DE102009031714A1 - Vehicle trailer, has pivotably mounted axle fastened to frame and designed as rubber spring axle, damping element arranged between longitudinal control arm and frame, and piston-cylinder-assembly provided as damping element - Google Patents

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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

The trailer has a pivotably mounted axle (3) fastened to a frame and provided with a longitudinal control arm (5). A damping element (6) is arranged between the longitudinal control arm and the frame. A self-pumping, level-regulating piston-cylinder-assembly (6a) is provided as the damping element. The axle is designed as a rubber spring axle (3a) or torsion bar suspension. The piston-cylinder-assembly is fixed between the axle and a fastener of a vehicle wheel (4) at the longitudinal control arm. The piston-cylinder-assembly adjusts the frame at a preset level.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug oder einen Fahrzeuganhänger, bestehend aus einem Rahmen an dem eine schwenkbar gelagerte Achse befestigt ist, wobei die Achse mit einem ein Fahrzeugrad tragenden Längslenker versehen ist und dass zwischen dem Längslenker und dem Rahmen ein Dämpfungselement angeordnet ist.The invention relates to a vehicle or a vehicle trailer, consisting of a frame to which a pivotally mounted axle is attached, wherein the axle is provided with a trailing arm supporting a vehicle and that between the trailing arm and the frame, a damping element is arranged.

Es sind bereits Fahrzeuge oder Fahrzeuganhänger bekannt, bei denen am Rahmen eines Fahrzeuges eine Gummifederachse befestigt wird (z. B. AT 395 129 B , DE 90 11 498.1 U ). Hierbei entsteht durch die Walkarbeit der Gummistränge eine stark hysteresebehaftete (dämpfende) am Ende progressiv verlaufende Federkennung, die zumindest bei leichten Anhängerfahrzeugen eine Zusatzdämpfung bzw. Wegbegrenzung der Achse überflüssig macht. Diese einfachen Gummifederachsen sind zur Volumenmaximierung eines Nutzanhängers ideal, da sie kompakt, leicht und kostengünstig sind.There are already known vehicles or vehicle trailers in which a rubber spring axle is attached to the frame of a vehicle (eg. AT 395 129 B . DE 90 11 498.1 U ). This results from the flexing of the rubber strands a strong hysteresebehaftete (damping) at the end progressively extending spring rate, which makes at least for lightweight trailer vehicles additional damping or travel limit the axis superfluous. These simple rubber spring axles are ideal for maximizing the volume of a utility trailer because they are compact, lightweight and cost effective.

Derartige Gummifederachsen werden mit einem Schwingungsdämpfer kombiniert, so dass eine weichere Gummifeder und damit eine weniger steile Federkennung eingesetzt werden kann und der Fahrzeugaufbau zwecks Komfortgewinns mehr Federungsweg ausführen kann. Hierbei wächst zwar das Gummivolumen der Gummifederachse, so dass die Baugröße negativ beeinflusst wird, des Weiteren sind jedoch hydraulische Schwingungsdämpfer erforderlich, die notwendig sind, damit von Gesetz her eine Geschwindigkeitsklasse bis zu 100 km/h zugelassen werden kann.Such rubber spring axles are combined with a vibration damper, so that a softer rubber spring and thus a less steep spring rate can be used and the vehicle body can perform more suspension travel for the sake of comfort. Although this increases the rubber volume of the rubber spring axis, so that the size is adversely affected, but further hydraulic vibration dampers are required, which are necessary for lawfully a speed class up to 100 km / h can be allowed.

Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, dass bei Verwendung einer Gummifederachse der Federweg auch bei Anwendung bei einem Stoßdämpfer nicht ausreichend ist, um die von der Fahrbahn eingeleitete Energie harmonisch abklingen zu lassen, so dass sich die Restenergie in unerwünschter Weise auf das Zugfahrzeug überträgt. Diese Störungen werden z. B. beim Ziehen von Boots- und Pferdeanhängern oder auch von Wohnwagenanhängern im Zugfahrzeug als unangenehm empfunden. Des Weiteren ist von Nachteil, dass sich die Gummistränge der Gummifederachse über die Zeit gesehen bleibend verformen, so dass der Aufbau eines Fahrzeughängers an Bodenfreiheit verliert.A disadvantage of this construction is that when using a rubber spring axis of the travel even when applied to a shock absorber is not sufficient to let the energy introduced by the road harmonically decay, so that the residual energy is transmitted in an undesirable manner to the towing vehicle. These disorders are z. B. when pulling boat and horse trailers or caravans in the towing vehicle felt uncomfortable. Furthermore, it is disadvantageous that deform the rubber strands of the rubber spring axis seen over time so that the construction of a vehicle hanger loses ground clearance.

Darüber hinaus sind selbstpumpende, niveauregelnde Kolben-Zylinder-Aggregate bekannt (z. B. DE 196 48 859 C2 ), bei denen durch eine Kolbenpumpe im Kolben-Zylinder-Aggregat der Fahrzeugaufbau gegenüber der Radaufhängung auf ein vorbestimmtes Niveau ohne Fremdenergie gebracht werden kann.In addition, self-pumping, level-regulating piston-cylinder units are known (eg. DE 196 48 859 C2 ), in which by a piston pump in the piston-cylinder unit, the vehicle body relative to the suspension can be brought to a predetermined level without external energy.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gummifederachse für ein Fahrzeug oder einen Fahrzeuganhänger derart zu verbessern, dass Restenergie durch die von der Fahrbahn eingeleiteten Schwingungen nicht in das Zugfahrzeug übertragen wird und dass das Setzen der Gummistränge in der Gummifederachse durch geeignete Maßnahmen eliminiert werden kann.The object of the invention is to improve a rubber spring axle for a vehicle or a vehicle trailer such that residual energy is not transmitted by the initiated from the road vibrations in the towing vehicle and that the setting of the rubber strands in the rubber spring axis can be eliminated by appropriate measures.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Dämpfungselement ein selbstpumpendes, niveauregelndes Kolben-Zylinder-Aggregat vorgesehen ist.To achieve this object, the invention provides that a self-pumping, level-regulating piston-cylinder unit is provided as a damping element.

Hierbei ist von Vorteil-, dass in einer Gummifederachse anstelle eines Schwingungsdämpfers ein selbstpumpendes, niveauregelndes Kolben-Zylinder-Aggregat eingesetzt wird, welches in Abstimmung mit der Gummifeder einen vorbestimmten Traganteil und einen vorbestimmten Dämpfungsanteil übernimmt. Die Gesamtfederrate beider Federn, nämlich der Gummifederachse und des selbstpumpenden, hydropneumatischen Kolben-Zylinder-Aggregats kann damit so ausgelegt werden, dass im Fahrbetrieb ein wesentlich höherer Federweg ausgeführt werden kann. Hierdurch entsteht der Vorteil, dass die durch die Fahrbahn eingeleitete Energie direkt im Bereich der Gummifederachse bzw. des Kolben-Zylinder-Aggregats abgebaut wird, so dass keine Restenergie an das Zugfahrzeug weitergegeben wird.It is advantageous - that in a rubber spring axis instead of a vibration damper, a self-pumping, level-adjusting piston-cylinder unit is used, which assumes a predetermined carrying component and a predetermined damping component in coordination with the rubber spring. The total spring rate of both springs, namely the rubber spring axis and the self-pumping, hydropneumatic piston-cylinder unit can thus be designed so that when driving a much higher travel can be performed. This results in the advantage that the energy introduced by the roadway is dissipated directly in the area of the rubber spring axle or the piston-cylinder unit, so that no residual energy is passed on to the towing vehicle.

Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass die Achse als Gummifederachse oder als Drehstabfederung ausgebildet ist.According to one essential feature, it is provided that the axle is designed as a rubber spring axle or torsion bar suspension.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung liegt vor, indem das Kolben-Zylinder-Aggregat zwischen der Achse und der Befestigung des Fahrzeugrads am Längslenker fixiert ist.A further advantageous embodiment is provided by the piston-cylinder unit is fixed between the axis and the attachment of the vehicle wheel to the trailing arm.

In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Kolben-Zylinder-Aggregat den Rahmen des Fahrzeugs oder des Fahrzeuganhängers auf mindestens ein vorgegebenes Niveau einstellt.Advantageously, it is provided that the piston-cylinder unit adjusts the frame of the vehicle or the vehicle trailer to at least a predetermined level.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Kolben-Zylinder-Aggregat aus einem mit einem Dämpfungskolben versehenen Arbeitszylinder und einer durch die hohle Kolbenstange gebildeten Kolbenpumpe besteht.A further embodiment provides that the piston-cylinder unit consists of a working cylinder provided with a damping piston and a piston pump formed by the hollow piston rod.

Durch die vorgenannten Merkmale lässt sich bei Anhängern, aber auch bei motorisierten Fahrzeugen, die bisher bekannte Gummifederachse, wie auch als alternative eine Drehstabfederung komfortmässig verbessern. Dem Kostenvorteil der vorgestellten Achsen steht der Nachteil eines relativ schlechten Fahrverhaltens entgegen. Der Federweg zum restlosen harmonischen Abbau der Schwingungen müsste größer sein, um die ungedämpfte Restenergie auf ein Zugfahrzeug oder den Vorderwagen eines Fahrzeuganhängers nicht zu übertragen.Due to the aforementioned features can be in trailers, but also in motorized vehicles, the previously known rubber spring axis, as well as an alternative to improve a torsion bar comfort. The cost advantage of the presented axes is the disadvantage of a relatively poor driving behavior. The travel to complete harmonic degradation of the vibrations would have to be greater to the undamped Do not transfer residual energy to a towing vehicle or the front of a vehicle trailer.

Eine steil progressive Gummifederrate erzeugt dabei mit wachsender Zuladung größer werdende Aufbaueigenfrequenzen, wobei sich im Laufe der Zeit die Gummistränge der Gummifederachse setzen, so dass sich der Fahrzeugaufbau in seiner Bodenfreiheit verändert.A steeply progressive rubber spring rate generates increasing body fatigue frequencies as the payload increases, with the rubber strands of the rubber spring axis settling over time so that the vehicle body structure changes in its ground clearance.

Bei Anwendung eines hydraulischen Niveauregelelementes werden die Gummistränge der Gummifederachse entlastet, so dass sich die Gummifederachse zusammen mit dem Niveauregelelement den Trag- und Dämpfungsanteil aufteilen.When using a hydraulic level control element, the rubber strands of the rubber spring axle are relieved, so that the rubber spring axle together with the level control element divide the load and damping component.

Beispielsweise ist das Aufbaugewicht eines Wohnanhängers, je nach Ausstattung, unterschiedlich groß, so dass durch die Anwendung eines hydraulischen Niveauregelelementes problemlos die Höhe des Fahrzeugaufbaus einstellbar ist.For example, the body weight of a trailer, depending on the equipment, different sizes, so that the height of the vehicle body is easily adjustable by the application of a hydraulic level control element.

Des Weiteren ist von Vorteil, dass im Zusammenspiel eine Gummifederachse mit einem hydraulischen Niveauregelelement eine lastabhängige Federratenanpassung, das heißt in jedem Beladungszustand wird automatisch eine dazu passende Federrate zugeordnet, sowie eine annähernd gleich bleibende, komfortverbessernde Aufbaueigenfrequenz (Zuladungsunabhängig) als auch eine lastabhängige Dämpfung (mehr Zuladung, mehr Dämpfung) erzielt werden kann.Furthermore, it is advantageous that in conjunction a rubber spring axis with a hydraulic level control element load-dependent spring rate adjustment, that is automatically assigned a matching spring rate in each load condition, as well as an approximately constant, comfort improving Aufbäuserigenfrequenz (load independent) and a load-dependent damping (more Payload, more damping) can be achieved.

Die beidseitig angeordneten hydraulischen Niveauregelelemente gleichen darüber hinaus auch eine Fahrzeugschrägstellung, in Querrichtung gesehen, aus, da jede Achshälfte für sich das Fahrzeugniveau eigenständig regeln kann. Diese Vorteile lassen sich generell ohne Zufuhr von Fremdenergie erzielen.In addition, the hydraulic level control elements arranged on both sides also compensate for a vehicle inclination, viewed in the transverse direction, since each half of the axle can regulate the vehicle level independently. These advantages can generally be achieved without the supply of external energy.

Um eine Niveauerzielung im Stand des Fahrzeugs zu erreichen, also bevor das Fahrzeug bewegt wird, ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das selbstpumpende, niveauregelnde Kolben-Zylinder-Aggregat mit einer Standregelung versehen ist.In order to achieve a leveling in the state of the vehicle, so before the vehicle is moved, it is provided according to a further embodiment, that the self-pumping, level-adjusting piston-cylinder unit is provided with a level control.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt.Preferred embodiments are shown schematically in the figures.

Es zeigt:It shows:

1 ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, 1 a chassis of a vehicle,

2 und 3 ein Fahrwerk im Normalniveau, 2 and 3 a chassis in the normal level,

4 ein Kolben-Zylinder-Aggregat im Schnitt, 4 a piston-cylinder unit in section,

5 und 6 eine Achse eines Fahrwerks als Drehstabfederung bzw. Torsionsstab, 5 and 6 an axle of a chassis as torsion bar suspension or torsion bar,

7 ein Kolben-Zylinder-Aggregat mit einer Standregelung. 7 a piston-cylinder unit with a level control.

1 einen Teil eines Fahrwerks- eines Fahrzeugs oder Fahrzeuganhängers 1, bei dem auf einem Rahmen 2 ein Fahrzeugaufbau angebracht ist (nicht dargestellt), wobei unterhalb des Rahmens 2 eine Achse 3 in Form einer Gummifederachse 3a vorgesehen ist, hierbei ist die Achse mit einem Längslenker 5 versehen, der zur Aufnahme und Fixierung des Fahrzeugrads 4 dient. Gleichzeitig ist mit dem Längslenker 5 und dem Rahmen 2 ein Dämpfungselement 6 verbunden, welches in Form eines Kolben-Zylinder-Aggregats 6a ausgeführt ist. Die Gummifederachse 3a besteht im Wesentlichen aus einem Innenrohr 12, welches gegenüber dem Außenrohr 13 durch die Gummistränge 11 einerseits gedämpft und andererseits in einem gewissen Bereich drehbar gelagert ist. Der Längslenker 5 zusammen mit dem Rad 4 ist am Außenrohr 13 fixiert und kann dadurch vertikale Bewegungen ausführen. Zur Dämpfung dieser vertikalen Bewegungen dient das Kolben-Zylinder-Aggregat 6a, welches wiederum zwischen dem Rahmen 2 und dem Längslenker fixiert ist. 1 zeigt die Ausführung eines eingefederten Rades, während die 2 die Darstellung gemäß 1 mit einem ausgefederten Rad darstellt. 1 a part of a chassis of a vehicle or vehicle trailer 1 in which on a frame 2 a vehicle body is mounted (not shown), being below the frame 2 an axis 3 in the form of a rubber spring axle 3a is provided, here is the axis with a trailing arm 5 provided for receiving and fixing the vehicle wheel 4 serves. At the same time with the trailing arm 5 and the frame 2 a damping element 6 connected, which in the form of a piston-cylinder unit 6a is executed. The rubber spring axle 3a consists essentially of an inner tube 12 , which is opposite the outer tube 13 through the rubber strands 11 on the one hand damped and on the other hand rotatably mounted in a certain range. The trailing arm 5 together with the bike 4 is on the outer tube 13 fixed and can thereby perform vertical movements. The piston-cylinder unit serves to dampen these vertical movements 6a which in turn is between the frame 2 and the trailing arm is fixed. 1 shows the execution of a sprung wheel, while the 2 the representation according to 1 represents with a rebounded wheel.

In der Normallage des Fahrzeuges sind die Gummistränge 11 unverformt, während bei entsprechender Ein- bzw. Ausfederung des Rades 4 die Gummistränge 11 entsprechend durch Drehung gegenüber dem Innenrohr 12 verformt werden.In the normal position of the vehicle are the rubber strands 11 undeformed, while with appropriate rebound or rebound of the wheel 4 the rubber strands 11 accordingly by rotation relative to the inner tube 12 be deformed.

Aus der 3 ist ein Rahmen 2, ein Dämpfungselement 6, das Fahrzeugrad 4 sowie die Gummifederachse 3a in Normallage zu entnehmen, diese Normallage wird durch das in 4 dargestellte Kolben-Zylinder-Aggregat festgelegt. Es handelt sich bei diesem Kolben-Zylinder-Aggregat 6a um eine hydraulisch dämpfende Niveauregelungsanlage, wobei der Dämpfungskolben 7 in einem Arbeitszylinder 8 angeordnet ist und für die eigentliche Dämpfung des Kolben-Zylinder-Aggregats sorgt, während die Kolbenpumpe 10, welche sich aus einer Pumpenstange 14 und der hohlen Kolbenstange 9 zusammensetzt und mit Hilfe entsprechender Regelmechanismen die Niveauregelung übernimmt.From the 3 is a frame 2 , a damping element 6 , the vehicle wheel 4 as well as the rubber spring axle 3a in normal position, this normal position is determined by the in 4 set piston-cylinder unit defined. It is in this piston-cylinder unit 6a to a hydraulic damping level control system, wherein the damping piston 7 in a working cylinder 8th is arranged and provides the actual damping of the piston-cylinder unit, while the piston pump 10 which consists of a pump rod 14 and the hollow piston rod 9 composed and with the help of appropriate control mechanisms takes the level control.

Die weitere Funktionsweise des Kolben-Zylinder-Aggregats ist im Einzelnen aus der DE 196 48 859 C2 zu entnehmen. Der Inhalt dieser DE 196 48 859 C2 gilt ausdrücklich als in dieser Anmeldung offenbart.The further operation of the piston-cylinder unit is in detail from the DE 196 48 859 C2 refer to. The content of this DE 196 48 859 C2 is expressly disclosed as being in this application.

Eine weitere Ausführungsform ist in den 5 und 6 dargestellt, wobei es sich hierbei um eine Drehstabfederung 3b handelt, an denen der Längslenker 5 gegenüber dem Rahmen 2 winkelbeweglich angeordnet ist. Eine Drehstab federung besitzt prinzipiell kein nachteiliges Setzverhalten während der Lebensdauer eines Fahrzeuges sowie der unterschiedlichen Belastung während der Betriebsdauer.Another embodiment is in the 5 and 6 shown, which here about a torsion bar suspension 3b acts on which the trailing arm 5 opposite the frame 2 is arranged angularly movable. A torsion bar suspension has no disadvantageous setting behavior during the life of a vehicle and the different load during the operating period in principle.

Da die Aufregelung eines Fahrwerks bei beladenem Fahrzeug 1 erst nach einer gewissen Wegstrecke erfolgt, nämlich wenn die Kolbenpumpe 10 eine Zeitlang aktiv ist, wurde beim Kolben-Zylinder-Aggregat 6 gemäß 7 eine Standregelung 15 zusätzlich integriert, die bewirkt, dass das Fahrzeug 1 nach Aktivierung der Standregelung 15 bereits im Stand auf das gewünschte Niveau gebracht wird. Dies erfolgt ohne dass das Fahrzeug bewegt werden muss.As the adjustment of a chassis with loaded vehicle 1 only after a certain distance, namely when the piston pump 10 was active for a while, was at the piston-cylinder unit 6 according to 7 a stall regulation 15 additionally integrated, which causes the vehicle 1 after activation of the level control 15 already brought to the desired level in the state. This is done without the vehicle has to be moved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeug/FahrzeuganhängerVehicle / vehicle trailer
22
Rahmenframe
33
Achseaxis
44
Fahrzeugradvehicle
55
LängslenkerTrailing arm
66
Dämpfungselementdamping element
77
Dämpfungskolbendamping piston
88th
Arbeitszylinderworking cylinder
99
hohle Kolbenstangehollow piston rod
1010
Kolbenpumpepiston pump
1111
Gummisträngerubber strands
1212
Innenrohrinner tube
1313
Außenrohrouter tube
1414
Pumpenstangepump rod
1515
Standregelunglevel control

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • AT 395129 B [0002] AT 395129 B [0002]
  • DE 9011498 U [0002] DE 9011498 U [0002]
  • DE 19648859 C2 [0005, 0030, 0030] DE 19648859 C2 [0005, 0030, 0030]

Claims (6)

Fahrzeug oder Fahrzeuganhänger, bestehend aus einem Rahmen an dem eine schwenkbar gelagerte Achse befestigt ist, wobei die Achse mit einem ein Fahrzeugrad tragenden Längslenker versehen ist und dass zwischen dem Längslenker und dem Rahmen ein Dämpfungselement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Dämpfungselement (6) ein selbstpumpendes, niveauregelndes Kolben-Zylinder-Aggregat (6a) vorgesehen ist.Vehicle or vehicle trailer, consisting of a frame to which a pivotally mounted axle is fastened, wherein the axle is provided with a trailing arm carrying a vehicle wheel and that a damping element is arranged between the trailing arm and the frame, characterized in that as a damping element ( 6 ) a self-pumping, level-regulating piston-cylinder unit ( 6a ) is provided. Fahrzeug oder Fahrzeuganhänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (3) als Gummifederachse (3a) oder als Drehstabfederung (3b) ausgebildet ist.Vehicle or vehicle trailer according to claim 1, characterized in that the axle ( 3 ) as a rubber spring axle ( 3a ) or torsion bar suspension ( 3b ) is trained. Fahrzeug oder Fahrzeuganhänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-Aggregat (6a) zwischen der Achse (3) und der Befestigung des Fahrzeugrads (4) am Längslenker (5) fixiert ist.Vehicle or vehicle trailer according to claim 1, characterized in that the piston-cylinder unit ( 6a ) between the axis ( 3 ) and the fastening of the vehicle wheel ( 4 ) on the trailing arm ( 5 ) is fixed. Fahrzeug oder Fahrzeuganhänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-Aggregat (6a) den Rahmen (2) des Fahrzeugs oder des Fahrzeuganhängers (1) auf mindestens ein vorgegebenes Niveau einstellt.Vehicle or vehicle trailer according to claim 1, characterized in that the piston-cylinder unit ( 6a ) the frame ( 2 ) of the vehicle or the vehicle trailer ( 1 ) to at least a predetermined level. Fahrzeug oder Fahrzeuganhänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-Aggregat (6a) aus einem mit einem Dämpfungskolben (7) versehenen Arbeitszylinder (8) und einer durch die hohle Kolbenstange (9) gebildeten Kolbenpumpe (10) besteht.Vehicle or vehicle trailer according to claim 1, characterized in that the piston-cylinder unit ( 6a ) from one with a damping piston ( 7 ) provided working cylinder ( 8th ) and one through the hollow piston rod ( 9 ) piston pump ( 10 ) consists. Fahrzeug oder Fahrzeuganhänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das selbstpumpende, niveauregelnde Kolben-Zylinder-Aggregat (6) mit einer Standregelung (15) versehen ist.Vehicle or vehicle trailer according to claim 1, characterized in that the self-pumping, level-regulating piston-cylinder unit ( 6 ) with a level control ( 15 ) is provided.
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