DE10110495A1 - Axle connection includes tension rods with at least one bend or offset along longitudinal extent, and up to offset run parallel to respective side wall of axle body and after offset extend with increasing distance between it and axle body - Google Patents
Axle connection includes tension rods with at least one bend or offset along longitudinal extent, and up to offset run parallel to respective side wall of axle body and after offset extend with increasing distance between it and axle bodyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Achseinbindung für gefederte Fahrzeugachsen mit einem vorzugsweise als Vierkantrohr mit abgerundeten Kanten ausgebildeten Achskörper, den Achskörper an seiner Ober- oder Unterseite kreuzenden Längslenkern oder Blattfedern sowie quer sowohl zu den Längslenkern bzw. Blattfedern wie auch zu dem Achskörper verlaufenden, diese Teile gegeneinander ziehenden Zugstangen, die sich entlang der Seitenwände des Achskörpers erstrecken und an einem außen an dem Achskörper anliegenden Achslappen abstützen.The invention relates to an axle integration for sprung vehicle axles a preferably designed as a square tube with rounded edges Axle beam, crossing the axis beam on its top or bottom Trailing arms or leaf springs and transversely to both the trailing arms or Leaf springs as well as those running to the axle body, these parts against each other pulling tie rods that extend along the side walls of the axle beam extend and on an outside of the axle body adjacent to the axle flap support.
Eine Achseinbindung mit diesen Merkmalen ist z. B. aus der EP 0 590 528 A1 bekannt. Als paarweise angeordnete Zugstangen kommen Federbügel zur Anwendung, die bei der Montage der Achseinbindung unter Vorspannung gesetzt werden. In den ersten Betriebsmonaten kommt es häufig zu einer Reduzierung der herstellerseitig eingestellten Vorspannungen, wobei diese Reduzierung ihre Ursache in dem Setzungsverhalten einzelner Teile der Achseinbindung hat. Zum Ausgleich derartiger Vorspannungsverluste wird daher von seiten des Achsenherstellers empfohlen, nach einer bestimmten Laufleistung des Fahrzeuges die Vorspannung der Achseinbindung zu überprüfen und gegebenenfalls durch Anziehen der mit Gewinden versehenen Zugstangen wieder herzustellen. Diese Nachsorgearbeiten führen zu einem aus Sicht des Kunden nicht erwünschten, erhöhten Serviceaufwand.An axis integration with these features is e.g. B. from EP 0 590 528 A1 known. Spring clips are used as tie rods arranged in pairs Application that is pre-stressed when installing the axle integration become. In the first months of operation, there is often a reduction in preloads set by the manufacturer, this reduction being their Cause in the settlement behavior of individual parts of the axis integration. To the Compensation of such bias losses is therefore on the part of Axle manufacturer recommended, after a certain mileage of the vehicle Check the preload of the axle integration and if necessary, by Tighten the threaded tie rods again. This Follow-up work leads to an undesirable from the customer's perspective increased service requirements.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Achseinbindung für gefederte Fahrzeugachsen durch konstruktive Mittel eine durch das Setzungsverhalten der Teile bedingte Vorspannungsreduzierung zu vermeiden.The invention has for its object in an axis for suspended vehicle axles by design means one by the Settling behavior of the parts to avoid pre-stress reduction.
Zur Lösung wird bei einer Achseinbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgeschlagen, daß die Zugstangen entlang Ihrer Längserstreckung mit mindestens einer Biegung oder Kröpfung versehen sind.The solution is for an axis integration with the above Features suggested that the tie rods run along their length are provided with at least one bend or offset.
Erfindungsgemäß verlaufen daher die Zugkräfte in den Zugstangen nicht auf kürzestem Wege zum Achslappen, sondern entlang eines verlängerten, nämlich zumindest einmal umgelenkten Weges. Dies führt zu einer erhöhten Elastizität in Längsrichtung der unter Vorspannung stehenden Zugstangen und damit zu einer verbesserten Fähigkeit der Zugstangen, ein etwaiges Setzungsverhalten in den einzelnen Teilen der Achseinbindung auszugleichen. Durch die Abwinklung der Kraftverlaufslinien der Zugspannung, wird die Längselastizität der Zugstangen und damit deren Eignung verbessert, eine durch Setzungsprozesse bedingte Vorspannungsreduzierung auszugleichen. Damit entfällt das Erfordernis, im Rahmen von Wartungsarbeiten diese Vorspannung zu kontrollieren und gegebenenfalls durch weiteres Anziehen der Zugstangen die ursprüngliche Vorspannung wiederherzustellen.According to the invention, therefore, the tensile forces do not run in the tie rods shortest path to the axial lobe, but along an elongated one, namely at least once diverted path. This leads to increased elasticity in Longitudinal direction of the tension rods and thus to a improved ability of the tie rods to prevent any settlement behavior in the to compensate for individual parts of the axis integration. By bending the Force curves of the tension, the longitudinal elasticity of the tie rods and so that their suitability improves, a due to settlement processes Compensate for bias reduction. This eliminates the need to As part of maintenance work to check this preload and if necessary by further tightening the tie rods the original Restore prestress.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Zugstange mit einer Biegung in Wellenform versehen. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Zugstange mit einer Kröpfung in Gestalt einer einmaligen Abknickung im Längsverlauf der Zugstange versehen.According to a first preferred embodiment, the pull rod is with a Provide bend in wave form. According to a second preferred Embodiment is the pull rod with a crank in the form of a unique Provide kinks in the longitudinal direction of the drawbar.
In letzterem Fall wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Achseinbindung vorgeschlagen, daß die Zugstangen bis zu der Kröpfung parallel entlang der jeweiligen Seitenwand des Achskörpers, und ab der Kröpfung bis zu ihrer Abstützung an dem Achslappen mit zunehmender Distanz zu dem Achskörper verlaufen.In the latter case, according to a further embodiment of the axis integration suggested that the tie rods be parallel to the crank along the respective side wall of the axle beam, and from the crank to her Support on the axle flap with increasing distance from the axle beam run.
Vorzugsweise bilden jeweils zwei Zugstangen ein Zugstangenpaar, welches als zweimalig rechtwinklig abgebogener U-Bügel gestaltet ist, dessen gebogenes Bügelende um den Achslappen herumgeführt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage mit lediglich zwei Verschraubungen an den beiden Gewindeenden des U-Bügels.Preferably, two tie rods form a pair of tie rods, which as U-bracket is bent twice at right angles, its curved End of the bow is guided around the axle flap. This enables a special easy installation with only two screw connections on the two Thread ends of the U-bracket.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Achslappen mit beidseitig davon abstehenden Laschen versehen, um die das Bügelende herumgeführt ist. Jede Lasche kann außenseitig mit einer sich überwiegend parallel zu dem Achskörper erstreckenden Nut versehen sein, in der sich das Bügelende der Zugstange abstützt. Dies führt zu einer formschlüssigen Verbindung der Teile und verbessert deren gegenseitige Ausrichtung während der Montage der erfindungsgemäßen Achseinbindung.According to a further embodiment, the axle flap is on both sides thereof protruding tabs around which the temple end is guided. each Tab can be on the outside with a predominantly parallel to the axle beam extending groove be provided in which the bracket end of the tie rod supported. This leads to a positive connection of the parts and improves their mutual alignment during assembly of the invention Axle connection.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausgebildeten Achseinbindung dargestellt sind. Auf der Zeichnung zeigen:Further details and advantages result from the following Description of the accompanying drawings, in which several Embodiments of an axis integration designed according to the invention are shown. Show on the drawing:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer üblichen Luftfederachse in Seitenansicht von der Innenseite des Fahrzeuges her gesehen; Figure 1 is a schematic representation of a conventional air spring axle seen in side view from the inside of the vehicle.
Fig. 2a eine stark vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; Figure 2a is a greatly enlarged view of an axle connection according to the invention in a partially sectioned side view.
Fig. 2b die Gegenstände der Fig. 2a in einer um 90° verdrehten Seitenansicht, d. h. in Fahrtrichtung betrachtet; . Fig. 2b shows the objects of Figure 2a, that is to say viewed in a side view rotated by 90 ° in the direction of travel;
Fig. 3a eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; 3a shows a second embodiment of an axle connection according to the invention in a partially sectioned side view.
Fig. 3b die Gegenstände der Fig. 3a, in Fahrtrichtung betrachtet; FIG. 3b, considering the objects of Figure 3a in the direction of travel.
Fig. 4a eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; 4a shows a third embodiment of an axle connection according to the invention in a partially sectioned side view.
Fig. 4b die Gegenstände der Fig. 4a, in Fahrtrichtung betrachtet; FIG. 4b, considering the objects of Figure 4a in the direction of travel.
Fig. 5a eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; 5a shows a fourth embodiment of an axle connection according to the invention in a partially sectioned side view.
Fig. 5b die Gegenstände der Fig. 5a, in Fahrtrichtung betrachtet; Fig. 5b, considering the objects of Figure 5a in the direction of travel.
Fig. 6a eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; FIG. 6a shows a fifth embodiment of an axle connection according to the invention in a partly sectioned side view;
Fig. 6b die Gegenstände der Fig. 6a, in Fahrtrichtung betrachtet. Fig. 6b, the objects of Fig. 6a, viewed in the direction of travel.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Luftfederachse 1 für ein gezogenes Fahrzeug und insbesondere einen Lkw-Anhänger sind unter einem Fahrzeugrahmen 2 Konsolen 3 befestigt, an denen als Federn ausgebildete Längslenker 4 oder Blattfedern für einen Achskörper 5 schwenkbar gelagert sind. Zwischen dem Fahrzeugrahmen 2 und dem rückwärtigen Ende der Längslenker 4 sind Luftfederbälge 6 angeordnet. Der einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisende Achskörper 5, an dem die Räder 7 des Fahrzeuges gelagert sind, ist unter einem vorderen, höher liegenden Längsabschnitt des Längslenkers 4 angeordnet, während sich die Luftfederbälge 6 auf tieferliegenden hinteren Längsabschnitten der Längslenker 4 abstützen. Zwischen den Konsolen 3 und dem Achskörper 5 ist auf jeder Seite außerdem ein Stoßdämpfer 8 angeordnet.In the illustrated in Fig. 1 Air spring axle 1 for a towed vehicle and in particular a truck-trailer 2 consoles 3 are fixed under a vehicle frame, on which are formed as springs trailing arm 4, or leaf springs of an axle body 5 pivotably supported. Air bellows 6 are arranged between the vehicle frame 2 and the rear end of the trailing arms 4 . The axle body 5 , which has an essentially square cross-section and on which the wheels 7 of the vehicle are mounted, is arranged under a front, higher longitudinal section of the trailing arm 4 , while the air bellows 6 are supported on lower rear longitudinal sections of the trailing arm 4 . A shock absorber 8 is also arranged between the brackets 3 and the axle body 5 on each side.
Die Fig. 2a und 2b zeigen in einer ersten Ausführungsform Einzelheiten der erfindungsgemäßen Achseinbindung, d. h. der Verbindung zwischen den beidseits angeordneten Längslenkern 4 und dem gemeinsamen, durchgehend gestalteten Achskörper 5. Jede Achseinbindung für den Achskörper 5 besteht aus Achsplatten 11, einer Federplatte 12, einem Achslappen 13, Zugstangen 14 in Gestalt von U- Bügeln und Sicherungsmuttern 15. FIGS. 2a and 2b show a first embodiment in details of the axle connection according to the invention, ie the connection between the longitudinal control arms arranged on both sides 4 and the common, through-shaped axle body. 5 Each axle connection for the axle body 5 consists of axle plates 11 , a spring plate 12 , an axle flap 13 , tie rods 14 in the form of U-brackets and lock nuts 15 .
Die obere Hälfte der Achsplatte 11 besteht aus einem Formkörper mit einem nach oben offenen U-Querschnitt, der die Längslenker 4 umgreift. Die andere Hälfte der Achsplatte 11 ist an ihrer Unterseite U-förmig profiliert und liegt an den abgerundeten Kanten 16 des Achskörpers 5 mit entsprechend geformten Druckflächen 17 an. The upper half of the axle plate 11 consists of a molded body with an upwardly open U cross section, which engages around the trailing arms 4 . The other half of the axle plate 11 has a U-shaped profile on its underside and bears against the rounded edges 16 of the axle body 5 with correspondingly shaped pressure surfaces 17 .
Die Federplatte 12 stützt sich oben auf dem aus Federstahl bestehenden Längslenker 4 ab. Oben auf der Federplatte 12 wiederum stützt sich die Unterseite der Sicherungsmutter 15 ab, wobei die Sicherungsmutter 15 auf das obere Ende der bügelförmigen Zugstange 14 aufgeschraubt ist, die zu diesem Zweck dort mit einem Endgewinde versehen ist.The spring plate 12 is supported at the top on the trailing arm 4 made of spring steel. On top of the spring plate 12 in turn supports the underside of the lock nut 15 from, the lock nut 15 is screwed onto the upper end of the bow-shaped draw bar 14 which is provided there for that purpose with an end thread.
Fig. 2b läßt erkennen, daß jede der paarweise verwendeten Zugstangen 14 als zweimal rechtwinklig abgebogener U-Bügel gestaltet ist, dessen gebogenes Bügelende 18 um den Achslappen 13 herumgeführt ist. Zu diesem Zweck ist der Achslappen 13 mit beidseitig davon abstehenden Laschen 19 versehen, um die das Bügelende 18 herumgeführt ist. Außenseitig ist die einstückig an dem Achslappen 13 angeformte Lasche 19 mit einer sich überwiegend parallel zu dem Achskörper 5 erstreckenden Nut 20 versehen. An dem Boden dieser Nut 20 stützt sich das in der Nut verlaufende Bügelende 18 des U-Bügels 14 ab, was insbesondere Fig. 2a der Zeichnung erkennen läßt. Fig. 2b shows that each of the tie rods 14 used in pairs is designed as a U-bracket bent twice at right angles, the curved bracket end 18 of which is guided around the axle flap 13 . For this purpose, the axle flap 13 is provided with tabs 19 projecting from it on both sides, around which the bracket end 18 is guided. On the outside, the tab 19 which is integrally formed on the axle flap 13 is provided with a groove 20 which extends predominantly parallel to the axle body 5 . The bracket end 18 of the U-bracket 14 extending in the slot is supported on the bottom of this slot 20 , which can be seen in particular in FIG. 2a of the drawing.
Um der bügelförmigen Zugstange 14 in Längsrichtung eine gewisse Elastizität zu verleihen, ist diese zusätzlich noch mit einer Kröpfung 23 versehen. Oberhalb der Kröpfung 23 verläuft die Zugstange 14 parallel entlang der Seitenwand 24 des Achskörpers 5. Ab der Kröpfung 23 bis zu der Abstützung der Zugstange 14 an dem Achslappen 13 verläuft die Zugstange 14 dann mit zunehmender Distanz zu der Seitenwand 24 des Achskörpers, wodurch sich der in Fig. 2 erkennbare Schrägverlauf dieses unteren Teiles des U-Bügels ergibt. In Folge der Kröpfung 23 vergrößert sich der Innenabstand zwischen den beiden Zugstangen 14 eines Zugstangenpaares in Richtung zu dem Achslappen 13 hin. Im Bereich der Abstützungen der Zugstangen 14 an dem Achslappen 13 ist dieser Innenabstand Ai größer, als das Maß Aa zwischen den Innenseiten der Zugstangen 14. Vorzugsweise ist der seitliche Abstand a zwischen der Seitenwand 24 und dem Bügelende 18 in etwa gleich dem Materialdurchmesser der Zugstange bzw. des U- Bügels.In order to give the bow-shaped tie rod 14 a certain elasticity in the longitudinal direction, it is additionally provided with a crank 23 . Above the crank 23 , the pull rod 14 runs parallel along the side wall 24 of the axle body 5 . From the offset 23 to the support of the pull rod 14 on the axle flap 13 , the pull rod 14 then runs with increasing distance to the side wall 24 of the axle body, which results in the inclined course of this lower part of the U-bracket shown in FIG. 2. As a result of the offset 23 , the inner distance between the two tie rods 14 of a pair of tie rods increases in the direction of the axle flap 13 . In the area of the supports of the tie rods 14 on the axle flap 13 , this inner distance A i is greater than the dimension A a between the inner sides of the tie rods 14 . The lateral distance a between the side wall 24 and the bracket end 18 is preferably approximately equal to the material diameter of the pull rod or the U-bracket.
Mit der seitlichen Abkröpfung der vorzugsweise aus Federstahl bestehenden Zugstangen 14 ist außer der Erhöhung der Längselastizität noch ein weiterer Vorteil verbunden. Das untere Ende der Zugstange 14, hier also das horizontal verlaufende Bügelende 18, läßt sich auf diese Weise relativ hoch anordnen; die Abstützebene der Zugstange 14 an dem Achslappen 13 hat einen nahezu gleichen oder auch geringeren Abstand H zu dem Längslenker 4, als die Anlageebene 25, in welcher sich der Achslappen 13 außen an dem Achskörper 5 abstützt. Dies führt zu einer geringen Bauhöhe der Achseinbindung, die hier nur geringfügig größer ist, als die Bauhöhe des Achskörpers 5 selbst.With the lateral cranking of the tie rods 14 , which are preferably made of spring steel, there is a further advantage in addition to increasing the longitudinal elasticity. The lower end of the tie rod 14 , here the horizontally extending bracket end 18 , can be arranged relatively high in this way; the support plane of the pull rod 14 on the axle flap 13 has an almost the same or a smaller distance H from the trailing arm 4 than the contact plane 25 , in which the axle flap 13 is supported on the outside of the axle beam 5 . This leads to a low overall height of the axis integration, which is only slightly larger than the overall height of the axle body 5 itself.
Bei der Ausführungsform der Fig. 3a und 3b sind die zu einem U-Bügel geformten Zugstangen 14 in soweit anders angeordnet als bei der Ausführungsform nach den Fig. 2a und 2b, als der U-Bügel den Achskörper 5 umschlingt. Der Achslappen 13 erstreckt sich hierbei, wie Fig. 3b erkennen läßt im wesentlichen in Längsrichtung des Achskörpers 5. Wiederum sind die Zugstangen 14 der beiden U-Bügel mit Kröpfungen 23 zur Aufrechterhaltung einer Vorspannung versehen. Diese Kröpfung 23 erfolgt, anders als bei den Fig. 2a und 2b, nicht von der Seitenwand 24 des Achskörpers 5 weg, sondern parallel zur Seitenwand 24.In the embodiment of FIGS . 3a and 3b, the tie rods 14 formed into a U-bracket are arranged so far differently than in the embodiment according to FIGS. 2a and 2b, when the U-bracket wraps around the axle body 5 . The axis lobe 13 extends here, as can be seen in FIG. 3b, essentially in the longitudinal direction of the axle body 5 . Again, the tie rods 14 of the two U-brackets are provided with offsets 23 to maintain a bias. In contrast to FIGS. 2a and 2b, this offset 23 does not take place away from the side wall 24 of the axle body 5 , but rather parallel to the side wall 24 .
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4a und 4b sind die Zugstangen 14 nicht nur einfach abgekröpft und damit abgewinkelt, sondern die Zugstangen verlaufen in Gestalt einer Wellenlinie, wobei die so gebildete Welle 26 parallel zu der Seitenwand 24 des Achskörpers 5 bleibt.In the embodiment according to FIGS. 4a and 4b, the pull rods 14 are not only simply bent off and thus angled, but the pull rods run in the form of a wavy line, the shaft 26 thus formed remaining parallel to the side wall 24 of the axle body 5 .
Demgegenüber baut sich bei der Ausführungsform nach den Fig. 5a und 5b die Welle 26 nicht parallel zum Achskörper 5 aus, sondern in einer Ebene rechtwinklig zum Achskörper 5. Abweichend gestaltet ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 5a und 5b auch der U-Bügel mit den beiden Zugstangen 14. Die Umlenkung des U-Bügels befindet sich hier auf der Oberseite, so daß der U-Bügel den Längslenker 4 umgreift, während sich die auf die Gewindeenden der Zugstangen 14 aufgesetzten Sicherungsmuttern 15 gegen die hier zweifach vorhandenen Achslappen 13 abstützen.In contrast, in the embodiment according to FIGS. 5 a and 5 b, the shaft 26 does not expand parallel to the axle body 5 , but in a plane perpendicular to the axle body 5 . In the embodiment according to FIGS. 5a and 5b, the U-bracket with the two tie rods 14 is also designed differently. The deflection of the U-bracket is located here on the top, so that the U-bracket engages around the trailing arm 4 , while the locking nuts 15 placed on the threaded ends of the tie rods 14 are supported against the axle flaps 13, which are present twice here.
Die Ausführungsform nach den Fig. 6a und 6b schließlich verwendet keine U- Bügel, sondern insgesamt vier getrennte Zugstangen 14. Diese sind nach Art von Schrauben gestaltet mit einem Kopf 27 und am anderen Ende auf das Gewinde aufgeschraubten und sich gegen den Achslappen 13 abstützenden Sicherungsmuttern 15. Zur Aufrechterhaltung einer Vorspannung sind die Zugstangen 14 wiederum mit jeweils einer Wellenform 26 versehen. Finally, the embodiment according to FIGS. 6a and 6b does not use U-brackets, but rather a total of four separate tie rods 14 . These are designed in the manner of screws with a head 27 and, at the other end, screwed onto the thread and locking nuts 15 which are supported against the axial flap 13 . To maintain a bias, the tie rods 14 are each provided with a waveform 26 .
11
Luftfederachse
Air spring axle
22
Fahrzeugrahmen
vehicle frame
33
Konsole
console
44
Längslenker
Trailing arm
55
Achskörper
axle body
66
Luftfederbalg
suspension bellows
77
Rad
wheel
88th
Stoßdämpfer
shock absorber
1111
Achsplatte
axle plate
1212
Federplatte
spring plate
1313
Achslappen
spring pads
1414
Zugstange, U-Bügel
Drawbar, U-bracket
1515
Sicherungsmutter
locknut
1818
Bügelende
Ironing end
1919
Lasche
flap
2020
Nut
groove
2323
Kröpfung
cranking
2424
Seitenwand des Achskörpers
Side wall of the axle beam
2525
Anlageebene
contact plane
2626
Wellenform
waveform
2727
Kopf
Ai head
A i
Innenabstand
Aa padding
A a
Maß
a seitlicher Abstand
H Höhenabstand
measure
a lateral distance
H height distance
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