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Die Erfindung betrifft eine Achsaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei Achsaufhängungen von Nutzfahrzeugen ist es bekannt, zur Führung der Hinterachse einen Vierpunktlenker zu verwenden, der in einer oberen Anlenkebene einerseits an Lagerstellen des Fahrzeugrahmens und andererseits an oberen Lagerstellen des Achskörpers der Hinterachse angelenkt ist. Aus der
EP 0 776 275 B1 ist eine derartige Achsaufhängung für Starrachsen bekannt. Der verwendete Vierpunktlenker dient zur Längs- und Querführung der Achse sowie zur Wankstabilisierung. In Kombination mit dem Vierpunktlenker werden außerdem zur Führung der Hinterachse zwei in seitlichem Abstand angeordnete Längslenker verwendet, die in einer unteren Anlenkebene einerseits an Lagerstellen des Fahrzeugrahmens und andererseits an Lagerstellen des Achskörpers der Hinterachse angelenkt sind. Diese Art von Anlenkung einer Hinterachse ist sehr aufwändig und benötigt auch relativ viel Bauraum im Fahrzeug.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zu schaffen, die im Aufbau und in der Montage wenig aufwendig ist und die zudem in einer kompakten bauraumsparenden Weise verbaut werden kann.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß Anspruch 1 wird eine Achsaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zur Anbindung einer Fahrzeugachse, insbesondere einer Starrachse und/oder einer Hinterachse, an den Rahmen eines Fahrzeugs vorgeschlagen, mit einem Mehrpunklenker, der mehrere, insbesondere vier, von diesem abragende Lenkerarme aufweist, wobei die, insbesondere zwei, einem Achskörper der Fahrzeugachse zugeordneten achskörperseitigen Lenkerarme des Mehrpunktlenkers an dem Achskörper angebunden sind und die dem Rahmen zugeordneten rahmenseitigen Lenkerarme des Mehrpunktlenkers an Rahmen-Längsträgern des Rahmens angebunden, insbesondere angelenkt, sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass lediglich die achskörperseitigen Lenkerarme, insbesondere unter Verzicht auf zusätzlich zum Mehrpunktlenker vorgesehene und am Achskörper angebundene Lenker, am Achskörper angebunden sind, wobei zwei achskörperseitige Lenkerarme in Achskörperlängsrichtung so weit voneinander beabstandet sind, dass deren achskörperseitige Anschlussbereiche im Bereich der Rahmen-Längsträger oder in einem unmittelbar an den jeweiligen Rahmen-Längsträger angrenzenden Achskörperbereich liegen, zum Beispiel im Bereich innerhalb der beiden Rahmen-Längsträger in deren unmittelbarer Nähe liegen oder aber auch unterhalb der Rahmen-Längsträger liegen, um nur zwei Beispiele zu nennen. Vorteilhaft kann dadurch der am Achskörper angebundene Mehrpunktlenker zusammen mit der Fahrzeugachse, insbesondere einer Hinterachse, eine Verbundlenkerachse ausbilden.
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Damit ergibt sich eine Achsaufhängung, die als alleiniges und einziges Anlenkorgan für die Fahrzeugachse den Mehrpunktlenker vorsieht, so dass in baulich günstiger und hinsichtlich der Teilevielfalt vorteilhafter Weise keine zusätzlichen Längslenker mehr erforderlich sind, wie dies beim eingangs erwähnten Stand der Technik gemäß der
EP 0776275 der Fall ist. Denn durch die erfindungsgemäße weite Beabstandung der Anschlussbereiche am Achskörper wird auch ohne derartige zusätzliche Lenker eine sehr gute Quer- und Längsführung erreicht, wobei der Mehrpunktlenker weiter auch eine ausgeprägte Stabilisierungsfunktion bezüglich Wankbewegungen besitzt.
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Der zur Ausbildung der Achsaufhängung verwendete Mehrpunktlenker ist gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Ausführungsform ein Vierpunktlenker, insbesondere ein in der Draufsicht in etwa X-förmig ausgebildeter Vierpunktlenker, der zwei achskörperseitige Lenkerarme und zwei rahmenseitige Lenkerarme aufweist. Ein derartiger Vierpunktlenker ergibt für die mit ihm verbundene Fahrzeugachse, insbesondere Starrachse, eine sehr gute Quer- und Längsführungsfunktion und wirkt im hohen Maße stabilisierend bzgl. auftretender Wankbewegungen. Für einen konstruktiv besonders günstigen und einfach herstellbaren Aufbau ist bevorzugt vorgesehen, dass die Lenkerarme von einem Zentralbereich des Mehrpunktlenkers abragen.
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Für eine besonders zuverlässige und funktionssichere Anbindung der achskörperseitigen Lenkerarme ist vorgesehen, dass die zwei achskörperseitigen Lenkerarme starr, insbesondere mittels einer Schraub- und/oder Flanschverbindung, an den Achskörper angebunden sind.
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Konkret können die zwei achskörperseitigen Lenkerarme an ihren Enden lenkerarmseitige Anschlussflächen aufweisen, die parallel zur Achskörperlängsrichtung und/oder in Hochachsenrichtung vertikal ausgerichtet sind, wobei den lenkerarmseitigen Anschlussflächen entsprechend ausgebildete Gegenanschlussflächen an dem Achskörper zugeordnet sind. Damit lässt sich eine sehr stabile Verbindung zwischen Achskörper und dem Mehrpunktlenker und ein insgesamt verhältnismäßig einfacher Aufbau erreichen. Das eben Ausgeführte gilt in analoger Weise für einen Aufbau, bei dem die zwei achskörperseitigen Lenkerarme alternativ oder in bevorzugter Weise zusätzlich an ihren Enden lenkerarmseitige Anschlussflächen aufweisen, denen Gegenanschlussflächen an dem Achskörper zugeordnet sind, wobei im Bereich der Anschlussflächen Formschlussmittel, insbesondere Vorsprünge und/oder Ausnehmungen, angeordnet sind, die form- und konturangepasst ineinander eingreifen.
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Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zwei achskörperseitigen Lenkerarme an ihren Endbereichen aufgegabelt sind und mehrere, insbesondere zwei, Gabelarme ausbilden, mittels denen die zwei achskörperseitigen Lenkerarme jeweils am Achskörper an voneinander beabstandeten Anschlussbereichen des Achskörpers angebunden sind. Dadurch ergeben sich am Achskörper insgesamt mehrere, insbesondere vier, Befestigungspunkte bzw. Anschlussflächen, an denen der Mehrpunktlenker befestigt ist. Damit wird in diesem Bereich eine besonders hohe Stabilität für die Verbundlenkerachse bei optimalem Kraftfluss erreicht. Kraftflusstechnisch besonders bevorzugt ist ein Aufbau, bei dem die Gabelarme so aufgegabelt sind, dass diese an in Hochachsenrichtung beabstandeten und/oder übereinanderliegenden Anschlussbereichen des Achskörpers angebunden sind.
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Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit der Achsaufhängung, um diese beispielsweise bei besonders schweren Nutzfahrzeugen einsetzen zu können, kann auf in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Seiten des Mehrpunktlenkers jeweils wenigstens eine Zug-Druck-Strebe vorgesehen sein, die sich jeweils zwischen einem rahmenseitigen Lenkerarm und einem achskörperseitigen Lenkerarm erstreckt. Für eine besonders gute Stabilisierungsfunktion erstrecken sich die Zug-Druck-Streben jeweils zwischen einem dem achskörperseitigen Anschlussbereich zugeordneten Bereich des achskörperseitigen Lenkerarms und einer Lagerstelle der rahmenseitigen Lenkerarme.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die rahmenseitigen Lenkerarme im montierten Zustand des Mehrpunktlenkers im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind und/oder in einer im Wesentlichen durch die rahmenseitigen Anlenkstellen definierten Horizontalebene als oberer Anlenkebene liegen, wobei die beiden achskörperseitigen Lenkerarme des Mehrpunktlenkers nach unten abgekröpft sind und zu den in Hochachsenrichtung gesehen unterhalb den rahmenseitigen Lenkerarmen und/oder rahmenseitigen Anlenkstellen liegenden achskörperseitigen Anschlussbereichen geführt sind. Damit können mit hervorragenden Versteifungseigenschaften auch Höhenunterschiede zuverlässig und funktionssicher überwunden werden. In Verbindung mit einem derartigen Aufbau können dann auch die Zug-Druck-Streben von dem jeweils zugeordneten rahmenseitigen Lenkerarm ausgehend nach, bezogen auf die Hochachsenrichtung, schräg unten in Richtung zum Achskörper verlaufen.
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Der Mehrpunktlenker kann bevorzugt einstückig als Gussteil oder aus einem faserverstärkten, insbesondere kohlenstofffaserverstärkten, Kunststoffmaterial hergestellt sein.
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Ferner wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einer zuvor beschriebenen Achsaufhängung beansprucht, das die zuvor genannten Vorteile aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Achsaufhängung mit einem starr am Achskörper einer zum Beispiel Hinterachse befestigten Vierpunktlenker,
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2 die Seitenansicht des Vierpunktlenkers von 1,
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3 die Seitenansicht einer Achsaufhängung mit einem Vierpunklenker mit vertikal gegabelten Lenkerarmen, die zum Achskörper führen,
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4 die Draufsicht auf eine Achsaufhängung mit einem seitlich verstärkten Vierpunktlenker,
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5 bis 7 seitliche Ansichten einer Achsaufhängung mit unterschiedlich ausgeführten Anschlussbereichen am Achskörper.
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In der Draufsicht von 1 ist eine beispielhafte Achsaufhängung 1 gezeigt, bei der eine hier als Starrachse bzw. Hinterachse 11 ausgebildete Fahrzeugachse in noch zu beschreibender Weise an einen Rahmen 2 eines Nutzfahrzeugs angebunden ist.
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Die Achsaufhängung weist hier einen beispielhaft vierarmig ausgebildeten Mehrpunkt- bzw. Vierpunktlenker 9 mit vier Lenkerarmen 12 bis 15 auf, die von einem, einen Freiraum 19 umschießenden Zentralbereich 18 des Vierpunktlenkers 9 diagonal abragen.
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Die beiden an einem Rahmen 2 des Nutzfahrzeugs angelenkten rahmenseitigen Lenkerarme 12, 13 weisen an ihren freien Enden beispielsweise Lageraugen 3, 4 als Lagerstellen auf, in denen Elastomerlager 5, 6 aufgenommen sein können, die weiter an hier lediglich beispielhaft dargestellten Trägerelementen 7, 8 von in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden und voneinander in Fahrzeugquerrichtung y beabstandeten Rahmen-Längsträgern 2a, 2b des Rahmens 2 festgelegt sind.
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Die einem Achskörper 10 der Hinterachse 11 zugeordneten achskörperseitigen Lenkerarme 14, 15 sind mit ihren Endbereichen 16, 17 zur Ausbildung eines Aufbaus in der Art einer Verbundlenkerachse starr mit dem Achskörper 10 verbunden. Die Verbundlenkerachse wird somit durch den Achskörper 10 und den in Draufsicht X-förmig ausgebildeten Vierpunklenker 9 gebildet.
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Die achskörperseitigen Lenkerarme 14, 15 sind mit ihren dem Achskörper 10 zugewandten Endbereichen 16, 17 an achskörperseitigen Anschlussbereichen 24 des Achskörpers 10 verschraubt. Zu diesem Zweck weisen die achskörperseitigen Lenkerarme 14, 15 Anschlussflansche 20, 21 auf, die mit einem Anschlussflansch 25 der achskörperseitigen Anschlussbereiche 24 verschraubt sind (2). Die Anschlussflächen 22, 23 der Anschlussflansche 20, 21 sind bevorzugt vertikal ausgerichtet und verlaufen außerdem bevorzugt parallel zur Längsausrichtung des Achskörpers 10. Über diese Flanschverbindung wird eine stabile Anbindung mittels mehrerer hier nicht im Detail gezeigter Schraubverbindungen möglich. Außerdem kann im Bereich der Anschlussflächen 22, 23 ein vorsprungartiges Eingriffselement 23a ausgebildet sein, das form- und konturangepasst in eine entsprechende Ausnehmung 24a der achskörperseitigen Anschlussbereiche 24 eingreift.
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Der Achskörper 10 verläuft in Fahrzeughochachsenrichtung z gesehen unterhalb der seitlichen Längsträger 2a, 2b des Rahmens 2, weshalb die achskörperseitigen Lenkerarme 14, 15 vom Zentralbereich 18 ausgehend nach unten abgekröpft sind, wie dies aus der Seitenansicht von 2 ersichtlich ist.
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3 zeigt eine Variante, bei der der verwendete Vierpunktlenker 9 an den zum Achskörper 10 führenden Lenkerarmen 14, 15 aufgegabelt ist und zwei in Fahrzeughochachsenrichtung z übereinanderliegende Gabelarme 26, 27 aufweist. Am Achskörper 10 sind dann entsprechend zwei in Hochachsenrichtung z übereinander angeordnete Anschlussbereiche 24 mit Anschlussflächen 28, 29 ausgebildet, an denen die Endbereiche 30, 31 der Lenkerarme 14, 15 verschraubt oder in anderer Weise starr mit dem Achskörper 10 verbunden sind.
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In der Seitenansicht von 3 ist nur der linksseitige Lenkerarm 15 sichtbar, während der rechtsseitige Lenkerarm 14 sich spiegelbildlich gleich vorzustellen ist und von diesem verdeckt ist.
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Wie dies insbesondere aus 1 sehr gut ersichtlich ist, sind lediglich die achskörperseitigen Lenkerarme 14, 15, unter Verzicht auf zusätzlich zum Mehrpunktlenker 9 vorgesehene und am Achskörper 10 angebundene Lenker, am Achskörper 10 angebunden, wobei die zwei achskörperseitigen Lenkerarmen 14, 15 in Achskörperlängsrichtung so weit voneinander beabstandet sind, dass deren achskörperseitige Anschlussbereiche 24 jeweils im unmittelbaren Nahbereich der Rahmen-Längsträger 2a, 2b liegen.
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Die Draufsicht von 4 zeigt eine vom Konstruktionsprinzip her ähnliche, alternative Ausführungsform mit einem Vierpunktlenker 9, der durch zusätzliche Zug-Druck-Streben 33, 34 verstärkt ist. Die Zug-Druck-Streben 33, 34 an, bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung y, gegenüberliegenden Seiten des Vierpunktlenkers 9 verlaufen hier von den Lageraugen 3, 4 ausgehend bis hin zu achskörperseitigen Anschlussbereichen 24, die hier unterhalb der Rahmen-Längsträger 2a, 2b liegen und in welchen der Vierpunktlenker 9 starr mit dem Achskörper 10 verbunden ist. Auch bei dieser Ausführung des Vierpunktlenkers 9 sind miteinander korrespondierende Anschlussflansche an den achskörperseitigen Lenkerarmen 14, 15 und an den achskörperseitigen Anschlussbereichen 24 vorgesehen, die, wie zuvor in Verbindung mit den 1 bis 3 erläutert, weit voneinander beabstandet sind.
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In den Seitenansichten von 5 bis 7 sind beispielhaft unterschiedlich ausgeführte Anschlussmöglichkeiten am Achskörper 10 bzw. an den achskörperseitigen Anschlussbereichen 24 dargestellt, wobei hier auch ersichtlich ist, wie sich die Zug-Druck-Streben 33, 34 zwischen diesen Anschlussbereichen 24 und den Anlenkstellen im Bereich der Lageraugen 3, 4 nach schräg unten erstrecken können. Sichtbar sind in den Darstellungen von 5 bis 7 jedoch nur die linksseitigen Zug-Druck-Streben 33, die dahinterliegenden Zug-Druck-Streben 34 sind sich spiegelbildlich vorzustellen und von diesen verdeckt.
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Konkret zeigt die 5 eine der 1 entsprechende Flanschverbindung mit Eingriffselement 23a und Ausnehmung 24a, während die 6 eine rein flächige Flanschverbindung mit ebenen Anschlussflächen zeigt.
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Die 7 zeigt wiederum eine der 3 entsprechende Aufgabelung mit Gabelarmen 26, 27, die mit ihren Endbereichen 30, 31 flanschartig an Anschlussflächen 28, 29 der achskörperseitigen Anschlussbereiche 24 angeschlossen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugachse
- 2
- Rahmen
- 2a, 2b
- Rahmen-Längsträger
- 3, 4
- Lageraugen
- 5, 6
- Elastomerlager
- 7, 8
- Trägerelemente
- 9
- Vierpunktlenker
- 10
- Achskörper
- 11
- Hinterachse
- 12 bis 15
- Lenkerarme
- 16, 17
- Endbereiche
- 18
- Zentralbereich
- 19
- Freiraum
- 20, 21
- Anschlussflansche
- 22, 23
- Anschlussflächen
- 23a
- Eingriffselement
- 24
- Anschlussbereich
- 24a
- Ausnehmung
- 25
- Anschlussflansch
- 26, 27
- Gabelarme
- 28, 29
- Anschlussflächen
- 30, 31
- Endbereiche
- 33, 34
- Zug-Druck-Streben
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0776275 B1 [0002]
- EP 0776275 [0006]
