass diese Bezugnahme beispielhaft ist und dass die vorliegende Erfindung sowohl auf Overslung/Oben-Anbringungs-Konfigurationen wie auch Underslung/Unten-Anbringungs-Konfigurationen anwendbar ist. Eine Achse erstreckt sich transversal zwischen dem Paar der Aufhängeanordnungen, an einer ausgewählten Stelle von etwa dem Mittelpunkt eines jeden Trägers zu dem Ende des Trägers entgegengesetzt seinem schwenkbaren Verbindungsende, und ist typischerweise durch bestimmte Mittel mit diesen Trägern verbunden. Das Ende eines jeden Trägers entgegengesetzt seines schwenkbaren Verbindungsendes ist ebenfalls mit einer Faltenbalgluftfeder oder Äquivalenten verbunden, welche wiederum mit einem jeweiligen der Hauptteile verbunden ist. Eine Bremsanordnung und einer oder mehrere Stoßdämpfer sind ebenfalls an dem Achsen-/Aufhängesystem angebracht. Ein Höhenkontrollventil ist an dem Hänger angebracht und ist ebenfalls operativ mit dem Balken verbunden, um die richtige Fahrhöhe des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten. Der Träger kann sich von der Schwenkverbindung relativ zu der Vorderseite des Fahrzeugs nach hinten oder nach vorne bewegen, um so zu definieren, was typischerweise jeweilig als Folge- oder Führungsarmachsenaufhängesystem bezeichnet wird. Zu Zwecken der hierin enthaltenen Beschreibung versteht sich jedoch, dass der Term „Folgearm” (Längslenker) Träger umfasst, die sich entweder bezüglich des Vorderendes des Fahrzeugs nach hinten oder nach vorne erstrecken.
  • Das Achsen-/Aufhängesystem des Schwerlastfahrzeugs wirkt zur Abfederung der Fahrt und zur Stabilisierung des Fahrzeugs. Spezifischer erfahren, wenn das Fahrzeug auf der Straße fährt, seine Räder Straßenbedingungen, die verschiedenartige Kräfte, Lasten und/oder Spannungen, gemeinsam hierin als Kräfte bezeichnet, auf die jeweilige Achse auferlegen, an der die Räder angebracht sind, und wiederum auf die Aufhängeanordnung, die mit der Achse verbunden sind und diese tragen. Um den schädlichen Effekt dieser auf das Fahrzeug bei seiner Operation einwirkenden Kräfte zu minimieren, wird das Achsen-/Aufhängesystem gestaltet, wenigstens einigen dieser Kräfte entgegenzuwirken oder diese zu absorbieren.
  • Diese Kräfte umfassen Vertikalkräfte, die durch eine Vertikalbewegung der Räder verursacht werden, wenn diese bestimmte Straßenbedingungen antreffen, vorwärtsgerichtete Kräfte, die durch Beschleunigung und Abbremsen des Fahrzeugs verursacht werden, und Seitenlasten und Torsionskräfte, die mit Querbewegungen des Fahrzeugs einhergehen, wie etwa einem Drehen des Fahrzeugs oder einem Spurwechselmanoever. Um derartige verschiedenartige Kräfte anzugehen, haben Achsen-/Aufhängesysteme unterschiedliche strukturelle Erfordernisse. Spezifischer ist es für ein Achsen-/Aufhängesystem erwünscht, einigermaßen steif zu sein, um das Maß an Schwankung zu minimieren, die von dem Fahrzeug erfahren wird, und somit bereitzustellen, was in der Technik als Rollstabilität bezeichnet wird. Es ist jedoch ebenfalls für ein Achsen-/Aufhängesystem gewünscht, relativ flexibel zu sein, um für die Abfederung des Fahrzeugs von vertikalen Schlägen beizutragen, und um Konformität bereitzustellen, so dass die Komponenten des Achsen-/Aufhängesystems einem Versagen widerstehen, um dadurch die Dauerhaftigkeit des Achsen-/Aufhängesystems zu erhöhen.
  • Ein Typ eines Achsen-/Aufhängesystems und einer Achse-zu-Träger-Verbindung nach dem Stand der Technik wird im US-Patent Nr. 5,366,237 , welches dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung gehört, gezeigt, beschrieben und/oder beansprucht. Dieses Achsen-/Aufhängesystem stellt ein Mittel zum festen Verbinden der Achse an dem Träger durch eine Verbindung bereit, die die Achse im Wesentlichen umläuft, wodurch verhindert wird, dass die Achse aufgrund von Torsionskräften eine Querschnittskonfiguration einnimmt, welche völlig anders ist als die hergestellte unveränderte Querschnittskonfiguration. In einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie in dem '237 Patent beschrieben und/oder beansprucht ist, umfassen die Mittel zum festen Verbinden der Achse mit dem Träger einen Durchlass, der in jeder der Seitenwandungen des Trägers geformt ist. Jeder Durchlass umgibt im Wesentlichen sowohl die Achse, welche sich durch die Durchlasse erstreckt, wie auch eine Hülse, die die Achse im Wesentlichen umläuft und die fest an ihr angebracht ist. Die Hülse ist ihrerseits durch die Durchlasse in dem Träger fest an dem Träger angebracht. Die Hülse umfasst ein Paar von Fenstern, durch welche eine Schweißung gelegt ist, um die Hülse fest an der Achse anzubringen. Diese Fenster sind typischerweise an den vorderen und hinteren Teilen der Achse platziert. Eine Schweißung ist umlaufend um die Achse zwischen der Hülse und jeder Seitenwandung des Trägers am Seitenwanddurchlass gelegt, um die Achse fest an dem Träger zu befestigen. Eine S-Nockenlagerung und eine Bremskammer eines Bremsbetätigungsmechanismus sind an dem Träger angebracht.
  • Das unmittelbare Verschweißen der Achsenhülse an der Achse, an den Hülsenfenstern, kann potentiell erhebliche Spannungserhöhungsursachen und Veränderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften in der Achse bewirken, wie generell gut in der Technik bekannt. Diese Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften in der Achse können ihrerseits die Lebenserwartung der Achse potentiell reduzieren.
  • In Erwiderung auf die Gegebenheiten, die sich als Folge des unmittelbaren Schweißens der Hülse an die Achse ergeben, ist in einigen Anwendungen im Stand der Technik die Achswanddicke erhöht worden, oder es sind andere Varianten von Achse-zu-Träger-Verbindungen ohne Schweißungen geschaffen worden, in denen der Träger mittels mechanischer Befestigungsmittel an der Achse angebracht ist, wie mit U-Bolzen. Allerdings sind diese mechanisch befestigenden Varianten von Achse-zu-Träger-Verbindungen oft schwerer als geschweißte Varianten und erfordern häufig ein Nachziehen der mechanischen Befestigungsmittel. Außerdem kann eine Erhöhung der Achswanddicke eine ungewünschte Gewichtszunahme zur Folge haben.
  • Die Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung überwindet die vorgenannten Schwierigkeiten, welche mit Achsen-/Aufhängesystemen mit Achse-zu-Träger-Verbindungen bekannter Technik einhergehen, indem die Schweißungen an der Achse eliminiert werden und dadurch eine mechanische Verriegelung an der Achse-zu-Träger-Verbindung des Achsen-/Aufhängesystems erzeugt wird. Die Eliminierung der Schweißungen an der Achse an dem Hülsenfenster eliminiert sowohl durch Schweißungen verursachte Spannungserhöhungsursachen als auch Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften der Achse, wodurch die Lebensdauer der Achse-zu-Träger-Verbindung verbessert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ziele der vorliegenden Erfindung umfassen die Bereitstellung einer Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Schwerlastfahrzeug, bei der Schweißungen auf der Achse des Achse/Aufhängesystems eliminiert werden.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Schwerlastfahrzeug bereitzustellen, welche eine mechanische Verriegelung zwischen der Hülse und der Achse des Achsen-/Aufhängesystems erzeugt.
  • Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Schwerlastfahrzeug bereitzustellen, welche die Lebensdauer der Achse-zu-Träger-Verbindung verbessert.
  • Diese Ziele und Vorteile werden durch eine Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Achsen-/Aufhängesystem erreicht, welches eine Achse umfasst, die mit zumindest einer Vertiefung gebildet ist. Auch eine Hülse ist mit mindestens einer Vertiefung gebildet. Die Hülse ist zumindest teilweise um die Achse angeordnet, so dass die zumindest eine Achsvertiefung passend in die zumindest eine Hülsenvertiefung eingreift, um ein Paar zueinander passender Vertiefungen zu bilden. Die Hülse ist unbeweglich an der Aufhängeanordnung des Achsen-/Aufhängesystems angebracht.
  • Diese Ziele und Vorteile werden auch durch das Verfahren zur Bildung einer Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Achsen-/Aufhängesystem erreicht, das die folgenden Schritte aufweist: a) Bereitstellen einer Achse; b) Anordnen einer Hülse um wenigstens einen Bereich der Achse; c) simultanes Bilden wenigstens eines zueinander passenden Paares von Vertiefungen in der Hülse und der Achse, um die Hülse an der Achse zu befestigen; und d) Anbringen der Hülse in einer unbeweglichen Weise an einer Aufhängeanordnung des Achsen-/Aufhängesystems.
  • Diese Ziele und Vorteile werden auch durch die Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Achsen-/Aufhängesystem erreicht, die eine Achse und eine um die Achse herum angeordnete Hülse umfasst. Die Hülse ist auf die Achse gepresst, gequetscht oder gecrimpt. Die Hülse ist in einer unbeweglichen Weise an der Aufhängeanordnung des Achsen-/Aufhängesystems angebracht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER EINZELNEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, illustrativ hinsichtlich der besten Art, in welcher die Anmelder in Erwägung gezogen haben, die Prinzipien anzuwenden, sind in der folgenden Beschreibung dargelegt und in den Figuren gezeigt, und sind insbesondere und ausgeprägt in den nachstehenden Ansprüchen ausgedrückt und dargelegt.
  • 1 ist eine bruchteilhafte Aufrißansicht eines Airride-Achse-Aufhängesystems bekannter Technik, das in einem Fahrzeugrahmen angebracht ist, die eine der Aufhängeanordnungen in der Achse im Schnitt zeigt, die von einer Hülse umgeben und an ihr starr befestigt ist, welche wiederum von einem starren Längslenker-Overslung-Träger der Aufhängeanordnung umgeben ist und starr an ihm befestigt ist;
  • 2 ist eine vergrößerte Aufrißansicht des in 1 gezeigten Aufhängeanordnungsträgers, die die Buchsenanordnung und die vorderen und hinteren Hülsenfenster benachbart der Achse zeigt;
  • 3 ist eine bruchteilhafte hintere Aufrißansicht der Achse-zu-Träger-Verbindung der in 1 gezeigten Aufhängeanordnung bekannter Technik, die das in der Hülse gebildete hintere Fenster zeigt;
  • 4 ist eine bruchteilhafte Vorderaufrißansicht der Achse-zu-Träger-Verbindung der in 1 gezeigten Aufhängeanordnung bekannter Technik, mit durch gestrichelte Linien dargestellten verborgenen Bereichen, die das in der Hülse gebildete Vorderfenster zeigt;
  • 5 ist eine obere hintere Perspektivansicht, die ein ein Paar der Achse-zu-Träger-Verbindungen einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisendes Achsen-/Aufhängesystem zeigt, und die die sich zwischen einem Paar von Aufhängeanordnungen des Achsen-/Aufhängesystems erstreckende Achse zeigt;
  • 6 ist eine vordere Perspektivansicht der in 5 gezeigten Achse, welche das Paar der Achse-zu-Träger-Verbindungen der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält, welche die an dem bordsteinseitigen Träger angebrachte Achse zeigt, wobei der fahrerseitige Träger weggelassen ist und die die in der fahrerseitigen Achsenhülse gebildete Vertiefungen zeigt und ebenfalls ein Paar von Bremsdrehmomentstützen zeigt;
  • 7 ist eine bruchteilhafte Perspektivansicht ähnlich der aus 6, aber mit einem Bereich des fahrerseitigen Trägers, der um die fahrerseitige Achsenhülse und Achse gebildet ist, welche beide im Schnitt gezeigt sind;
  • 8 ist eine im großen Maße vergrößerte bruchteilhafte Perspektivansicht der in den 6 und 7 gezeigten fahrerseitigen Achsenhülse, die die auf die Achse aufgebrachte Achsenhülse zeigt und die die in der Achsenhülse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 9 ist eine Ansicht ähnlich der von 8, die aber die auf der Achse angebrachte fahrerseitige Achsenhülse zeigt, mit sowohl der Achsenhülse als auch der Achse im Schnitt, und die die in der Achsenhülse und der Achse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 9A ist eine Ansicht ähnlich der von 8, die aber die auf der Achse angebrachte Achsenhülse zeigt, mit den in der Achsenhülse gebildeten hexagonal angeordneten generell flachen Vertiefungen;
  • 9B ist eine Ansicht ähnlich der von 9, die jedoch die auf der Achse angebrachte Achsenhülse zeigt, mit den in der Achse und der Achsenhülse gebildeten im Wesentlichen hexagonal angeordneten generell flachen Vertiefungen;
  • 10 ist eine vordere fahrerseitige Perspektivansicht einer Achse-zu-Träger-Verbindung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in ein für ein Schwerlastfahrzeug vorgesehenes Anhebungsbalkenfederachsen-/Aufhängesystem für ein Schwerlastfahrzeug eingebaut ist, die den Anhebemechanismus, Luftfedern und Schockdämpfer zeigt;
  • 10A ist eine bruchteilhafte untere Perspektivansicht der Achse-zu-Träger-Verbindung der 10 gezeigten zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die jedoch einen Bereich des Anhebemechanismus, Luftfedern und Schockdämpfer wegläßt und die fahrerseitige Balkenfeder und die in der fahrerseitigen Achsenhülse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 11 ist eine vergrößerte bruchteilhafte untere Perspektivansicht der in 10A gezeigte Achse-zu-Träger-Verbindung der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 12 ist eine bruchteilhafte hintere Perspektivansicht der in 10A gezeigten Achse-zu-Träger-Verbindung der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die die fahrerseitige Federsitzanordnung, Balkenfeder, Achsenhülse und Achse im Schnitt zeigt, und die die in der Achsenhülse und der Achse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 13 ist eine vergrößerte bruchteilhafte Perspektivansicht ähnlich der in 12 gezeigten Ansicht;
  • 14 ist eine untere hintere Perspektivansicht einer Achse-zu-Träger-Verbindung einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Tandem-Achsen-/Aufhängesystem, die ein Paar von Aufhängeanordnungen, die auf den Achsen angebrachten Achsenhülsen und die an den Achsenhülsen angebrachten Federsitzanordnungen zeigt, und die weiter die in den Achsenhülsen gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 15 ist eine vergrößerte bruchteilhafte obere hintere Perspektivansicht der in 14 gezeigten fahrerseitigen hinteren Achse-zu-Träger-Verbindung, jedoch mit im Schnitt dargestellter Achse, Achsenhülse, Federsitzanordnung, Blattfedern und Blattfeder-U-Bolzenanordnung, und die die in der Achsenhülse und der Achse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 15A ist eine Ansicht ähnlich der von 14, die jedoch eine alternative Achsenhülse mit einer Erstreckung nach innen und transversal ausgerichteten Reihen von Vertiefungen zeigt, und die ebenfalls ein Bremssystem an der Hülsenerstreckung der fahrerseitigen unteren Aufhängeanordnung zeigt;
  • 15B ist eine vergrößerte bruchteilhafte Perspektivansicht der in 15A gezeigten fahrerseitigen hinteren Achse-zu-Träger-Verbindung, wobei jedoch die Achse, Achsenhülse, Federsitzanordnung, Bereiche des Bremssystems, Balkenfeder und Blattfeder-U-Bolzenanordnung im Schnitt gezeigt sind, und die die transversal ausgerichteten Reihen von in der Achsenhülse und der Achse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 16 ist eine untere hintere Perspektivansicht einer vierten Ausführungsform der Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung für ein Tandem-Achsen-/Aufhängesystem, die ein Paar von Aufhängeanordnungen, die an den Achsen angebrachten Achsenhülsen und die an den Achsenhülsen übergroßen U-Bolzen angebrachten Federsitzanordnungen zeigt, und die weiter die in den Achsenhülsen gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 16A ist eine vergrößerte bruchteilhafte untere hintere Perspektivansicht der in 16 gezeigten hinteren fahrerseitigen Achse-zu-Träger-Verbindung, bei der jedoch die Achse, die Achsenhülse, die Federsitzanordnung, die Blattfedern und die Blattfeder-U-Bolzenanordnung im Schnitt gezeigt sind, und die die in der Achsenhülse und der Achse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 16B ist eine Ansicht ähnlich zu der von 16, die jedoch eine Alternativachsenhülse mit einer Einwärtserstreckung und transversal ausgerichteten Reihen von Vertiefungen zeigt, und die ebenfalls ein Bremssystem zeigt, das an der Hülsenerstreckung der fahrerseitigen hinteren Aufhängeanordnung angebracht ist;
  • 16C ist eine vergrößerte bruchteilhafte hintere Perspektivansicht der in 16B gezeigten fahrerseitigen hinteren Achse-zu-Träger-Verbindung, bei der jedoch die Achse, die Achsenhülse, die Federsitzanordnung, Bereiche des Bremssystems, Blattfedern und Blattfeder-U-Bolzenanordnung im Schnitt gezeigt sind, und die die transversal ausgerichteten Reihen von in der Achsenhülse und der Achse gebildeten Vertiefungen zeigt;
  • 17 ist eine hintere Perspektivansicht einer fünften Ausführungsform einer Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung für ein Tandem-Achsen-/Aufhängesystem, die die Hülse mit Vertiefungen zeigt, welche die Achse umgibt und die ebenfalls ein Bremssystem zeigt, das an der Achsenhülse angebracht ist, und weiter zwei Reihen transversal ausgerichtete, in der Achsenhülse gebildete Vertiefungen zeigt;
  • 18 ist eine Ansicht ähnlich zu 17, mit Bereichen im Schnitt, die in der Achsenhülse und Achse gebildeten Vertiefungen zeigt und die ebenfalls einen in der Federsitzanordnung gebildeten abhängenden Vorsprung zeigt, der zu der obersten Vertiefung der Achsenhülse passt;
  • 19 ist eine bruchteilhafte hintere Perspektivansicht einer sechsten Ausführungsform einer Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung, die ähnlich der in den 5–9 gezeigten ersten Ausführungsform ist, die jedoch horizontal längliche in der Achsenhülse gebildete Vertiefungen zeigt;
  • 20 ist eine bruchteilhafte Perspektivansicht einer siebten Ausführungsform einer Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung, die ähnlich der in den 5-9 gezeigten ersten Ausführungsform ist, die jedoch kreisförmige in der Achsenhülse gebildete Vertiefungen zeigt; und
  • 21 ist eine bruchteilhafte Perspektivansicht einer achten Ausführungsform einer Achse-zu-Träger-Verbindung. der vorliegenden Erfindung, die ähnlich der in den 5-9 gezeigten ersten Ausführungsform ist, die jedoch transversal ausgerichtete Reihen kreisförmiger in der Achsenhülse gebildeter Vertiefungen zeigt. Ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in den Zeichnungen durchgehend auf ähnliche Teile.
  • Ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in den Zeichnungen durchgehend auf ähnliche Teile.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Ein allgemein mit 110 bezeichnetes Längslenker-Airride-Achsaufhängungssystem vom Overslung-Trägertyp ist in 1 an einem Hauptteil 112 eines (nicht gezeigten) Schwerlastfahrzeugs angebracht gezeigt, und wird nun beschrieben.
  • Es ist festzuhalten, dass Hauptteil 112 im Allgemeinen stellvertretend für verschiedenartige Typen von für Schwerlastfahrzeuge genutzte Rahmen steht, einschließlich Primärrahmen, die keinen Sub-Rahmen tragen und Primärrahmen und/oder Grundstrukturen, die einen Sub-Rahmen tragen. Hinsichtlich Primärrahmen und/oder Strukturen, die einen Sub-Rahmen tragen, kann der Sub-Rahmen unbeweglich oder beweglich sein, wobei letzteres im Allgemeinen als Schiebebox (slider box) bezeichnet wird. Zu Zwecken der Dienlichkeit ist das Hauptteil 112 in 1 als ein Primärrahmen gezeigt. Zudem wird, da das Achsaufhängesystem 110 ein Paar von Aufhängeanordnungen 114 umfasst (von denen nur eine in 1 gezeigt ist), wobei eine das Spiegelbild der anderen ist, zu Zwecken der Klarheit unten nur eine der Aufhängeanordnungen beschrieben.
  • Die Aufhängeanordung 114 ist über einen Lenkerfeder(trailing arm)-Overslung-Träger 118 mit einem Hänger 116 verbunden. Spezieller umfasst der Lenkerfeder-Träger 118 ein Vorderende 120 mit einer Buchsenanordnung 122, welche einen Buchse, Schwenkbolzen und Beilagscheiben umfasst wie in der Technik gut bekannt und wie unten beschrieben werden wird, um eine Schwenkverbindung des Trägers an dem Hänger 116 zu ermöglichen. Der Träger 118 umfasst ein hinteres Ende 126, welches an einer sich transversal erstreckenden Achse 132 angeschweißt oder anderweitig starr befestigt ist. Eine Hülse 131 ist um die Achse 132 zwischen der Achse und dem Träger 118 angeordnet. Eine umfängliche Schweißung (nicht gezeigt) ist um Achse 132 an einer Verbindung CW zwischen Hülse 131 und eines jeweiligen eines Paars von Seitenwänden 166 (2 und 3) des Trägers 118 gelegt.
  • Die Aufhängeanordnung 114 umfasst ebenfalls eine Luftfeder 124, die an dem hinteren Ende 126 des Trägers 118 und dem Hauptteil 112 angebracht ist und sich zwischen diesen erstreckt. Ein Höhenstellventil 134 ist an Hänger 116 über eine Klammer 136 angebracht, in einer den Fachleuten bekannten Weise. Das Höhensteuerventil 134 umfasst einen Hebel 148, der über eine Verbindung 150 und eine Klammer 154 an dem Träger 118 befestigt ist. Zudem ist aus Gründen der Vollständigkeit ein Bremssystem 128, welches eine Bremskammer 130 aufweist, an der Aufhängeanordnung 114 der bekannten Technik angebracht gezeigt.
  • Wie oben erwähnt, ist das Achsaufhängungssystem 110 dazu ausgelegt, Kräfte zu absorbieren, die auf das Fahrzeug während seiner Betätigung wirken. Insbesondere ist es erwünscht, dass das Achsaufhängungssystem 110 starr oder steif ist, um Rollkräften zu widerstehen und somit eine Rollstabilität für das Fahrzeug bereitzustellen. Dies wird typischerweise durch Verwendung des Trägers 118 bewerkstelligt, welcher starr ist und welcher ebenfalls in starrer Weise an Achse 132 befestigt ist, über die Achse-zu-Träger-Verbindung 105 nach dem Stand der Technik. Es ist jedoch ebenfalls wünschenswert, dass das Achsaufhängungssystem 110 flexibel ist, um das (nicht gezeigte) Fahrzeug bei der Abfederung von vertikalen Schlägen zu unterstützen und um eine elastische Nachgiebigkeit bereitzustellen, so dass das Achsaufhängungssystem gegenüber Brüchen widersteht. Eine derartige Flexibilität wird typischerweise durch die schwenkbare Verbindung des Trägers 118 an Hänger 116 mittels Buchsenanordnung 122 erreicht. Die Luftfeder 124 und ein (nicht gezeigter) Stoßdämpfer tragen ebenfalls zur Abfederung der Fahrt für Fracht und Passagiere bei.
  • Wendet man sich nun den 2 bis 4 zu, ist der sich verjüngende Overslung-Träger 118 gezeigt. Der Träger 118 umfasst Seitenwände 166, die integral mit einer oberen Platte 162 in generell umgekehrter U-Form gebildet sind. Eine Bodenplatte 163 ist an den Bodenbereichen der Seitenwände 166 entgegengesetzt der oberen Platte 162 befestigt. Das Vorderende 120 des Trägers 118 umfasst die Buchsenanordnung 122 eines Typs, der in der Technik der Schwerlast/Achsaufhängungssysteme gut bekannt ist. Spezifischer umfasst die Buchsenanordnung 122 ein aus robustem Stahl gebildetes Montagerohr 142 und eine in das Rohr druckeingepasste elastomerische Buchse 144. Die Buchse 144 ist um eine zentrale Metallhülse 146 gebildet und daran durch Kleben befestigt, die mit einer durchgehenden Öffnung 147 gebildet ist. Die Buchsenhülse 146 passt vollständig durch die Buchse 144 und erstreckt sich von deren Seitenwänden nach außen, um eine schwenkbare Anbringung des Trägers 118 an Hänger 116 zu erleichtern, wie oben beschrieben wurde. Wie in der Technik gut bekannt, kann der Durometer der elastomeren Buchse 144 abhängig von der Anwendung und den gewünschten Buchsenauslenkungseigenschaften variiert werden. Um im allgemeinen einen weicheren radialen Buchsenanteil in der vertikalen Richtung und einen steiferen radialen Buchsenanteil in der Vorne-Hinten-Richtung zu erreichen, ist die Buchse 144 mit einem Paar von vertikal beabstandeten Hohlräumen 143 in jeder ihrer Seitenwände gebildet.
  • Nach wie vor mit Bezug auf die 2 bis 4 ist eine Achse 132 gezeigt, die von Hülse 131 umgeben ist. Ein Vorderfenster 133F ist in Hülse 131 nahe dem Vorderbereich der Achse 132 gebildet. Ein hinteres Fenster 133R ist in Hülse 131 benachbart dem hinteren Bereich der Achse 132 gebildet.
  • Das hintere Fenster 133R (3) ist in Hülse 131 gebildet gezeigt, die um die Achse 132 angeordnet und an ihr befestigt ist durch eine (nicht gezeigte) durchgehende, um das Fenster in einer den Fachleuten gut bekannten Weise gelegten Schweißung.
  • Sich nunmehr 4 zuwendend, ist das vordere Fenster 133F an Hülse 131 gebildet gezeigt, welche um die Achse 132 herum angeordnet und an ihr befestigt ist durch eine durchgehende (nicht gezeigte) entlang des Fensters in einer den Fachleuten gut bekannten Weise gelegte Schweißung.
  • Wie oben ausgeführt, kann die Schweißung von Hülse 131 direkt an Achse 132, an vorderen und hinteren Hülsenfenstern 133F, R potentiell erhebliche Spannungserhöhungsursachen verursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaft in der Achse erzeugen, wie allgemein den Fachleuten dieser Technik gut bekannt ist. Diese Spannungserhöhungsursaschen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaft in der Achse kann wiederum potentiell die Lebenserwartung und Haltbarkeit der Achse 132 verringern. Diese potentiellen Probleme werden gelöst durch eine Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung, welche nachstehend im Detail beschrieben wird.
  • Eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung ist im allgemeinen bei 205 in 5 an einem Achsaufhängesystem 210 eines Lenkerfeder-Airride-Overslung-Trägertyps gezeigt. Das Achsaufhängungssystem 210 umfasst ein Paar von Aufhängeanordnungen 214, von denen eine allgemein das Spiegelbild der anderen darstellt. Aus Klarheitsgründen wird nur eine der Aufhängeanordnungen 214 unten beschrieben.
  • Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 6 bis 9 ist eine Aufhängeanordnung 214 über einen sich verjüngenden Lenkerfeder-Overslung-Träger 218 schwenkbar an einem Hänger 216 verbunden. Spezieller umfasst der Lenkerfeder-Träger 218 ein Vorderende 220 mit einer Buchsenanordnung 222, welche eine Buchse, Schwenkbolzen und Beilagscheiben aufweist, die in der Technik gut bekannt sind und welche oben im Detail in Verbindung mit dem Achsaufhängesystem 110 beschrieben wurden, um die Schwenkverbindung des Trägers am Hänger 216 bereitzustellen. Der sich verjüngende Träger 218 umfasst ebenfalls ein hinteres Ende 216, welches geschweißt oder anderweitig starr an einer sich transversal erstreckenden Achse 232 befestigt ist, wie weiter unten in mehr Detail gemäß den Konzepten der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Eine Hülse 231 (6 bis 9) ist um Achse 232 zwischen der Achse und dem Träger 218 angeordnet. Eine Umfangsschweißung (nicht gezeigt) ist im allgemeinen um Achse 232 an einer Verbindung CW (6 und 7) zwischen Hülse 231 und jeder eines Paars von Seitenwänden 266 des Trägers 218 gelegt. Es versteht sich, dass andere Typen von entweder durchgehenden oder nicht durchgehenden Schweißungen ebenfalls herangezogen werden könnten, wie etwa Punktschweißungen oder bereichsweise Schweißungen oder ähnliches, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern.
  • Mit fortgeführter Bezugnahme auf 5 umfasst die Aufhängeanordnung 214 ebenfalls eine Luftfeder 224, die an dem hinteren Ende 226 des Trägers 218 und dem Hauptteil des Fahrzeugs (nicht gezeigt) angebracht ist und sich zwischen diesen erstreckt. Zudem ist für eine relative Vollständigkeit ein Bremssystem 228 an der Aufhängeanordnung 214 angebracht gezeigt.
  • Wie oben erwähnt, ist das Achsaufhängungssystem 210 gestaltet, Kräfte zu absorbieren, die auf das Fahrzeug während seiner Betätigung einwirken. Spezieller ist es erwünscht, dass das Achsaufhängungssystem 210 starr oder steif ist, um Rollkräften zu widerstehen und somit für eine Rollstabilität des Fahrzeugs zu sorgen. Dies wird typischerweise bewerkstelligt durch die Verwendung des Trägers 218, der starr ist und ebenfalls starr an Achse 232 befestigt ist. Es ist jedoch ebenfalls erwünscht, dass das Achsaufhängungssystem 210 flexibel ist, um das Fahrzeug (nicht gezeigt) in der Abfederung von vertikalen Schlägen zu unterstützen und um eine elastische Nachgiebigkeit bereitzustellen, so dass das Achsaufhängungssystem bruchresistent wird. Eine derartige Flexibilität wird typischerweise erreicht durch die schwenkbare Verbindung des Trägers 218 an Hänger 216 über Buchsenanordnung 222. Die Luftfeder 224 und ein (nicht gezeigter) Stoßdämpfer tragen ebenfalls zur Abfederung der Fahrt für Fracht und Passagiere bei.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 6 und 7 ist die Achse 232 des Achsen-/Aufhängesystems 210 mit sich verjüngendem bordsteinkantenseitigem Overslung-Träger 218 und einem Bereich des fahrerseitigen Trägers 218 (7) gezeigt. Träger 218 umfasst Seitenwände 266, die integral mit einer Deckplatte 262 in einer im Allgemeinen umgekehrten U-Form gebildet sind. Eine Bodenplatte 263 ist an den Bodenbereichen der Seitenwände 266 gegenüberliegend der Deckplatte 262 befestigt. Das Vorderende 220 des Trägers 280 umfasst ein Buchsenrohr 242 eines Typs, der in der Technik der Schwerlastachsen-/Aufhängungssysteme gut bekannt ist. Eine (nicht gezeigte) elastomere Buchse ist in Buchsenrohr 242 angeordnet. Wie in der Technik gut bekannt ist, kann der Durometer der elastomeren Buchse (nicht gezeigt) abhängig von der Anwendung und den erwünschten Buchsenauslenkeigenschaften variiert werden. Um im allgemeinen einen weicheren radialen Buchsenanteil in der vertikalen Richtung und einen steiferen radialen Buchsenanteil in der Vorne-Hinten-Richtung zu erreichen, ist die Buchse mit einem Paar von vertikal beabstandeten Hohlräumen (nicht gezeigt) in jeder ihrer Seitenwände gebildet. Eine Bremsdrehmomentstütze 207 ist um Achse 232 nahe eines jeden Endes der Achse angeordnet und an ihr befestigt.
  • Insbesondere mit Bezugnahme auf die 8 und 9 und im Einklang mit einem der primären Merkmale der vorliegenden Erfindung sind Hülse 231 und Achse 232 mit zueinander passenden Paaren von jeweiligen Vertiefungen 206 und 208 gebildet. Spezieller sind acht zueinander passende Paare von Vertiefungen 206, 208 in Offset oder gegeneinander versetzten Reihen um den Umfang der Hülse 231 und der Achse 232 gebildet. Jedes zueinander passende Paar von Vertiefungen 206, 208 koppelt miteinander und dient als mechanische Verbindung oder Verriegelung zwischen der Hülse 231 und Achse 232. Es versteht sich, dass wenigstens ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen erforderlich ist, damit die Achse-zu-Träger-Verbindung 205 der vorliegenden Erfindung richtig funktionieren kann, aber von einem bis zu sieben oder ebenfalls mehr als acht zueinander passende Paare von Vertiefungen können verwendet werden, ohne das gesamte Konzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern. Zusätzlich zeigt wenigstens eines der acht zueinander passenden Paare von Vertiefungen 206, 208 einen ausreichenden Kontakt, um Schweißungen an Achse 232 weglassen zu können. Es versteht sich, dass die mechanische Verriegelung zwischen der Hülse 231 und der Achse 232 im Allgemeinen eine Drehung und eine seitliche Bewegung von Hülse und Achse gegeneinander verhindert.
  • Die Hülse 231 ist ein im Allgemeinen rechteckig geformtes flaches Metallstück, das um Achse 232 in einer bekannten Art und Weise geformt ist. Eine (nicht gezeigte) Schweißung ist entlang der Ränder des Saumes (nicht gezeigt) der Hülse 231 platziert, um die Hülse um die Achse 232 herum anzuordnen. Es versteht sich, dass die Hülse 233 ebenfalls in Form eines Rohres mit einem Innendurchmesser gebildet sein könnte, der gleich oder etwas größer ist als der Außendurchmesser der Achse 232. In einem derartigen Fall wird das Hülsenrohr 231 auf Größe zugeschnitten und dann gleitpassend über das Ende der Achse 232 geführt. Die Hülse 231 ist optional gepresst (swaged), gequetscht oder auf Achse 232 gecrimpt mittels eines in der Technik bekannten Stauch-/Schlagwerkzeuges (swaging device), wobei ausreichender Kontakt zwischen der Hülse und der Achse geschaffen wird. Acht zueinander passende Paare von Vertiefungen 206 und 208 werden jeweils plastisch durch eine Presse in der Hülse 231 und der Achse 232 geformt. Spezifischer werden Hülse 231 und Achse 232 in eine Presse (nicht gezeigt) mit einem Stift (nicht gezeigt) gegeben, wodurch der Stift in die äußere Fläche der Hülse und der Achse durch die Presse eingedrückt wird und dann zurückgezogen wird, und dabei ein jeweils zueinander passendes Paar von Vertiefungen 206, 208 in der Hülse und der Achse gebildet wird. Spezifischer wird ein erstes zueinander passendes Paar von Vertiefungen 206, 208 in jeweils der Hülse 231 und Achse 232 simultan gebildet. Dann wird ein zweites zueinander passendes Paar von Vertiefungen 206, 208 jeweils in der Hülse 231 bzw. Achse 232 simultan gebildet, und so weiter, bis alle acht zueinander passenden Paare von Vertiefungen in der Hülse und der Achse gebildet worden sind. Die Achse 232 ist in einer in der Technik gut bekannten Weise gestützt, so dass kein Kollaps der Achse während der Bildung der Vertiefungen stattfindet.
  • Nach Bildung der jeweiligen Vertiefungen 206, 208 in der Hülse 231 und Achse 232 wird die Achse in einer im Träger 218 gebildete Öffnung 209 (7) angeordnet. Eine (nicht gezeigte) Schweißung wie oben beschrieben wird entlang der Verbindung CW zwischen Hülse 232 und der äußeren Fläche der Trägerseitenwand 266 an der Trägeröffnung 209 gebildet, um den Gesamtumfang der Hülse. Auf diese Weise wird die Achse-zu-Träger-Verbindung 205 ohne Schweißen der Achse 232 gebildet.
  • Wie oben bei der detaillierten Beschreibung der Achse-zu-Träger-Verbindung 205 der vorliegenden Erfindung beschrieben, resultiert die Achse-zu-Träger-Verbindung in einer mechanischen Verriegelung und einem ausreichenden Kontakt von Hülse 231 zu Achse 232, die frei von Schweißungen oder zusätzlichen mechanischen Befestigungsmitteln ist. Spezifischer schafft die Achse-zu-Träger-Verbindung 205 der vorliegenden Erfindung ausreichend Kontakt zwischen wenigstens einer der und vorzugsweise aller der acht zueinander passenden Paare der jeweiligen Vertiefungen 206, 208 von Hülse 231 und Achse 232, um die Dauerhaftigkeit und Festigkeit der Verbindung von Hülse und Achse bereitzustellen. Bevorzugt schafft der Kontakt eine Vorspannung oder Kompression an den jeweiligen Vertiefungen 206, 208 von Hülse 231 und Achse 232. Da die Hülse 231 aus einem von dem zur Bildung der Achse 233 verwendeten Material verschiedenen Material gebildet ist, erfährt die Hülse eine eher plastische Verformung während die Achse eine eher elastische Verformung erfährt. Als ein Ergebnis zeigt die Achse 232 während des Prozesses der Bildung der Vertiefungen eine größere Rückfederung als Hülse 231, was zur Schaffung des ausreichenden Kontaktes zwischen Hülse und Achse beiträgt. Es versteht sich, dass das Ausmaß der Vorspannung oder der Kompression, die von den jeweiligen zueinander passenden Vertiefungen 206, 208 von Hülse 231 und Achse 232 aufgezeigt wird, von der Formänderungsfestigkeit der bei Bildung der Hülse und der Achse verwendeten Materialien abhängt, wie auch von der relativen Dicke der Hülse und der Achse. Indem somit die Typen der für die Hülse 231 und Achse 232 verwendeten Materialien geändert werden und indem deren jeweilige Dicke verändert wird, kann die Achse-zu-Träger-Verbindung 205 eingestellt werden, um eine erhöhte oder verringerte Vorspannung oder Kompression an den Vertiefungen 206, 208 einzustellen, um den ausreichenden Kontakt der Achse-zu-Träger-Verbindung zu optimieren. Restspannungen werden bevorzugt ebenfalls an einer der acht jeweilig zueinander passenden der Vertiefungen 206, 208 von Hülse 231 und Achse 232 geschaffen, als ein Ergebnis des Formprozesses. Diese Restspannungen tragen ebenfalls zur Schaffung des ausreichenden Kontakts bei und zur Reaktion auf Lasten, denen das Achsen-/Aufhängungssystem 210 während des Betriebs des Schwerlastfahrzeuges ausgesetzt ist. Das Aufpressen wie oben beschrieben kann ebenfalls zu dem ausreichenden Kontakt an der Verbindung zwischen Hülse und Achse beitragen.
  • Es wird weiter in Erwägung gezogen, dass ein Klebstoff optional auf der Innenfläche der Hülse 231 oder der Außenfläche der Achse 232 an dem Hülse-zu-Achse-Interface aufgebracht wird, vor der Bildung der Vertiefungen 206, 208. Da die Achse-zu-Träger-Verbindung 205 der vorliegenden Erfindung Schweißungen direkt auf Achse 232 und die Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften, die mit derartigen Schweißungen einhergehen, vermeidet, kann die Dauerhaftigkeit der Achse verbessert werden, und dadurch die Dauerhaftigkeit der Achse-zu-Träger-Verbindung 205 verbessert werden.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass andere Formen und Anordnungen der Vertiefungen 206, 208 ebenfalls herangezogen werden könnten, ohne das Gesamtkonzept der vorliegenden Erfindung zu ändern. Es wird ebenfalls in Erwägung gezogen, dass Variationen der Vertiefungen 206, 208 ebenfalls verwendet werden können, wie etwa im allgemeinen hexagonale flache Vertiefungen 206', 208', ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern, wie in den 9A und 9B gezeigt ist. Andere Formen, Größen und Anzahlen der Vertiefungen 206, 208 werden ebenfalls in Erwägung gezogen und könnten in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die Weise, in welcher die Achse-zu-Träger-Verbindung 205 gebildet wird, eliminiert Toleranzprobleme bezüglich der Ausrichtung der jeweils in der Hülse 231 und Achse 232 gebildeten Vertiefungen 206, 208, da jedes der zueinander passenden Paare der Vertiefungen simultan in der Hülse und der Achse gebildet wird. Spezifischer sind in der Technik Strukturen und Verfahren einer Vertiefung in der Achse verwendet worden, aber im Vergleich und Gegensatz verwenden diese eine separat gebildete, ähnlich geformte Sphäre in der Achsensitzschelle, woraufhin die Schelle und die Achse zusammengebracht werden, so dass die Sphäre und die Vertiefung in etwa zueinander passen. Diese Strukturen und Prozesse der bekannten Technik schaffen jedoch Toleranzprobleme zwischen der Sphäre und der Vertiefung der separaten Komponenten, die zu einer irregulären Passung oder Ausrichtung der Komponenten und zu einem nicht gleichförmigen Kontakt zwischen den Flächen der Sphäre und der Vertiefung von Schelle und Achse führen. Diese Toleranzprobleme sind durch die Achse-zu-Träger-Verbindung 205 der vorliegenden Erfindung ausgeräumt, nach welcher die jeweils zueinander passenden Paare von Vertiefungen 206, 208 in der Hülse 231 und Achse 232 gebildet werden, wodurch Probleme hinsichtlich einer irregulären Passung, Ausrichtung und nicht gleichförmigem Kontakt vermieden werden.
  • Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Achse-zu-Träger-Verbindung ist allgemein als 305 in den 10 und 10A an einem Mitten-Anhebe-Achsen-/Aufhängesystem 310. Das Mitten-Anhebe-Achsen-/Aufhängesystem 310 ist in der Lage, während der Betätigung des Fahrzeuges angehoben zu werden und ist den Fachleuten in der Technik allgemein gut bekannt. Das Achsen-/Aufhängesystem 310 umfasst ein Paar von Aufhängeanordnungen 314, die jeweils ein Spiegelbild des anderen sind. Aus Klarheitsgründen wird nur eine der Aufhängeanordnungen 314 unten beschrieben.
  • Mit zusätzlichem Bezug auf die 11 bis 13 umfasst die Aufhängeanordnung 314 eine Balkenfeder 318. Balkenfeder 318 umfasst ein vorderes Ende 320 und ein hinteres Ende 326. Das vordere Balkenfederende 320 ist mit einer Schleife mit einer (nicht gezeigten) kreisförmigen Öffnung gebildet, durch welche eine Schwenkanordnung 322 angeordnet ist. Das hintere Balkenfederende 326 ist sandwichartig zwischen einem oberen Bereich 370 und einem unteren Bereich 371 einer Federsitzanordnung 372 angeordnet. Das Federbalken-Hinterende 326 ist mit einer (nicht gezeigten) kreisförmigen Öffnung gebildet, durch welche ein Balkenbefestiger 373 angeordnet ist. Eine Luftfederanlage 380 ist an der Spitze des oberen Bereichs 370 der Federsitzanordnung 372 gebildet. Der untere Bereich 371 der Federsitzanordnung 372 ist mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung 374 gebildet (12 und 13), in welche generell der obere Bereich einer Achse 332 angeordnet wird. Eine Hülse 331 ist um generell den Bodenbereich der Achse 332 angeordnet und sitzt in einem longitudinal beabstandeten Paar von unteren Schultern 377 (12 und 13), die an dem unteren Bereich 371 der Federsitzanordnung 372 gebildet sind. Schweißungen 375 sind entlang der Verbindung zwischen der Hülse 331 und einem untersten Rand 378 (11 und 13) des unteren Bereichs 371 der Federsitzanordnung gelegt. Es versteht sich, dass andere Typen von entweder durchgehender oder nicht durchgehender Schweißung ebenfalls verwendet werden könnten, wie etwa Punktschweißungen oder Segmentschweißungen oder ähnliches, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern. Ein Paar von U-Bolzen 376 sind jeweils durch Paare der ausgerichteten Öffnungen (nicht gezeigt) in unteren und oberen Bereichen 370, 371 der Federsitzanordnung 372 angeordnet und sind daran in einer den Fachleuten dieser Technik gut bekannten Weise gesichert. Die U-Bolzen 376 dienen in Verbindung mit den Schweißungen 375, um die Hülse 331, welche die Achse 332 umgreift, mit der Federsitzanordnung 372 zu verbinden. Es sollte festgehalten werden, dass die U-Bolzen 376 nicht dazu gedacht sind, eine Vorlast oder Kompression zwischen der Hülse 331 und der Achse 332 zu schaffen, wie es bei bestimmten Typen von in der Technik bekannten Achsen-/Aufhängesystemen der Fall ist. Eine Bremsen-Drehmomentstütze 307 (10 und 10A) ist benachbart eines jeden Endes der Achse 332 angebracht.
  • Unter Bezugnahme insbesondere auf 20 ist eine Hebemechanismusanlage 379 an Achse 332 in einer Weise befestigt, die den Fachleuten gut bekannt ist. Ein Hebemechanismus 381 ist operativ an die Hebemechanismusanlage 379 montiert und dient der Anhebung der Achse 332 während der Betätigung des Schwerlastfahrzeuges. Eine Luftfeder 324 ist an Luftfederanlage 380 in einer Weise angebracht, die den Fachleuten gut bekannt sind, wie etwa Befestigungsmittel. Ein Stoßdämpfer 382 ist über Verschluss 383 an einer Stoßdämpferanlage 384 montiert, die am oberen Bereich 370 der Federsitzanordnung 372 (10) gebildet ist.
  • Im Einklang mit einem der primären Merkmale der vorliegenden Erfindung sind Hülse 331 und Achse 332 mit jeweiligen zwei zueinander passenden Paaren von Vertiefungen 306, 308 gebildet. Jedes zueinander passende Paar von Vertiefungen greift ineinander ein und dient als mechanische Verriegelung zwischen der Hülse 331 und der Achse 332. Spezifischer ist ein erstes Paar von jeweiligen Vertiefungen 306, 308 in simultaner Weise in Hülse 331 und Achse 332 gebildet. Dann wird das zueinander passende zweite Paar der jeweiligen Vertiefungen 306, 308 simultan in Hülse 331 und Achse 332 gebildet.
  • Die Hülse 331 ist ein generell rechteckig geformtes flaches Metallstück, das um den generell unteren Bereich der Achse 332 in einer in der Technik bekannten Weise geformt ist. Wie oben beschrieben, sind Schweißungen 375 entlang der Verbindung zwischen der Hülse 331 und dem untersten Rand 378 des unteren Bereichs 371 gebildet, um die Hülse um den generell unteren Bereich der Achse 332 anzuordnen. Vertiefungen 306 und 308 sind jeweils plastisch in Hülse 331 und Achse 332 gebildet durch eine Presse. Spezifischer werden Hülse 331 und Achse 332 in eine (nicht gezeigte) Presse platziert, die einen (nicht gezeigten) Stift aufweist, wodurch der Stift von der Presse in die äußere Fläche der Hülse und der Achse gedrückt wird und dann zurückgezogen wird, und dabei ein jedes der zueinander passenden Paare der jeweiligen Vertiefungen 306, 308 in der Hülse bzw. Achse gebildet werden. Die Achse 332 ist in einer in der Technik gut bekannten Weise abgestützt, so dass die Achse während der Bildung der Vertiefungen nicht kollabiert.
  • Spezifischer sind bei der Achse-zu-Träger-Verbindung 305 der zweiten bevorzugten Ausführungsform zwei zueinander passende Paare beabstandeter Vertiefungen 306, 308 an dem Bodenbereich der Hülse 331 und der Achse 332 gebildet. Jedes der zueinander passenden Paare der Vertiefungen 306, 308 ist aufeinander ausgerichtet und dient als mechanische Verriegelung zwischen der Hülse 331 und der Achse 332. Es versteht sich, dass wenigstens ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen erforderlich ist für die Achse-zu-Träger-Verbindung 305 der vorliegenden Erfindung, um richtig zu funktionieren, aber mehr als zwei könnten verwendet werden, ohne das Gesamtkonzept der vorliegenden Erfindung zu ändern. Zudem zeigt wenigstens eines der zwei zueinander passenden Paare von Vertiefungen 306, 308 einen ausreichenden Kontakt auf, um Schweißungen an Achse 332 zu eliminieren.
  • Wie oben bei der detaillierten Beschreibung der Achse-zu-Träger-Verbindung 305 der vorliegenden Erfindung angegeben, resultiert die Achse-zu-Träger-Verbindung in einer mechanischen Verriegelung mit einem ausreichenden Kontakt zwischen Hülse 331 und Achse 332, die frei von Schweißungen oder zusätzlichen mechanischen Befestigungsmitteln ist. Spezifischer schafft die Achse-zu-Träger-Verbindung 305 der vorliegenden Erfindung einen ausreichenden Kontakt zwischen wenigstens einem, bevorzugt beiden der zueinander passenden Paare der jeweiligen Vertiefungen 306, 308 von Hülse 331 und Achse 332, um die Dauerhaftigkeit und Festigkeit der Verbindung zwischen Hülse und Achse bereitzustellen. Vorzugsweise schafft der Kontakt eine Vorlast oder eine Kompression an den jeweiligen Vertiefungen 306, 308 von Hülse 331 und Achse 332. Da die Hülse 331 aus einem von dem zur Bildung der Achse 332 verwendeten Material unterschiedlichen Material gebildet ist, zeigt die Hülse eine eher plastische Deformation auf, während die Achse eher elastische Verformung aufzeigt. Als ein Ergebnis entwickelt Achse 332 eine größere Rückfederung als Hülse 331 während der Bildung der Vertiefungen, was zur Schaffung eines ausreichenden Kontakts zwischen der Hülse und der Achse beiträgt. Es versteht sich, dass das Ausmaß der Vorlast oder Kompression, die von den jeweiligen zueinander passenden Vertiefungen 306, 308 von Hülse 331 und Achse 332 aufgezeigt wird, von der Formänderungsfestigkeit der bei Bildung der Hülse und Achse verwendeten Materialien abhängt, wie auch von der relativen Dicke der Hülse und der Achse. Daher kann durch Änderung des für Hülse 331 und Achse 332 verwendeten Materialtyps wie auch durch Variation der jeweiligen Dicke die Achse-zu-Träger-Verbindung 305 zur Schaffung einer erhöhten oder verminderten Vorlast oder Kompression an den Vertiefungen 306, 308 eingestellt werden, um den ausreichenden Kontakt der Achse-zu-Träger-Verbindung zu optimieren. Restspannungen sind bevorzugt ebenfalls an wenigstens einem der zueinander passenden Paare der jeweiligen Vertiefungen 306, 308 von Hülse 331 und Achse 332 geschaffen, als Ergebnis des Formprozesses. Diese Restspannungen tragen ebenfalls zur Schaffung eines ausreichenden Kontakts bei und zur Reaktion auf Lasten, denen das Achsen-/Aufhängesystem 310 während der Betätigung des Schwerlastfahrzeuges ausgesetzt ist.
  • Es wird weiter in Betracht gezogen, dass ein Klebstoff an die innere Fläche der Hülse 331 oder die äußere Fläche der Achse 332 an dem Hülsen-zu-Achsen-Interface aufgebracht wird, vor Bildung der Vertiefungen 306, 308. Da die Achse-zu-Träger-Verbindung 305 der vorliegenden Erfindung Schweißungen direkt an Achse 332 vermeidet und die Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaft, die mit derartigen Schweißungen einhergehen, vermeidet, kann die Dauerhaftigkeit der Achse verbessert werden, durch die die Dauerhaftigkeit der Achse-zu-Träger-Verbindung 305 verbessert wird.
  • Es wird in Erwägung gezogen, dass andere Formen, Größen, Anzahl und Anordnungen von Vertiefungen 306, 308 ebenfalls ohne Änderung des Gesamtkonzeptes der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten.
  • Die Weise, in welcher die Achse-zu-Träger-Verbindung 305 gebildet ist, vermeidet Toleranzprobleme bezüglich der Ausrichtung der Vertiefungen 306, 308, die in jeweils Hülse 331 und Achse 332 gebildet sind, da jedes der zueinander passenden Paare von Vertiefungen gleichzeitig in der Hülse und der Achse gebildet werden.
  • Eine Achse-zu-Träger-Verbindung einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist generell bei 405 in den 14 bis 15B an einer Tandem-Achse/Aufhängung 410 gezeigt. Das Tandem-Achsen-/Aufhängesystem 410 ist ein Achsen-/Aufhängesystem vom Typ einer Balkenfeder, das generell den Fachleuten gut bekannt ist. Das Tandem-Achsen-/Aufängesystem 410 umfasst ein Paar von Aufhängeanordnungen 414, von denen generell die eine das Spiegelbild der anderen ist. Aus Klarheitsgründen wird unten nur die fahrerseitige Aufhängeanordnung 414 beschrieben.
  • Mit spezieller Referenz auf die 14 und 15 weist die fahrerseitige Aufhängeanordnung 414 eine Balkenfeder 418 auf. Die Balkenfeder 418 ist aus vertikal gestapelten Blättern 419 gebildet, die durch Bänder 421 sowie eine Blattfeder U-Bolzenanordnung 422 zusammengeschlossen sind. Eine Stabilisierstange 490 ist an U-Bolzen 422 angeschlossen und erstreckt sich zwischen dem Paar der Aufhängeanordnungen 414. Ein Hänger 416 ist mit Stabilisierstange 490 verbunden und ist an den (nicht gezeigten) Hauptteilen des Schwerlastfahrzeugs (nicht gezeigt) angebracht. Balkenfeder 418 umfasst ein (nicht gezeigtes) Vorderende und ein hinteres Ende 426. Vorderende (nicht gezeigt) und Hinterende 426 des Balkens 480 sind jeweils über vordere und hintere Achse-zu-Balken-Verbindungen 405 mit der Achse 432 verbunden. Da die vordere und die hintere Achse-zu-Balken-Verbindungen 405 generell einander ähnlich sind, wird hierin aus Klarheitsgründen nur die hintere Achse-zu-Träger(Balken)-Verbindung beschrieben.
  • Speziell ist ein hinteres Ende 426 der Balkenfeder sandwichartig zwischen einem oberen Bereich 470 und einem unteren Bereich 471 einer Federsitzanordnung 472 angeordnet. Der untere Bereich 471 der Federsitzanordnung 472 ist mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung 474 gebildet, in die ein generell oberer Bereich einer Hülse 431 und Achse 432 angeordnet sind. Die Hülse 431 sitzt in Ausnehmung 474 des unteren Bereichs 471 der Federsitzanordnung 472. Schweißungen 475 sind entlang der Verbindung zwischen Hülse 431 und einem untersten Rand 478 des unteren Bereichs 471 gelegt (15). (Nicht gezeigte) Bolzen sind durch Paare von miteinander ausgerichteten Öffnungen (nicht gezeigt) in oberen und unteren Bereichen 470, 471 der Federsitzanordnung 472 angeordnet und sind daran in einer Weise gesichert, die den Fachleuten der Technik gut bekannt ist. Diese Bolzen dienen als Mittel zur Befestigung des hinteren Endes 426 innerhalb der Federsitzanordnung 472. Eine Bremsspinne 409 ist benachbart dem Ende der Achse 432 angebracht.
  • Gemäß einem der primären Merkmale der vorliegenden Erfindung sind Hülse 431 und Achse 432 mit jeweiligen Vertiefungen 406 und 408 gebildet, wie in den 14 und 15 gezeigt ist. Insbesondere sind sechs zueinander passende Paare von Vertiefungen 406, 408 über den Umfang der Hülse 431 und der Achse 432 gleichmäßig voneinander beabstandet herum gebildet. Jedes zueinander passende Paar von Vertiefungen 406, 408 greift ineinander ein und dient als mechanische Verriegelung zwischen der Hülse 431 und der Achse 432. Es versteht sich, dass wenigstens ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen erforderlich ist, um ein sicheres Funktionieren der Achse-zu-Träger-Verbindung 405 der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten, aber von einem bis fünf und ebenfalls mehr als sechs zueinander passenden Paaren von Vertiefungen können ohne Änderung des Gesamtkonzepts oder der Funktionalität der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zudem zeigt wenigstens eines der sechs zueinander passenden Paare von Vertiefungen 406, 408 ausreichenden Kontakt, um Schweißungen an Achse 432 zu eliminieren.
  • Die Hülse 431 ist generell ein rechteckig geformtes flaches Metallstück, das um die Achse 432 in einer in der Technik bekannten Weise geformt ist. Eine (nichtgezeigte) gezeigte) Schweißung wird entlang der Ränder des Saums (nicht gezeigt) von Hülse 431 gelegt, um die Hülse um die Achse 432 herum anzuordnen. Es versteht sich, dass die Hülse 431 ebenfalls aus einem Rohr geformt sein könnte, dessen Innendurchmesser gleich oder geringfügig größer als der Außendurchmesser der Achse 432 ist. In einem derartigen Fall wird das Hülsenrohr 431 auf Größe zugeschnitten und dann über das Ende der Achse 432 aufgesetzt. Die Hülse 431 ist optional auf Achse 432 verpresst oder aufgequetscht durch eine Aufpreßvorrichtung, wie sie in der Technik gut bekannt ist, wobei ausreichend Kontakt zwischen der Hülse und der Achse geschaffen wird. Sechs zueinander passende Paare von Vertiefungen 406 und 408 sind plastisch in der Hülse 431 und Achse 432 gebildet, jeweils von einer Presse. Insbesondere werden Hülse 431 und Achse 432 in einer Presse (nicht gezeigt) platziert, die einen Stift (nicht gezeigt) aufweist, wodurch der Stift in die äußere Fläche der Hülse und der Achse durch die Presse eingedrückt und dann zurückgezogen wird, und dadurch wird jedes zueinander passende Paar jeweils von Vertiefungen 406, 408 in der Hülse und der Achse geformt. Spezifischer wird ein erstes Paar von Vertiefungen 406, 408 simultan in der Hülse 431 und Achse 432 geformt. Dann wird ein zweites zueinander passendes Paar jeweiliger Vertiefungen 406, 408 in Hülse 431 und Achse 432 gebildet, usw., bis alle sechs zueinander passenden Paare von Vertiefungen in der Hülse und der Achse gebildet worden sind. Die Achse 432 ist in einer in der Technik gut bekannten Weise gestützt, so dass die Achse während der Bildung der Vertiefungen nicht kollabiert.
  • Nachdem die Vertiefungen 406, 408 jeweils in Hülse 431 und Achse 432 gebildet worden sind, wird die Achse in die halbkreisförmige Ausnehmung 474 eingelegt, die in dem unteren Bereich 471 der Federsitzanordnung 472 gebildet ist. Auf diese Weise wird die Achse-zu-Träger-Verbindung 405 gebildet, ohne die Hülse 431 oder die Federsitzanordnung 472 an die Achse 432 anzuschweißen, wodurch eine Achse-zu-Träger-Verbindung geschaffen wird, bei der die Achse frei von Schweißungen ist.
  • Wendet man sich nun den 15A, 15B zu, ist die Achse-zu-Träger-Verbindung 405 der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt unter Verwendung einer alternativen Achsenhülse 431' mit einem sich nach innen erstreckenden Bereich 433 zur Anbringung eines Bremssystems 428. Die Hülse 431' umfasst sechs transversal ausgerichtete Reihen von zwei zueinander passenden Vertiefungen 406 und 408, die jeweils plastisch in der Hülse 431' und Achse 432 durch eine Presse wie oben beschrieben geformt sind.
  • Wie oben bei der detaillierten Beschreibung der Achse-zu-Träger-Verbindung 405 der vorliegenden Erfindung angegeben, resultiert die Achse-zu-Träger-Verbindung in einer mechanischen Verriegelung und einem ausreichenden Kontakt von Hülse 431, 431' zur Achse 432, die frei von Verschweißungen oder zusätzlichen mechanischen Befestigungsmitteln ist. Spezifischer schafft die Achse-zu-Träger-Verbindung 405 der vorliegenden Erfindung einen ausreichenden Kontakt zwischen wenigstens einer der und vorzugsweise aller der zueinander passenden Paare von jeweiligen Vertiefungen 406, 408 der Hülse 431, 431' und Achse 432, um eine Dauerhaftigkeit und Festigkeit der Verbindung zwischen Hülse und Achse bereitzustellen. Bevorzugt schafft der Kontakt eine Vorlast oder Kompression an den jeweiligen Vertiefungen 406, 408 von Hülse 431, 431' und Achse 432. Da die Hülse 431, 431' aus einem Material gebildet ist, das sich von dem zur Bildung der Achse 432 herangezogenen Material unterscheidet, zeigt die Hülse eine mehr plastische Verformung auf, während die Achse eine mehr elastische Verformung aufzeigt. Als Ergebnis zeigt die Achse 432 eine größere Rückfederung als die Hülse 431, 431', während des Vertiefungsformprozesses, was zur Schaffung des ausreichenden Kontaktes zwischen der Hülse und der Achse beiträgt. Es soll jedoch verstanden werden, dass das Ausmaß der Vorlast oder Kompression, die von den jeweils zueinander passenden Vertiefungen 406, 408 von Hülse 431, 431' und Achse 432 aufgezeigt wird, von der Formänderungsfestigkeit der zur Bildung der Hülse und der Achse verwendeten Materialien abhängt, wie auch von der relativen Dicke der Hülse und der Achse. Daher kann durch Änderung der Materialtypen, die für Hülse 431, 431' und Achse 432 wie auch durch Veränderung der jeweiligen Dicke die Achse-zu-Träger-Verbindung 405 eingestellt werden, um eine erhöhte oder verminderte Vorlast oder Kompression an den Vertiefungen 406, 408 zu schaffen, um den ausreichenden Kontakt der Achse-zu-Träger-Verbindung zu optimieren. Bevorzugt werden auch Restspannungen an jedem der zueinander passenden Paare der jeweiligen Vertiefungen 406, 408 von Hülse 431, 431' und Achse 432 geschaffen, als ein Ergebnis des Formprozesses. Diese Restspannungen tragen ebenfalls zur Schaffung des ausreichenden Kontakts bei und zur Reaktion auf Lasten, denen das Achsen-/Aufhängesystem 410 während der Operation des Schwerlastfahrzeuges ausgesetzt ist. Verpressen, wie oben beschrieben, kann ebenfalls für einen ausreichenden Kontakt an der Verbindung von Hülse und Achse beitragen.
  • Es wird weiter in Erwägung gezogen, dass ein Klebstoff optional auf die inneren Flächen der Hülse 431, 431' oder auf die äußere Fläche der Achse 432 an dem Hülse-zu-Achse-Interface aufgebracht wird, vor der Bildung der Vertiefungen 406, 408. Da die Achse-zu-Träger-Verbindung 405 der vorliegenden Erfindung ein direktes Schweißen auf Achse 432 eliminiert und die Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften, die mit derartigen Schweißungen einhergehen, eliminiert, kann die Dauerhaftigkeit der Achse verbessert werden, wodurch die Dauerhaftigkeit der Achse-zu-Träger-Verbindung 405 verbessert wird.
  • Es wird in Erwägung gezogen, dass andere Formen, Größen, Anzahlen und Anordnungen von Vertiefungen 406, 408 ebenfalls ohne Änderung des Gesamtkonzepts der vorliegenden Erfindung herangezogen werden könnten.
  • Die Art, in welcher die Achse-zu-Träger-Verbindung 405 gebildet ist, eliminiert Toleranzprobleme bezüglich der Ausrichtung der jeweils in Hülse 431, 431' und Achse 432 gebildeten Vertiefungen 406, 408, da jedes der zueinander passenden Paare von Vertiefungen simultan in der Hülse und der Achse gebildet wird.
  • Eine Achse-zu-Träger-Verbindung einer vierten bevorzugten Ausführungsform ist generell als 505 in den 16 bis 16C gezeigt, eingebaut in ein Tandem-Achsen/Aufhängesystem 510. Das Tandem-Achsen-/Aufhängesystem 510 ist ein Achsen-/Aufhängesystem vom Typ einer Balkenfeder, die den Fachleuten in der Technik generell gut bekannt ist. Das Tandem-Achsen/Aufhängesystem 510 umfasst ein Paar von Aufhängeanordnungen 514, von denen eine generell ein Spiegelbild der anderen ist. Aus Klarheitsgründen wird unten nur die fahrerseitige Aufhängeanordnung 514 beschrieben.
  • Mit spezifischer Referenz auf die 16 und 16A umfasst die fahrerseitige Aufhängeanordnung 514 eine Balkenfeder 518. Balkenfeder 518 ist aus vertikal gestapelten Blättern 519 gebildet, die durch Bänder 521 und Federblatt U-Bolzenanordnung 522 zusammengehalten werden. Eine Stabilisierstange 590 ist an dem U-Bolzen 522 gesichert und erstreckt sich zwischen dem Paar der Aufhängeanordnungen 514. Ein Hänger 516 ist mit Stabilisierstange 590 verbunden und ist an den Hauptteilen (nicht gezeigt) des Schwerlastfahrzeugs (nicht gezeigt) angebracht. Die Balkenfeder 518 umfasst ein Vorderende (nicht gezeigt) und ein hinteres Ende 526. Das (nicht gezeigte) Vorderende und das hintere Ende 526 des Balkens 518 sind jeweils mit einer Achse 532 über vordere und hintere Achse-zu-Träger-Verbindungen 505 verbunden. Da vordere und hintere Achse-zu-Träger-Verbindungen 505 generell einander ähnlich sind, wird aus Klarheitsgründen nur die hintere Achse-zu-Träger-Verbindung hierein beschrieben. Spezifischer ist ein hinteres Ende 526 der Balkenfeder 518 sandwichartig zwischen einem oberen Bereich 570 und einem unteren Bereich 571 einer Federsitzanordnung 572 eingefügt. Der untere Bereich 571 der Federsitzanordnung 572 ist mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung 574 gebildet, in welche ein oberer Bereich einer Hülse 531 und der Achse 532 angeordnet sind. Die Hülse 531 sitzt in Ausnehmung 574 des unteren Bereichs 571 der Federsitzanordnung 572. Ein Paar von U-Bolzen 576 sind durch Paare der ausgerichteten Öffnungen (nicht gezeigt) angeordnet, welche im oberen und unteren Bereichen 570, 571 der Federsitzanordnung 572 gebildet sind und daran in einer Weise gesichert sind, die den Fachleuten in der Technik gut bekannt ist. U-Bolzen 576 dienen als zusätzliche Verstärkung für die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 der vorliegenden Erfindung, sind aber nicht dazu gedacht, eine Vorlast oder eine Kompression zwischen der Hülse 531 und Achse 532 zu schaffen, wie es für bestimmte Typen von Achsen-/Aufhängesystemen bekannter Technik der Fall ist. Eine Bremsspinne 509 ist nahe dem Ende der Achse 532 angebracht.
  • Gemäß einem primären Merkmal der vorliegenden Erfindung sind Hülse 531 und Achse 532 mit zueinander passenden Paaren von jeweiligen Vertiefungen 506 und 508 gebildet, wie in den 16 und 16A gezeigt ist. Spezifischer sind zueinander passende Paare von Vertiefungen 506, 508 in Hülse 531 und Achse 532 gebildet und um deren Umfang gleich beabstandet verteilt. Jedes zueinander passende Paar von Vertiefungen 506, 508 greift ineinander ein und dient als mechanische Verriegelung zwischen Hülse 531 und Achse 532. Es versteht sich, dass wenigstens ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen erforderlich ist, damit die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 der vorliegenden Erfindung richtig funktionieren kann, aber von einem bis fünf und ebenfalls mehr als sechs zueinander passende Paare von Vertiefungen könnten verwendet werden, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionsbereitschaft der vorliegenden Erfindung zu ändern. Zusätzlich zeigt wenigstens eines der sechs zueinander passenden Paare von Vertiefungen 506, 508 einen ausreichenden Kontakt, um ohne Schweißungen an Achse 532 auszukommen.
  • Die Hülse 531 ist ein generell rechteckig geformtes flaches Metallstück, das um Achse 532 in einer in der Technik bekannten Weise geformt ist. Eine (nicht gezeigte) Schweißung ist entlang der Ränder des Saums (nicht gezeigt) von Hülse 531 vorgesehen, um die Hülse um die Achse 532 herum anzuordnen. Es versteht sich, dass Hülse 531 ebenfalls aus einem Rohr mit einem Innendurchmesser gebildet sein könnte, der gleich oder etwas größer ist als der Außendurchmesser der Achse 532. In einem derartigen Fall wird das Hülsenrohr 531 auf Größe zugeschnitten und dann über das Ende der Achse 532 gleitaufgesetzt. Die Hülse 531 ist optional auf Achse 532 verpreßt oder aufgequetscht durch eine Pressvorrichtung (swaging device), wie sie in der Technik gut bekannt ist, wobei ausreichend Kontakt zwischen der Hülse und der Achse geschaffen wird. Sechs zueinander passende Paare von Vertiefungen 506 und 508 sind jeweilig plastisch in Hülse 531 und Achse 532 gebildet, durch eine Presse. Spezifischer werden Hülse 531 und Achse 532 in eine Presse (nicht gezeigt) platziert, welche einen Stift (nicht gezeigt) aufweist, wodurch der Stift in die äußere Fläche der Hülse und der Achse durch die Presse eingedrückt wird und dann zurückgezogen wird, wodurch jedes zueinander passende Paar von Vertiefungen 506, 508 jeweils in Hülse und Achse gebildet wird. Achse 532 ist einer in der Technik gut bekannten Weise gestützt, so dass die Achse während der Bildung der Vertiefungen nicht kollabiert.
  • Nachdem die Vertiefungen 506, 508 jeweils in Hülse 531 und Achse 532 gebildet worden sind, wird die Achse in die halbkreisförmige Ausnehmung 574 eingelegt, die in dem unteren Bereich 571 der Federsitzanordnung 572 gebildet ist. Auf diese Weise wird die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 gebildet, ohne die Hülse 531 oder die Federsitzanordnung 572 an Achse 532 anzuschweißen, wodurch eine Achse-zu-Träger-Verbindung geschaffen wird, bei der die Achse frei von Schweißungen ist.
  • Wendet man sich nun den 16B, 16C zu, ist die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 der vorliegenden Erfindung gezeigt unter Verwendung einer alternativen Achsenhülse 531' mit einem sich nach innen erstreckenden Bereich 533 zur Anbringung eines Bremssystems 528. Die Hülse 531' umfasst sechs transversal ausgerichtete Reihen von zwei zueinander passenden Vertiefungen 506 und 508, die jeweils plastisch in der Hülse 531' und Achse 532 durch eine Presse wie oben beschrieben geformt sind.
  • Wie oben bei der detaillierten Beschreibung der Achse-zu-Träger-Verbindung 505 der vorliegenden Erfindung angegeben, resultiert die Achse-zu-Träger-Verbindung in einer mechanischen Verriegelung und einem ausreichenden Kontakt von Hülse 531, 531' zur Achse 532, die frei von Verschweißungen oder zusätzlichen mechanischen Befestigungsmitteln ist. Spezifischer schafft die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 der vorliegenden Erfindung einen ausreichenden Kontakt zwischen wenigstens einer der und vorzugsweise aller der zueinander passenden Paare von jeweiligen Vertiefungen 506, 508 der Hülse 531, 531' und Achse 532, um eine Dauerhaftigkeit und Festigkeit der Verbindung zwischen Hülse und Achse bereitzustellen. Bevorzugt schafft der Kontakt eine Vorlast oder Kompression an den jeweiligen Vertiefungen 506, 508 von Hülse 531, 531' und Achse 532. Da die Hülse 531, 531' aus einem Material gebildet ist, das sich von dem zur Bildung der Achse 532 herangezogenen Material unterscheidet, zeigt die Hülse eine mehr plastische Verformung, während die Achse eine mehr elastische Verformung zeigt. Als Ergebnis zeigt die Achse 532 eine größere Rückfederung als die Hülse 531, 531' während des Vertiefungsformprozesses, was zur Schaffung des ausreichenden Kontaktes zwischen der Hülse und der Achse beiträgt. Es versteht sich jedoch, dass das Ausmaß der Vorlast oder Kompression, die von den jeweils zueinander passenden Vertiefungen 506, 508 von Hülse 531, 531' und Achse 532 aufgezeigt wird, von der Formänderungsfestigkeit der zur Bildung der Hülse und der Achse verwendeten Materialien abhängt, wie auch von der relativen Dicke der Hülse und der Achse. Daher kann durch Änderung der Materialtypen, die für Hülse 531, 531' und Achse 532 verwendet werden, wie auch durch Veränderung der jeweiligen Dicke die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 eingestellt werden, um eine erhöhte oder verminderte Vorlast oder Kompression an den Vertiefungen 506, 508 zu schaffen, um den ausreichenden Kontakt der Achse-zu-Träger-Verbindungen zu optimieren. Bevorzugt werden auch Restspannungen an jedem der zueinander passenden Paare der jeweiligen Vertiefungen 506, 508 von Hülse 531, 531' und Achse 532 geschaffen, als ein Ergebnis des Formprozesses. Diese Restspannungen tragen ebenfalls zur Schaffung des ausreichenden Kontakts bei und zur Reaktion auf Lasten, denen das Achsen-/Aufhängesystem 510 während der Operation des Schwerlastfahrzeuges ausgesetzt ist. Verpressen, wie oben beschrieben, kann ebenfalls zu einem ausreichenden Kontakt der Verbindung von Hülse und Achse beitragen.
  • Es wird weiter in Erwägung gezogen, dass ein Klebstoff optional auf die inneren Flächen 531, 531' oder auf die äußere Fläche der Achse 532 an dem Hülse-zu-Achse-Interface aufgebracht wird, vor der Bildung der Vertiefungen 506, 508. Da die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 der vorliegenden Erfindung ein direktes Schweißen auf Achse 532 eliminiert und die Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften, die mit derartigen Schweißungen einhergehen, eliminiert, kann die Dauerhaftigkeit der Achse verbessert werden, wodurch die Dauerhaftigkeit der Achse-zu-Träger-Verbindung 505 verbessert wird.
  • Es wird in Erwägung gezogen, dass andere Formen, Größen, Anzahlen und Anordnungen von Vertiefungen 506, 508 ebenfalls ohne Änderung des Gesamtkonzepts der vorliegenden Erfindung herangezogen werden könnten.
  • Die Art, in welcher die Achse-zu-Träger-Verbindung 505 gebildet ist, eliminiert Toleranzprobleme bezüglich der Ausrichtung der jeweiligen in Hülse 531, 531' und Achse 532 gebildeten Vertiefungen 506, 508, da jedes der zueinander passenden Paare von Vertiefungen simultan in der Hülse und Achse gebildet wird.
  • Eine Achse-zu-Träger-Verbindung einer fünften bevorzugten Ausführungsform ist generell als 605 in den 17–18 gezeigt, eingebaut in ein Tandem-Achsen-/Aufhängesystem 610. Tandem-Achsen-/Aufhängesystem 610 ist ein Achsen-/Aufhängungssystem vom Typ einer Balkenfeder, das generell den Fachleuten in der Technik gut bekannt ist. Das Tandem-Achsen-/Aufhängesystem umfasst ein Paar von Aufhängeanordnungen 614, von denen generell die eine Spiegelbild der anderen ist. Aus Klarheitsgründen wird unten nur die fahrerseitige Aufhängeanordnung 614 beschrieben.
  • Die fahrerseitige Aufhängeanordnung 614 weist eine Balkenfeder 618 auf. Die Balkenfeder 618 ist aus vertikal gestapelten Blättern 619 gebildet, welche durch Bänder 621 und eine Blattfeder-U-Bolzenanordnung 622 zusammengeschlossen sind. Eine Stabilisierungsstange 690 ist an U-Bolzen 622 angeschlossen und erstreckt sich zwischen dem Paar der Aufhängeanordnungen 614. Ein Hänger 616 ist mit Stabilisierungsstange 690 verbunden und ist an den (nicht gezeigten) Hauptteilen des Schwerlastfahrzeugs (nicht gezeigt) angebracht. Balkenfeder 618 umfasst ein (nichts gezeigtes) Vorderende und ein hinteres Ende 626. Vorderende (nicht gezeigt) und hinteres Ende 626 des Balkens 618 sind jeweils über vordere und hintere Achse-zu-Balken(Träger)-Verbindungen 605 mit einer Achse 632 verbunden. Da die vordere und hintere Achse-zu-Träger-Verbindung 605 generell einander ähnlich sind, wird aus Klarheitsgründen nur die hintere Achse-zu-Träger-Verbindung hierin beschrieben. Spezieller ist ein hinteres Ende 626 der Balkenfeder sandwichartig zwischen einem oberen Bereich 670 und einem unteren Bereich 671 einer Federsitzanordnung 672 angeordnet. Der untere Bereich 671 der Federsitzanordnung 672 ist mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung 674 gebildet (18), in welcher ein oberer Bereich einer Hülse 631 und Achse 632 angeordnet sind. Die Hülse 631 sitzt in Ausnehmung 674 des unteren Bereichs 671 der Federsitzanordnung 672 und erstreckt sich entlang Achse 632 nach innen. Ein Paar von U-Bolzen 676 (nur einer gezeigt) ist durch Paare von ausgerichteten Öffnungen (nicht gezeigt) angeordnet, die in oberen und unteren Bereichen 670, 671 der Federsitzanordnung 672 gebildet sind und daran in einer den Fachleuten in der Technik gut bekannten Weise gesichert sind. Die U-Bolzen 676 dienen als eine zusätzliche Verstärkung für die Achse-zu-Träger-Verbindung 605 der vorliegenden Erfindung, sind jedoch nicht dazu gedacht, eine Vorlast oder Kompression zwischen Hülse 631 und Achse 632 zu schaffen, wie es bei bestimmten Typen von Achsen-/Aufhängesystemen der bekannten Technik der Fall ist. Eine Bremsspinne 609 ist benachbart des Endes der Achse 632 befestigt. Ein Bremssystem 628 ist an Hülse 631 in einer Weise befestigt, die den Fachleuten in der Technik gut bekannt ist, wie etwa durch Schweißen.
  • Gemäß einem der primären Merkmale der vorliegenden Erfindung sind Hülse 631 und Achse 632 mit zueinander passenden Paaren jeweiliger Vertiefungen 606 und 608 gebildet. Spezifischer sind bei der Achse-zu-Träger-Verbindung 605 der fünften bevorzugten Ausführungsform sechs zueinander passende Paare von Vertiefungen 606, 608 gleichmäßig voneinander beabstandet um den Umfang der Hülse 631 und der Achse 632 vorgesehen. Jedes zueinander passende Paar von Vertiefungen 606, 608 greift ineinander ein und dient als mechanische Verriegelung zwischen der Hülse 631 und der Achse 632. Es versteht sich, dass wenigstens ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen erforderlich ist, damit die Achse-zu-Träger-Verbindung 605 der vorliegenden Erfindung richtig funktionieren kann, aber von einer bis fünf und ebenfalls mehr als sechs zueinander passenden Paaren von Vertiefungen könnten ebenfalls verwendet werden, ohne das Gesamtkonzept der vorliegenden Erfindung zu ändern. Zusätzlich weist wenigstens eines der zueinander passenden Paare von Vertiefungen 606, 608 einen ausreichenden Kontakt auf, um Schweißungen an Achse 632 zu vermeiden.
  • Die Hülse 631 ist generell ein rechteckig geformtes flaches Metallstück, das um die Achse 632 in einer in der Technik gut bekannten Weise geformt ist. Eine (nicht gezeigte) Schweißung wird entlang den Rändern des Saums (nicht gezeigt) der Hülse 631 platziert, um die Hülse um die Achse 632 herum anzuordnen. Es versteht sich, dass die Hülse 631 ebenfalls aus einem Rohr mit einem Innendurchmesser geformt sein könnte, der gleich oder etwas größer ist als der Außendurchmesser der Achse 632. In einem derartigen Fall ist das Hülsenrohr 631 auf Größe zugeschnitten und dann auf das Ende der Achse 632 gleitaufgesetzt. Die Hülse 631 ist optional auf Achse 632 verpresst oder aufgequetscht durch eine Pressvorrichtung, wie sie in der Technik bekannt ist, wobei ausreichend Kontakt zwischen der Hülse und der Achse geschaffen wird. Sechs zueinander passende Paare von jeweiligen Vertiefungen 606 und 608 werden plastisch in Hülse 631 und Achse 632 geformt, durch eine Presse. Spezifischer werden Hülse 631 und Achse 632 in eine (nicht gezeigte) Presse gegeben, die einen Stift (nicht gezeigt) aufweist, wodurch der Stift von der Presse in die äußere Fläche der Hülse und der Achse gedrückt wird und dann zurückgezogen wird, und dadurch wird jedes zueinander passende Paar jeweiliger Vertiefungen 606, 608 in der Hülse und der Achse gebildet. Spezifischer wird ein erstes zueinander passendes Paar jeweiliger Vertiefungen 606, 608 simultan in Hülse 631 und Achse 632 gebildet. Dann wird ein zweites zueinander passendes Paar jeweiliger Vertiefungen 606, 608 gleichzeitig in Hülse 631 und Achse 632 gebildet, usw., bis alle sechs zueinander passenden Paare von Vertiefungen in der Hülse und der Achse gebildet sind. Die Achse 632 ist in einer in der Technik generell gut bekannten Weise gestützt, so dass die Achse bei der Bildung der Vertiefung nicht kollabiert.
  • Nachdem die Vertiefungen 606, 608 jeweilig in Hülse 631 und Achse 632 gebildet worden sind, wird die Achse in die halbkreisförmige Ausnehmung 674 angeordnet, die am unteren Bereich 671 der Federsitzanordnung 672 gebildet ist. Ein an dem unteren Bereich der Federsitzanordnung 671 gebildeter, sich nach unten erstreckender Vorsprung 680 greift passend in die oberste Vertiefung 606 der Hülse 631 ein. Auf diese Weise wird die Achse-zu-Träger-Verbindung 605 ohne ein Schweißen der Hülse 631 oder der Federsitzanordnung 672 an Achse 632 gebildet, wodurch eine Achse-zu-Träger-Verbindung geschaffen wird, bei der die Achse frei von Schweißungen ist.
  • Wie oben bei der detaillierten Beschreibung der Achse-zu-Träger-Verbindung 605 der vorliegenden Erfindung dargelegt ist, resultiert die Achse-zu-Träger-Verbindung in einer mechanischen Verriegelung mit einem ausreichenden Kontakt von Hülse 631 zu Achse 632, welche frei von Schweißungen oder zusätzlichen mechanischen Befestigungsmitteln ist. Spezifischer schafft die Achse-zu-Träger-Verbindung 605 der vorliegenden Erfindung einen ausreichenden Kontakt zwischen wenigstens einem und bevorzugt allen der sechs zueinander passenden Paare jeweiliger Vertiefungen 606, 608 von Hülse 631 und Achse 632, um eine Dauerhaftigkeit und Festigkeit der Verbindung zwischen Hülse und Achse bereitzustellen. Bevorzugt schafft der Kontakt eine Vorlast oder Kompression an den jeweiligen Vertiefungen 606, 608 von Hülse 631 und Achse 632. Da die Hülse 631 aus einem Material gebildet ist, das sich von dem zur Bildung der Achse 632 herangezogenen Material unterscheidet, zeigt die Hülse eine mehr plastische Verformung, während die Achse eine mehr elastische Verformung zeigt. Daher zeigt die Achse 632 eine größere Rückfederung als die Hülse 632 während des Formbildungsprozesses, was bei der Schaffung des ausreichenden Kontakts zwischen der Hülse und der Achse hilft. Es versteht sich, dass das Ausmaß der Vorlast oder Kompression, die von den jeweiligen zueinander passenden Paaren von Vertiefungen 606, 608 von Hülse 631 und Achse 632 aufgezeigt wird, von der Formänderungsfestigkeit des bei der Bildung von Hülse und Achse verwendeten Materials abhängt, wie auch von der relativen Dicke der Hülse und der Achse. Dadurch kann durch Änderung des für die Hülse 631 und die Achse 632 verwendeten Materialtyps wie auch durch Variation der jeweiligen Dicke die Achse-zu-Träger-Verbindung eingestellt werden, um eine erhöhte oder verminderte Vorlast oder Kompression an den Vertiefungen 606, 608 zu schaffen, um den ausreichenden Kontakt der Achse-zu-Träger-Verbindung zu optimieren. Restspannungen werden bevorzugt ebenfalls an wenigstens einer der sechs zueinander passenden Vertiefungen 606, 608 der Hülse 631 und Achse 632 gebildet, als Ergebnis des Formbildungsprozesses. Diese Restspannungen tragen ebenfalls zu dem ausreichenden Kontakt bei und zur Reaktion auf Lasten, denen das Achsen-/Aufhängesystem 610 während der Operation des Schwerlastfahrzeugs ausgesetzt ist. Verpressen (Swaging), wie oben beschrieben, kann ebenfalls zum ausreichenden Kontakt an der Verbindung zwischen Hülse und Achse beitragen.
  • Es wird weiter in Erwägung gezogen, dass ein Klebstoff optional auf die innere Fläche der Hülse 631 oder die äußere Fläche der Achse 632 an dem Hülse-zu-Achse-Interface vor der Bildung der Vertiefungen 606, 608 aufgebracht wird. Da die Achse-zu-Träger-Verbindung 605 der vorliegenden Erfindung ein direktes Schweißen auf Achse 632 eliminiert und die Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften, die mit derartigen Schweißungen einhergehen, eliminiert, kann die Dauerhaftigkeit der Achse verbessert werde, wodurch die Dauerhaftigkeit der Achse-zu-Träger-Verbindung 605 verbessert wird.
  • Es wird in Erwägung gezogen, dass andere Formen, Größen, Anzahlen und Anordnungen von Vertiefungen 606, 608 ebenfalls ohne Änderung des Gesamtkonzepts der vorliegenden Erfindung herangezogen werden könnten.
  • Die Art, in welcher die Achse-zu-Träger-Verbindung 605 gebildet ist, eliminiert Toleranzprobleme bezüglich der Ausrichtung der jeweiligen in Hülse 631 und Achse 632 gebildeten Vertiefungen 606, 608, da jedes der zueinander passenden Paare von Vertiefungen simultan in der Hülse und der Achse gebildet wird.
  • Die Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung überwinden die Typen der potentiellen Probleme, welche mit Achse-zu-Träger-Verbindung 105 der bekannten Technik verbunden sind, da die Hülse 131 oder andere ähnliche Funktionsstrukturen direkt auf Achse 132 bei Hülsenfenster 133F, R oder anderen Stellen geschweißt ist, was potentiell erhebliche Spannungserhöhungsursachen und Änderungen lokaler mechanischer Eigenschaften in der Achse schaffen kann, wie generell in der Technik gut bekannt ist. Diese Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaft kann wiederum die Lebensdauer von Achse 132 verringern.
  • Die Achse-zu-Träger-Verbindung 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung überwindet die mit den Achse-zu-Träger-Verbindungen der Technik in Verbindung stehenden potentiellen Probleme durch Eliminierung aller Schweißungen auf Achsen 232, 232, 432, 532, 632, jeweilig, und die dadurch bedingte Herstellung einer mechanischen Verriegelung, welche alle Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften in der Achse, die wie oben beschrieben durch Schweißungen verursacht werden, eliminiert. Weiter erhöht die Achse-zu-Träger-Verbindung 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung die Dauerhaftigkeit der Achsen 232, 332, 432, 532, 632, indem Direktschweißungen auf der Achse vermieden werden, wodurch die Lebensdauer und Dauerhaftigkeit der Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 verbessert wird. Es ist ebenfalls möglich, dass durch Eliminierung von Direktschweißungen auf Achse 232, 332, 432, 532, 632 und das Eliminieren von mit derartigen Schweißungen einhergehenden Spannungserhöhungsursachen und Änderungen der lokalen mechanischen Eigenschaften die Dicke der Achse potentiell für gewisse Anwendungen verringert werden kann, wodurch potentiell Gewichtseinsparungen in dem Achsen-/Aufhängesystem erlaubt werden.
  • Zudem resultiert die Achse-zu-Träger-Verbindung 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung in einer mechanischen Verriegelung der Hülse mit der Achse, die frei von Schweißungen oder anderen mechanischen Befestigungsmitteln ist. Spezifischer verhindert die Achse-zu-Träger-Verbindung 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung generell eine Drehung und eine seitliche Bewegung von Achse und Hülse relativ zueinander und schafft ebenfalls einen ausreichenden Kontakt zwischen wenigstens einem und bevorzugt allen der zueinander passenden Paare jeweiliger Vertiefungen auf Hülse und der Achse, um eine Dauerhaftigkeit und Festigkeit der Verbindung zwischen Hülse und Achse bereitzustellen. Bevorzugt schafft der ausreichende Kontakt eine Vorlast oder Kompression an wenigstens einer von und bevorzugt allen der Paare jeweilig in der Hülse und der Achse gebildeten zueinander passenden Vertiefungen. Da die Hülse aus einem unterschiedlichen Material gebildet ist als das Material, das zur Bildung der Achse herangezogen wird, zeigt die Hülse eine eher plastische Verformung, während die Achse eine eher elastische Verformung zeigt. Als Ergebnis zeigt die Achse während des Formbildungsprozesses eine höhere Rückfederung auf als die Hülse, was bei der Schaffung des ausreichenden Kontakts zwischen der Hülse und der Achse hilft. Es versteht sich, dass das Ausmaß der Vorlast oder Kompression, die von den jeweiligen Vertiefungen von Hülse und Achse gezeigt wird, von der Formänderungsfestigkeit des bei Bildung von Hülse und Achse herangezogenen Materials abhängt wie auch von der relativen Dicke von Hülse und Achse. Daher kann durch Änderung des für die Hülse und die Achse verwendeten Materialtyps wie auch durch Variieren der jeweiligen Dicke die Achse-zu-Träger-Verbindung 205, 305, 405, 505, 605 eingestellt werden, um eine erhöhte oder verringerte Vorlast oder Kompression an den Vertiefungen zu schaffen, um den ausreichenden Kontakt der Achse-zu-Träger-Verbindung zu optimieren. Bevorzugt werden ebenfalls Restspannungen an den zueinander passenden Paaren der jeweiligen Vertiefungen von Hülse und Achse als Ergebnis des Formbildungsprozesses geschaffen. Diese Restspannungen tragen ebenfalls zu dem ausreichenden Kontakt bei und zur Reaktion auf Lasten, denen das Achsen-/Aufhängesystem während der Betätigung des Schwerlastfahrzeugs ausgesetzt ist. In bestimmten Ausführungsformen kann Verpressen (Swaging) wie oben beschrieben ebenfalls zur Schaffung eines ausreichenden Kontakts an der Verbindung von Hülse und Achse beitragen.
  • Die Art, in welcher die Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 gebildet sind, vermeidet Toleranzprobleme bezüglich der Ausrichtung der zueinander passenden Paare von in der Hülse und der Achse gebildeten Vertiefungen, da jedes der zueinander passenden Paare von Vertiefungen simultan in der Hülse und der Achse gebildet wird. Spezifischer sind Strukturen und Verfahren der Technik unter Verwendung einer Vertiefung in der Achse herangezogen worden, aber im Vergleich und im Gegensatz verwenden diese eine separat gebildete ähnlich geformte Sphäre in der Achsensitzschelle, wobei die Schelle und die Achse nachfolgend zusammengebracht werden, so dass die Sphäre und die Vertiefung generell zueinander passen. Diese Strukturen und Verfahren der Technik schaffen jedoch Toleranzprobleme zwischen der Sphäre und der Vertiefung der separaten Komponenten, die in einer irregulären Einpassung oder Ausrichtung der Komponenten resultiert und einen nicht gleichförmigen Kontakt zwischen den Flächen der Sphäre und der Vertiefung der Schelle und der Achse. Diese Toleranzgesichtspunkte sind durch die Achse-zu-Träger-Verbindung 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung überwunden, bei welcher die zueinander passenden Paare von Vertiefungen in der Hülse und der Achse jeweilig gleichzeitig gebildet werden, wobei die Probleme hinsichtlich der irregulären Passung, Ausrichtungen und nicht gleichförmigen Kontakte vermieden werden.
  • Es wird in Erwägung gezogen, dass bevorzugte Ausführungsformen der Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 der Erfindung an Trucks, Zugmaschinen oder ähnlichen Schwerlastfahrzeugen verwendet werden, die eine oder mehr als eine Achse haben, ohne von dem Gesamtkonzept oder der Funktionalität der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es wird jedenfalls in Erwägung gezogen, dass Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindungen an Fahrzeugen verwendet werden können, welche Rahmen oder Sub-Rahmen haben, die beweglich oder unbeweglich sind, ohne das Gesamtkonzept der vorliegenden Erfindung zu ändern. Nochmals weiterhin wird in Erwägung gezogen, dass Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 nach bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für alle Typen von Airride Achsen-/Aufhängesystemdesigns vom führenden- und/oder Folgearmtyp verwendet werden, die in der Technik bekannt sind, ohne von dem Gesamtkonzept oder der Funktionalität der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel findet die vorliegende Erfindung Anwendung in Trägern (Balken) oder Armen, die aus anderen Materialien wie Stahl hergestellt sind, wie etwa aus Aluminium, anderen Metallen, Metalllegierungen, Kompositen und/oder Kombinationen von diesen. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 nach bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für Achsen-/Aufhängesysteme verwendet werden können, die entweder einen Overslung/Obenanbringungsaufbau oder einen Underslung/Untenanbringungsaufbau aufweisen, ohne vom Gesamtkonzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung findet ebenfalls Anwendung für Träger (Balken) oder Arme mit unterschiedlichen Gestaltungen und/oder Konfigurationen als diejenigen, die hier gezeigt und beschrieben werden, wie etwa feste Träger, schellenartige Träger, Auslegerstrukturen, sich überschneidende Platten, Balkenfedern und Parallelplatten. Die vorliegende Erfindung findet ebenfalls Anwendung in Zwischenstrukturen wie etwa Federsitzen. Es wird nochmals weiter in Betracht gezogen, dass bevorzugte Ausführungsformen der Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit Achsen und Hülsen verwendet werden können, die verschiedenartige Wanddicken haben, unterschiedliche Formen, und die aus unterschiedlichen Materialien gebildet oder hergestellt sind, ohne von dem Gesamtkonzept oder der Funktionalität der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass bevorzugte Ausführungsformen von Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, unter Verwendung einer Hülse, die von allgemein rechteckiger flacher Form ist, wobei die Hülse um die Achse herum geformt ist und die Enden der Hülse mechanisch aneinander um die Achse gesichert sind durch Zwischenverriegelungstabs oder andere solche mechanischen Verriegelungseinrichtungen, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 als bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können in Verbindung mit anderen Typen als Airride steife Balkentyp Achsen-/Aufhängesysteme wie etwa diejenigen unter Verwendung von U-Bolzen, U-Bolzen Klammern/Achssitzen und ähnliches und anderen Achse-zu-Träger-Verbindungen wie diejenige, die in US-Patentanmeldung Nr. 12/91,240, angemeldet am 26. Oktober 2010, gezeigt ist, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern. Es wird weiterhin in Betracht gezogen, dass bevorzugte Ausführungsformen der Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 305, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten mit anderen Typen von Achsen-/Aufhängesystemen, so etwa Mittenaufhängung, Vier-Federaufleger oder Tandem-Achsen-/Aufhängesysteme oder diejenigen, die Blattfedern verwenden, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern. Es wird nochmals weiter in Betracht gezogen, dass Vertiefungen, 206, 308, 306, 308, 406, 408, 506, 508 und 606, 608, die jeweilig in Hülsen 231, 331, 431, 431', 531, 531', 631 und Achsen 232, 332, 432, 532, 632 gebildet sind, kreisförmig geformt sein können wie bei 706 in 20 gezeigt, länglich oder ovalförmig wie bei 806 in 19 dargelegt, die rund geformt sein könnten und miteinander gepaart sein könnten wie bei 906 in 21 gezeigt, oder andere Formen, Größen und Anordnungen aufweisen könnten einschließlich Kombinationen eines oder mehrerer der oben dargestellten Beispiele, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass zueinander passende Paare von Vertiefungen 206, 308, 306, 308, 406, 408, 506, 508 und 606, 608, die jeweilig in Hülsen 231, 331, 431, 431', 531, 531', 631 und Achsen 232, 332, 432, 532, 632 gebildet sind, geformt werden könnten als ein zueinander passendes Paar zu einer Zeit, mehr als ein zueinander passendes Paar zu einer Zeit, oder selbst alle zugleich, ohne vom Gesamtkonzept oder der Funktionalität der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es wird nochmals weiter in Erwägung gezogen, dass das Aufpressen der Achsenhülsen 231, 431, 431', 531, 531', 631 ebenfalls in Verbindung mit anderen Typen von Achsenhülsen verwendet werden könnten, einschließlich Achshülsen der bekannten Technik mit Fenstern mit oder ohne Schweißungen oder anderen Befestigungsmitteln, ohne vom Gesamtkonzept oder der Funktionalität der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es wird nochmals weiter in Erwägung gezogen, dass Achsenhülsen 231, 431, 431', 531, 531', 631 und Achsen 232, 432, 532, 632 von bevorzugten Ausführungsformen der Achse-zu-Träger-Verbindungen 205, 405, 505, 605 der vorliegenden Erfindung simultan verpresst und mit Vertiefungen 206, 208, 406, 408, 506, 508 und 606, 608 gebildet werden könnten, ohne das Gesamtkonzept oder die Funktionalität der vorliegenden Erfindung zu ändern.
  • Demgemäß ist die Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung einfach, liefert eine effektive, sichere, kostengünstige und effiziente Struktur und ein Verfahren, welches die zuvor aufgelisteten Ziele erreicht, sorgt für eine Meidung von Schwierigkeiten, die mit herkömmlichen Achse-zu-Träger-Verbindungen auftreten und löst Probleme und erzielt neue Resultate in der Technik.
  • In der vorangegangenen Beschreibung sind gewisse Ausdrücke verwendet worden aus Gründen der knappen Darstellung, der Klarheit und zum Verständnis, aber keine unnötigen Einschränkungen sind daraus abzuleiten über die Erfordernisse der Technik hinaus, da derartige Terme lediglich zu beschreibenden Zwecken verwendet wurden und dazu gedacht sind, breit ausgelegt zu werden.
  • Darüber hinaus ist die Beschreibung und die Darstellung der Erfindung im Wege von Beispielen gegeben, und der Umfang der Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen genauen Details eingeschränkt.
  • Nach der nunmehr erfolgten Beschreibung der Merkmale, Feststellungen und Prinzipien der Erfindung sind die Art, in welcher die Achse-zu-Träger-Verbindung der vorliegenden Erfindung verwendet wird und installiert wird, die Eigenschaften des Aufbaus, der Anordnung und der Verfahrensschritte und der vorteilhaften, neuen und nützlichen Ergebnisse dargelegt; die neuen und nützlichen Strukturen, Vorrichtungen, Elemente, Anordnungen, Verfahren, Teile und Kombinationen sind in den nachstehenden Ansprüchen angegeben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5366237 [0007]

Claims (21)

  1. Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Achsen-/Aufhängesystem, aufweisend: a) eine mit wenigstens einer Vertiefung gebildete Achse; und b) eine mit wenigstens einer Vertiefung gebildete Hülse, wobei die Hülse wenigstens teilweise um die Achse herum angeordnet ist, die wenigstens eine Achsenvertiefung passend in die wenigstens eine Hülsenvertiefung eingreift, um ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen zur Befestigung der Achse an der Hülse zu bilden, und wobei die Hülse unbeweglich an einer Aufhängeanordnung des Achsen-/Aufhängesystems angebracht ist.
  2. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 1, bei der das zueinander passende Paar von Vertiefungen eine schweißfreie mechanische Verriegelung bildet, die eine Vorlast oder Kompression zwischen der Hülsenvertiefung und der Achsenvertiefung aufzeigt.
  3. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 1, bei der die wenigstens eine Hülsenvertiefung acht Hülsenvertiefungen aufweist und die wenigstens eine Achsenvertiefung acht Achsenvertiefungen aufweist, wobei jede der acht Hülsenvertiefungen passend in eine jeweilige der acht Achsenvertiefungen eingreift, um acht zueinander passende Paare von Vertiefungen zu bilden.
  4. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 3, bei der die acht zueinander passenden Paare von Vertiefungen beabstandet um die Hülse und die Achse herum angeordnet sind.
  5. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 3, bei der die acht zueinander passenden Paare von Vertiefungen in zwei Reihen beabstandet um die Hülse und die Achse herum angeordnet sind.
  6. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 3, bei der die acht zueinander passenden Paare von Vertiefungen in zwei gegeneinander versetzt angeordneten Reihen um die Hülse und die Achse herum angeordnet sind.
  7. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 1, bei der die Hülse auf die Achse gepresst, gequetscht oder gecrimpt ist.
  8. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 1, bei der die wenigstens eine Hülsenvertiefung und die wenigstens eine Achsenvertiefung generell kreisförmig sind.
  9. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 1, bei der die wenigstens eine Hülsenvertiefung und die wenigstens eine Achsenvertiefung generell länglich sind.
  10. Achse-zu-Träger-Verbindung nach Anspruch 1, bei der ein Klebstoff zwischen der Hülse und der Achse aufgebracht ist.
  11. Achse-zu-Träger-Verbindung für ein Achsen-/Aufhängesystem, aufweisend: a) eine Achse; und b) eine Hülse, die wenigstens teilweise um die Achse angeordnet ist, wobei die Hülse auf die Achse gepresst, gequetscht oder gecrimpt wird und wobei die Hülse in unbeweglicher Weise an einer Aufhängeanordnung des Achsen-/Aufhängesystems angebracht ist.
  12. Achsen-/Aufhängesystem, das eine Aufhängeanordnung (414, 514, 614) aufweist, mit einer Achse-zu-Träger-Verbindung, aufweisend: a) eine mit wenigstens einer Vertiefung (408, 508, 608) gebildete Achse (432, 532, 632), b) eine mit wenigstens einer Vertiefung (406, 506, 606) gebildete Hülse (431', 531', 631), wobei die Hülse wenigstens teilweise um die Achse herum angeordnet ist, die wenigstens eine Achsenvertiefung passend in die wenigstens eine Hülsenvertiefung eingreift, um ein zueinander passendes Paar von Vertiefungen zur Befestigung der Achse an der Hülse zu bilden, und c) ein an der Hülse befestigtes Bremssystem (428, 528, 628).
  13. Achsen-/Aufhängesystem nach Anspruch 12, bei dem das wenigstens eine zueinander passende Paar von Vertiefungen die Hülse an der Achse durch Kontakt mit einer Vorlast zwischen der Achsenvertiefung und der Hülsenvertiefung des wenigstens einen zueinander passenden Paares von Vertiefungen befestigt.
  14. Achsen-/Aufhängesystem nach Anspruch 12, bei dem die Hülse nicht an die Achse geschweißt ist.
  15. Achsen-/Aufhängesystem nach Anspruch 12, bei dem das Bremssystem (428, 528, 628) an die Hülse geschweißt ist.
  16. Achsen-/Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem die wenigstens eine Hülsenvertiefung und die wenigstens eine Achsenvertiefung generell kreisförmig sind.
  17. Achsen-/Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem eine Mehrzahl zueinander passender Paare von Vertiefungen vorgesehen ist.
  18. Achsen-/Aufhängesystem nach Anspruch 17, bei dem die zueinander passenden Paare von Vertiefungen generell beabstandet um die Hülse herum angeordnet sind.
  19. Achsen-/Aufhängesystem nach Anspruch 12, bei dem die wenigstens eine Hülsenvertiefung und die wenigstens eine Achsenvertiefung generell länglich sind.
  20. Achsen-/Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei dem die Hülse auf die Achse gepresst, gequetscht oder gecrimpt ist.
  21. Achsen-/Aufhängesystem nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei dem ein Klebstoff zwischen der Hülse und der Achse aufgebracht ist.
DE202011110639.3U 2010-09-30 2011-09-29 Achse-zu-Träger-Verbindung für Schwerlastfahrzeuge Expired - Lifetime DE202011110639U1 (de)

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R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R207 Utility model specification
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R071 Expiry of right