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Die Erfindung betrifft eine Feder-Dämpfermodulanordnung für ein Nutzfahrzeug. Außerdem betrifft die Erfindung ein Nutzfahrzeug mit einer Feder-Dämpfermodulanordnung.
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Nutzfahrzeugen bekannt, bei denen eine Federung und Dämpfung der Hinterachse durch eine Federeinheit und eine von der Federeinheit separate Dämpfereinheit erfolgt. Bei den bekannten Ausführungen besteht das Problem, dass aufgrund der engen Bauraumverhältnisse die Federeinheit in einem von der Hinterachse entfernten Bereich angeordnet werden muss. Der große Abstand der Federeinheit zu der Hinterachse führt zu einem großen Hebelarm der Federkräfte und einem langen Lastpfad. Außerdem ist aufgrund der hohen auftretenden Federkräfte die Masse des Trägers der Federeinheit hoch. Darüber hinaus besteht das Problem, dass aufgrund der separaten Ausbildung der Federeinheit und der Dämpfereinheit und der Anordnung in unterschiedlichen Bereichen der Hinterachse bei einer Montage der Hinterachse in dem Nutzfahrzeug mehrere Arbeitsschritte notwendig sind, um die Federeinheit und die Dämpfereinheit mit der Hinterachse und dem Fahrzeugrahmen zu verbinden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Feder-Dämpfermodulanordnung anzugeben, bei der geringere Belastungen, insbesondere Momente, auftreten und bei der die Montage der Bauteile der Feder-Dämpfermodulanordnung leichter erfolgen kann.
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Die Aufgabe wird durch eine Feder-Dämpfermodulanordnung für ein Nutzfahrzeug gelöst, die eine Nutzfahrzeugachse, an deren Enden jeweils wenigstens ein Fahrzeugrad anbringbar ist, und ein Feder-Dämpfermodul umfasst, das eine Federeinheit und eine Dämpfereinheit aufweist, wobei das Feder-Dämpfermodul mit der Nutzfahrzeugachse wirkverbunden ist und mit einem Fahrzeugrahmen verbindbar ist.
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Im Sinne der Erfindung wird als Feder-Dämpfermodul eine Baueinheit verstanden, in die sowohl die Dämpfereinheit als auch die Federeinheit integriert sind. Dies bedeutet, dass das Feder-Dämpfermodul eine einzige Baueinheit ist, die nur als Ganzes mit der Nutzfahrzeugachse und dem Fahrzeugrahmen wirkverbunden bzw. verbindbar ist. Das Integrieren der Federeinheit und der Dämpfereinheit in einer einzigen Baueinheit bietet den Vorteil, dass die Federeinheit nicht mehr in einem von der Hinterachse entfernten Bereich angeordnet werden muss, sondern sehr nah zur Nutzfahrzeugachse angeordnet werden kann. Dies bietet den Vorteil, dass geringe Momente auftreten und der Lastpfad klein ist, was wiederum zu einem kleinen Gewicht des Feder-Dämpfermoduls führt. Darüber hinaus bietet das Vorsehen des Feder-Dämpfermoduls den Vorteil, dass mehr Bauraum für andere Bauteile des Fahrwerks zur Verfügung steht, weil die Federeinheit und die Dämpfereinheit in einer einzigen Baueinheit integriert sind und das Feder-Dämpfermodul weniger Bauraum benötigt als bei einer separaten Ausbildung der Federeinheit und der Dämpfereinheit. Dies ist insbesondere beim Einsatz von einem Stabilisatorlenker von Vorteil.
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Die Integration der Federeinheit und der Dämpfereinheit in dem Feder-Dämpfermodul bietet auch den Vorteil, dass sich die Montage vereinfacht, da einige Arbeitsschritte wegfallen. So ist es in der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfermodulanordnung im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen nicht mehr notwendig die Federeinheit und die Dämpfereinheit jeweils einzeln mit der Nutzfahrzeugachse und dem Fahrzeugrahmen zu verbinden. Aufgrund der Integration der Federeinheit und der Dämpfereinheit in einer einzigen Baueinheit muss nur eine der beiden Einheiten mit Nutzfahrzeugachse wirkverbunden werden und die andere der beiden Einheiten wird mit dem Fahrzeugrahmen, insbesondere lösbar, verbunden.
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Die Wirkverbindung des Feder-Dämpfermoduls mit der Nutzfahrzeugachse ist derart ausgebildet, dass eine Bewegung der Nutzfahrzeugachse auf das Feder-Dämpfermodul übertragen wird, wobei die Bewegung der Nutzfahrzeugachse durch die Federeinheit gefedert und durch die Dämpfereinheit gedämpft wird.
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Die Nutzfahrzeugachse ist im Sinne der Erfindung eine Starrachse, die derart ausgebildet ist, dass an ihren beiden Enden jeweils wenigstens ein Fahrzeugrad des Nutzfahrzeugs angekoppelt werden kann. Die Nutzfahrzeugachse erstreckt sich senkrecht zu der Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs und/oder des Fahrzeugrahmens. Der nicht zur Feder-Dämpfermodulanordnung gehörende Fahrzeugrahmen kann zum Tragen von unterschiedlichen Fahrzeugteilen, wie beispielsweise des Antriebs und/oder der Karosserie dienen.
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Bei einer besonderen Ausführung kann das Feder-Dämpfermodul, insbesondere ausschließlich, eine translatorische Bewegung der Nutzfahrzeugachse dämpfen und federn. Die translatorische Bewegung kann senkrecht zu einer Fahrbahn gerichtet sein. Eine Bewegung der Nutzfahrzeugachse kann auftreten, wenn das Nutzfahrzeug beispielsweise auf unebener Fahrbahn fährt.
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Die Nutzfahrzeugachse kann durch ein Haltemittel gehalten werden. Das Haltemittel kann die Nutzfahrzeugachse in Fahrtrichtung oder quer, insbesondere senkrecht, dazu halten. Das Haltemittel kann darüber hinaus mit dem Feder-Dämpfermodul wirkverbunden sein. Insbesondere kann das Haltemittel derart ausgebildet sein, dass eine Bewegung der Nutzfahrzeugachse über das Haltemittel auf das Feder-Dämpfermodul übertragen wird.
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Das Haltemittel kann eine Aufnahme für die Nutzfahrzeugachse aufweisen. Darüber hinaus kann das Haltemittel wenigstens einen, insbesondere zwei, Stege aufweisen. Die zwei Stege können mit einem Lenker, insbesondere einem Längslenker, wirkverbunden sei. Insbesondere kann im wirkverbundenen Zustand der Lenker wenigstens teilweise zwischen den beiden Stegen angeordnet sein. Ein derart ausgebildetes Haltemittel bietet den Vorteil, dass neben dem Halten der Nutzfahrzeugachse auch eine Kopplung mit dem Lenker auf einfache Weise realisiert werden kann.
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Die Nutzfahrzeugachse kann teilweise durch ein Umgreifmittel umgriffen werden. Das Umgreifmittel kann mit dem Haltermittel lösbar verbunden sein. Insbesondere kann das Umgreifmittel derart mit dem Haltemittel verbunden sein, dass die Nutzfahrzeugachse zwischen dem Umgreifmittel und dem Haltemittel eingeklemmt ist. Das Umgreifmittel stellt auf einfache Weise sicher, dass bei einer Bewegung der Nutzfahrzeugachse in eine Richtung weg von dem Haltemittel, eine Kraftübertragung von dem Umgreifmittel auf das Haltemittel und somit das Feder-Dämpfermodul erfolgen kann.
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Bei einer besonderen Ausführung kann eine weitere Federeinheit zum Federn der Nutzfahrzeugachse vorhanden sein. Das Vorsehen einer weiteren Federeinheit bietet den Vorteil, dass sich eine bessere Federung der Nutzfahrzeugachse realisieren lässt. Die weitere Federeinheit und das Feder-Dämpfermodul können bezogen auf die Nutzfahrzeugachse gegenüberliegen. Dies bedeutet, dass in Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs gesehen, die Nutzfahrzeugachse zwischen dem Feder-Dämpfermodul und der weiteren Federeinheit angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der weiteren Federeinheit bietet den Vorteil, dass sich das durch das Feder-Dämpfermodul und das durch die weitere Federeinheit auf die Nutzfahrzeugachse ausgeübte Drehmoment gegenseitig aufheben.
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Ganz besonders vorteilhaft ist, wenn dasselbe Haltemittel mit dem Feder-Dämpfermodul und der weiteren Federeinheit wirkverbunden ist. Dies bietet den Vorteil, dass eine Ankopplung des Feder-Dämpfermoduls und der weiteren Federeinheit mit der Nutzfahrzeugachse mit wenigen Bauteilen realisiert werden kann. Insbesondere kann das Haltemittel mit der Dämpfereinheit des Feder-Dämpfermoduls wirkverbunden sein.
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Eine besondere Ausführung besteht darin, dass einerseits das Feder-Dämpfermodul und die weitere Federeinheit an einem Ende der Nutzfahrzeugachse angeordnet sind und andererseits ein anderes Feder-Dämpfermodul und eine andere weitere Federeinheit an einem anderen Ende der Nutzfahrzeugachse angeordnet sind. Dies bedeutet, dass an jedem Ende der Nutzfahrzeugachse die Federung der Nutzfahrzeugachse durch zwei Federeinheiten und die Dämpfung durch eine einzige Dämpfereinheit erfolgt. Dadurch lässt sich auf besonders einfache Weise eine gute Federung und Dämpfung der Nutzfahrzeugachse realisieren.
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Die Nutzfahrzeugachse kann eine untere und eine obere Lenkerebene aufweisen. Dabei ist die untere Lenkerebene zu einer Fahrbahn näher angeordnet als die obere Lenkerebene. In der unteren Lenkerebene kann ein, insbesondere zwei, Längslenker angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann in der oberen Lenkerebene ein, insbesondere ein einziger, anderer Längslenker und/oder ein, insbesondere ein einziger, Querlenker angeordnet sein. Dabei kann der in der oberen Lenkerebene angeordnete Lenker als X-Lenker ausgebildet sein, der neben der Lenkerfunktion auch eine Stabilisatorfunktion aufweist. Insbesondere kann der X-Lenker zur Wankstabilisierung dienen.
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Bei einer besonderen Ausführung können die Federeinheit und die Dämpfereinheit koaxial zueinander angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass eine kompakte Ausbildung des Feder-Dämpfermoduls möglich ist. Darüber hinaus kann die Federeinheit mit der Dämpfereinheit wirkverbunden sein. Die Federeinheit und/oder die weitere Federeinheit kann eine Luftfeder sein.
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Die Nutzfahrzeugachse kann eine Hinterachse des Nutzfahrzeugs sein. Die Hinterachse ist bei einem unbeladenen Nutzfahrzeug diejenige Achse, die in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen hinter einem Nutzfahrzeugschwerpunkt angeordnet ist.
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Von besonderem Vorteil ist ein Nutzfahrzeug, das die erfindungsgemäße Feder-Dämpfermodulanordnung aufweist und bei dem das Feder-Dämpfermodul mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist. Ganz besonders vorteilhaft ist ein Nutzfahrzeug, bei dem die Dämpfereinheit mit der Nutzfahrzeugachse wirkverbunden ist und die Federeinheit mit dem Fahrzeugrahmen, insbesondere lösbar, verbunden ist.
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In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfermodulanordnung für ein Nutzfahrzeug,
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2 eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Feder-Dämpfermodulanordnung,
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3 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfermodulanordnung ohne den Fahrzeugrahmen,
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4 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfermodulanordnung ohne den Fahrzeugrahmen und ohne die Lenker.
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5 eine Querschnittdarstellung des Feder-Dämpfermoduls.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfermodulanordnung für ein Nutzfahrzeug. Die Feder-Dämpfermodulanordnung umfasst eine Nutzfahrzeugachse 1 und ein Feder-Dämpfermodul 2. An dem Ende 3 der Nutzfahrzeugachse kann wenigstens ein in den Figuren nicht dargestelltes Fahrzeugrad angebracht werden. Das Feder-Dämpfermodul 2 weist eine in 5 dargestellte Federeinheit 4 und eine Dämpfereinheit 5 auf. Das Feder-Dämpfermodul 2 ist mit der Nutzfahrzeugachse 1 wirkverbunden und mit einem Fahrzeugrahmen 6 verbindbar. Insbesondere ist das Feder-Dämpfermodul 2 mittels einer in 1 nicht gezeigten Schraubverbindung mit dem Fahrzeugrahmen 6 lösbar verbunden.
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Die Nutzfahrzeugachse 1 kann eine Hinterachse des Nutzfahrzeugs sein und verläuft quer, insbesondere senkrecht, zu dem Fahrzeugrahmen 6. Dabei ist die Nutzfahrzeugachse 1 als Starrachse ausgebildet und über mehrere Lenker mit dem Fahrzeugrahmen 6 verbunden. So ist die Nutzfahrzeugachse 1 über zwei Längslenker 7 und einen X-Lenker 8 mit dem Fahrzeugrahmen 6 verbunden. Die beiden Längslenker 7 sind in einer unteren Lenkerebene angeordnet und dienen zum Aufnehmen von Längskräften. Die beiden Längslenker 7 sind als Zweipunktlenker ausgebildet, wobei in 1 nur einer der beiden Längslenker 7 dargestellt ist. Der X-Lenker 8 ist in einer oberen Lenkerebene angeordnet und ist als Vierpunktlenker ausgebildet. Er dient zum Aufnehmen von Längs- und Querkräften. Zudem dient der X-Lenker 8 zur Wankstabilisierung.
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Das Feder-Dämpfermodul 2 dient zum Federn und Dämpfen einer translatorischen Bewegung der Nutzfahrzeugachse 1, insbesondere einer Bewegung der Nutzfahrzeugachse 1, die senkrecht zu einer Fahrbahn verläuft. Daneben ist eine weitere Federeinheit 9 vorhanden, die ebenfalls zum Federn der Bewegung der Nutzfahrzeugachse 1 dient. Die weitere Federeinheit 9 ist mittels einer in 1 nicht gezeigten Schraubverbindung mit dem Fahrzeugrahmen 6 lösbar verbunden. Das Feder-Dämpfermodul 2 und die weitere Federeinheit 9 liegen sich bezüglich der Nutzfahrzeugachse 1 gegenüber.
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2 zeigt eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Feder-Dämpfermodulanordnung. Aus 2 ist ersichtlich, dass das Feder-Dämpfermodul 2 mittels eines Haltemittels 10 mit der Nutzfahrzeugachse 1 wirkverbunden ist. Das Haltemittel 10 dient außerdem zum Halten der Nutzfahrzeugachse 1 in Längsrichtung des Nutzfahrzeugs und/oder in Fahrtrichtung.
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Das Haltemittel 10 weist ein Basisteil 11 mit einer Aufnahme auf, wobei die Nutzfahrzeugachse 1 in der Aufnahme angeordnet ist. Außerdem weist das Haltemittel 10 einen ersten Arm 12 und einen zweiten Arm 13 auf, die sich von dem Basisteil weg erstrecken. Dabei erstreckt sich der erste Arm 12 vom Basisteil 10 in Vorwärtsfahrtrichtung weg und der zweite Arm 13 erstreckt sich vom Basisteil 10 entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung weg. Der erste Arm 12 ist an seinem von dem Basisteil 11 entfernten Ende mit dem Feder-Dämpfermodul 2 wirkverbunden und der zweite Arm 13 ist an seinem von dem Basisteil 11 entfernten Ende mit der weiteren Federeinheit 9 wirkverbunden.
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Darüber hinaus weist das Haltemittel 10 zwei Stege 14 auf, die sich vom Basisteil 11 in Richtung zur Fahrbahn erstrecken. Die Stege 14 dienen zum Ankoppeln des Längslenkers 7 an das Haltemittel 10. Im angekoppelten Zustand des Längslenkers 7 ist dieser zwischen den beiden Stegen 14 angeordnet.
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Zum Festlegen der Nutzfahrzeugachse 1 in dem Haltemittel 10 ist ein Umgreifmittel 15 vorhanden. Das Umgreifmittel 15 umgreift einen Abschnitt der Nutzfahrzeugachse 1 und ist mit dem Haltemittel 10 mittels einer Schraubverbindung lösbar verbunden. Die Nutzfahrzeugachse 1 ist in dem Haltemittel 10 mittels des Umgreifmittels 15 derart festgelegt, dass eine Bewegung der Nutzfahrzeugachse 1 über das Haltemittel und/oder Umgreifmittel 15 auf das Feder-Dämpfermodul 2 und die weitere Federeinheit 9 übertragen wird und somit die Bewegung der Nutzfahrzeugachse 1 gefedert und gedämpft wird.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfermodulanordnung ohne den Fahrzeugrahmen. An beiden Enden 3, 23 der Nutzfahrzeugachse 1 ist jeweils ein Radträger 20 zum Ankoppeln von einem in den Figuren nicht dargestellten Fahrzeugrad an die Nutzfahrzeugachse 1 angeordnet. Zudem ist aus 3 ersichtlich, dass an einem Ende 3 der Nutzfahrzeugachse 1 die in den 1 und 2 beschriebene Feder-Dämpfermodulanordnung vorhanden ist. An einem anderen Ende 23 der Nutzfahrzeugachse 1 ist eine andere Feder-Dämpfermodulanordnung vorhanden, die ein anderes Feder-Dämpfermodul 21 und eine andere weitere Federeinheit 22 aufweist. Die Feder-Dämpfermodulanordnung ist identisch zu der anderen Feder-Dämpfermodulanordnung ausgebildet.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfermodulanordnung ohne den Fahrzeugrahmen und ohne die Lenker.
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5 zeigt eine Querschnittdarstellung des Feder-Dämpfermoduls 2. Das Feder-Dämpfermodul 2 weist die Federeinheit 4 und die Dämpfereinheit 5 auf, die miteinander wirkverbunden sind. Die Dämpfereinheit 5 weist einen Zylinder 21 und einen sich aus dem Zylinder 15 erstreckenden Kolben 16 auf. Der Kolben 16 ist ortsfest angeordnet, so dass bei einer Bewegung der Nutzfahrzeugachse 1 sich der Zylinder 21 relativ zu dem Kolben 16 bewegt.
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Die Federeinheit 4 ist als Luftfeder ausgebildet. Sie weist einen Luftfederbalg 17 und einen Abrollkolben 18 auf. Der Luftfederbalg 17 und der Abrollkolben 18 sind luftdicht miteinander verbunden. Der Abrollkolben 18 ist mit dem Zylinder 15 derart verbunden, dass sich bei einer Bewegung der Nutzfahrzeugachse 1 der Zylinder 21 zusammen mit dem Abrollkolben 18 bewegt. Der Luftfederbalg 17 ist an seinem von dem Abrollkolben 18 abgewandten Ende mit einer Verschlussplatte 19 luftdicht verschlossen. Der Luftfederbalg 17 rollt bei einer Bewegung des Zylinders 21 in Richtung zur Verschlussplatte 19 am Abrollkolben 18 ab. Außerdem steigt bei der Bewegung des Zylinders 21 der Druck im Inneren des Luftfederbalgs 17 an.
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Das Feder-Dämpfermodul 2 wird über die Verschlussplatte 19 mit dem Fahrzeugrahmen 6 verbunden. Der erste Arm 12 des Haltemittels 10 liegt an dem von der Verschlussplatte 19 abgewandten Ende des Abrollkolbens 18 an diesem an.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nutzfahrzeugachse
- 2
- Feder-Dämpfermodul
- 3
- Ende der Nutzfahrzeugachse
- 4
- Federeinheit
- 5
- Dämpfereinheit
- 6
- Fahrzeugrahmen
- 7
- Längslenker
- 8
- X-Lenker
- 9
- weitere Federeinheit
- 10
- Haltemittel
- 11
- Basisteil
- 12
- erster Arm
- 13
- zweiter Arm
- 14
- Steg
- 15
- Umgreifmittel
- 16
- Kolben
- 17
- Luftfederbalg
- 18
- Abrollkolben
- 19
- Verschlussplatte
- 20
- Radträger
- 21
- anderes Feder-Dämpfermodul
- 22
- andere weitere Federeinheit
- 23
- anderes Ende der Nutzfahrzeugachse
