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Die Erfindung betrifft eine Aufhängungsvorrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Aufhängungsvorrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, ist der
EP 0 579 183 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Aufhängungsvorrichtung umfasst eine an einem Rahmenelement des Kraftwagens angeordnete Federeinrichtung, über welche zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Achsen einer Tandemachse des Kraftwagens am Rahmenelement federnd abgestützt sind. Die Federeinrichtung umfasst dabei eine Blattfederanordnung zur federnden Abstützung der Achsen.
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Die Blattfederanordnung ist um eine Schwenkachse relativ zum Rahmenelement schwenkbar am Rahmenelement gehalten. Somit kann die Blattfederanordnung beim Ein- und Ausfedern der Achsen um die Schwenkachse hin- und herpendeln. Die Blattfederanordnung wird somit auch als Pendelfeder bezeichnet.
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Derartige Aufhängungsvorrichtungen weisen insbesondere den Nachteil auf, dass die Kinematik der Pendelfeder ungünstig in Relation zu achsführenden Lenkerelementen ist. Daraus resultieren hohe Lagerbelastungen, insbesondere einer Gummidruckfeder zur Abstützung wenigstens einer der Achsen am Rahmenelement. Ferner wird der Achslastausgleich zwischen den Achsen der Tandemachse beeinträchtigt. Diese kinematischen Verzwängungen führen zu einer nur schwer zu berechnenden Hysterese. Dies bedeutet, dass Kraft- und/oder Momentenverläufe bei den herkömmlichen Aufhängungsvorrichtungen nicht oder nur sehr unpräzise zu ermitteln und nachzuvollziehen sind. Dies wirkt sich nachteilhaft auf die konstruktive Auslegung der Aufhängungsvorrichtungen aus.
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Dies führt auch zu Problemen, das Fahrverhalten des Kraftwagens im Rahmen sogenannter Mehrkörpersimulationen abzubilden und zu simulieren. Die entsprechende Federrate der Federeinrichtung stellt zudem einen ungünstigen Kompromiss zwischen Fahrkomfort und Wankfederrate dar.
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Darüber hinaus weist die Blattfederanordnung mit ihrer Mehrzahl von Blattfederelementen eine progressive Federkennlinie auf, welche aufgrund der ungünstigen, kinematischen Bedingungen zu einem unstetigen Verlauf der Federrate über dem Einfederweg führt.
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Die Halterung der Blattfederanordnung an dem Rahmenelement wird mittels eines zwischen den Achsen angeordneten Mittellagers realisiert, welches bauraum- und gewichtsintensiv ist. Dabei kann es zu Kollisionsgefahren von Fahrwerksteilen mit Zwillingsbereifungen der Achsen kommen, insbesondere, wenn auf die Zwillingsbereifungen Schneeketten aufgezogen sind. Ferner ist die Position des Mittellagers relativ zu dem Rahmenelement ungünstig, da das Mittellager und damit die Schwenkachse der Blattfederanordnung relativ weit von dem Rahmenelement entfernt positioniert sind. Dies wirkt sich negativ auf die Krafteinleitung der Federkräfte aus. Bedingt durch ungünstige, hohe Belastungen sowie der hohen Bauteilanzahl weisen die herkömmlichen Aufhängungsvorrichtungen somit ein sehr hohes Gewicht auf.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufhängungsvorrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Aufhängung der Achsen an dem Rahmenelement auf besonders gewichtsgünstige Weise realisiert ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Aufhängungsvorrichtung eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Zur Realisierung einer verbesserten und besonders gewichtsgünstigen Aufhängung der Achsen an dem Rahmenelement ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Federeinrichtung zwei Federteile umfasst, wobei ein erstes der Federteile am Rahmenelement um eine erste Schwenkachse relativ zum Rahmenelement schwenkbar gehalten ist. Das erste Federteil ist dabei einer ersten der Achsen der Tandemachse zugeordnet. Dies bedeutet, dass die erste Achse über das erste Federteil am Rahmenelement federnd abgestützt ist.
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Die Federeinrichtung umfasst ferner ein zweites Federteil, welches am Rahmenelement um eine zweite Schwenkachse relativ zum Rahmenelement schwenkbar gehalten ist und welches der zweiten Achse zugeordnet ist. Das bedeutet, dass die zweite Achse der Tandemachse über das zweite Federelement am Rahmenelement federnd abgestützt ist.
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Dabei sind die Federteile über eine Hebelanordnung miteinander gekoppelt. Die Schwenkachsen verlaufen vorzugsweise zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung und zumindest im Wesentlichen parallel zueinander.
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Durch diese Ausgestaltung der Federeinrichtung mit den zwei Federteilen, welche beim Ein- und Ausfedern der Achsen um ihre Schwenkachsen schwenken bzw. pendeln können, weist die Federeinrichtung eine verbesserte Kinematik bzw. einen verbesserten Bewegungsablauf auf, was zu einem verbesserten Wirkungsgrad des insbesondere mechanischen Achslastausgleichs führt. Daraus resultiert beispielsweise im Gelände eine sehr gute Traktion des Kraftwagens. Ferner kann die Federrate der Federeinrichtung vorteilhaft an spezifische Anforderungen der Tandemachse angepasst werden, was sich positiv auf den Fahrkomfort und das Wankverhalten des Kraftwagens auswirkt.
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Insbesondere ist es möglich, die Kinematik bzw. die Pendelbewegung der Federeinrichtung an eine Kinematik von Lenkerelementen zur Führung der Achsen vorteilhaft anzupassen, was dem vorteilhaften Achslastausgleich sowie der Anpassung der Federrate zugutekommt.
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Die geschilderte, vorteilhafte Anbindung der Federteile ist dabei ohne das eingangs geschilderte, starre und gewichtsintensive Mittellager möglich. Mit anderen Worten kann das zentrale Mittellager und/oder ein Mittellagerbock mit Anbindungsstellen für die Federeinrichtung entfallen, woraus ein sehr geringes Gewicht der Aufhängungsvorrichtung zum Aufhängen der Achsen resultiert. Der mechanische Achslastausgleich ist dabei auf besonders vorteilhafte Weise über die Hebelanordnung möglich, über welche die Federteile insbesondere bewegungstechnisch miteinander gekoppelt sind.
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Die Hebelanordnung stellt vorzugsweise einen beweglichen Hebelmechanismus dar, welcher eine Kraftübertragung zwischen den Federteilen zur Realisierung eines vorteilhaften Achslastausgleichs ermöglicht. Das Vorsehen der Hebelanordnung und der Entfall des starren Mittellagers ermöglicht die Darstellung eines sehr großen Freigangs zu Bereifungen der Achsen. Die jeweilige Bereifung bewegt sich beispielsweise bei einem einseitigen Einfedern gemäß der entsprechenden, pendelnden Achse, welche vorzugsweise an einem Lenkerelement beispielsweise in Form eines ein Rollzentrum bildenden Dreieckslenkers drehbar gelagert bzw. angebunden ist.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die erste und die zweite Schwenkachse in Fahrzeughochrichtung auf Höhe des Rahmenelements angeordnet. Dadurch ist eine direkte, rahmenseitige Anbindung der Federteile auf Höhe des Rahmenelements geschaffen, was insbesondere der Krafteinleitung zugutekommt. Ferner ist das eingangs geschilderte, gewichtsintensive Mittellager nicht vonnöten, was zu einem besonders geringen Gewicht der erfindungsgemäßen Aufhängungsvorrichtung führt.
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Die Federteile können separat voneinander ausgebildet und über ein Hebelelement der Hebelanordnung miteinander gekoppelt sein. Dabei ist das Hebelelement beispielsweise gelenkig mit den jeweiligen Federteilen verbunden. Die Federteile können jeweils einstückig ausgebildet sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Federteile aus einem metallischen Werkstoff gebildet sind. Alternativ und vorzugsweise ist es möglich, dass die Federteile aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, gebildet sind. Dadurch weisen die Federteile ein sehr geringes Gewicht sowie ein besonders vorteilhaftes Federungsverhalten auf.
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Die Federteile sind bei einer weiteren Ausführungsform einstückig miteinander ausgebildet, wobei auch die Hebelanordnung einstückig mit den Federteilen ausgebildet ist. Dabei sind die Federteile über das wenigstens eine, einstückig mit den Federteilen ausgebildete Hebelelement miteinander gekoppelt, wobei das Hebelelement auch bei der einstückigen Ausbildung relativ zu den Federteilen verschwenkbar mit den Federteilen verbunden ist. Diese relative Bewegbarkeit bzw. Verschwenkbarkeit des wenigstens einen Hebelelements der einstückig mit den Federteilen ausgebildeten Hebelanordnung ist durch die Federelastizität der einstückig miteinander ausgebildeten Federteile realisiert. Mit anderen Worten weisen die Federteile eine Elastizität auf, aufgrund derer das wenigstens eine Hebelelement beim Verschwenken bzw. Pendeln der Federteile um die erste und die zweite Schwenkachse relativ zu den Federteilen bewegbar bzw. verschwenkbar ist.
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Zur vorteilhaften Realisierung dieser einstückigen Ausgestaltung der Federteile miteinander und mit der Hebelanordnung ist das wenigstens eine Hebelelement besonders dünnwandig ausgebildet, so dass es eine besonders vorteilhafte Flexibilität aufweist und auf vorteilhafte Weise relativ zu den Federteilen bei deren Pendeln verschwenken kann.
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Zur Darstellung einer besonders vorteilhaften Aufhängung der Achsen an dem Rahmenelement weisen die Federteile vorzugsweise eine stetig-progressive Federrate auf.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Aufhängungsvorrichtung eines Kraftwagens in Form eines Nutzkraftwagens, mit einer Federeinrichtung, über welche zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Achsen einer Tandemachse an einem Rahmen des Nutzkraftwagens federnd abgestützt sind;
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2a eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung gemäß 1, wobei die Achsen diagonal verschränkt sind;
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2b eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung gemäß 2a;
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2c eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung gemäß 1;
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3 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht der Aufhängungsvorrichtung gemäß 2a;
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4 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung gemäß 1 bis 3;
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5 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung gemäß 4; und
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6 eine schematische Seitenansicht der Aufhängungsvorrichtung gemäß 5.
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1 zeigt eine Aufhängungsvorrichtung 10 eines als Nutzkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Wie in Zusammenschau mit 2 bis 6 erkennbar ist, umfasst die Aufhängungsvorrichtung 10 zwei seitliche Federeinrichtungen 12. Eine der Federeinrichtungen 12 ist dabei der einer linken Seite des Nutzkraftwagens angeordnet, während die andere Federeinrichtung 12 auf der rechten Seite angeordnet ist.
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Über die Federeinrichtungen 12 sind zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Achsen 14, 16 einer Tandemachse 18 des Nutzkraftwagens an einem Rahmen 20 des Nutzkraftwagens federnd abgestützt. Bezogen auf die Bildebene von 1 verläuft die Vorwärtsfahrtrichtung des Nutzkraftwagens nach links. Die zweite Achse 16 ist somit eine erste Hinterachse des Nutzkraftwagens, während die erste Achse 14 eine darauf folgende, zweite Hinterachse des Nutzkraftwagens ist. Dabei sind die Federeinrichtungen 12 am Rahmen 20 derart angeordnet, dass die Federeinrichtungen 12 an einem jeweiligen, seitlichen Rahmenlängsträgerelement 22 des Rahmens 20 angeordnet sind.
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In 1 ist dabei eine der Federeinrichtungen 12 gezeigt. Es versteht sich, dass das zu der einen Federeinrichtung 12 Geschilderte ohne weiteres auch auf die andere Federeinrichtung 12 übertragbar bzw. anwendbar ist.
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Die Federeinrichtung 12 umfasst ein erstes Federteil 24, welches der ersten Achse 14 der Tandemachse 18 zugeordnet ist. Das erste Federteil 24 ist dabei um eine erste Schwenkachse 26 relativ zum Rahmenlängsträgerelement 22 verschwenkbar an einer ersten Anbindungsstelle 28 am Rahmenlängsträgerelement 22 angebunden.
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Die Federeinrichtung 12 umfasst ferner ein zweites Federteil 30, welches der zweiten Achse 16 der Tandemachse 18 zugeordnet ist. Das zweite Federteil 30 ist um eine zweite Schwenkachse 32 relativ zum Rahmenlängsträgerelement 22 verschwenkbar an einer zweiten Anbindungsstelle 34 am Rahmenlängsträgerelement 22 angebunden.
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Die Federteile 24, 30 sind dabei über eine Hebelanordnung 36 miteinander gekoppelt. Die Hebelanordnung 36 umfasst ein erstes Hebelelement 38, welches mit dem ersten Federteil 24 verbunden ist. Die Hebelanordnung 36 umfasst ferner ein zweites Hebelelement 40, welches mit dem zweiten Federteil 30 verbunden ist. Dabei ist das erste Hebelelement 38 durch das erste Federteil 24 gebildet. Mit anderen Worten sind das erste Federteil 24 und das erste Hebelelement 38 einstückig miteinander ausgebildet, so dass auch das erste Hebelelement 38 federnde Eigenschaften aufweist.
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Das zweite Hebelelement 40 ist durch das zweite Federteil 30 gebildet. Mit anderen Worten sind das zweite Federteil 30 und das zweite Hebelelement 40 einstückig miteinander ausgebildet, so dass auch das zweite Hebelelement 40 federnde Eigenschaften aufweist.
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Die Hebelanordnung 36 umfasst ein drittes Hebelelement 42, welches als Kopplung der als Umlenkfedern fungierenden Federteile 24, 30 fungiert und über welches die in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandeten Hebelelemente 38, 40 miteinander verbunden sind. Dabei ist das dritte Hebelelement 42 um jeweilige Schwenkachsen 44, 46 relativ zu den Hebelelementen 38, 40 verschwenkbar mit den Hebelelementen 38, 40 verbunden. Durch diese Kopplung der Federteile 24, 30 ist eine Kraftübertragung zwischen den Federteilen 34, 30 und somit ein vorteilhafter, mechanischer Achslastausgleich ermöglicht.
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Wie 1 zu entnehmen ist, sind die Schwenkachsen 26, 32 in Fahrzeughochrichtung auf Höhe des Rahmenlängsträgerelements 22 angeordnet, so dass eine vorteilhafte und direkte Krafteinleitung über die Federeinrichtung 12 in das Rahmenlängsträgerelement 22 realisiert ist. Ein bauraum- und gewichtsintensives Mittellager in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Achsen 14, 16 ist für die bzw. zur Anbindung der Federeinrichtung 12 nicht vorgesehen und kann vermieden werden.
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Die Federteile 24, 30 sind dabei aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, gebildet. Dies führt zu einem besonders vorteilhaften Federverhalten der Federeinrichtung 12.
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Wie in 1 ferner durch eine gestrichelt dargestellte Symmetrieachse 48 verdeutlicht ist, ist die Federeinrichtung 12 bezüglich der Symmetrieachse 48 achsensymmetrisch ausgebildet. Dabei weisen die Schwenkachsen 26, 32 zumindest im Wesentlichen gleiche, jeweilig Abstände zur Symmetrieachse 48 auf.
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Die jeweilige Anbindung der Federteile 24, 30 an die Achsen 14, 16 erfolgt über eine jeweilige Lasche 50, 51. Dabei ist das erste Federteil 24 an einer dritten Anbindungsstelle 52 an der ersten Lasche 50, wobei das erste Federteil 24 und die erste Lasche 50 um eine dritte Schwenkachse 54 relativ zueinander verschwenkbar sind.
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Wie 2c zu entnehmen ist, kann anstelle von Federaugen und der Laschen 50, 51 auch eine feste Anbindung der Federteile 24, 30 an den Achsen 14, 16 vorgesehen sein. Wie stellvertretend für beide Federteile 24, 30 anhand von 2c dargestellt ist, ist ein Aufnahmeelement 59 vorgesehen, über welches das Federteil 30 an der zweiten Achse 16 angebunden ist.
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Das zweite Federteil 30 ist an einer vierten Anbindungsstelle 56 an der zweiten Lasche 51 angebunden, wobei das zweite Federteil 30 und die zweite Lasche 51 um eine vierte Schwenkachse 58 relativ zueinander verschwenkbar sind. Die Anbindung der Federteile 24, 30 über die Laschen 50, 51 ermöglicht einen Wegausgleich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) beim Pendeln der Federteile 24, 30 sowie eine Längenänderung bei einer Durchbiegung.
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Wie insbesondere 2a und 2b zu entnehmen ist, umfasst die Aufhängungsvorrichtung auch Längslenkerelemente 60, 62 sowie Dreieckslenkerelemente 61, 63. Die Längslenkerelemente 60, 62 sind jeweils einerseits an einer jeweiligen fünften Anbindungsstelle 64 an der jeweiligen Achse 14, 16 um eine jeweilige fünfte Schwenkachse 66 (3) schwenkbar angebunden und jeweils andererseits an einer jeweiligen, sechsten Anbindungsstelle 68 um eine jeweilige sechste Schwenkachse 70 (3) an einem Lagerbock angebunden, welcher vorzugsweise ausschließlich Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung aufnehmen muss. Dieser Lagerbock ist nicht dargestellt und im Vergleich zu dem oben erwähnten Mittellager, an welchem herkömmlicherweise auch eine Blattfeder abgestützt wird, wesentlich leichter und kleiner.
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Ferner sind die Dreieckslenkerelemente 61, 63 jeweils einerseits an einer siebten Anbindungsstelle 72 um eine jeweilige, siebte Schwenkachse 74 schwenkbar an der jeweiligen Achse 14, 16 und jeweils andererseits an jeweiligen, achten Anbindungsstellen 76 an den Rahmenlängsträgerelementen 22 um eine jeweilige, achte Schwenkachse 78 schwenkbar angebunden.
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Die Längslenkerelemente 60, 62 und die Dreieckslenkerelemente 61, 63 dienen dabei zum Führen der Achsen 14, 16 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung).
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Wie insbesondere in Zusammenschau mit 3 erkennbar ist, sind ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender, erster Abstand zwischen der ersten Anbindungsstelle 28 und der dritten Anbindungsstelle 52 des ersten Federteils 24 und ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender, zweiter Abstand zwischen der fünften Anbindungsstelle 64 und der sechsten Anbindungsstelle 68 des ersten Längslenkerelements 60 zumindest im Wesentlichen gleich. Ferner sind auch der erste Abstand und ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender, dritter Abstand zwischen der siebten Anbindungsstelle 72 und der achten Anbindungsstelle 76 des ersten Dreieckslenkerelements 61 zumindest im Wesentlichen gleich.
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Auch ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender, vierter Abstand zwischen der zweiten Anbindungsstelle 34 und der vierten Anbindungsstelle 56 des zweiten Federteils 30 und ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender, fünfter Abstand zwischen der fünften Anbindungsstelle 64 und der sechsten Anbindungsstelle 68 des zweiten Längslenkerelements 62 sind zumindest im Wesentlichen gleich. Auch sind der vierte Abstand und ein in Fahrzeuglängsrichtung versaufender, sechster Abstand zwischen der siebten Anbindungsstelle 72 und der achten Anbindungsstelle 76 des zweiten Dreieckslenkerelements 63 zumindest im Wesentlichen gleich. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Kinematik der Federeinrichtung 12 geschaffen.
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Zur Darstellung einer besonders vorteilhaften Kinematik verläuft eine erste Projektion einer die erste Anbindungsstelle 28 und die dritte Anbindungsstelle 52 verbindenden, ersten Geraden auf einer von der Fahrzeuglängsrichtung und der Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) aufgespannten Ebene im Wesentlichen parallel zur einer zweiten Projektion einer die fünfte Anbindungsstelle 64 und die sechste Anbindungsstelle 68 des ersten Längslenkerelements 60 verbindenden, zweiten Geraden auf die von der Fahrzeuglängsrichtung und der Fahrzeughochrichtung aufgespannte Ebene. Die erste und die zweite Projektion verlaufen zudem zumindest im Wesentlichen parallel zu einer dritten Projektion einer dritten, die siebte Anbindungsstelle 72 und die achte Anbindungsstelle 76 des ersten Dreieckslenkerelements 61 verbindenden Gerade auf die von der Fahrzeuglängsrichtung und der Fahrzeughochrichtung aufgespannte Ebene. Entsprechendes gilt für die zweite Anbindungsstelle 34 und die vierte Anbindungsstelle 56 in Bezug auf die fünfte Anbindungsstelle 64 und die sechste Anbindungsstelle 68 des zweiten Längslenkerelements 62 sowie in Bezug auf die siebte Anbindungsstelle 72 und die achte Anbindungsstelle 76 des zweiten Dreieckslenkerelements 63.
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Wie 2a, 5 und 6 zu entnehmen ist, können die Federteile 24, 30 auch einstückig miteinander sowie einstückig mit der Hebelanordnung 36 ausgebildet sein. Dabei ist das dritte Hebelelement 42 zur Kopplung der Federteile 30, 24 als besonders dünnwandige Verbindungslasche ausgebildet, welche aufgrund der Elastizität der einstückig miteinander ausgebildeten Federteile 24, 30 bzw. ihres entsprechenden Werkstoffs um die weiteren Schwenkachsen 46, 44 relativ zu den Hebelelementen 38, 40 verschwenkbar ist.
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Die einstückige Ausgestaltung der Federteile 24, 30 miteinander sowie mit der Hebelanordnung 36 birgt den Vorteil, dass die Aufhängungsvorrichtung 10 dadurch ein besonders geringes Gewicht aufweist. Die voneinander separate Ausgestaltung der Federteile 24, 30 und deren Verbindung über das separat von den Federteilen 24, 30 ausgebildete, dritte Hebelelement 42 ermöglicht eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Dimensionierung sowie Fertigung.
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Bei der einstückigen Ausgestaltung der Federteile 24, 30 miteinander sowie mit der Hebelanordnung 36 kann die Verbindungslasche besonders dünnwandig ausgebildet werden, da über sie zumindest nahezu ausschließlich Zugkräfte übertragen werden. Zugkräfte stellen insbesondere für faserverstärkte Kunststoffe einen besonders günstigen Lastfall dar, da Knickbelastungen und damit einhergehende Problematiken nicht auftreten.
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Gemäß 1 sind die Hebelelemente 38, 40 zumindest im Wesentlichen gerade ausgebildet, so dass beispielsweise bei einem entlasteten Zustand der Federeinrichtung 12 die Schwenkachsen 26, 44 bzw. 32, 46 in Fahrzeuglängsrichtung zumindest im Wesentlichen auf einer gemeinsamen Höhe liegen. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Hebelelemente 38, 40 im entlasteten Zustand schräg zur Fahrzeughochrichtung verlaufen, so dass die Schwenkachsen 26, 44 bzw. 32, 46 in Fahrzeuglängsrichtung zueinander versetzt sind.
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Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Hebelelemente 38, 40 zumindest im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet sind und wenigstens zwei einander anschließende Teilbereiche aufweisen, welche einen von 180° unterschiedlichen Winkel miteinander einschließen.
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Durch die Schwenkachsen 26, 32, 44, 46 ist ein Viergelenk dargestellt, welches eine parallelogrammartige Bewegung der Hebelanordnung 36 und somit eine besonders vorteilhafte Kinematik der Federeinrichtung 12 ermöglicht.
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Wie insbesondere 2b, 4 und 5 zu entnehmen ist, können zur Anbindung der Federteile 24, 30 jeweilige Anbindungsschuhe 80 vorgesehen sein, welche vorliegend transparent dargestellt sind. Die Federteile 24, 30 sind dabei bereichsweise in den Anbindungsschuhen 80 aufgenommen, wobei die Anbindungsschuhe 80 um die Schwenkachsen 26, 32 relativ zum Rahmenlängsträgerelement 22 verschwenkbar am Rahmenlängsträgerelement 22 angebunden sind.
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Anstelle der Anbindungsschuhe 80 kann – wie insbesondere 2a zu entnehmen ist – das jeweilige Federteil 24, 30 auch weitere Lageraugen 83 aufweisen, über welche die Federteile 24, 30 direkt am Rahmenlängsträgerelement 22 angebunden sind.
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6 zeigt eine weitere Seitenansicht der Aufhängungsvorrichtung 10 gemäß 5, wobei 6 besonders gut die einstückige Ausgestaltung der Federteile 24, 30 miteinander und mit der Hebelanordnung 36 zu entnehmen ist. Wie 4 bis 6 ferner zu entnehmen ist, weisen die Federteile 24, 30 zur Anbindung an den Achsen 14, 16 jeweilige Lageraugen 82 auf.
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Sind die Federteile 24, 30 – wie in 4 dargestellt ist – separat voneinander ausgebildet und über das separat von den Federteilen 24, 30 ausgebildete, dritte Hebelelement 42 miteinander gekoppelt, so weisen die Federteile 24, 30 vorzugsweise weitere Lageraugen 84 auf, über welche das dritte Hebelelement 42 um die weiteren Schwenkachsen 44, 46 relativ zu den Federteilen 24, 30 verschwenkbar an den Federteilen 24, 30 bzw. an den Hebelelementen 38, 40 gelagert ist.
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Ist das dritte Hebelelement 42 separat von den Federteilen 24, 30 ausgebildet, so ist das dritte Hebelelement 42 beispielsweise aus einem anderen Werkstoff als die Federteile 24, 30 ausgebildet. Dies hält beispielsweise die Kosten der Aufhängungsvorrichtung 10 gering.
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Die Schwenkachsen 26, 32, 54, 58, 74 verlaufen zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung und somit zumindest im Wesentlichen parallel zueinander, während die achten Schwenkachsen 78 schräg dazu verlaufen.
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Die entsprechende Ausgestaltung der Aufhängungsvorrichtung 10 und insbesondere der Federeinrichtung 12 führt zu einer besonders vorteilhaften Kinematik der Federteile 24, 30, woraus sehr gute fahrdynamische Eigenschaften des Nutzkraftwagens resultieren. Dabei sind diese sehr guten fahrdynamischen Eigenschaften auf besonders gewichtsgünstige Weise geschaffen, da die Federeinrichtung 12 und somit die gesamte Aufhängungsvorrichtung 10 ein nur sehr geringes Gewicht aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Aufhängungsvorrichtung
- 12
- Federeinrichtung
- 14
- erste Achse
- 16
- zweite Achse
- 18
- Tandemachse
- 20
- Rahmen
- 22
- Rahmenlängsträgerelement
- 24
- erstes Federteil
- 26
- erste Schwenkachse
- 28
- erste Anbindungsstelle
- 30
- zweites Federteil
- 32
- zweite Schwenkachse
- 34
- zweite Anbindungsstelle
- 36
- Hebelanordnung
- 38
- erstes Hebelelement
- 40
- zweites Hebelelement
- 42
- drittes Hebelelement
- 44
- weitere Schwenkachse
- 46
- weitere Schwenkachse
- 48
- Symmetrieachse
- 50
- Lasche
- 51
- Lasche
- 52
- dritte Anbindungsstelle
- 54
- dritte Schwenkachse
- 56
- vierte Anbindungsstelle
- 58
- vierte Schwenkachse
- 59
- Aufnahmeelement
- 60
- erstes Längslenkerelement
- 61
- erstes Dreieckslenkerelement
- 62
- zweites Längslenkerelement
- 63
- zweites Dreieckslenkerelement
- 64
- fünfte Anbindungsstelle
- 66
- fünfte Schwenkachse
- 68
- sechste Anbindungsstelle
- 70
- sechste Schwenkachse
- 72
- siebte Anbindungsstelle
- 74
- siebte Schwenkachse
- 76
- achte Anbindungsstelle
- 78
- achte Schwenkachse
- 80
- Anbindungsschuh
- 82
- Lagerauge
- 83
- Lagerauge
- 84
- weiteres Lagerauge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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