DE69811741T2

DE69811741T2 - Aufhängungssystem mit längsarm und achse

Info

Publication number: DE69811741T2
Application number: DE69811741T
Authority: DE
Inventors: A. Bachir; A. Dilling; L. Mcgrath; R. Pierce; E. Ramsey; M. Ross
Original assignee: Boler Co
Current assignee: Hendrickson International Corp
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2018-10-01
Also published as: KR100414573B1; EP1089889B1; NZ508728A; CA2334260A1; WO2000001548A1; CA2334260C; ES2193567T3; US20010020775A1; AU749462B2; EP1089889A1; BR9815925A; US6508482B2; DE69811741D1; KR20010071709A; MXPA00012632A; AU9672798A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Achsen/Aufhängungssysteme für Radfahrzeuge, und im speziellen auf Schlepparm-Achsen/Aufhängungssysteme für Radfahrzeuge mit starrem Träger oder Federträger. Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist im besonderen auf ein Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem mit starrem Träger für Lastkraftwagen und Traktorenanhänger ausgerichtet, bei welchem die Achse ohne jegliche zusätzlichen Montageteile wie Bolzen, Ausleger und ähnliches sicher und effizient direkt auf die Träger montiert ist. Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist auf ein Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem mit Federträger ausgerichtet, bei welchem die Achse unter Verwendung weniger zusätzlicher Montageteile sicher und effizient auf die Träger montiert ist. Beide Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung resultieren in einem leichten, wirtschaftlichen und robusten Achsen/Aufhängungssystem, welches die auf das Fahrzeug während der Inbetriebnahme durch die unterschiedlichen Lasten verursachte Ermüdungsbelastung verringert.

STAND DER TECHNIK

Die Verwendung von luftgefederten Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystemen mit starrem Träger ist in der Schwerkraftwagen- und Traktoranhängerindustrie sehr beliebt. Oft werden auch luftgefederte Schlepparm-Achsen/Aufhängungssysteme mit Federträger verwendet. Obwohl solche Schlepparm-Achsen/Aufhängungssysteme in stark unterschiedlichen Konstruktionsformen vorkommen, ist ihr Aufbau im Allgemeinen in so weit ähnlich, dass jedes System üblicherweise ein Paar sich der Länge nach erstreckender Träger beinhaltet. Die Träger sind jeweils angrenzend an und unterhalb der zugehörigen Rahmenschiene eines Paars voneinander beabstandeter, sich der Länge nach erstreckender Rahmenschienen, die vom Anhänger nach unten vorragen, angeordnet. Genauer gesagt ist jeder Träger an einem seiner Enden schwenkbar mit einem Hängelager verbunden, das an der jeweiligen Rahmenschiene angebracht ist und von dieser herabhängt. Eine Achse erstreckt sich quer zwischen den Trägern, und ist üblicherweise an einer beliebigen Stelle zwischen dem ungefährem Mittelpunkt und dem der schwenkbaren Verbindung gegenüberliegenden Ende jedes Trägers montiert.
Das gegenüberliegende Ende ist also mit einer Balgen-Luftfeder oder ähnlichem verbunden, die wiederum mit der jeweiligen Anhängerschiene verbunden ist. Üblicherweise sind zudem eine Bremsenanordnung sowie ein Stoßdämpfer auf jeden der Träger und/oder die Achse montiert. Der Träger kann sich, relativ zum vorderen Ende des Fahrzeugs, nach hinten oder nach vorne erstrecken, und definiert somit was im Allgemeinen jeweils als Schlepparm- oder Leitarm- Achsen/Aufhängungssystem bezeichnet wird. Es versteht sich jedoch, dass der Begriff "Schlepparm" in der hierin enthaltenen Beschreibung Träger umfasst, die sich im Bezug auf das vordere Ende eines Fahrzeugs sowohl nach hinten als auch nach vorne erstrecken.
Der Träger, auf dem die Achse montiert ist, ist üblicherweise ein auf der Oberseite montierter oder überbauter Träger, oder ein auf der Unterseite montierter oder unterbauter Träger.
Eine Achse wird im oberen Bereich des auf der Unterseite montierten oder unterbauten Trägertyps aufgebracht, und durch diesen unterstützt, wobei im Allgemeinen die obere Hälfte der Achse exponiert ist. Schweißen alleine reicht normalerweise nicht aus, um die Vollständigkeit der Befestigung der Achse auf den Träger bei unterbauten Trägern sicherzustellen. Der Grund dafür liegt darin, dass die vertikalen Achslasten, die auf solche Träger ausgeübt werden, zu einem überwiegenden Teil keine Druck- sondern Zuglasten sind. Da ja Schweißnähte dazu neigen, einem Druck besser standzuhalten als einen Zug, müssen unterbaute Achse-Träger-Verbindungen in irgendeiner Art und Weise verstärkt werden, um die Vollständigkeit der Verbindung sicherzustellen und ein Loslösen der Achse von den Trägern zu verhindern. Zu solchen Verstärkungsmaßnahmen gehört normalerweise das Anbringen zusätzlicher Montageteile wie U-Bolzen, Ausleger und ähnliches, wodurch eine sichere Verbindung zwischen Achse und Träger geschaffen wird, die den Zuglasten besser standhalten kann. Solche zusätzlichen Montageteile führen jedoch zu einer unerwünschten Erhöhung der Kosten sowie des Gewichts des Achsen/Aufhängungssystems. Beispiele von unterbauten Achsen/Aufhängungs-Systemen, die einen bedeutenden Anteil an zusätzlichen Montageteilen bei der Achse-Träger-Verbindung verwenden, zeigen u. a. die U.S. Patentschriften Nr. 5.288.100 (Neway) und 5.039.124 (Computer Design Chassis).
Wenn im Gegensatz dazu eine Achse unten auf einen auf der Oberseite montierten oder überbauten Träger angebracht wird, dann ist im Allgemeinen die untere Hälfte der Achse exponiert. Der überwiegende Teil der vertikalen Achslasten, die von auf der Oberseite montierten Trägern zu tragen sind, sind eher Drucklasten als Zuglasten. Wie vorstehend sofort ersichtlich war, halten Schweißnähte als Verbindung einer Achse an einen Träger Drucklasten deutlich besser stand als Zuglasten. Aus diesem Grund kommen bei der Mehrheit der heute kommerziell gebräuchlichen Achsen/Aufhängungssysteme, die im Allgemeinen ohne bedeutende zusätzliche Achsenmontageteile auskommen, auf der Oberseite montierte Träger zur Anwendung. Unglücklicherweise jedoch beeinträchtigen andere Kräfte wie Torsionslasten und längsgerichtete Lasten der Zusammenhalt von Schweißnähten, wenn diese als alleiniges» Mittel zur Montage einer Achse an überbaute Träger eingesetzt sind. Deshalb kommen auch zu vielen auf der Oberseite montierten Achsen/Aufhängungssystemen zur Achse-Träger-Schweißnahtverbindung zusätzliche Montageteile hinzu, die wiederum die Gewicht- und Kosteneffizienz beeinträchtigen. Beispiele von überbauten Achsen/Aufhängungssystemen, die zusätzliche Montageteile zur Verbindung von Achse und Träger verwenden, sind die U.S. Patente Nr. 4.693.486, 4.858.949 und 5.116.075, die alle an Lear Siegler, sowie das U.S. Patent Nr. 5.328.159, das an Dana übertragen worden ist.
Ein Beispiel eines Achsen/Aufhängungssystems nach dem Stand der Technik, bei dem die Verwendung zusätzlicher Montageteile verringert ist und nur Schweißnähte benutzt werden, um die auf der Oberseite montierte Achse-Träger-Verbindung zu festigen, scheint in der U.S. Patenschrift Nr. 5.375.871 (Ridewell) auf, und kann als der Erfindung am nächsten kommenden Stand der Technik betrachtet werden. Der obere Teil der Achse befindet sich in einem getrennten Gehäuseteil, der eine gebogene Form, die komplementär zur Biegung der Achse ist, und längliche Schweißnähte hat, die sich im Allgemeinen angrenzend an die unteren Enden des Gehäuses erstrecken und zur Befestigung der Achse an das Gehäuse dienen. Obwohl eine solche Anordnung die Achse am Träger festlegt, ist der Träger während des Betriebs des Fahrzeugs unterschiedlichen Arten von Lasten wie hierin oben angeführt ausgesetzt. Manche dieser Lasten können zu Ermüdungsbelastungen führen, und Risse an den Übergängen der horizontalen Schweißnähte sowie in der Achse selbst verursachen. Genauer gesagt werden Torsionslasten, die von Anhänger- oder Aufhängungs-Schlingerbewegungen verursacht werden, durch die Bodenplatte des Trägers hindurch über die horizontalen Schweißnähte auf die Achse übertragen, wodurch Spannungskonzentrationen in an die Schweißnahtübergänge angrenzenden Bereichen entstehen. Darüber hinaus kommt es durch die Bewegung des Achsen/Aufhängungssystems während des normalen Betriebs des Fahrzeugs durch einen generell vertikalen Bogen, welcher eine längliche Komponente umfasst, zu longitudinalen oder längsgerichteten Lasten, die die vorher erwähnten horizontalen Schweißnähte ebenfalls negativ beeinträchtigen. Vertikale sowie seitliche Lasten tragen zudem zu diesem Problem bei. Der relative lose Sitz der Achse im, Gehäuse, wobei Abschnitte mit Zwischenräumen zwischen der Außenfläche des oberen Teils der Achse und der unteren Oberfläche des Gehäuses vorhanden sind, intensiviert die Belastung, die von den unterschiedlichen Lasten auf die Schweißnähte ausgeübt wird. Genauer gesagt sind die horizontalen Schweißnähte besonders beim Neigen des Anhängers, wodurch es zu den vorher erwähnten Torsionslasten kommt, einer Wechselbeanspruchung von Zug- sowie Drucklasten ausgesetzt. Die Zwischenräume bei der Achse-Träger-Verbindung verstärken diese Wechselbeanspruchung noch, und üben eine erhöhte Belastung auf die Schweißnähte aus. Die U.S. Patente, und zwar Nr. 2.660.450, das an Pointer-Willamette, 4.615.539, das an Lear Siegler, 5.112.078, das an Neway und 5.634.655, das an Watson & Chalin Manufacturing übertragen worden ist, offenbaren alle ähnliche Anordnungen wie in der Patentschrift 5.375.871 von Ridewell.
Beispiele von unterseitig montierten Achsen/Aufhängungssystemen, bei denen auf ähnliche Art und Weise versucht wird, die Achse nur mit Schweißnähten auf die Aufhängungsträger zu montieren, sind in den hierin oben erläuterten Patenten '871 von Ridewell sowie '655 von Watson & Chalin angeführt.
Die Aufgaben der vorliegenden Vorschläge beinhalten die - Vorsehung eines Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystems für Radfahrzeuge, in welchem die Achse gänzlich ohne die Verwendung oder nur mit einem minimalen Anteil zusätzlicher Teile oder Strukturen sicher auf die Aufhängungsträger montiert ist.
Eine weitere Aufgaben der vorliegenden Vorschläge ist es, ein solches Schlepparm- Achsen/Aufhängungssystem vorzusehen, das mit gleich wenigen oder noch weniger Schritten hergestellt werden kann als Fertigungsmethoden für Schlepparmsysteme nach dem Stand der Technik benötigen.
Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Vorschläge ist es, ein solches Achsen/Aufhängungssystem vorzusehen, das leichter sowie kosteneffektiver ist als Schlepparm-Achsen/Aufhängungssysteme nach dem Stand der Technik.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Vorschläge, ein oberseitig montiertes Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem mit starrem Träger vorzusehen, welches verbesserte Zwischenräume zwischen dem Träger und dem Fahrzeugrahmen im Bereich der Achsenmontage vorsieht.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung vorgesehen, die einen auf einen Fahrzeugrahmen montierten Aufhängungsträger beinhaltet, der eine Achsenmontageplatte umfasst, die mit einer Vertiefung ausgebildet ist, die im Allgemeinen komplementär zu in etwa der Hälfte des Umfangs einer Achse ist, diese Hälfte umschließt und durch Schweißen mit der Achse verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Achse in der Vertiefung in Position gehalten wird durch
(a) eine Berührungsfläche zwischen dem umschlossenen Umfang der Achse und der Achsenmontageplatte in der Vertiefung, die keinen Zwischenraum aufweist, da die Größe der Vertiefung vor dem Aufnehmen der Achse gleich groß wie oder kleiner als der Achsenumfang ist, in Verbindung mit
(b) zumindest einer Öffnung, die durch die Montageplatte hindurch an der Vertiefung ausgebildet ist, wobei die Öffnung den Umfang entlang gegen die Umfangskante der Vertiefung versetzt ist, mit einer Schweißnaht in der Öffnung, durch die die Achsenmontageplatte an die Achse geschweißt ist.
Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Fahrzeug/Aufhängungssystems, folgende Schritte umfassend:
(a) das Vormontieren zumindest eines Aufhängungsträgers, der eine Achsenmontageplatte umfasst, die mit einer Versteifung ausgebildet ist, deren Gestalt im Allgemeinen komplementär zu etwa der Hälfte des Umfangs einer Achse ist, um den Achsenhalbumfang zu umschließen, und ein Größe aufweist, die geringer als oder gleich groß, wie jene des Achsenhalbumfangs ist;
(b) das Presspassen des Achsenhalbumfangs in die Vertiefung durch Ausübung von Druck auf die Achsenmontageplatte, wodurch eine Berührungsfläche ohne Zwischenräume zwischen diesen gebildet wird;
(c) das Anordnen zumindest einer Schweißnaht in zumindest einer Öffnung, die in der Achsenmontageplatte ausgebildet ist, wobei die Öffnung den Umfang entlang gegen die Umfangskante der Vertiefung versetzt ist, um die Achse in Position zu halten;
(d) das Montieren des Trägers auf einem Fahrzeugrahmen.
Folglich kann die Erfindung ihre Wirkungen unter der Verwendung eines vormontierten starren Trägers oder Federträgers dadurch erreichen, dass eine Achsenmontageplatte, die mit einer Vertiefung ausgebildet ist, die geringfügig kleiner als oder gleich groß wie die kleinste Achse ist, die darin aufgenommen sein wird, verwendet wird, sowie durch das Anbringen der Achse in der Vertiefung mit soviel Kraft, dass sich eine runde Achse im Bereich der Achsenverbindung mit dem Träger zu einer im Allgemeinen ovalen oder elliptischen Form verformt. Durch dieses feste Anpassen werden Zwischenräume eliminiert und ein enger Kontakt zwischen der Achse und der Achsenmontageplatte des Trägers hergestellt, so dass es zu einer Vorspannung oder einem Druck an der Berührungsfläche zwischen Außenfläche der Achse und der die Achse berührenden Fläche der Achsenmontageplatte kommt. Dieser enge Kontakt stärkt die Achse gegen Lasten und resultierende Belastungen, die während des Betriebs des Fahrzeugs auftreten, und beseitigt die Notwendigkeit eines aussergewöhnlich robusten Trägers sowie wesentlicher zusätzlicher Montageteile zur Halterung der Achse. Ein weiteres Merkmal, das zur Lösung der Probleme, die mit überbauten und unterbauten Schlepparm-Achsenmontagen nach dem Stand der Technik verbunden sind und wie sie hierin oben erläutert wurden, beiträgt, ist die Verwendung von kontinuierlichen Schweißnähten, die in Öffnungen, die in der Achsenmontageplatte des Trägers ausgebildet sind, angeordnet sind, und die den Umfang entlang gegen die Berührungsfläche der Enden der Achsenmontageplatte und der Achse versetzt sind. Diese strategische Plazierung von Schweißnähten beugt Belastungen durch Beschädigungen der Schweißnähte oder der Achse effektiv vor, indem sie verhindert, dass Lasten von den Trägern direkt durch die Schweißnähte hindurch auf die Achse übertragen werden. Ein weiteres Merkmal für oberseitig montierte starre Träger, das hierin verwirklicht wird, ist eine Verringerung der vertikalen Distanz von der Oberseite der montierten Achse zur Deckplatte des Trägers, und zwar in einem größeren Ausmaß als in zahlreichen oberseitig montierten starren Trägern nach dem Stand der Technik üblich ist. Dadurch werden die Zwischenraumprobleme zwischen dem Träger und der Unterseite des Fahrzeugrahmens verringert, wie dies auch in Anwendungen mit geringer Fahrgestellhöhe gemacht wird. Der durch diese Verringerung beim Träger verursachte Materialmangel im Bereich der Achsenbefestigung kann dadurch kompensiert werden, dass ein Einsatzstück, das im Träger angrenzend an den Achsenmontagenbereich enthalten ist, eingeführt wird, und das zudem an den Träger mit einer einzigen Schweißnaht, die aus einer oder mehreren Schweißlagen besteht und auch die Trägerseitenwände an die Trägerachsenmontageplatte schweißt, angeschweißt ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung beinhalten die Vorsehung eines Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystems für Radfahrzeuge, in welchem die Achse gänzlich ohne die Verwendung oder nur mit einem minimalen Anteil zusätzlicher Teile oder Strukturen sicher auf den Aufhängungsträgern angebracht ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches Schlepparm- Achsen/Aufhängungssystem vorzusehen, das mit gleich wenigen oder noch weniger Schritten hergestellt werden kann als Fertigungsmethoden für Schlepparmsysteme nach dem Stand der Technik benötigen.
Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches Achsen/Aufhängungssystem vorzusehen, das leichter sowie kosteneffektiver ist als Schlepparm- Achsen/Aufhängungssysteme nach dem Stand der Technik.
Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen oberseitig montiertes Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem mit starrem Träger vorzusehen, welches verbesserte Zwischenräume zwischen dem Träger und dem Fahrzeugrahmen im Bereich der Achsenmontage vorsieht.
Diese Aufgaben und Vorteile werden durch eine Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1 erreicht, deren allgemeine Natur als folgende Bestandteile beinhaltend dargelegt werden könnte: zumindest einen Aufhängungsträger, der auf einen Rahmen des Fahrzeugs montiert ist, wobei der Aufhängungsträger eine Achsenmontageplatte umfasst, die mit einer Vertiefung ausgebildet ist; die Form der Vertiefung im allgemeinen komplementär zu in etwa der Hälfte des Umfangs einer Achse ist und diese Hälfte umschließt, wobei die Achsenmontageplatte mit zumindest einer Kante aufweist, welche die äußerste Grenze der Vertiefung definiert, wobei die Vertiefung kleiner als oder gleich groß wie der umschlossene Achsenumfang ist, bevor die Achse auf die Achsenmontageplatte montiert wird; und zumindest eine Öffnung, die in der Achsenmontageplatte ausgebildet ist, wobei die Öffnung den Umfang entlang gegen die Kante der Vertiefung und eine vertikale Achsenebene der Achse versetzt ist, und die Öffnung darüber hinaus in ihr eine Schweißnaht erthält, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen.
Diese Aufgaben und Vorteile werden auch durch eine Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 21 erreicht.
Weitere bevorzugte Anordnungen und Verfahren sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die die beste Betriebsart, in welcher die Patentanmelder die Prinzipien umzusetzen erwägt haben, veranschaulichen, werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und in den Abbildungen dargestellt, sowie in den nachfolgenden Ansprüchen im besonderen und eindeutig aufgezeigt und erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise Außenbord-Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung, worin der Arm der Aufhängungsanordnung ein Oberseitig montierter oder überbauter starrer Träger ist, und verdeckte Teile mit gestrichelten Linien dargestellt werden;
Fig. 2 stellt eine reduzierte perspektivische Vorderansicht von Teilen des Achsen/Aufhängungssystems aus Fig. 1 dar, losgelöst von seinem Aufbau auf einen Traktoranhängerrahmen;
Fig. 3 ist eine perspektivische Hinteransicht der in Fig. 2 gezeigten Teile des Achsen/Aufhängungssystems;
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht von oben auf die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Teile des Achsen/Aufhängungssystems, wobei verdeckte Elemente mit gestrichelten Linien veranschaulicht sind;
Fig. 5 ist eine Draufsicht von unten auf die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Teile des Achsen/Aufhängungssystems, wobei verdeckte Elemente mit gestrichelten Linien veranschaulicht sind;
Fig. 6 stellt eine Vorderansicht der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Teilen des Achsen/Aufhängungsystems dar, wobei verdeckte Elemente mit gestrichelten Linien veranschaulicht sind;
Fig. 7 ist eine Rückansicht der in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Teilen des Achsen/Aufhängungssystems, wobei verdeckte Elemente mit gestrichelten Linien veranschaulicht sind;
Fig. 8 zeigt eine vergrößerte fragmentarische perspektivische Rückansicht eines der Aufhängungsträger, wobei Teile herausgebrochen sind, um die Position der hinteren Öffnung darzustellen, durch das die Achsenmontageplatte des Trägers auf die Achse geschweißt wird;
Fig. 9 ist eine vergrößerte teilweise perspektivische Vorderansicht des in Fig. 8 dargestellten Aufhängungsträgers, wobei Teile herausgebrochen sind, um die Position des vorderen Fensters bzw. Zugangsöffnung zu zeigen, das für das Anschweißen der Achsenmontageplatte des Trägers auf die Achse verwendet wird;
Fig. 10 zeigt einen stark vergrößerten Schnitt, der durch die Linie 10-10 in Fig. 1 geführt ist, und stellt eine der beiden einstückigen Schweißwülste dar, die die Seitenwände, die Achsenmontageplatte sowie das Einsatzstück des Trägers miteinander verbinden;
Fig. 11 ist eine stark vergrößerte fragmentarische Seitenansicht eines der Träger und einer Achse im Querschnitt; die ein Beispiel der relativen Durchmesser einer Achse und der Achsenvertiefung, die in der Achsenmontageplatte ausgebildet ist, kurz vor dem Einsetzen der Achse in die Vertiefung veranschaulicht;
Fig. 12 stellt eine weitere vergrößerte Ansicht ähnlich Fig. 11 dar, die jedoch die Achse in der Achsenmontageplattenvertiefung angeordnet zeigt, nachdem Kraft auf die Montageplatte ausgeübt wurde, um Zwischenräume zu beseitigen und engen Kontakt zwischen der Achse und der Platte herzustellen, was zu einer Deformation der Achse von einer runden Form zu einer im Allgemeinen ovalen oder elliptischen Form führt;
Fig. 13 zeigt eine fragmentarische Außenbord-Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystems der vorliegenden Erfindung, worin der Arm der Aufhängungsanordnung ein oberseitig montierter Federträger ist, und verdeckte Elemente mit gestrichelten Linien veranschaulicht sind; und
Fig. 14 ist eine fragmentarische. Schnittansicht, geführt durch die Linie 14-14 in Fig. 13, wobei verdeckte Elemente mit gestrichelten Linien veranschaulicht sind.
Gleiche Ziffern beziehen sich in allen Abbildungen auf die gleichen Teile.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein luftgefedertes Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem mit starrem Träger für einen Traktoranhänger, das im Allgemeinen mit der Ziffer 20 bezeichnet wird und in Fig. 1 dargestellt ist. Ein Fahrzeugrahmen 30 trägt ein oder mehrere Achsen/Auf hängungssysteme 20. Es kann sein, dass der Fahrzeugrahmen 30 der Rahmen eines Anhängers eines Traktoranhängers oder der Rahmen eines jeden anderen Radfahrzeugs wie z. B. eines Schwerkraftwagens oder ähnlichem ist, ohne dadurch das Konzept der vorliegenden Erfindung zu beeinflussen. Da ja das Achsen/Aufhängungssystem 20 im Allgemeinen idente Aufhängungsanordnungen 21 beinhaltet, die jede von einem entsprechenden Teil eines Hängelagerpaars 22 und dem Fahrzeugrahmen 30 getragen wird, wird hierin nur eine der Aufhängungsanordnungen im Detail beschrieben werden. Das Hängelager 22 ist mittels irgendeiner geeigneten Methode wie z. B. Schweißen sicher auf der zugehörigen Rahmenschiene eines Paars voneinander beabstandeter, paralleler, sich der Länge nach erstreckender, länglicher Rahmenschienen 31 angebracht, und ist von dieser nach unten vorragend angeordnet, wobei die Rahmenschienen 31 an der Unterseite eines Fahrzeugrahmens 30 des Anhängers eines Sattelschleppers (nicht dargestellt) befestigt sind und von dieser nach unten vorragend angeordnet sind. Eine Laufbuchsenanordnung 23 ist starr am vorderen Ende eines Schlepparms mit starrem Träger 24 angebracht. Genauer gesagt beinhaltet die Laufbuchsenanordnung 23 ein Trägermontagerohr 32, das auf das vordere Ende des Trägers 24 durch die Schweißnaht 33 angeschweißt ist. Eine Drehbuchse 34 ist in das Rohr 32 nach einem in der Technik und in der Literatur bekannten Verfahren eingepresst. Eine Gummidrehbuchse 34 umgibt eine Metallhülse 38, und ist an diese auf geeignete Art und Weise angeklebt. Die Metallhülse 38 ist wiederum schwenkbar auf dem Hängelager 22 montiert (nicht dargestellt). Es sollte nochmals festgestellt werden, dass die Richtung der Erstreckung des Trägers 24, nämlich nach rückwärts oder nach vorwärts von seiner schwenkbaren Verbindung zu dem Hängelager 22, definiert, ob es sich jeweils um einen Schlepp- oder einen Leitarmträger handelt. Sowohl Schlepp- als auch Leitarmträger können in der vorliegenden Erfindung ohne Beeinflussung des Gesamtkonzepts verwendet werden. Der hierin verwendete Begriff Schlepparm soll jedoch, wie hierin oben erwähnt wurde, der Einfachheit halber sowohl Schlepparm- als auch Leitarmträger umfassen. Eine Luftfeder 25 ist geeignet auf der Oberseite des hinteren Endes des Trägers 24 und der Rahmenschiene 31 angebracht, und erstreckt sich zwischen diesen. Ein Stoßdämpfer 26 erstreckt sich zwischen den Stützen 35 und 39, die beide jeweils geeignet am Träger 24 bzw. dem Hängelager 22 befestigt sind, und ist mit geeigneten Mitteln auf diesen angebracht. Eine Achse 28, die im Allgemeinen einen runden Querschnitt besitzt, erstreckt sich zwischen dem Paar an Trägern 24 des Achsen/Aufhängungssystems 20 und wird von diesen festgehalten. An jedem Ende der Achse 28 sind ein oder mehrere Räder (nicht dargestellt) angebracht.
Im Einklang mit einem der Schlüsselmerkmale der vorliegenden Erfindung, wird der starre Träger 24 vorzugsweise vor seiner Einbindung in die Aufhängungsanordnung 21 vormontiert. Es ist jedoch zu verstehen, dass der Träger 24 auch ohne. Vormontage in die Aufhängungsanordnung 21 eingebaut werden kann, ohne dabei das Konzept der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen. Genauer gesagt ist der Träger 24 vorzugsweise aus einem robusten Metall wie Stahl geformt, und enthält einen einstückig ausgebildeten oberen Kanal 40 mit der Form eines umgekehrten U (Fig. 1, 4-5 und 8-10). Der obere Kanal 40 umfasst eine Deckwand 41, die sich im Laufe ihrer nach rückwärts ausgerichteten Erstreckung von der Buchsenanordnung 23 zur Luftfeder 25 konisch von einer schmaleren zu einer breiteren Breite ausläuft, sowie ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände 42, die im Verlauf ihrer Erstreckung von der Buchsenanordnung 23 zur Luftfeder 25 auseinanderlaufen. Eine Achsenmontageplatte 43, die auf ähnliche Art und Weise von einer schmäleren Breite bei der Buchsenanordnung 23 zu einer breiteren Breite im Zuge der nach rückwärts ausgerichteten Erstreckung hin zur Luftfeder 25 konisch ausläuft, ist vorzugsweise auf die Seitenwände 42 aufgeschweißt, wobei das Schmelzmuster im nachstehenden noch genauer beschrieben wird. Die, Achsenmontageplatte 43 ist vorzugsweise eine einteilig einstückig geformte Platte, kann aber auch aus zwei oder mehreren Teilen, die z. B. mit Schweißnähten zusammengefügt sind, einstückig ausgebildet sein ohne dadurch das Gesamtkonzept der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen. Die Achsenmontageplatte 43 besteht aus einem vorderen Teil 44 und einem hinteren Teil 36, wobei der vordere Teil im Allgemeinen dem konischen Profil des oberen Kanals der Deckwand 41 von der Buchsenanordnung 23 nach rückwärts zur Achse 28 folgt. Der hintere Teil 36 der Achsenmontageplatte erstreckt sich nach außen sowie nach innen über die Seitenwände 42 hinaus, um das Zusammenbauen des Achsen/Aufhängungssystems 20, welches im nachstehenden dargelegt wird, und das Befestigen der Stoßdämpfermontagestütze 35 zu ermöglichen.
Gemäß eines weiteren Schlüsselmerkmals der vorliegenden Erfindung, ist ein hinteres Ende jeder Seitenwand 42 im Allgemeinen mit einer halbkreisförmigen Durchbrechung 45 (Fig. 2-3) ausgebildet. Der jeweilige Abschnitt des hinteren Teils 36 der Achsenmontageplatte ist ähnlich geformt, und zwar im Allgemeinen mit einer komplementären, halbkreisförmigen Vertiefung 46 (Fig. 1 und 11), so dass bei einer Vormontage des Trägers 24 der hintere Teil der Achsenmontagplatte in den Seitenwanddurchbrechungen 45 lagert.
Eine im Allgemeinen, im Profil betrachtet stumpfwinklig geformte Platte 47 (Fig. 1, 3, 4 und 8) ist auf dem am weitesten rückwärtig liegenden Ende der Seitenwände 42 mit Schweißnähten 48 angebracht. Genauer gesagt hat ein im Allgemeinen vertikaler vorderer Teil 49 der Platte 47 generell eine rechteckige Form, und ein horizontaler hintere Teil 50 der Platte eine allgemein runde Form, um die Luftfeder 25 anbringen sowie sie trägen zu können. Die Stabilität der Platte 47 wird von einer nach vorne gerichteten im Allgemeinen U-förmigen Rippe 51 (Fig. 1 und 3-5) erhöht, die auf den Unterseiten der Endplatte 47 und der Achsenmontageplatte 43 mittels einer kontinuierlichen Schweißnaht 52 angebracht ist, und von diesen nach unten vorragend angeordnet ist.
Gemäß noch eines weiteren wichtigen Merkmals der ersten Ausführungsform der, vorliegenden Erfindung und bezugnehmend auf die Fig. 1 und 9-10, ist ein umgekehrtes, im Allgemeinen U-förmiges Trägereinsatzstück 55 im hinteren Teil des oberen Kanals 40 des Trägers angeordnet, dessen Form komplementär zum oberen Kanal ist. Das Einsatzstück 55 ist vorzugsweise ein einteilig einstückig ausgeformtes Metalleinsatzstück, das eine Deckwand 56 sowie ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände 57 umfasst. Es ist wichtig festzustellen, dass während der Vormontage des Trägers 24 eine einzige kontinuierliche Schweißnaht 58 angebracht wird, um jede der Trägerseitenwände 42 mit der entsprechenden Einsatzstückseitenwand 57 und der Achsenmontageplatte 43 sicher zu verbinden, und dadurch den Bedarf einer Teilmontage jeder einzelnen Komponente zu beseitigen.
Gemäß noch eines weiteren Schlüsselmerkmals der vorliegenden Erfindung, ist die Achse 28 auf die Träger 24 in folgender Art und Weise angebracht. Wie im obenstehenden festgestellt wurde, ist der Träger 24 vorzugsweise vormontiert, bevor die Achse 28 auf diesen montiert wird. Zumindest das Montagerohr 32 der Buchsenanordnung 23 wird vorzugsweise auch auf den Träger 24 vor der Montage der Achse 28 angeschweißt. Da ja jedes Ende der Achse 28 in ähnlicher Art und. Weise auf den jeweiligen Träger 24 des Achsen/Aufhängungssystems 20 montiert ist, wird im nachstehenden lediglich das Befestigen eines Endes der Achse 28 auf den jeweiligen Träger beschrieben.
Wie in Fig. 11 am besten ersichtlich wird, definiert der hintere Teil der Achsenmontageplatte 36 eine halbkreisförmige Vertiefung 46 mit einem Durchmesser D1, der gleich wie oder etwas kleiner ist als der äußere Durchmesser D2 der kleinsten Achse die auf den Träger 24 montiert wird. Darüber hinaus besitzt die Vertiefung 46 eine Form die im Allgemeinen komplementär zum Umfang der im Allgemeinen oberen Hälfte der Achse 28 ist. Die Achse 28 wird mit Presspassung in die Vertiefung 46 eingepasst, wobei ein angebrachtes Maß an Kraft, erzeugt mittels jeglichem geeigneten Gerät wie z. B. eine hydraulische Presse (nicht dargestellt), angewendet wird. Im konkreten übt die hydraulische Presse den Druck auf die Abschnitte des hinteren Teils 36 der Achsenmontageplatte aus, die sich nach außen, sowie nach innen über die Seitenwände 42 des oberen Kanals hinaus erstrecken. Der angebrachte Druck oder die angebrachte Last, die auf den hinteren Teil 36 der Achsenmontageplatte angewendet wird, dient nicht nur dazu, die Achse 28 durch. Presspassung in die Vertiefung 46 einzupassen, sondern auch um die Achse absichtlich im Achsenmontagebereich zu verformen, und zwar von ihrer generell runden Querschnittsform zu einer im Allgemeinen ovalen oder elliptischen Form, wie aus Fig. 12 am besten ersichtlich wird. Eine reine Presspassung der Achse 28 in die Trägervertiefung 46 würde, genauer gesagt, nur dazu führen, dass ein im Allgemeinen lückenloser Kontakt zwischen der Außenseite des oberen Teils der Achse und der Unterseite der Achsenmontageplatte 43 hergestellt wird, und dass mögliche Zwischenräume zwischen diesen im Bereich der Vertiefung entstehen würden. Die vorliegende Erfindung geht jedoch weit über eine bloße Presspassung oder Einpressung hinaus, insofern dass die Anwendung eines angebrachten Maßes an Kraft auf die Achsenmontageplatte 43, die auf der Achse 28 aufliegt, jegliche Zwischenräume zwischen der Außenseite des oberen Teils der Achse sowie der Unterseite der Achsenmontageplatte beseitigt Ein solches Fehlen von Zwischenräumen führt zu einem innigen Kontakt zwischen der Außenseite des oberen Teils der Achse 28 und der Unterseite der Achsenmontageplatte 43 im Bereich der Vertiefung 46, was in einem Vorspannungs- oder Druckzustand zwischen den sich berührenden Flächen resultiert. Man nimmt an, dass ein solcher Vorspannungs- oder Druckzustand ohne eigentliche Verformung der Achse 28 bestehen kann, so lange keine Zwischenräume zwischen der Achse und der Achsenmontageplatte gegeben sind. Dieser Vorspannungszustand dient dazu, die Achse 28 zu stärken, die Achse sicher im Träger 24 festzuhalten, und unterschiedliche Belastungen abzuleiten, bevor sie jegliche Schweißnähte zwischen dem Träger und der Achse, oder die Unversehrtheit der Achse selbst beeinträchtigen können. Genauer gesagt vermindert dieser Vorspannungs- oder Druckzustand den Druck auf den Bereich der Wechselbelastungen sämtlicher Schweißnähte zwischen Achse und Träger, die direkt nachstehend beschrieben sind, und vermindert dadurch die Spannungen, denen solche Schweißnähte sowie die Achse selbst ausgesetzt sind, und verbessert zudem die Dauerhaltbarkeit der Schweißnähte und Achsen.
Gemäß noch eines weiteren wichtigen Merkmals der vorliegenden Erfindung, das in den Fig. 1, 3-5 und 7-9 am besten ersichtlich ist, ist eine Durchbrechung 60 im vorderen Teil 49 der Endplatte 47 ausgebildet, um Zugang zu einer Öffnung 61 zu haben, die im hinteren Teil 36 der Achsenmontageplatte im Allgemeinen angrenzend an den oberen hinteren Quadranten der Achse 28 geformt ist. In ähnlicher Art und Weise ist eine Durchbrechung 62 im vorderen Teil 44 der Achsenmontageplatte ausgebildet, um Zugang zu einer Öffnung 63 zu erhalten, die im hinteren Teil 36 der Achsenmontageplatte im Allgemeinen angrenzend an den oberen vorderen Quadranten der Achse 28 ausgebildet ist. Genauer gesagt ermöglichen die Durchbrechungen 60 und 62 den Zugang zum Anbringen der kontinuierlichen Schweißnähte 7 und 73 in den Öffnungen 61 und 63, um den Vorspannungszustand, der unmittelbar vorher beschrieben wurde, zum Befestigen* der Achse 28 an den Träger 24 zu ergänzen. Ohne die Druchbrechungen 60 und 62 wäre eine Vormontage des Trägers 24 sowie ein nachfolgendes Verschweißen in den Öffnungen 61 und 63 unmöglich, was dazu führen würde, dass der Träger 24 um die Achse 28 aufgebaut werden müsste, und zusätzliche unerwünschte und kostenintensive Montageschritte zum Herstellungsverfahren des Achsen/Aufhängungssystems 20 hinzukommen würden. Es ist wichtig festzustellen, dass die Öffnungen 61 und 63 und ihre zugehörigen Schweißnähte 71 und 73, den Umfang entlang, wie in Fig. 1 am deutlichsten dargestellt ist, nach oben gegen ein Paar am tiefsten liegender Kanten 81 und 83 der Achsenmontageplattenvertiefung 46 versetzt sind, und nach unten gegen eine Vertikalachsenebene V der Achse 28. Im Gegensatz dazu verwenden viele Achsenmontageanordnungen nach dem Stand der Technik, die eine Struktur aufweisen, die im Allgemeinen die obere Hälfte einer Achse umfasst, längliche horizontale Schweißnähte, die angrenzend an oder direkt auf der Berührungsfläche der am tiefsten liegenden Kanten der umgebenden Struktur und der Achse selbst angebracht sind. Obwohl ein solches Schweißmuster im Allgemeinen Vertikallasten und daraus resultierende Belastungen, die während dem Betrieb des Fahrzeugs auf das Aufhängungssystem treffen, entgegenwirken, sind die Übergänge dieser Schweißnähte Ermüdungsbelastungen ausgesetzt, die im besonderen von Torsions- sowie Längslasten ausgehen. Die vorliegende Erfindung kompensiert daher solche Betestungsprobleme dadurch, dass sie die Öffnungen 61, und 63 und ihre zugehörigen kontinuierlichen Schweißnähte 71 und 73 versetzt; was in Kombination mit dem Befestigen der Achse 28 in der Achsenmontageplattenvertiefung 46, wodurch ein Vorspannungs- oder Druckzustand zwischen den beiden erzeugt wird, zu einer Stärkung des gesamten Achsen/Aufhängungssystems 20 führt und zudem für ein stabiles Anbringen der Achse am Träger sorgt.
Nach der Durchführung der Teilmontage S. die in den Fig. 2-7 ersichtlich wird, wird die Teilmontage auf dem Fahrzeugrahmen 30 in der üblichen Art und Weise, wie im vorstehenden erläutert und in Fig. 1 veranschaulicht, angebracht.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein luftgefedertes Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem mit Federträger für ein Radfahrzeug, das im Allgemeinen mit der Ziffer 20' bezeichnet wird und in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist. Da ja das Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem mit Federträger 20' im selben Umfeld eingesetzt wird wie das Achsen/Aufhängungssystem mit starrem Träger 20 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und viele strukturelle Merkmale aufweist, die mit diesem ident oder sehr ähnlich sind, werden direkt nachstehend lediglich die bedeutenden Unterschiede zwischen den zwei Ausführungsformen beschrieben. Im übrigen werden idente oder ähnliche Teile der zweiten Ausführungsform 20' in den Abbildungen sowie in der nachfolgenden Beschreibung mit um 100 erhöhten Bezugszeichen identifiziert.
Ein vorderes Ende 123 eines Schlepparm-Federträgers 124 ist schwenkbar an einem Bolzen 127 befestigt. Der Bolzen 127 ist unbeweglich und diagonal auf einem Hängelager 22' auf in der Aufhängungstechnik gut bekannte Art angebracht. Eine Luftfeder 25' ist passend auf die Oberseite eines hinteren Endes 136 des Trägers 124 sowie auf die Rahmenschiene 31' montiert, und erstreckt sich zwischen diesen. Ein Stoßdämpfer 26' ist mit einem seiner Enden direkt am Hängelager 22', und mit dem anderen seiner Enden an einer Stütze 129, die am Träger 124 angebracht ist, geeignet befestigt, und erstreckt sich zwischen diesen. Genauer gesagt wird die, Stütze 129 durch ein Paar von U-Bolzen 132, die sich jeweils um ein zugehöriges Ende der beiden Enden der Stütze 129 erstrecken, am Träger 124 festgehalten. Das Schenkelpaar eines jeden U-Bolzen 132 geht nach unten durch ein Paar beabstandeter Öffnungen (nicht dargestellt) hindurch, die im Allgemeinen in einer flachen Platte 134 ausgebildet sind, die etwa in der Mitte des Trägers 124 an seine Unterseite anstößt. Ein Paar Muttern sind über ein Gewinde an den Schenkeln jedes U-Bolzens 132 befestigt, um dadurch den Stoßdämpfer 26', die Stütze 129 und die Platte 134 am Federträger 124 festzumachen.
Gemäß eines der Schlüsselmerkmale der zweiten Ausführungsform 20' der vorliegenden Erfindung ist eine Achsenmontageplatte 137, die in einem robusten Material wie z. B. Stahl ausgebildet ist, an der Platte 134 unter dem Federträger 124 befestigt, und von dieser nach unten vorstehend angeordnet, Genauer gesagt umfasst die Achsenmontageplatte 137 einander gegenüberliegende, L-förmige, von einander im Allgemeinen vertikal beabstandete Vorder- und Hinterwände 138 bzw. 139, eine im Allgemeinen halkreisförmige Platte 140, die mit dem kurzen horizontalen Teil jeder der Wände 138 und 139 durch Heftschweißnähte 141 verbunden ist und sich zwischen diesen erstreckt, sowie längliche Quer- Schweißnähte 142. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Achsenmontageplatte 137 als eine einteilige einstückige Platte ausgebildet sein kann ohne dadurch die Grundidee der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen. Der lange vertikale Teil jeder L-förmigen Vorder- und Hinterwand 138 und 139 ist an den zugehörigen vorderen und hinteren Enden der Platte 134 mittels einer Vielzahl von unterbrochenen Schweißnähten 143 befestigt. Ein Paar in. Querrichtung beabstandeter Versteifungen 144, deren Form komplementär zu dem von der Achsenmontageplatte 137 und der flachen Platte 134 definierten Bereich ist, erstrecken, sich zwischen diesen, um die Achsenmontageplatte zu verstärken. Die Achsenmontageplatte 137 ist vorzugsweise vor ihrem Einbau in das Achsen/Aufhängungssystem 20' vorzumontieren, kann jedoch auch um die Achse 28' herum während der Herstellung des Systems aufgebaut werden, ohne das Gesamtkonzept der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen. Die Achse 28' wird nun in eine Vertiefung 146 montiert, die durch die halbkreisförmige Platte 140 in ähnlicher Art wie in der obenstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert ist. Die Achse 28' ist zudem in einer Art ähnlich der Schweißung von Achse 28 auf Achsenmontageplatte 43 in der ersten Ausführungsform 20 der vorliegenden Erfindung auf die Achsenmontageplatte 137 geschweißt, und weist dieselben Vorteile auf. Genauer gesagt sind die vordere Durchbrechung 162 und die hintere Durchbrechung 160 in der zugehörigen L- förmigen Vorderwand 138 und Hinterwand 139 der Achsenmontageplatte 137 ausgebildet. Die Durchbrechungen 162 und 160 ermöglichen den Zugang zu den Öffnungen 163 und 161, die in der halbkreisförmigen Platte 140 der Achsenmontageplatte 137 ausgebildet sind. Die Öffnungen 163 und 161 sind im Allgemeinen angrenzend an den oberen vorderen sowie den oberen hinteren Quadranten der Achse 28' angeordnet, und verfügen über die darin angeordneten zugehörigen kontinuierlichen Schweißnähte 73' und 71' (nicht dargestellt).
Beide der oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lösen zahlreiche der bei Aufhängungsanordnungs-Schlepparmmontagen mit überbauter Achse nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme. Aufgrund von Unterschieden im Achsendurchmesser war der Durchmesser der Montageauflagefläche für eine Achse ehemals nominell größer bemessen als der Außendurchmesser der. Achse, um Abweichungen in der Herstellung sowie unterschiedliche Achsengrößen berücksichtigen zu können. Eine solche, relativ lose Passung erfordert jedoch eine stabile Befestigung der Achse an den Träger, und führt zur Verwendung der oben angeführten Stützen, Klemmen, Bolzen und ähnlichem, um eine robuste Anbringung zu erreichen. Wie im vorhergehenden bereits erläutert wurde, kommt es durch diese zusätzlichen Montageteile zu einer unerwünschten Erhöhung des Gewichts sowie der Kosten des Achsen/Aufhängungssystems, wobei die zusätzlichen Kosten sowohl durch die Montageteile als auch durch die zusätzlich notwendige Arbeit verursacht werden.
Sowohl die erste als auch die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung löst diese Probleme, indem eine universale Vertiefung 46 bzw. 146 im Träger 24 bzw. 124 mit einem Durchmesser, der gleich groß wie oder kleiner als der Durchmesser der kleinsten dann zu befestigenden Achse ist, vorgesehen wird. Diese, Tatsache ermöglicht, zusammen mit der Anwendung eines angemessenen Drucks auf die Achse sowie die Achsenmontageplatte zur Erreichung des Zwischenraumfreien Vorspannungs- oder Druckzustands, und zusammen mit den kontinuierlichen Öffnungsschweißnähten, die gegen die am tiefsten liegenden Kanten der Achsenmonatgeplattenvertiefung und der Vertikalachsenebene der Achse versetzt sind, eine stärkere Achse sowie eine robuste Befestigung der Achse am Träger. Diese stabile Anordnung wird ohne die Verwendung kostenintensiver zusätzlicher gewichtserhöhender Montageteile oder zusätzlichem Arbeitsaufwand in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erreicht, wobei auch in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur ein minimaler Anteil an zusätzlichen Montageteilen benutzt wird. Darüber hinaus entzieht die ersetzte Positionierung der kontinuierlichen Öffnungsschweißnähte diese effektiv den Torsion- und Längslastenbelastungen des Fahrzeugs, denen die im Stand der Technik verwendeten länglichen Schweißnähte, die entlang oder angrenzend an bzw. zwischen den Enden eines Teils, der die Achse teilweise umgibt, sowie die Achse selbst angeordnet sind, ausgesetzt sind. Der breite hintere Teil 36 der Achsenmontageplatte 43 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient ebenso dazu, Torsionslasten von der Achse 28 abzuleiten.
Es sollte zudem festgestellt werden, dass die relativ kurze Distanz D3 (Fig. 1) zwischen der Oberseite der Achse 28 und dem oberen Kanal der Platte 41 des Trägers 24 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zwischenraumprobleme beseitigt, die bei vielen oberseitig montierten starren Trägern bei der Verwendung in Anwendungen mit niedriger Fahrgestellhöhe auftreten. Die kurze Distanz D3 wird durch das Einsatzstück 55 ermöglicht, das die Seitenwände 42 des Tragers 24 effektiv verstärkt. Genauer gesagt versteift das Einsatzstück 55 den Träger 24 im Achsenmontagebereich der Seitenwanddurchbrechungen 45, und verhindert Trägerverbnegungs-Phänomene, die in der Technik gut bekannt sind, oder das Loslösen der halbkreisförmigen Achsenmontageplattenvertiefung 46 von der Achse 28 und den Seitenwänden 42 durch eine Erhöhung der Trägerbiegefestigkeit in diesem stark belasteten Bereich.
Es ist zu verstehen, dass obwohl hierin für die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein konischer Träger 24 gezeigt und beschrieben wird, auch andere Arten von überbauten oder oberseitig montierten Trägern verwendet werden können, ohne dabei das Gesamtkonzept der Erfindung zu beeinträchtigen. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass beide Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für unterschiedliche Querschnittsformen von Achsen benutzt werden können, wie z. B. rechteckig, quadratisch oder oval/elliptisch. Es ist zudem zu verstehen, dass die hierin gezeigten und beschriebenen Strukturen und Konzepte der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für oberseitig montierte oder überbaute Träger durch lediglich geringfügige Veränderungen bei Struktur und Anordnung der, offenbarten Teile auch für unterseitig montierte oder unterbaute Trägerapplikationen verwendet und angewendet werden können.
Demgemäß ist das verbesserte Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem für Radfahrzeuge ein vereinfachtes Verfahren, sieht einen effektiven, sicheren, kostengünstigen und effizienten Aufbau vor, der alle aufgezählten Zielsetzungen erreicht, ermöglicht die Beseitigung von bei Anordnungen nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme, löst Probleme, und gewinnt neue Resultate in der Technik.
In der vorangegangenen Beschreibung wurden zu Zwecken der Kürze, Klarheit und Verständlichkeit gewisse Begriffe benutzt, woraus jedoch keine unnötigen Einschränkungen abgeleitet werden sollen außer die vom Stand der Technik, geforderten, da diese Begriffe beschreibend verwendet wurden und in ihrer breit gefassten Bedeutung zu verstehen sind.
Darüber hinaus ist die Beschreibung und Darstellung der Erfindung mittels eines Beispiels erfolgt, und der Schutzumfang der Erfindung ist nicht auf die exakten dargestellten oder erläuterten Details beschränkt. Der Schutzumfang der Erfindung wird lediglich durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzt.
Nachdem nun die Merkmale, Offenbarungen und Prinzipien der Erfindung, die Art und Weise wie das verbesserte Schlepparm-Achsen/Aufhängungssystem konstruiert, angeordnet und verwendet wird, die Charakteristika der Konstruktion und Anordnung sowie die gewonnenen vorteilhaften, neuen und nützlichen Resultate erläutert worden sind, werden die neuen und nützlichen Strukturen, Vorrichtungen, Elemente, Anordnungen, Teile und Kombinationen sowie Verfahren in den nachfolgenden Ansprüchen detailliert dargestellt.

Claims

1. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung, umfassend einen Aufhängungsträger (24, 124), der auf einem Fahrzeugrahmen (30) angebracht ist, wobei der Aufhängungsträger eine Achsenmontageplatte (43, 137) umfasst, die mit einer Vertretung (46, 146) ausgebildet ist, die im Allgemeinen komplementär zu in etwa der Hälfte des Umfangs einer Achse (28) ist und diese Hälfte umschließt und durch Schweißen mit der Achse (28) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Achse (28) in der Vertiefung (46, 146) in Position gehalten wird durch

(a) eine Berührungsfläche zwischen dem umschlossenen Umfang der Achse (28) und der Achsenmontageplatte (43, 137) in der Vertiefung, die keinen. Zwischenraum aufweist, da die Größe der Vertiefung (46, 146) vor dem Aufnehmen der Achse gleich groß wie oder kleiner als der Achsenumfang ist, in Verbindung mit

(b) zumindest einer Öffnung (61, 63; 161, 163), die durch die Montageplatte hindurch an der Vertiefung ausgebildet ist, wobei die Öffnung den Umfang entlang gegen die Umfangskante (81, 83) der Vertiefung (46, 146) versetzt ist, mit einer Schweißnaht (71, 73) in der Öffnung, durch die die Achsenmontageplatte an die Achse geschweißt ist.

2. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1, bei der sich die Berührungsfläche zwischen dem umschlossenen Achsenumfang und der Achsenmontageplatte (43, 137) in Druckkontakt befindet.

3. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 2, bei der die Querschnittsform der Achse im Bereich des Aufhängungsträgers durch den Druckkontakt verformt ist.

4. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Achsenmontageplatte (43, 137) keine zusätzlichen Teile oder Struktur zum Anbringen der Achse aufweist.

5. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Schweißnaht (71, 73), die in der Öffnung der Achsenmontageplatte angeordnet ist, um einen Umfang der Öffnung angeordnet und kontinuierlich ist.

6. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach einem der vorangegangenen. Ansprüche, bei der ein Paar der Öffnungen (61, 63; 161, 163) in der Achsenmontageplatte ausgebildet ist, wobei jede der Öffnungen den Umfang entlang gegenüber einer vertikalen Achsenebene der Achse (28) versetzt ist.

7. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 6, bei der der Aufhängungsträger (24, 124) ein auf der Oberseite montierter Träger ist und bei dem die Öffnungen (61, 63; 161, 163) angrenzend an einen oberen vorderen bzw. einen oberen hinteren Quadranten der Achse (28) angeordnet sind.

8. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 7, bei dem der Aufhängungsträger ein starrer Träger (24) ist und bei dem

eine erste Durchbrechung (62) in der Achsenmontageplatte (43) vorhanden ist, um zum Schweißen der Achsenmontageplatte an die Achse einen Zugang zur Öffnung, im oberen vorderen Achsenquadranten zu haben;

ein erstes Ende des Trägers (24) schwenkbar am Fahrzeugrahmen (30) befestigt ist - und ein zweites Ende des Träger an einer Luftfeder (25) befestigt ist;

eine Endplatte (47) am zweiten Ende des Trägers befestigt ist, um die Luftfeder (25) zu tragen, die sich zwischen der Endplatte (47) und dem Fahrzeugrahmen erstreckt, und

eine zweite Durchbrechung (60) in der Endplatte (47) vorhanden ist, um zum Schweißen der Achsenmontageplatte an die Achse einen Zugang zur Öffnung im oberen hinteren Achsenquadranten zu haben.

9. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 8, bei der eine allgemeine U-förmige Rippe (51), die an der Endplatte (47) und der Achsenmontageplatte (43) befestigt und von dieser herabhängend angeordnet ist, die Endplatte (47) trägt.

10. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, bei dem:

der starre Aufhängungsträger (24) einen oberen Kanal (40) in der Form eines umgekehrten U umfasst, der ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände (42) und eine Deckwand (41) umfasst;

ein Einsatzstück (55) mit der Form eines umgekehrten U, dessen Größe und Form im Allgemeinen komplementär zum oberen Kanal (40) ist, innerhalb des oberen Kanals (40) angrenzend an die Achsenmontageplattenausnehmung (46) angeordnet ist, wobei das Einsatzstück (55) ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände (57) und eine Deckwand (56) umfasst, und

jede der Seitenwände des Einsatzstücks (57) mit einer einzelnen Schweißnaht (58) an einer jeweiligen der Seitenwände (42) des oberen Kanals und an der, Achsenmontageplatte (43) befestigt ist.

11. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 10, bei der sich die Achsenmontageplatte (43) angrenzend an die Achsenmontageplattenausnehmung (46) nach außen und nach innen über die Seitenwände (42) des oberen Kanals hinaus erstreckt, um eine Kraftaufnahmefläche für eine Presspassung der Achse (28) in die Montageplattenausnehmung (46) bereitzustellen.

12. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 7, bei der der Aufhängungsträger ein Federträger (124) ist und bei der

die Achsenmontageplatte (137) ein vorderes Ende und ein hinteres Ende umfasst und an einer Stoßdämpfermontagestütze (129), die an den Federträger (124) angrenzt, befestigt und von dieser herabhängend angeordnet ist;

eine erste Durchbrechung (162) am vorderen Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, um einen Zugang zur Öffnung im oberen vorderen Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte (137) an die Achse zu schweißen;

eine zweite Durchbrechung (160) am hinteren Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, um einen Zugang zur Öffnung im oberen hinteren Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte (137) an die Achse zu schweißen;

ein erstes Ende des Trägers (124) schwenkbar am Fahrzeugrahmen (30') befestigt ist und ein zweites Ende des Trägers (124) an einer Luftfeder (25') befestigt ist, die sich zwischen dem zweiten Ende des Trägers und dem Fahrzeugrahmen erstreckt.

13. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 12, bei der die Achsenmontageplatte (137) durch ein Paar in Querrichtung beabstandeter, sich von vorne nach hinten erstreckender Versteifungen verstärkt ist.

14. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 6, bei der der Aufhängungsträger ein unterseitig montierter Träger ist; und bei dem sich jede der Öffnungen der Achsenmontageplatten angrenzend an einen jeweiligen aus einem unteren vorderen und einem unteren hinteren Quadranten der Achse befindet.

15. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 14, bei der der Aufhängungsträger ein starrer Träger ist, und bei der eine erste Durchbrechung im Träger vorhanden ist, um einen Zugang zur Öffnung im unteren vorderen Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen;

ein erstes Ende des Trägers schwenkbar am Fahrzeugrahmen befestigt ist und ein zweites Ende des Trägers an einer Luftfeder befestigt ist, die sich zwischen dem zweiten Ende des Trägers und dem Fahrzeugrahmen erstreckt; und

eine zweite Durchbrechung im Träger hinter der ersten Durchbrechung vorhanden ist, um einen Zugang zur Öffnung im unteren hinteren Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen.

16. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 15, bei der der starre Aufhängungsträger einen U-förmigen unteren Kanal umfasst, der ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände und eine Bodenwand umfasst.

17. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 16, bei der sich die Achsenmontageplatte in der Umgebung der Vertiefung in der Achsenmontageplatte nach außen und nach innen über die Seitenwände des unteren Kanals hinaus erstreckt, um eine Kraftaufnahmefläche für eine Presspassung der Achse in die Montageplattenausnehmung bereitzustellen.

18. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 14, bei der der Aufhängungsträger ein Federträger ist und bei der:

die Achsenmontageplatte ein vorderes Ende und ein hinteres Ende umfasst und angrenzend an den Träger befestigt ist und sich von diesem nach oben erstreckt;

eine erste Durchbrechung am vorderen Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, um Zugang zur Öffnung im unteren vorderen Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen;

eine zweite Durchbrechung am hinteren Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, um Zugang zur Öffnung im unteren hinteren Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen; und

ein erstes Ende des Trägers am Fahrzeugrahmen befestigt ist und ein zweites Ende des Trägers an einer Luftfeder befestigt ist, die sich zwischen dem zweiten Ende des Trägers und dem Fahrzeugrahmen erstreckt.

19. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach Anspruch 18, bei der die Achsenmontageplatte ein Paar in Querrichtung beabstandeter, sich von vorne nach hinten erstreckender Versteifungen umfasst.

20. Fahrzeugachsen/Aufhängungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Achse (28) an einem Paar derartiger Aufhängungsträger (24, 124) montiert ist, die voneinander beabstandet sind.

21. Verfahren zum Zusammenbauen eines Fahrzeug/Aufhängungssystems, folgende Schritte umfassend:

a) das Vormontieren zumindest eines Aufhängungsträgers (24, 124), der eine Achsenmontageplatte (43, 137) umfasst, die mit einer Vertiefung (46, 146) ausgebildet ist, deren Gestalt im Allgemeinen komplementär zu zumindest der Hälfte des Umfangs einer Achse (28) ist, um den Achsenhalbumfang zu umschließen, und eine Größe aufweist, die geringer als oder gleich groß wie jene des Achsenhalbumfangs ist;

b) das Presspassen des Achsenhalbumfangs in die Vertiefung (46, 146) durch Ausübung von Druck auf die Achsenmontageplatte (43, 137), wodurch eine Berührungsfläche ohne Zwischenraum zwischen diesen gebildet wird;

c) das Anordnen von zumindest einer Schweißnaht (71, 73) in zumindest einer Öffnung (61, 63; 161, 163), die in der Achsenmontageplatte (43, 137) ausgebildet ist, wobei die Öffnung den Umfang entlang gegen die Umfangskante (81, 83) der Vertiefung versetzt ist, um die Achse in Position zu halten;

d) das Montieren des Trägers (24, 124) auf einem Fahrzeugrahmen (30).

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem sich die Berührungsfläche zwischen dem umschlossenen Achsenumfang und der Achsenmontageplatte (43, 137) in Druckkontakt befindet.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Querschnittsform der Achse (28) angrenzend an den Aufhängungsträger (24, 124) durch den Kontakt verformt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem die Achse (28) direkt an der Achsenmontageplatte montiert und an dieser allein durch die abstandsfreie Berührungsfläche und die zumindest eine Schweißnaht in Position gehalten wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem die Schweißnaht (71, 73), die in der Öffnung der Achsenmontageplatte angeordnet ist, um einen Umfang der Öffnung angeordnet wird und kontinuierlich ist.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, bei dem ein Paar der Öffnungen in der Achsenmontageplatte vorhanden ist, wobei jede der Öffnungen den Umfang, entlang gegen eine Vertikalachsenebene der Achse (28) versetzt ist.

27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem der Aufhängungsträger (24, 124) ein oberseitig montierter Träger ist und bei dem die Öffnungen der Achsenmontageplatte (61, 63; 161, 163) angrenzend an einen oberen vorderen bzw. einen oberen hinteren Quadranten der Achse (28) angeordnet sind.

28. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem der Aufhängungsträger ein starrer Träger (24) ist und bei dem:

eine erste Durchbrechung (62) in der Achsenmontageplatte (43) vorhanden ist, um zum Schweißen der Achsenmontageplatte an die Achse einen Zugang zur Öffnung im oberen vorderen Achsenquadranten zu haben;

ein erstes Ende des Trägers (24) schwenkbar am Fahrzeugrahmen (30) befestigt ist und ein zweites Ende des Trägers an einer Luftfeder (25) befestigt ist;

eine Endplatte (47) am zweiten Ende des Trägers befestigt ist, um die Luftfeder (25) zu tragen, die sich zwischen der Endplatte (47) und dem Fahrzeugrahmen (30) befindet, und

29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem eine allgemein U-förmige Rippe (51) herabhängend von der Endplatte (47) und der Achsenmontageplatte (43) befestigt ist, um die Endplatte (47) zu tragen.

30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, bei dem

der starre Aufhängungsträger (24) einen oberen Kanal (40) mit der Form eines umgekehrten U umfasst, der ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände (42) und eine Deckwand (41) umfasst;

ein Einsatzstück (55) in Gestalt eines umgekehrten U, dessen Größe und Gestalt im Allgemeinen komplementär zum oberen Kanal (40) ist, innerhalb des oberen Kanals (40) angrenzend an die Achsenmontageplattenausnehmung (46) angeordnet ist, wobei der Einsatz (55) ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände (57) und

eine Deckwand (56) umfasst, und bei dem jede der Einsatzseitenwände (57) mit einer einzelnen Schweißnaht (58) an einer jeweiligen der Seitenwände (42) des oberen Kanals und an der Achsenmontageplatte (43) befestigt ist.

31. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Achsenmontageplatte (43) mit Flanschen ausgebildet ist, die sich angrenzend an die Achsenmontageplattenausnehmung (46) nach außen und nach innen über die Seitenwände (42) des oberen Kanals hinaus erstrecken; und bei dem eine Presse eine Kraft auf die Achsenmontageplattenflansche ausübt, die ausreicht, um die Achse (28) fest in die Montageplattenausnehmung (46) einzupassen.

32. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Aufhängungsträger ein Federträger (124) ist und bei dem

eine erste Durchbrechung (162), die im vorderen Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, verwendet wird, um einen Zugang zur Öffnung im oberen vorderen Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte (137) an die Achse zu schweißen;

eine zweite Durchbrechung (160), die im hinteren Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, verwendet wird, um einen Zugang zur Öffnung im oberen hinteren Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte (137) an die Achse zu schweißen;

ein erstes Ende des Trägers (124) schwenkbar am Fahrzeugrahmen (30') befestigt ist und ein zweites Ende des Trägers an einer Luftfeder (25') befestigt ist, die sich zwischen dem zweiten Ende des Trägers und dem Fahrzeugrahmen erstreckt.

33. Verfahren nach Anspruch 32, bei dem die Achsenmontageplatte (137) mit einem Paar in Querrichtung beabstandeter, sich von vorne nach hinten erstreckender Versteifungen (144) verstärkt ist.

34. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem der Aufhängungsträger ein unterseitig montierter Träger ist; und bei dem sich jede der Öffnungen der Achsenmontageplatte angrenzend an einen jeweiligen aus einem unteren vorderen und einem unteren hinteren Quadranten der Achse befindet.

35. Verfahren nach Anspruch 34, bei dem der Aufhängungsträger ein starrer Träger ist und bei dem

eine erste Durchbrechung, die im Träger ausgebildet ist, verwendet wird, um einen Zugang zur Öffnung im unteren vorderen Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen;

eine zweite Durchbrechung, die im Träger hinter der ersten Durchbrechung ausgebildet ist, verwendet wird, um einen Zugang zur Öffnung im unteren hinteren Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu, schweißen.

36. Verfahren nach Anspruch 35, bei dem der starre Aufhängungsträger einen U- förmigen unteren Kanal umfasst, der ein Paar voneinander beabstandeter Seitenwände und eine Bodenwand umfasst.

37. Verfahren nach Anspruch 36, bei dem die Achsenmontageplatte Flansche aufweist, die sich angrenzend an die Achsenmontageplattenausnehmung nach außen und nach innen über die Seitenwände des unteren Kanals hinaus erstrecken; und bei dem eine Presse eine Kraft auf die Flansche der Achsenmontageplatte ausübt, die ausreichte um die Achse fest in die Montageplattenvertiefung, einzupassen.

38. Verfahren nach Anspruch 34, bei dem der Aufhängungsträger ein Federträger ist und bei dem

eine erste Durchbrechung, die im vorderen Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, verwendet wird, um einen Zugang zur Öffnung im unteren vorderen Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen;

eine zweite Durchbrechung, die im hinteren Ende der Achsenmontageplatte vorhanden ist, verwendet Wird, um einen Zugang zur Öffnung im unteren hinteren Achsenquadranten zu haben, um die Achsenmontageplatte an die Achse zu schweißen;

ein erstes Ende des Trägers schwenkbar am Fahrzeugrahmen befestigt ist und ein zweites Ende des Trägers an einer Luftfeder befestigt ist, die sich zwischen dem zweiten Ende des Trägers und dem Fahrzeugrahmen erstreckt.

39. Verfahren nach Anspruch 38, bei dem die Achsenmontageplatte ein Paar in Querrichtung beabstandeter, sich von vorne nach hinten erstreckender Versteifungen umfasst.

40. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 39, bei dem die Achse an einem Paar derartiger Aufhängungsträger montiert ist, die voneinander beabstandet sind.