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Die Erfindung betrifft eine Fahrerhauslagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zur Komfortverbesserung ist in allgemein bekannter Weise ein Fahrerhaus federgedämpft am Fahrzeugaufbau gelagert, so dass fahrbahnangeregte Bewegungen des Aufbaus nur reduziert an das Fahrerhaus weitergegeben werden. Das Fahrerhaus ist dazu typischerweise an vier Punkten, die jeweils den Ecken der Grundfläche des Fahrerhausbodens nahe sind, mittels Federelementen mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Als Federelemente werden dabei in bekannten Ausführungen ungeregelte oder geregelte Luftfeder/Öldämpfer- oder Luftfeder/Luftdämpfer-Systeme oder für einfachere Lagerungen auch Elastomerlager verwendet.
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Zur Verringerung einer Wankneigung des Fahrerhauses entsprechend einer Fahrerhausbewegung um die Fahrzeuglängsachse ist es zudem bekannt, Querstabilisatoren zu verwenden, bei denen ein Stabilisator-Drehstab als Drehfeder aufbauseitig in Querrichtung verläuft und mit Stabilisator-Auslegern mit dem Fahrerhausboden verbunden ist. Ähnlich wie bei Fahrwerken mit dort verwendeten Stabilisatoren führt auch hier eine Vertikalbewegung einer Fahrerhausseite durch die Wirkung des Querstabilisators zu einer erzwungenen, gleichgerichteten Vertikalbewegung auf der anderen Fahrerhausseite, was die resultierende Gesamtwankbewegung des Fahrerhauses einschränkt und reduziert.
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Nickbewegungen eines Fahrerhauses, das heißt Bewegungen um eine Querachse treten insbesondere als Lastwechselreaktionen beim Anfahren und Bremsen auf. Solche Nickbewegungen wirken störend und komfortvermindernd.
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Aus der
EP 1 970 293 A1 ist eine gattungsgemäße Fahrerhauslagerung bekannt. Aus der
DE 30 00 606 A1 ist ein Nutzfahrzeug mit abgefederter Kabine bekannt. Aus der
US 6 206 121 B1 , aus der
EP 2 070 743 A1 , aus der
WO 91/ 13 776 A1 und aus der
DE 10 2009 038 157 A1 sind weitere Fahrerhauslagerungen bekannt. Die
US 2011/0266727 A1 offenbart eine Doppelweghalterung für eine Fahrerhausfederung mit Kippfunktion.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Fahrerhauslagerung so weiterzubilden, dass sie als einfache, bauraumgünstige und kostengünstige Konstruktion realisierbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Erfindungsgemäß sind der Fahrerhausboden und der Fahrzeugaufbau mit wenigstens einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsstabilisator verbunden.
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Als Federelemente können dabei wie bisher vorzugsweise in einer Vierpunktlagerung ungeregelte oder geregelte Luftfeder/Öldämpfer- oder Luftfeder/Luftdämpfer-Systeme oder Elastomerlager verwendet werden. Mit dem Längsstabilisator werden zusätzlich hintereinanderliegende Fahrerhaus-Lagerpunkte kinematisch so gekoppelt, dass eine Vertikalbewegung eines heckseitigen Fahrerhausbereichs beziehungsweise eines frontseitigen Fahrerhausbereichs zu einer gleichgerichteten erzwungenen Vertikalbewegung des frontseitigen beziehungsweise heckseitigen Fahrerhausbereichs führt, wodurch die resultierende Gesamtnickbewegung eingeschränkt und reduziert ist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung eines Längsstabilisators kann vorteilhaft zusammen mit einem Querstabilisator verwendet werden, so dass sowohl Wankbewegungen als auch Nickbewegungen des Fahrerhauses nur mit geringen Auslenkungen auftreten.
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In einer nicht von der Erfindung umfassten Vergleichsform ist der Stabilisator mit seinem Stabilisator-Drehstab an einem rahmenfesten Bauteil des Fahrzeugaufbaus, vorzugsweise an einem Längsträger, an wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung beabstandeten Drehstab-Lagerpunkten gelagert. Die Anordnung erfolgt dabei dergestalt, dass die beiden endseitig am Stabilisatordrehstab abragenden Stabilisator-Ausleger seitlich schräg nach oben gerichtet sind und dabei direkt oder mit horizontal abgebogenen Koppelstangen über Gelenke mit dem Fahrerhausboden verbunden sind. Die Gelenklagerpunkte sollen dabei entsprechend der resultierenden kinematischen Bewegung eine kardanische, kugelige Bewegung entsprechend der drei rotatorischen Freiheitsgrade zulassen. Explizit wird darauf hingewiesen, dass auch die äquivalente, umgekehrte Anordnung mit einer Fixlagerung des Stabilisatordrehstabs am Fahrerhausboden und einer rahmenfesten Verbindung der Koppelstangen vom Schutz umfasst sein soll.
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Die vorstehende Vergleichsform verwendet einen üblichen Stabilisator, bei dem ein Stabilisator-Drehstab, insbesondere ein Feder-Rundstahl, an beiden Endseiten zu Stabilisator-Auslegern und gegebenenfalls anschließenden Koppelstangen abgekröpft und gebogen ist.
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In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil des Längsstabilisators, vorzugsweise wenigstens ein Stabilisatorausleger, in der Fahrerhauslagerung, insbesondere unter Verwendung vorhandener Hebel, im Bereich der Federelemente integriert ist. Durch die Verwendung vorhandener Bauteile in einer Mehrfachfunktion als Teil des Längsstabilisators sind gegebenenfalls einfache, bauraumgünstige und kostengünstige Konstruktionen realisierbar.
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Es ist bereits eine konkrete Fahrerhauslagerung bekannt, bei der ein Fahrerhaus-Lagerpunkt (bei der bekannten Ausführung beide hinteren Fahrerhaus-Lagerpunkte) auf einer Schwinge angeordnet ist, die einerseits mit einem Schwenklager mit längsgerichteter Schwenkachse rahmenfest verbunden ist. Andererseits ist die Schwinge mit einem oberen Federelementteil eines zugeordneten Federelements verbunden ist, dessen unteres Federelementteil rahmenfest abgestützt ist. Eine Vertikalbewegung des Fahrerhaus-Lagerpunkts, beispielsweise eine Nickbewegung bewirkt somit eine Schwenkbewegung der Schwinge. Erfindungsgemäß wird ein Stabilisator-Drehstabende verdrehfest mit der Schwinge an der Schwenkachse verbunden, wodurch die Schwinge in einer Zusatzfunktion als Stabilisator-Ausleger wirkt: eine Vertikalbewegung des Fahrerhaus-Lagerpunkts wird durch die Schwenkbewegung der Schwinge in eine Verdrehung des Stabilisator-Drehstabs umgesetzt. Damit ergeben sich zwei Ausführungsmöglichkeiten:
- Wenn die Fahrerhauslagerung so ausgeführt ist, dass zwei in Längsrichtung beabstandete Fahrerhaus-Lagerpunkte jeweils auf Schwingen angeordnet sind, können diese beiden Schwingen jeweils mit einem Stabilisator-Drehstabende drehfest verbunden werden und als Stabilisator-Ausleger genutzt werden.
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Wenn nur ein Stabilisator-Drehstabende mit einer Schwinge, vorzugsweise einer Schwinge eines hinteren Lagerpunkts verbunden ist, wirkt nur diese Schwinge als Stabilisatorausleger. Am anderen Stabilisator-Drehstabende kann die übliche Ausbildung des zweiten Stabilisator-Auslegers durch Abkröpfen des Stabilisator-Drehstabs gegebenenfalls mit zusätzlich angeschlossener Koppelstange ausgebildet sein. Hier ist wiederum ein Anschluss über ein Gelenk mit kardanischer Bewegungsmöglichkeit am Fahrerhausboden erforderlich. Zudem ist eine rahmenfeste Lagerung des Stabilisator-Drehstabs im Nahbereich des zweiten Stabilisator-Auslegers erforderlich.
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Die Grundform des Längsstabilisators ist in allgemein bekannter Weise auch hier langgestreckt und U-förmig. Der Stabilisator-Drehstab kann dabei geradlinig verlaufen oder auch Biegungen aufweisen, mit denen geometrische Gegebenheiten berücksichtigt werden können und/oder die Kinematik der Lagerung beeinflusst und optimiert werden kann. Zudem ist eine solche Beeinflussung und Optimierung auch durch unterschiedliche Längen der beiden Stabilisator-Ausleger und/oder der Winkel zwischen den Stabilisator-Auslegern bezüglich des Stabilisator-Drehstabs möglich. Beispielsweise könnte ein bestimmtes Bewegungsprofil des Fahrerhauses so eingestellt werden, dass die Nickbewegung überkompensiert wird, um tendenziell die Absenkung des Fahrerhauses hinten zu bevorzugen.
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Die Stabilisator-Ausleger sind aufgrund des Längsverlaufs des Stabilisator-Drehstabs quer und vorzugsweise schräg nach oben gerichtet. Konstruktiv zweckmäßig weisen dabei die Stabilisator-Ausleger nach seitlich außen. Grundsätzlich ist auch eine Anordnung möglich, bei der die Stabilisator-Ausleger nach innen zur Fahrzeuglängsmitte hin gerichtet sind.
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Eine wesentliche Reduzierung der Nickbewegung wird bereits bei Anbringung nur eines Längsstabilisators erreicht. Eine weitere Verbesserung in Verbindung mit einer Vergleichmäßigung der Bewegungen wird mit einem zusätzlichen zweiten Längsstabilisator erhalten, der spiegelbildlich symmetrisch an der gegenüberliegenden Aufbaulängsseite angeordnet ist.
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Anhand einer Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer nicht von der Erfindung umfassten Vergleichsform einer Fahrerhauslagerung, und
- 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Fahrerhauslagerung.
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In 1 ist eine nicht von der Erfindung umfasste einer Fahrerhauslagerung 1 dargestellt, bei der ein Fahrerhausboden 2 eines (nicht gezeigten) Fahrerhauses schematisch strichliert als rechteckige Bodenplatte dargestellt ist. Im Nahbereich der vier Ecken des Fahrerhausbodens 2 liegen zwei vordere Fahrerhaus-Lagerpunkte 3, 4 und zwei hintere Fahrerhaus-Lagerpunkte 5, 6.
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Von den vorderen Fahrerhaus-Lagerpunkten 3, 4 führt jeweils ein Stützteil 7, 8 zu einem als Kolbenstange ausgebildeten, unteren Federelementteil 9, 10 eines vorderen und als Luftfeder ausgebildeten Federelements 11, 12. Weiter ist im vorderen Bereich ein Querstabilisator 13 angeordnet mit einem Quer-Drehstab 14 und zwei Schwingen 15, 16 als Querstabilisator-Ausleger, die an Lagerböcken 17, 18 auf Längsträgern schwenkbar gelagert sind.
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Die hinteren Fahrerhaus-Lagerpunkte 5, 6 sind jeweils an hinteren Schwingen 21, 22 angeordnet, wobei die hinteren Schwingen 21, 22 jeweils mit einem Schwenklager 23, 24 mit längsgerichteter Schwenkachse an einem rahmenfesten Bügel 25 abgestützt sind. Die hinteren Schwingen 21, 22 sind andererseits mit als Kolbenstangen ausgebildeten, oberen Federelementteilen 26, 27 hinterer und als Luftfedern ausgebildeter Federelemente 28, 29 verbunden, deren durch Zylinder gebildete, untere Federelementteile 30, 31 schwenkbeweglich auf den zugeordneten Längsträgern abgestützt und befestigt sind.
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Auf dem linken Längsträger ist ein Längsstabilisator 32 angebracht, dessen langgestreckter gerader Längsstabilisätor-Drehstab 33 mit zwei beabstandeten Stabi-Lagern 34, 35 mit dem Längsträger verbunden ist. Der endseitig am Längsstabilisator-Drehstab 33 anschließende, vordere Längsstabilisator-Ausleger 36 weist nach seitlich außen sowie schräg nach oben und geht in eine waagrechte Koppelstange 38 der Koppelstangen 38, 39 über. Auf den Koppelstangen 38, 39 sind ein vorderes Gelenk 40 und ein hinteres Gelenk 41 angebracht, deren Anschlussplatten mit dem Fahrerhausboden 2 verbunden sind und eine kardanische Bewegung durchführen können.
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Ein weiterer (nicht dargestellter) Längsstabilisator kann gegebenenfalls in einer symmetrischen, spiegelbildlichen Anordnung auch am rechten Längsträger angebracht werden.
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Der Längsstabilisator 32 hat die Funktion, dass durch Nickbewegungen des Fahrerhauses verursachte Vertikalbewegungen der Fahrerhaus-Heckseite (beziehungsweise der Fahrerhaus-Frontseite) zu einer erzwungenen, gleichgerichteten Vertikalbewegung der gegenüberliegenden Fahrerhaus-Frontseite (beziehungsweise der Fahrerhaus-Heckseite) führt, wodurch die Nickbewegung insgesamt eingeschränkt und reduziert wird.
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In 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrerhauslagerung dargestellt. Dabei ist der Aufbau gleich der nicht von der Erfindung umfassten Vergleichsform nach 1 bis auf den Längsstabilisator 32. Es wird daher im Folgenden die Gestalt, Anlenkung und Funktion des hier verwendeten Längsstabilisators 32 erläutert:
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Auch in der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der hintere Fahrerhaus-Lagerpunkt 5 an einer hinteren Schwinge 21 angeordnet, die an einem Schwenklager 23 mit längsgerichteter. Schwenkachse 42 rahmenfest gelagert ist. Die hintere Schwinge 21 ist gegenüberliegend zum Schwenklager 23 mit einem als Kolbenstange ausgebildetem, oberen Federelementteil 26 eines hinteren Federelements 28 verbunden, dessen als Zylinder ausgebildetes unteres Federelementteil 30 schwenkbeweglich am Längsträger abgestützt ist.
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Das hintere Ende des Stabilisator-Drehstabs 33 ist hier an der Schwenkachse 42 drehfest mit der hinteren Schwinge 21 verbunden und nach vorne zu einem Stabi-Lager 34 geführt. Nach dem Stabi-Lager 34 ist der Längsstabilisator 32 zu demvorderen Längsstabilisator-Ausleger 36 abgebogen, an dem ein vorderes Gelenk 40 mit kardanischer Bewegungsmöglichkeit entsprechend der nicht von der Erfindung umfassten Vergleichsform angeordnet ist.
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Der Stabilisator-Drehstab 33 ist hier zwischen seinen Lagerpunkten am Schwenklager 23 und am Stabi-Lager 34 gebogen ausgeführt, wobei zusätzlich zum vorderen Längsstabilisator- Ausleger 36 die Schwinge 21 die Funktion des hinteren Längsstabilisator-Auslegers 37 folgendermaßen übernimmt: Beispielsweise wird eine Einfederbewegung 43 am hinteren Fahrerhaus-Lagerpunkt 5 in eine Schwenkbewegung der hinteren Schwinge 21 umgesetzt, welche durch die verdrehfeste Kopplung mit dem Längsstabilisator-Drehstab 33 eine Verdrehbewegung 44 bewirkt. Diese Verdrehbewegung 44 wird mittels des vorderen Längsstabilisator-Auslegers 36 und des vorderen Gelenks 40 als gleichgerichtete Einfederbewegung 45 auf einen vorderen Bereich des Fahrerhauses zwangsübertragen. Somit wird auch hier eine Nickbewegung eines Fahrerhauses eingeschränkt und reduziert. Auch hier ist eine weitere Ergänzung mit einer spiegelbildlich symmetrischen Anordnung eines Längsstabilisators 32 am gegenüberliegenden Längsträger möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrerhauslagerung
- 2
- Fahrerhausboden
- 3
- vorderer Fahrerhaus-Lagerpunkt
- 4
- vorderer Fahrerhaus-Lagerpunkt
- 5
- hinterer Fahrerhaus-Lagerpunkt
- 6.
- hinterer Fahrerhaus-Lagerpunkt
- 7
- Stützteil
- 8
- Stützteil
- 9, 10
- unteres Federelementteil
- 11
- vorderes Federelement
- 12
- vorderes Federelement
- 13
- Querstabilisator
- 14
- Quer-Drehstab
- 15
- Schwinge
- 16
- Schwinge
- 17
- Lagerbock
- 18
- Lagerbock
- 19, 20
- Fahrzeugaufbau
- 21
- hintere Schwinge
- 22
- hintere Schwinge
- 23
- Schwenklager
- 24
- Schwenklager
- 25
- Bügel
- 26, 27
- oberes Federelementteil
- 28
- hinteres Federelement
- 29
- hinteres Federelement
- 30, 31
- unteres Federelementteil
- 32
- Längsstabilisator
- 33
- Längsstabilisator-Drehstab
- 34
- Stabi-Lager
- 35
- Stabi-Lager
- 36
- vorderer Längsstabilisator-Ausleger
- 37
- hinterer Längsstabilisator-Ausleger
- 38
- Koppelstange
- 39
- Koppelstange
- 40
- vorderes Gelenk
- 41
- hinteres Gelenk
- 42
- Schwenkachse
- 43
- Einfederbewegung
- 44
- Verdrehbewegung
- 45
- Einfederbewegung
