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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einzelrad-Vorderachsenmodul für ein Nutzfahrzeug. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Nutzfahrzeug mit einem solchen Einzelrad-Vorderachsenmodul.
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Herkömmliche Einzelrad-Vorderachsenmodule sind aus dem Stand der Technik in vielfältiger Art und Weise bekannt.
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Die
EP 0 940 272 A1 beschreibt ein Fahrgestell eines Nutzfahrzeugs mit einem kippbaren Fahrerhaus, umfassend einen Rahmen, dessen beide Längsträger über mehrere Querträger miteinander verbunden sind. Das Fahrgestell weist eine starre Vorderachse auf, deren Starrachskörper über Längslenker an rahmenfesten Stellen angelenkt ist. Die vorderen Enden der beiden Rahmenlängsträger sind durch einen im Wesentlichen U-förmigen Querträger miteinander verbunden, der sich aus zwei jeweils an einem Rahmenlängsträger angeflanscht befestigten Multifunktionslagerschilden und einer sich unten zwischen diesen erstreckenden jeweils endseitig mit diesen verbundenen Quertraverse zusammensetzt. Die beiden Multifunktionslagerschilde fungieren als Halter, Stütz-, Lager- und Befestigungsorgan für eine Anzahl verschiedener Fahrzeugkomponenten. Mittels des Fahrgestells kann ein vorderer Bereich des Nutzfahrzeugs derart gestaltet werden, dass zwischen dessen beiden Längsträgern ein Antriebsaggregat möglichst tiefliegend eingebaut werden kann, ohne dass dabei die Stabilität des Rahmens des Nutzfahrzeugs beeinträchtigt ist.
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Die
EP 1 932 691 A1 beschreibt ein Radaufhängungssystem für ein Niederflur-Transportfahrzeug. Das Aufhängungssystem umfasst eine Drehachse, die mit dem Hub eines Rads verbindbar ist, und einen oberen und einen unteren Querlenker, die jeweils mit der Drehachse verbunden sind und die zudem mit einem Rahmen des Fahrzeugs verbindbar sind. Des Weiteren umfasst das Aufhängungssystem eine Strebe, die mit einem Lenksystem des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Strebe mit der Drehachse verbunden ist. Der untere Querlenker ist in Bezug auf eine transversale Achse des Fahrzeugs asymmetrisch, so dass während des Betriebs des Fahrzeugs auf diese Weise ein freier Bereich abgegrenzt ist, der in der gleichen horizontalen Ebene wie der untere Querlenker liegt, wobei die Strebe sich im Wesentlichen ebenfalls in dieser Ebene erstreckt, so dass eine zu dem Lenksystem des Fahrzeugs gehörende Lenkstange auf einfache Art und Weise mit der Strebe verbunden werden kann, während sie sich in dem abgrenzten freien Bereich befindet.
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Herkömmliche Einzelrad-Vorderachsenmodule weisen den Nachteil auf, dass sie in einem montierten Zustand den Zugang zu mehreren wartungsrelevanten Fahrzeugkomponenten erschweren. Dies gilt beispielsweise für den Zugang zu einer in einem Nutzfahrzeug verbauten Ölwanne oder auch für den Zugang zu einer Getriebeeinheit des Nutzfahrzeugs. Eine effektive und schnelle Durchführung von Service-Arbeiten an solchen, schlecht zugänglichen Fahrzeugkomponenten ist dann entsprechend erschwert. Unter Umständen kann für die Durchführung derartiger Service-Arbeiten sogar ein vollständiger Ausbau der Vorderachse des Nutzfahrzeugs erforderlich sein, was den Aufwand und damit die Kosten für die Durchführung der Service-Arbeiten nachhaltig erhöhen kann.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für ein Einzelrad-Vorderachsenmodul bereitzustellen, bei dem oben genannte Nachteile beseitigt oder zumindest reduziert sind.
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Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Einzelrad-Vorderachsenmodul weist einen linken und einen rechten Querlenker auf, welche bezüglich einer Querrichtung des Einzelrad-Vorderachsenmoduls im Wesentlichen einander gegenüber angeordnet sind. Sowohl der linke als auch der rechte Querlenker weisen jeweils eine vordere und eine hintere Lagerung auf, wobei die beiden Querlenker über die vorderen Lagerungen mit einem vorderen Querträger eines Fahrschemels des Nutzfahrzeugs gelenkig verbunden sind. Entsprechend sind die beiden Querlenker über die hinteren Lagerungen mit einem hinteren Querträgerelement gelenkig verbunden.
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Erfindungsgemäß wirkt nun das hintere Querträgerelement mit dem Fahrschemel des Nutzfahrzeugs zur Ausbildung einer lösbaren Verbindung des hinteren Querträgerelements an dem Fahrschemel des Nutzfahrzeugs zusammen, so dass bei gelöster Verbindung das Einzelrad-Vorderachsenmodul um eine in die Querrichtung des Einzelrad-Vorderachsenmoduls verlaufende Schwenkachse schwenkbar ist.
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Mittels einer derartigen schwenkbaren Ausbildung des Einzelrad-Vorderachsenmoduls kann dieses relativ zu dem Fahrschemel des Nutzfahrzeugs derart verschwenkt werden, dass als Folge des Verschwenkens in einem Bereich um die beiden Querlenker in der befestigten Position ein Freiraum geschaffen wird. Mittels dieses Freiraums ist dann für einen Werker ein einfacher Zugang zu wesentlichen Komponenten des Nutzfahrzeugs wie beispielsweise einer Getriebeeinheit möglich, und zwar von einer Unterseite des Nutzfahrzeugs aus. Entsprechendes gilt auch für eine an dem Nutzfahrzeug angebrachte Ölwanne, welche über den durch das Schwenken des Einzelrad-Vorderachsenmoduls geschaffenen Freiraum ebenfalls besonders gut für einen Werker zugänglich ist.
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Nach der Durchführung von Service-Arbeiten, oder, falls dies im Rahmen von Service-Arbeiten erforderlich sein sollte, nach einer erfolgten Demontage bzw. Wiedermontage der zu wartenden Fahrzeugkomponenten des Nutzfahrzeugs, kann das erfindungsgemäße Einzelrad-Vorderachsenmodul wieder um die Schwenkachse zurückverschwenkt werden, so dass dann das hintere Querträgerelement wieder an dem Fahrschemel befestigt werden kann. Nach dem Wiederbefestigen des Querträgerelements an dem Fahrschemel ist das Nutzfahrzeug also sofort wieder betriebsbereit.
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Das erfindungsgemäß schwenkbare Einzelrad-Vorderachsenmodul ermöglicht zum einen auf technisch einfach zu realisierende Art und Weise die Schaffung eines Freiraums für Service-Arbeiten an verschiedenen Fahrzeugkomponenten des Nutzfahrzeugs; gleichzeitig ermöglicht das erfindungsgemäße Einzelrad-Vorderachsenmodul aber auch eine schnelle und dennoch präzise Befestigung des hinteren Querträgerelements (und damit des gesamten Einzelrad-Vorderachsenmoduls) an dem Fahrschemel des Nutzfahrzeugs, so dass nach einer erfolgten erfindungsgemäßen Befestigung des Einzelrad-Vorderachsenmoduls keine aufwändigen Nachjustagen bzw. vergleichbare Einstellungsarbeiten an dem erfindungsgemäßen Einzelrad-Vorderachsenmodul mehr erforderlich sind.
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Vorzugsweise ist die Schwenkachse im Wesentlichen durch eine die beiden vorderen Lagerungen des linken bzw. rechten Querlenkers verbindende Verbindungsgerade definiert. Auf diese Weise lässt sich durch das erfindungsgemäße Verschwenken des Einzelrad-Vorderachsenmoduls ein besonders großer Freiraum für einen Werker zur Durchführung von Wartungsarbeiten erzielen.
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In einer weiterbildenden Ausführungsform können die vorderen Lagerungen als Gummigelenke ausgebildet sein zum Schwenken des Einzelrad-Vorderachsenmoduls um die Schwenkachse. Dies ermöglicht eine einfache technische Realisierung der erfindungsgemäß vorgesehenen Verschwenkbarkeit des Einzelrad-Vorderachsenmoduls relativ zu dem Fahrschemel des Nutzfahrzeugs.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Einzelrad-Vorderachsenmodul bei gelöster Verbindung schwenkbar sein zwischen einer Befestigungsposition, in welcher des hinteren Querträgerelement an dem Fahrschemel befestigbar ist, und einer Wartungsposition, in welcher das Einzelrad-Vorderachsenmodul um die Schwenkachse relativ zu der Befestigungsposition, insbesondere um einen vorbestimmten Verschwenkungswinkel α0, verschwenkt ist. Der Verschwenkungswinkel α0 beträgt dabei vorzugsweise 20° bis 50°, höchst vorzugsweise 30° bis 40°. In der Befestigungsposition ist das Einzelrad-Vorderachsenmodul an dem Fahrschemel des Nutzfahrzeug befestigt, so dass das Nutzfahrzeug fahrbereit ist, während in der Wartungsposition die Zugänglichkeit eines Werkers zu Fahrzeugkomponenten verbessert ist, welche in der Befestigungsposition wenigstens teilweise von dem Einzelrad-Vorderachsenmodul verdeckt und damit entsprechend schwer zugänglich sind.
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Um die Zugänglichkeit zu bestimmten Fahrzeugkomponenten, die bei Verwendung von herkömmlichen Einzelrad-Vorderachsenmodulen üblicherweise durch ein Bauelement des herkömmlichen Einzelrad-Vorderachsenmoduls verdeckt ist, weiter zu erleichtern, kann das Einzelrad-Vorderachsenmodul in der Befestigungsposition, insbesondere um den Verschwenkungswinkel α0, in Bezug auf eine durch die beiden Querlenker definierte Ebene nach unten, insbesondere in Richtung einer von dem Nutzfahrzeug betriebsmäßig zu befahrenden Fahrbahn, verschwenkt sein.
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In einer für den Praxisbetrieb eines Nutzfahrzeugs besonders relevanten Ausführungsform kann das Einzelrad-Vorderachsenmodul in der Wartungsposition in einem Bereich um die beiden Querlenker einen für einen Werker frei zugänglichen Bereich, insbesondere einen Wartungsbereich zum Durchführen von Wartungsarbeiten an dem Nutzfahrzeug, ausbilden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine an dem Nutzfahrzeug, insbesondere an dem Fahrschemel des Nutzfahrzeugs, befestigte Ölwanne von einer Unterseite des das Einzelrad-Vorderachsenmodul verwendende Nutzfahrzeugs für einen Werker frei zugänglich. Auf diese Weise können Wartungsarbeiten an der Ölwanne besonders einfach durchgeführt werden, wenn sich das erfindungsgemäße Einzelrad-Vorderachsenmodul in der Wartungsposition befindet.
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In einer aus technischer Sicht besonders bevorzugten Variante können der linke und der rechte Querlenker jeweils in der Art eines Dreiecks-Querlenkers ausgebildet sein.
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Um sicherzustellen, dass das Einzelrad-Vorderachsenmodul beim wiederholten Verschwenken zwischen der Befestigungsposition und der Wartungsposition nicht hinsichtlich seiner exakten Anbringungsposition an dem Fahrschemel des Nutzfahrzeugs dejustiert ist, kann das hintere Querträgerelement einen, insbesondere konisch ausgebildeten, Führungsbolzen aufweisen, und kann der Fahrschemel eine dazu komplementäre Aussparung aufweisen (oder umgekehrt), so dass das Einzelrad-Vorderachsenmodul beim Schwenken von der Wartungs- in die Befestigungsposition reproduzierbar mit hoher Justage-Genauigkeit an dem Fahrschemel befestigt werden kann. Somit können aufwändige nachträgliche Justage-Arbeiten nach dem Befestigen des hinteren Querträgerelements an dem Fahrschemel entfallen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Nutzfahrzeug mit einem Fahrschemel und einem Einzelrad-Vorderachsenmodul mit einem oder mehreren der oben genannten Merkmale.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einzelrad-Vorderachsenmoduls in einer isometrischen Ansicht,
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2 das Ausführungsbeispiel gemäß der 1, in der eine Verbindung des Einzelrad-Vorderachsenmoduls mit einem Fahrschemel eines Nutzfahrzeugs gelöst ist,
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3 eine Teilansicht der 2.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Einzelrad-Vorderachsenmodul mit 1 bezeichnet. Das Einzelrad-Vorderachsenmodul 1 weist einen bezüglich einer Längsachse L des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 linken und rechten Querlenker 2, 3 auf. Bezüglich einer zur Längsachse L orthogonal verlaufenden Querrichtung Q sind der linke und der rechte Querlenker 2, 3 einander im Wesentlichen gegenüber angeordnet. Der linke und rechte Querlenker 2, 3 können wie in den Darstellungen der 1 und 2 gezeigt in der Art eines Dreiecks-Querlenkers ausgebildet sein.
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Der linke Querlenker 2 weist eine vordere und eine hintere Lagerung 4, 5 auf, und der rechte Querlenker 3 weist ebenfalls eine vordere und eine hintere Lagerung 6, 7 auf.
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Die beiden Querlenker 2, 3 sind über die vorderen Lagerungen 4, 6 mit einem vorderen Querträger 9 eines Fahrschemels 8 des Nutzfahrzeugs gelenkig verbunden. Der Fahrschemel 8 umfasst dabei neben dem Querträger 9 jeweils einen im Wesentlichen parallel zur Längsachse L verlaufenden linken und rechten Längsträger 10, 11, welche beide an dem Querträger 9 befestigt sind. Die beiden Querlenker 2, 3 sind ferner über die hinteren Lagerungen 5, 7 mit einem hinteren Querträgerelement 12 gelenkig verbunden.
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Erfindungsgemäß wirkt nun das hintere Querträgerelement 12 des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 mit dem Fahrschemels 8 zur Ausbildung einer lösbaren Verbindung des hinteren Querträgerelements 12 an dem Fahrschemel 8 zusammen. Wie in der Darstellung der 2 gezeigt, kann die lösbare Verbindung des hinteren Querträgerelements 12 dabei vorzugsweise mit hinteren Endabschnitten 13, 14 der linken bzw. rechten Längsträger 10, 11 des Fahrschemels 8 gebildet werden. Es ist klar, dass sich für den Fachmann hinsichtlich der technischen Realisierung der Befestigung des hinteren Querträgerelements 12 an dem Fahrschemel 8 zahlreiche Varianten zu dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel ergeben.
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Die Darstellung der 2 zeigt das erfindungsgemäße Einzelrad-Vorderachsenmodul 1 in einem Zustand, in welchem die Verbindung des hinteren Querträgerelements 12 des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 mit dem Fahrschemel 8 gelöst ist. Erfindungsgemäß ist das Einzelrad-Vorderachsenmodul 1 nun bei gelöster Verbindung um eine in Querrichtung Q verlaufende Schwenkachse S (vgl. 1) schwenkbar. Gemäß dem Ausführungsbeispiel verläuft die Schwenkachse S dabei im Wesentlichen durch eine die beiden vorderen Lagerungen 4, 6 des linken bzw. rechten Querlenkers 2, 3 verbindende Verbindungsgerade V. Dabei sind die vorderen Lagerungen 4, 6 des linken bzw. rechten Querlenkers 2, 3 vorzugsweise als Gummi-Gelenke ausgebildet, was eine besonders einfache Schwenkbarkeit des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 um die Schwenkachse S in dem gelösten Zustand der Befestigung ermöglicht.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Einzelrad-Vorderachsenmodul 1 bei gelöster Verbindung des hinteren Querträgerelements 12 von dem Fahrschemel 8 schwenkbar zwischen einer in der 1 gezeigten Befestigungsposition, in welcher das hintere Querträgerelement 12 an dem Fahrschemel 8 befestigbar oder befestigt ist, und einer Wartungsposition, in welcher das Einzelrad-Vorderachsenmodul 1 um die Schwenkachse S relativ zu der Befestigungsposition verschwenkt ist. Das Verschwenken des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 von der in der 1 gezeigten Befestigungsposition in die Wartungsposition ist in der Darstellung der 2 mittels eines Pfeils P angedeutet, welcher eine Schwenkbewegung von der Befestigungsposition in die Wartungsposition um die Schwenkachse S zum Ausdruck bringen soll.
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Wie aus den Darstellungen der 1 und 2 ersichtlich wird das erfindungsgemäße Einzelrad-Vorderachsenmodul 1 beim Schwenken von der Befestigungsposition in die Wartungsposition in Bezug auf eine durch die beiden Querlenker definierte Ebene (welche im Wesentlichen identisch ist zu einer durch die Längsachse L und die Querrichtung Q aufgespannten Ebene), nach unten (vgl. Pfeil U), also in eine Richtung einer von dem Nutzfahrzeug zu befahrenden Fahrbahn (in der 2 nicht gezeigt), verschwenkt. Für den Fall, dass sich das Einzelrad-Vorderachsenmodul 1 in der endgültigen Wartungsposition befindet, gibt es einen in der 2 gezeigten und mit dem Bezugszeichen 13 bezeichneten Bereich (gestrichelte Linie) zwischen den vorderen und hinteren Lagerungen 4, 6, 5, 7 des linken bzw. rechten Querlenkers 2, 3 zur Durchführung von Wartungsarbeiten durch einen Werker an weiteren Komponenten des Nutzfahrzeugs frei, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht gezeigt sind. In der oben erläuterten Wartungsposition des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 werden an dem Nutzfahrzeug und bzw. an dem Fahrschemel 8 des Nutzfahrzeugs befestigte Fahrzeugkomponenten, beispielsweise eine Ölwanne, eine Getriebeeinheit oder eine Komponente der Brennkraftmaschine des Nutzfahrzeugs, von einer Unterseite des Nutzfahrzeugs aus besser zugänglich. Somit können in der Wartungsposition des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 von einem Werker auf effektive vereinfachte Weise Wartungsarbeiten an den genannten Komponenten des Nutzfahrzeugs durchgeführt werden.
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In der Darstellung der 3 ist nun eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 gezeigt, gemäß welcher die hinteren Abschnitte 13, 14 des Fahrschemels 8 jeweils einen Führungsbolzen 16, 17 aufweisen. Entsprechend weist das hintere Querträgerelement 12 jeweils zu den Führungsbolzen 16, 17 komplementäre Aussparung (in der 3 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt) auf, so dass beim Schwenken des Einzelrad-Vorderachsenmoduls 1 von der Wartungsposition in die Befestigungsposition eine automatische Justage realisiert ist, welche zusätzliche und aufwändige Einstellungsarbeiten nach dem Befestigen des hinteren Querträgerelements 12 an dem Fahrschemel 8 überflüssig macht.
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Die Führungsbolzen 16, 17 können vorzugsweise jeweils konisch ausgebildet sein, was die Führungsgenauigkeit des Führungsbolzen 16, 17 beim Einführen des Führungsbolzen 16, 17 in die dazu komplementären Aussparungen verbessert. Es ist klar, dass in alternativen Varianten der Führungsbolzen 16, 17 an dem hinteren Querträgerelement 12 angeordnet sein kann und die komplementären Aussparungen dann entsprechend an den hinteren Abschnitten 13, 14 des Fahrschemels 8.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0940272 A1 [0003]
- EP 1932691 A1 [0004]
