DE102005022745B4

DE102005022745B4 - Fahrzeugachsaggregat

Info

Publication number: DE102005022745B4
Application number: DE102005022745A
Authority: DE
Inventors: B. Hubert Koschinat
Original assignee: SAF Holland GmbH
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2025-05-19
Also published as: DE102005022745A1

Abstract

Achsaggregat mit einer einen starren Achskörper (2) aufweisenden Fahrzeugachse (1), mit je einem Führungslenker (3) beidseits der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene (E), welcher an seinem vorderen Ende (4) an einem chassisfesten Lager (5) angelenkt und davon im Abstand starr mit dem Achskörper (2) verbunden ist und welcher im Bereich seines hinteren Endes (6) das untere Auflager eines Federelements (7) bildet, auf dessen Oberseite sich das Fahrzeugchassis (8) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Führungslenker (3) durch eine Öffnung (9) des Achskörpers (2) hindurch gesteckt und mit diesem verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Achsaggregat mit einer einen starren Achskörper aufweisenden Fahrzeugachse, mit je einem Führungslenker beidseits der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene, welcher an seinem vorderen Ende an einem chassisfesten Lager angelenkt und davon im Abstand starr mit dem Achskörper verbunden ist und welcher im Bereich seines hinteren Endes das untere Auflager eines Federelements, z. B. einer Luftfeder, bildet, auf dessen Oberseite sich das Fahrzeugchassis abstützt.
Bei derartigen Achsaggregaten (vgl. DE 693 21 199 T2 ) ist ein rohrförmiger Achskörper durch kastenförmige Führungslenker hindurch gesteckt und vorzugsweise über den Achskörper vollständig umschließende oder nahezu geschlossene Muffen zwischen Achskörper und Führungslenker mit den Führungslenkern verschweißt. Derartige Achsaggregate zeigen insbesondere in Verbindung mit bestimmten Fahrzeugarten und hohen Beanspruchungen Grenzen der Belastbarkeit, hauptsächlich in Form von Anrissen in den Führungslenkern. Außerdem ist für die Achsrohre mit rundem Querschnitt und standardmäßigem Durchmesser eine verhältnismäßig hohe Wandstärke erforderlich, was die Herstellungskosten und das Systemgewicht erhöht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Achsaggregat der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches bei mindestens gleicher Betriebssicherheit geringeres Systemgewicht aufweist und kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Achsaggregat der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der jeweilige Führungslenker durch eine Öffnung des Achskörpers hindurch gesteckt und mit diesem verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Dabei kann der Führungslenker z. B. senkrecht zur Achskörperachse und gradlinig durch die Öffnung hindurch gesteckt sein. Es kann aber – abhängig von den Haltebock- und/oder Federelementmitten – auch konstruktiv sinnvoll sein den betreffenden Führungslenker mehr oder weniger schräg durch den Achskörper zu stecken.
Durch eine entsprechende volumenmäßige Vergrößerung des Achskörpers ist es möglich, dessen Wandstärke etwa auf die der aus Stahlblech hergestellten Führungslenker zu reduzieren. Ein derartig gewichtsoptimierter Achskörper erhält dann besonders in seiner vertikalen Ausdehnung eine Größenordnung, welche es ermöglicht, entsprechend geformte Führungslenker aus vorzugsweise vergleichbarem Material durch den Achskörper hindurch zu stecken und anschließend damit so, z. B. durch Schweißen, zu verbinden, dass alle auftretenden Kräfte dauerhaft übertragen werden. Der Achskörper kann dabei auch einen asymmetrischen Querschnitt haben, und zwar einerseits wegen der aufgrund der verhältnismäßig geringen Wandstärke erforderlichen maßlichen Gesamtausdehnung und andererseits wegen eines in Fahrtrichtung möglichst geringen Abstandes zwischen der Mitte der Achsstummel und den Federelementen. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht zudem darin, dass durch die geradlinigen kreuzförmig ineinander gesteckten Teile die jeweiligen Kraftflüsse (Achsbiegung und Achstorsion einerseits und Kraftfluss Balg – Haltebock andererseits) nicht umgelenkt werden. Umlenkungen von Kraftverläufen führen fast immer zu Spannungskonzentrationen, welchen konstruktiv besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muss.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung sind also sowohl der Achskörper als auch die Führungslenker als Hohlprofilformkörper aus Stahlblech ausgebildet, wobei insbesondere die Wandstärke des Achskörpers etwa der Wandstärke der Führungslenker entspricht und der Achskörper einen asymmetrischen Querschnitt haben kann.
Die Enden des Achskörpers sind vorzugsweise kreiszylindrisch zur Aufnahme kreiszylindrischer Achszapfen, bspw. durch eine Klemm- oder Schweißverbindung.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens können/kann ferner der Achskörper und/oder der Führungslenker Einformungen zur Aufnahme wenigstens eines Teils eines der Federelemente aufweisen, so dass ein möglichst geringer Abstand zwischen der Achskörperachse und den Federelementen eingehalten werden kann. So kann bspw. das Federelement, wie ein Luftfederbalg, mit seiner Rundung insbesondere wegen der dort vorgesehenen Öffnung in den Achskörper hineinragen.
Die besondere Formgestaltung des Achskörpers und/oder der Führungslenker kann mittels Hydroforming (Innenhochdruck-Umformen = IHU) einfach erreicht werden.
In das vordere Ende der Führungslenker ist gemäß einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal eine Lagermuffe eingeschweißt, welche dann von einem entsprechenden Lagerzapfen eines an dem Fahrzeugchassis befestigten Lagerbockes aufgenommen werden kann.
Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass in den Wandungen der Führungslenker Öffnungen für die Aufnahme von Funktionselementen einer Bremsanlage und/oder den Durchtritt eines Stoßdämpfers freigehalten sind. Hierdurch wird eine kompakte und stabile Bauweise erzielt, wobei die genannten Elemente besonders geschützt liegen.
Die Befestigung des jeweiligen Stoßdämpfers an dem Führungslenker liegt bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in diesem und weist eine zweischnittige Schraubverbindung auf, wobei vorzugsweise das Dämpferauge außen über eine rohrförmige Hülse direkt an der Außenwand des Führungslenkers und innen über ein gesondertes Blechteil mit Muttergewinde erfolgt.
Das Blechteil ist dabei im Wesentlichen in Dämpferkraftrichtung innerhalb des Führungslenkers angeordnet und auf der dem Dämpferauge gegenüber liegenden Seite mit der Bodenwand des Führungslenkers verbunden.
Weitere Ziele, Ausgestaltungsmerkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
1 in Schrägansicht (teilweise weggebrochen) ein die Erfindung aufweisendes Achsaggregat,
2 in Draufsicht eine Hälfte des Achsaggregats gemäß 2, und
3 das Achsaggregat gemäß 1 und 2 in Seitenansicht.
Das in den Figuren dargestellte Achsaggregat hat eine Fahrzeugachse 1 mit einem starren Achskörper 2. Beidseits der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene E befindet sich jeweils ein Führungslenker 3.
Die Führungslenker 3 sind an ihrem vorderen Ende 4 je an einem chassisfesten Lager 5 angelenkt. Hierzu dient ein von einer vorne angeschweißten Lagermuffe 12 umgriffener Lagerzapfen 22 eines an dem Fahrzeugchassis 8 befestigten Lagerbockes 19.
Im Abstand von dem vorderen Ende 4 ist der jeweilige Führungslenker 3 mit dem Achskörper 2 verbunden. Der nach hinten über den Achskörper 2 hinausragende Bereich des hinteren Endes 6 des Führungslenkers 3 bildet das untere Auflager eines als Luftfeder dargestellten Federelements 7, auf dessen Oberseite sich das Fahrzeugchassis 8 abstützt.
Erfindungsgemäß ist der jeweilige Führungslenker 3 durch eine Öffnung 9 des Achskörpers 2 bei der dargestellten Ausführung im Wesentlichen geradlinig hindurch gesteckt und mit diesem verschweißt. Sowohl Achskörper 2 als auch Führungslenker 3 sind als Hohlprofilformkörper aus Stahlblech geformt. Dabei ist die Wandstärke des Achskörpers 2 etwa der Wandstärke der Führungslenker 3. Der Querschnitt des Achskörpers 2 ist asymmetrisch, wobei jedoch die Enden 20 des Achskörpers 2 kreiszylindrisch zur Aufnahme kreiszylindrischer Achszapfen 10 ausgebildet sind. Die Achszapfen 10 können bspw. mittels einer Klemmeinrichtung 23 an den äußeren Enden 20 des Achskörpers 2 festgelegt sein. Zu diesem Zweck können die Enden 20 mit einem achsparallelen Schlitz 24 versehen sein.
Der Achskörper 2 und/oder der Führungslenker 3 weisen/weist ferner Einformungen 11 zur Aufnahme wenigstens eines Teils eines der Federelemente 7 auf, um den Abstand zwischen Achszapfen 10 und Federelement 7 in Fahrzeuglängsrichtung möglichst gering zu halten.
In den oberen Wandungen und den Seitenwandungen der Führungslenker 3 sind Öffnungen 13, 14 freigehalten, wobei die Öffnungen 13 zur Aufnahme von Funktionselementen einer (nicht dargestellten) Bremsanlage dienen und die Öffnungen 14 für den Durchtritt eines Stoßdämpfers 15 bestimmt sind.
Die Befestigung des jeweiligen Stoßdämpfers 15 an dem Führungslenker 3 liegt in diesem und weist eine zweischnittige Schraubverbindung 21 auf. Dabei ist das Dämpferauge 16 außen über eine rohrförmige Hülse 17 direkt an der Außenwand des Führungslenkers 3 und innen über ein Blechteil 18 mit Mutterngewinde vorgesehen. Das Blechteil 18 verläuft im Wesentlichen in Dämpferkraftrichtung innerhalb des Führungslenkers 3. Auf der dem Dämpferauge 16 gegenüber liegenden Ende ist das Blechteil 18 mit der Bodenwand des Führungslenkers 3 verbunden.
Das obere Ende des Stoßdämpfers 15 ist an dem Lagerbock 19 angelenkt.

1: Fahrzeugachse
2: Achskörper
3: Führungslenker
4: vorderes Ende eines Führungslenkers
5: Lager
6: hinteres Ende eines Führungslenkers
7: Federelement, Luftfeder
8: Fahrzeugchassis
9: Öffnung des Achskörpers
10: Achszapfen
11: Einformungen
12: Lagermuffe
13: Öffnungen für Bremsanlage
14: Öffnungen für Stoßdämpfer
15: Stoßdämpfer
16: Dämpferauge
17: Hülse
18: Blechteil
19: Lagerbock
20: Enden des Achskörpers
21: Schraubverbindung
22: Lagerzapfen
23: Klemmeinrichtung
24: Schlitz
E: Fahrzeuglängsmittelebene

Claims

Achsaggregat mit einer einen starren Achskörper (2) aufweisenden Fahrzeugachse (1), mit je einem Führungslenker (3) beidseits der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene (E), welcher an seinem vorderen Ende (4) an einem chassisfesten Lager (5) angelenkt und davon im Abstand starr mit dem Achskörper (2) verbunden ist und welcher im Bereich seines hinteren Endes (6) das untere Auflager eines Federelements (7) bildet, auf dessen Oberseite sich das Fahrzeugchassis (8) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Führungslenker (3) durch eine Öffnung (9) des Achskörpers (2) hindurch gesteckt und mit diesem verbunden ist.
Achsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Achskörper (2) als auch die Führungslenker (3) als Hohlprofilformkörper aus Stahlblech ausgebildet sind.
Achsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Achskörpers (2) etwa der Wandstärke der Führungslenker (3) entspricht.
Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achskörper (2) einen asymmetrischen Querschnitt hat.
Achsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (20) des Achskörpers (2) kreiszylindrisch zur Aufnahme kreiszylindrischer Achszapfen (10) ausgebildet sind.
Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achskörper (2) und/oder der Führungslenker (3) Einformungen (11) zur Aufnahme wenigstens eines Teiles eines der Federelemente (7) aufweisen/aufweist.
Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Achskörper (2) und/oder Führungslenker (3) mittels Hydroforming (IHU) hergestellt sind/ist.
Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das vordere Ende (4) der Führungslenker (3) eine Lagermuffe (12) eingeschweißt ist.
Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wandungen der Führungslenker (3) Öffnungen (13, 14) für die Aufnahme von Funktionselementen einer Bremsanlage und/oder den Durchtritt eines Stoßdämpfers (15) freigehalten sind.
Achsaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des jeweiligen Stoßdämpfers (15) an dem Führungslenker (3) in diesem liegt und eine zweischnittige Schraubverbindung (21) aufweist.
Achsaggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferauge (16) außen über eine rohrförmige Hülse (17) direkt an der Außenwand des Führungslenkers (3) und innen an einem Blechteil (18) mit Mutterngewinde angebracht ist.
Achsaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (18) im Wesentlichen in Dämpferkraftrichtung innerhalb des Führungslenkers (3) verläuft und auf der dem Dämpferauge (16) gegenüber liegenden Ende mit der Bodenwand des Führungslenkers (3) verbunden ist.