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Die Erfindung bezieht sich auf den Bereich der luftgefederten Radachsaufhängungen, die üblicherweise an Nutzfahrzeugen wie Lastkraftwagen, Anhängern oder Sattelaufliegern angewendet werden.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Achslagerelement gemäß der Präambel von Anspruch 1.
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Radachsaufhängungen mit Achsklemmvorrichtungen einschließlich eines Achslagerelements sind in der Technik gut bekannt. Die Aufhängung besteht aus einem Längslenker, einem Achslagerelement und einem Achskörper, die mit Hilfe der Spannvorrichtung fest miteinander verspannt werden, wobei in Eingriffsbereichen die Reibungskraft den Achskörper am Längslenker fixieren soll. Die Reibungskraft allein reicht jedoch in der Regel nicht aus, um den dynamisch belasteten Längslenker und das Achslagerelement vollständig zusammenzuhalten, was zu einer Verschiebung des Achslagerelements (und damit des Achskörpers) gegenüber dem Längslenker führen kann. Diese Verschiebung ist unerwünscht, weil sie zu einer Verlagerung des Achskörpers gegenüber den Längslenkern führt, was zu einem starken Verschleiß von Reifen und Komponente und sogar zum Ausfall von Komponente führen kann. Deshalb wird bei solchen Klemmanordnungen häufig eine Verriegelung, insbesondere eine formschlüssige Verriegelung, zwischen dem Achslagerelement und dem Längslenker in Längs- und Querrichtung des Längslenkers verwendet. Dieses Verriegelungsmittel ist oft ein stiftähnliches Element, das am Achslagerelement befestigt und in einer Aussparung im Längslenker aufgenommen wird. Ein solches Element kann auch verwendet werden, um das Achslagerelement auf dem Längslenker zu positionieren.
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WO 2012/078031 zeigt eine Radachsaufhängung mit einem aus einer Schale bestehenden Achslagerelement. Eines der gezeigten Achslagerelement nimmt nur einen kleineren Teil des Umfangs des Achskörpers auf, wobei der Achskörper auch direkt am Längslenker angreift. Ein weiteres Achslagerelement dient als Dreipunktlager.
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WO 2019/108062 zeigt eine Radachsaufhängung mit einem Achslagerelement mit einem flachen vorderen Anlagebereich und einem hinteren Anlagebereich. Der vordere Anlagebereich besteht aus einer flachen Anlagefläche und der hintere Anlagebereich aus einer konischen Anlagefläche. Die beiden Anlagebereiche bilden ein Zweipunktlager.
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Die Erfindung hat zum Ziel, ein verbessertes Achslagerelement bereitzustellen.
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Dieses Ziel wird durch ein Achslagerelement für eine Radachsaufhängung erreicht, wobei das Achslagerelement dazu ausgelegt ist, zwischen einem Längslenker und einem Achskörper der Radachsaufhängung angeordnet zu werden. Dabei weist das Achslagerelement einen Körper mit einer konkaven Aussparung auf, die einen Achsensitz für den Achskörper bildet. Weiterhin weist das Achslagerelement Stützformationen auf, die dazu ausgebildet sind, das Achslagerelement gegenüber dem Längslenker abzustützen, wobei die Stützformationen mindestens eine vordere Stützformation und eine hintere Stützformation umfassen. Diese definieren eine vordere Anlagefläche bzw. eine hintere Anlagefläche, die in Longitudinalrichtung voneinander beabstandet sind, für einen Eingriff mit dem Längslenker. Die vordere Anlagefläche und die hintere Anlagefläche stellen primäre Anlageflächen dar, die in einem unbelasteten Zustand als Zweipunktlager in den Längslenker eingreifen. Gesehen in Richtung von der vorderen zur hinteren Stützformation sind zwischen den primären Anlageflächen eine oder mehrere sekundäre Anlageflächen ausgebildet, die nur dann in Eingriff mit dem Längslenker gelangen und Lasttragend werden, wenn der Längslenker, das Achslagerelement und der Achskörper im Gebrauch durch Spannmittel, z. B. Bolzen oder U-Bolzen, miteinander verspannt werden.
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Die sekundären Anlagebereiche verbessern die Lastverteilung auf den Längslenker, wenn das Achslagerelement zwischen Achskörper und Lenkerfeder verspannt wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen des Achslagerelements sind in den abhängigen Ansprüchen 2-11 gezeigt.
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Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Achslagerelement für eine Radachsaufhängung, wobei das Achslagerelement so ausgelegt ist, dass es zwischen einem Längslenker und einem Achskörper der Radachsaufhängung angeordnet ist. Dabei weist das Achslagerelement eine im Wesentlichen halbzylindrische Schale mit einer konkaven Innenseite auf, die einen Achsensitz für den Achskörper bildet. Weiterhin weist die halbzylindrische Schale eine Außenseite auf, auf der Stützformationen ausgebildet sind, um das Achslagerelement gegenüber dem Längslenker abzustützen. Dabei weisen die Stützformationen mindestens eine vordere Stützformation und eine hintere Stützformation zur Anlage am Längslenker auf, die in Längsrichtung voneinander beanstandet sind und die eine proximale Anlagefläche und eine distale Anlagefläche ausbilden. An der Außenseite der Schale ist ein erhöhter Mittelgrat ausgebildet, der sich in Längsrichtung von vorne nach hinten erstreckt.
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Bevorzugte Ausführungsformen dieses Achslagerelements sind in den abhängigen Ansprüchen 13-19 gezeigt.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Radachsaufhängung nach Anspruch 20.
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Die Erfindung wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen luftgefederten Radachsaufhängung,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Achslagerelements für eine Radachsaufhängung aus 1,
- 3 eine andere perspektivische Ansicht des Achslagerelements aus 2,
- 4 eine Vorderansicht des Achslagerelements aus 2,
- 5 eine Draufsicht auf das Achslagerelement von 2,
- 6 eine Seitenansicht des Achslagerelements aus 2,
- 7 eine Ansicht von unten auf das Achslagerelement von 2,
- 8 eine Rückansicht auf das Achslagerelement von 2,
- 9 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen luftgefederten Radachsaufhängung,
- 10 eine perspektivische Ansicht eines Achslagerelements nach einem anderen Aspekt der Erfindung für eine Radachsaufhängung aus 9,
- 11 eine andere perspektivische Ansicht des Achslagerelements aus 10,
- 12 eine Vorderansicht des Achslagerelements aus 10,
- 13 eine Draufsicht auf das Achslagerelement aus 10,
- 14 eine Seitenansicht des Achslagerelements aus 10,
- 15 eine Ansicht von unten auf das Achslagerelement von 10, und
- 16 eine Rückansicht auf das Achslagerelement von 10.
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In 1 ist ein Teil einer Radachsaufhängung für ein Nutzfahrzeug wie z.B. einen Anhänger, einen Sattelauflieger oder einen LKW dargestellt. Eine solche Radachsaufhängung umfasst einen Achskörper 1, in diesem Fall einen rohrförmigen Achskörper 1 mit kreisförmigem Querschnitt. In anderen möglichen Ausführungsformen kann der Achskörper auch einen anderen, z.B. rechteckigen, Querschnitt haben, der in den Figuren nicht dargestellt ist. An den Enden des Achskörpers 1 können die Fahrzeugräder und andere Bauteile montiert werden.
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Der Achskörper 1 ist über Längslenker 4 an einem Fahrzeugrahmen aufgehängt. In 1 ist in der Seitenansicht nur ein Längslenker 4 dargestellt. Es wird jedoch hingewiesen, dass es bei einer luftgefederten Radachsaufhängung in der Regel zwei im Wesentlichen parallele Längslenker 5 gibt, nämlich einen an jeder Fahrzeugseite, die mit dem Achskörper 1 verbunden sind. Die Längslenker 4 erstrecken sich in Längsrichtung des Fahrzeugs.
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An einem vorderen Endabschnitt der Längslenker 4 ist eine Öse vorgesehen. Durch die Öse verläuft ein Schwenkbolzen 8, mit dem der Längslenker 4 schwenkbar mit einer Tragkonsole 6 des Fahrzeugrahmens 2 verbunden werden kann. An einem hinteren Endabschnitt 7 des Längslenkers 4 ist eine Luftfeder 3 montiert, die sich mit ihrem oberen Ende am Fahrzeugrahmen 2 abstützt. Dies alles ist für den Fachmann auf dem Gebiet der luftgefederten Radachsaufhängungen üblich und wird hier nicht weiter ausgeführt.
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Der Längslenker 4 in der gezeigten Ausführung ist eine so genannte Lenkerfeder, die einen als Blattfeder wirkenden Federteil 5 besitzt. Der Federteil 5 erstreckt sich von der Öse nach hinten. Im Allgemeinen werden solche Lenkerfedern aus Federstahl durch Walzverfahren oder Schmiedeverfahren hergestellt, um dem Federteil 5 eine parabolische Dickenverjüngung zum vorderen Ende hin zu geben. Auch Lenkerfedern mit einer nicht parabolischen Dickenverjüngung und einer Breitenverjüngung sind möglich.
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Zur Positionierung des Achskörpers 1 in Bezug auf die Längslenker 4 ist jeweils ein Achslagerelement 10 vorgesehen, das zwischen dem Achskörper 1 und den Längslenkern 4 in einem Klemmbereich 9 angeordnet ist. Der Klemmbereich 9 des Längslenkers schließt sich an ein hinteres Ende des Federteils 5 an und ist einstückig mit diesem ausgebildet.
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Das Achslagerelement 10, das in 2-7 separat dargestellt ist, ist ein Schmiedeteil aus Metall. Er kann auch ein Metallgussteil sein oder auf andere Weise hergestellt sein. Das Achslagerelement 10 umfasst eine im wesentlichen halbzylindrischen Schale 11 mit einer konkaven Innenseite, die einen Achssitz 12 für den Achskörper 1 bildet. Der darin ausgebildete Achssitz 12 bildet eine Anlagefläche 13, gegen die ein Teil des Umfanges eines Längsabschnitts des Achskörpers 1 geklemmt wird. Der Achskörper 1 wird somit nur durch das Achslagerelement 10 abgestützt, in dem Sinne, dass kein direkter Kontakt zwischen dem Achskörper 1 und dem Längslenker 4 besteht.
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An der Innenseite der Schale 11 wird ein Verriegelungsvorsprung 27 gebildet, in diesem Ausführungsbeispiel ein länglicher, in Querrichtung verlaufender Verriegelungsvorsprung. Der Verriegelungsvorsprung 27 wird als Feder in einer im Achskörper 1 ausgebildeten Längsnut aufgenommen, der im Achssitz 12 des Achslagerelements 10 angeordnet ist, so dass der runde rohrförmige Achskörper 1 formschlüssig im Achslagerelement 10 gehalten wird, um eine Drehbewegung des Achskörpers 1 zu verhindern.
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Die Schale des Achslagerelement 10 hat eine Außenseite, an der Stützformationen ausgebildet sind, um das Achslagerelement gegenüber dem Klemmbereich 9 des Längslenkers 4 abzustützen. Das Achslagerelement 10 hat eine vordere Stützformation 14 und eine hintere Stützformation 16, die eine vordere Anlagefläche 15 bzw. eine hintere Anlagefläche 17 definieren. Die Anlageflächen 15 und 17 kommen an in Längsrichtung voneinander beabstandeten Positionen am Längslenker zur Anlage. Die vordere Anlagefläche 15 und die hintere Anlagefläche 17 bilden primäre Anlageflächen, die zur Anlage am Längslenker 4 kommen.
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Die vordere Anlagefläche 15 ist eine ebene Fläche. Die hintere Stützformation 16 umfasst an ihrer Oberseite einen Kegelstumpf 22, wobei die hintere Anlagefläche 17 eine konische Fläche ist. Der Kegelstumpf 22 wird in einer entsprechenden Aussparung in der Unterseite des Längslenkers 4 aufgenommen, wobei die Aussparung somit eine konische Fläche aufweist, die mit der konischen Fläche 17 des Achslagerelements zusammenwirkt. Wenn das Achslagerelement 10 im Klemmbereich 9 locker an der Unterseite des Längslenkers anliegt, liegen die flache vordere Eingriffsfläche 15 und die konische hintere Anlagefläche an entsprechenden Anlageflächen an, die am Längslenker ausgebildet sind.
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Vom Kegelstumpf 22 erstreckt sich ein zentraler erhöhter Mittelgratabschnitt 23 nach vorn zum vorderen Ende des Achslagerelements 10. Der erhöhte Mittelgratabschnitt 23 wird in einer Längsaussparung in der Unterseite des Längslenkers 4 aufgenommen. Der erhöhte Mittelgrat 23 hat ein hinteres Ende, das in den Kegelstumpf 22 der hinteren Stützformation 16 übergeht.
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An seitlichen Abschnitten der Außenseite des Achslagerelements 10 werden vorstehende seitliche Gratabschnitte 24 gebildet. Die Gratabschnitte 24 erstrecken sich von der Vorderkante des Achslagerelements 10 bis zum Scheitelpunkt und über den Scheitelpunkt der Außenseite hinaus. Im montierten Zustand, in dem das Achslagerelement an der Unterseite des Klemmbereichs 9 des Längslenkers 4 anliegt, erstrecken sich die seitlichen Gratabschnitte 24 entlang der Seitenflächen des Längslenkers. Ein vorderer Abschnitt 24A des Seitenstegs 24 ist so ausgebildet, dass er mit einem vorderen Schenkel des U-förmigen Bügels 21 zusammenwirkt, wie in 1 zu sehen ist.
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An der Außenseite des Achslagerelements 10 sind sekundäre Anlageflächen 18, 19, 20 ausgebildet. Diese sekundären Anlageflächen 18, 19, 20 greifen nur dann an der Lenkerfeder 4 an, wenn im Benutzungszustand die Lenkerfeder 4, das Achslagerelement 10 und der Achskörper 1 durch die U-Bolzen 21 fest miteinander verbunden sind. Durch die Anzugskraft verformt sich das Achslagerelement 10, wobei die sekundären Anlageflächen 18, 19, 20 mit dem Längslenker 4 in Kontakt kommen. Ein Paar sekundärer Anlageflächen 19 ist zwischen den seitlichen Gratabschnitten 24 und dem mittleren Gratabschnitt 23 angeordnet, und zwar zwischen der vorderen Anlagefläche 15 und dem Scheitelpunkt des Achslagerelements 10. Ein weiteres Paar sekundäre Anlageflächen 18 ist zwischen den seitlichen Gratabschnitten 24 und dem mittleren Gratabschnitt 23 angeordnet, und zwar zwischen der vorderen Anlagefläche 15 und dem Scheitelpunkt des Achslagerelements 10.
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Zwischen dem Kegelstumpf 22 und jeder der sekundären Anlageflächen 18 ist eine Rippe 25 ausgebildet, die sich ausgehend vom Mittelgrat 23 seitlich erstreckt. Die Rippen 25 umfassen die sekundären Anlageflächen 20, die dem hinteren Ende des Achslagerelements 10 zugewandt sind. Die sekundären Anlageflächen 20 greifen in eine nach vorne gerichtete Fläche einer Vertiefung an der Unterseite des Längslenkers 4 ein.
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In 9 ist ein Teil einer anderen Radachsaufhängung für ein Nutzfahrzeug wie z.B. einen Anhänger, Sattelanhänger oder LKW dargestellt. Eine solche Radachsaufhängung umfasst einen Achskörper 101, in diesem Fall einen rohrförmigen Achskörper 101 mit kreisförmigem Querschnitt. In anderen möglichen Ausführungsformen kann der Achskörper auch einen anderen, z.B. rechteckigen, Querschnitt haben, der in den Abbildungen nicht dargestellt ist. An den Enden des Achskörpers 101 können die Fahrzeugräder und andere Bauteile montiert werden.
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Der Achskörper 101 ist über Längslenker 104 an einem Fahrzeugrahmen aufgehängt. In 9 ist in der Seitenansicht nur ein Längslenker 104 dargestellt. Bei einer luftgefederten Radachsaufhängung gibt es in der Regel zwei im Wesentlichen parallele Längslenker 104, einer an jeder Fahrzeugseite, die mit dem Achskörper 101 verbunden sind. Die Längslenker 104 erstrecken sich in Längsrichtung des Fahrzeugs.
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An einem vorderen Endabschnitt der Längslenker 104 ist eine Öse vorgesehen. Durch die Öse verläuft ein Schwenkbolzen 108, durch den der Längslenker 104 schwenkbar mit einer Tragkonsole 106 des Fahrzeugrahmens 102 verbunden werden kann. An einem hinteren Endabschnitt 107 des Längslenkers 104 ist eine Luftfeder 103 montiert, die ein oberes Ende hat, das den Fahrzeugrahmen 102 trägt. Dies alles ist für den Fachmann auf dem Gebiet der luftgefederten Radachsaufhängungen üblich und soll hier nicht weiter ausgeführt werden.
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Der Längslenker 104 in der gezeigten Ausführung ist eine so genannte Lenkerfeder, die einen als Blattfeder ausgebildeten Federteil 105 besitzt. Der Federteil 105 erstreckt sich von der Öse nach hinten. Im Allgemeinen werden solche Lenkerfedern mittels eines Walzverfahren oder Schmiedeverfahrens aus Federstahl hergestellt, um dem Federteil 105 eine parabolische Dickenverjüngung zum vorderen Ende hin zu verleihen. Auch Lenkerfedern mit einer nicht parabolischen Dickenverjüngung und einer Breitenverjüngung sind möglich.
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Zur Positionierung des Achskörpers 101 in Bezug auf die Längslenker 104 ist ein Achslagerelement 110 vorgesehen, das zwischen dem Achskörper 101 und dem Längslenker 104 an einem Klemmbereich 109 des Längslenkers 104 angeordnet ist. Der Klemmbereich 109 des Längslenkers 104 ist einstückig mit diesem ausgebildet und schließt sich an ein hinteres Ende des Federteils 105 an.
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Das Achslagerelement 110, das in den 10-16 separat dargestellt ist, ist ein Schmiedeteil aus Metall, kann aber auch auf andere Weise, z.B. durch Gießen, hergestellt sein. Das Achslagerelement 110 umfasst eine im wesentlichen halbzylindrische Schale 111 mit einer konkaven Innenseite, die einen Achssitz 112 für den Achskörper 101 bildet. Der darin ausgebildete Achssitz 112 bildet eine Anlagefläche 113, gegen die ein Teil des Umfanges eines Längsabschnittes des Achskörpers 101 geklemmt wird. Der Achskörper 101 wird somit nur durch das Achslagerelement 110 abgestützt, in dem Sinne, dass kein direkter Kontakt zwischen dem Achskörper 101 und dem Längslenker 104 besteht.
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An der Innenseite der Schale 111 ist ein Verriegelungsvorsprung 127 ausgebildet, in dieser Ausführung ein länglicher, in Querrichtung verlaufender Verriegelungsvorsprung. Der Verriegelungsvorsprung 127 wird als Feder in einer im Achskörper 101 ausgebildeten Längsnut aufgenommen, die im Achssitz 112 des Achslagerelements 110 so positioniert ist, dass sie den runden rohrförmigen Achskörper 101 gegenüber dem Achslagerelement 110 verriegelt, um eine Drehbewegung des Achskörpers 101 zu verhindern.
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Die Schale 111 des Achslagerelement 110 hat eine Außenseite, an der Stützformationen ausgebildet sind, um das Achslagerelement 110 am Klemmbereich 109 des Längslenkers 104 abzustützen. Das Achslagerelement 110 hat eine vordere Stützformation 114 und eine hintere Stützformation 116, die eine vordere Anlagefläche 115 bzw. eine hintere Anlagefläche 117 ausbilden. Die Anlageflächen 115 und 117 greifen am Längslenker an in Längsrichtung voneinander beabstandeten Positionen an.
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Die vordere Anlagefläche 115 ist eine ebene Fläche. Die hintere Stützformation 116 umfasst an ihrem oberen Ende einen Kegelstumpf 122, wobei die hintere Anlagefläche 117 konische Flächenabschnitte umfasst. Der Kegelstumpf 122 wird in einer entsprechenden Aussparung in der Unterseite des Längslenkers 104 aufgenommen, wobei die Aussparung somit eine konische Oberfläche aufweist, um mit der konischen Oberfläche 117 des Achslagerelements zusammenzuwirken. Wenn das Achslagerelement 110 an der Unterseite des Längslenkers im Klemmbereich 109 gegen die Unterseite des Längslenkers angelegt wird, liegen die flache vordere Eingriffsfläche 115 und die konische hintere Eingriffsfläche 117 gegen entsprechende Anlageflächen, die am Längslenker 104 ausgebildet sind.
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Vom Kegelstumpf 122 erstreckt sich ein zentraler, erhöhter Mittelgratabschnitt 123 nach vorn zum vorderen Ende des Achslagerelements 110. Der erhöhte Mittelgratabschnitt 123 wird in einer Längsaussparung an der Unterseite des Längslenkers 104 aufgenommen. Der Mittelgrat 123 hat ein hinteres Ende, das in den Kegelstumpf 122 der hinteren Stützformation 116 übergeht.
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An der Außenseite der Schale 111 ist eine Verriegelungsnase 124 ausgebildet. Die Verriegelungsnase 124 hat Seitenflächen 125, die zum Eingriff mit Seitenflächen einer Verriegelungsaussparung im Längslenker 104 geeignet sind, um das Achslagerelement 110 seitlich mit dem Längslenker 104 zu verriegeln. Dabei ist die Verriegelungsnase 124 im Abstand von der vorderen Anlagefläche 115 angeordnet. Der Mittelgrat 123 hat ein vorderes Ende, das in die Verriegelungsnase 124 übergeht.
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An einem hinteren Ende der hinteren Stützformation 116 ist eine Nut 126 ausgebildet, die sich von oben nach unten erstreckt. Durch diese Nut 126 wird eine Material- und Gewichtseinsparung erreicht. Die Nut 126 kann deshalb vorgesehen werden, weil bei dieser Ausführung die vordere Anlagefläche 115 im Wesentlichen horizontal ist, wodurch der Längslenker den Kegelstumpf 122 an seiner Rückseite weniger belastet, und deswegen weniger Material für die Festigkeit benötigt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/078031 [0004]
- WO 2019/108062 [0005]
