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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug und insbesondere eine Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug, die eine axiale Lastabweichung zwischen einer ersten Vorderachse und einer zweiten Vorderachse reduziert und die den Fahrkomfort des Fahrzeuges verbessert.
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Stand der Technik
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Wie in 1 und 2 aus dem Stand der Technik gezeigt, ist eine Vorderachse 1 eines Nutzfahrzeuges eine Achse, die an einer Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet ist und in der Lage ist das Fahrzeug zu lenken, und eine Hinterachse 2 ist eine Antriebsachse für die Übertragung von Leistung. Eine Vorderachse 1 ist im Bereich einiger großer LKWs ausgebildet aus zwei Achsen umfassend eine erste Vorderachse 1a und eine zweite Vorderachse 1b. Eine vordere Blattfeder 3 und eine hintere Blattfeder 4, die als Aufhängungen für die erste Vorderachse 1a und die zweite Vorderachse 1b wirken, sind ausgebildet, um unabhängig voneinander betätigt zu werden.
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Im speziellen wird ein Augenende (engl.: eye end) 3a der vorderen Blattfeder 3, das einem ersten Ende der vorderen Blattfeder 3 entspricht, mit einer ersten vorderen Klammer 6 gekoppelt, die an einem Fahrzeugkarosserierahmen 5 angeordnet ist. Ein hinteres Ende der vorderen Blattfeder 3 ist mit einem vorderen Schäkel 7 gekoppelt und der vordere Schäkel 7 ist mit einer zweiten vorderen Klammer 8 gekoppelt, die an dem Fahrzeugkarosserierahmen 5 angeordnet ist. Ein Augenende der hinteren Blattfeder 4, das einem vorderen Ende der hinteren Blattfeder 4 entspricht, ist mit einer ersten hinteren Klammer 9 gekoppelt, die an dem Fahrzeugkarosserierahmen 5 angeordnet ist. Ein hinteres Ende der hinteren Blattfeder 4 ist mit einem hinteren Schäkel 100 gekoppelt und der hintere Schäkel 100 ist mit einer zweiten hinteren Klammer 111 gekoppelt, die an dem Fahrzeugkarosserierahmen 5 angeordnet ist.
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Wenn ein Ungleichgewicht zwischen der ersten Vorderachse 1a und der zweiten Vorderachse 1b durch eine Veränderung der Federkonstante der vorderen und hinteren Blattfeder 3 und 4 hervorgerufen wird oder eine Veränderung im Radsturz in einem unbeladenen Zustand etc. auftritt, wird eine Abweichung zwischen der axialen Last der ersten Vorderachse 1a und der zweiten Vorderachse 1b erzeugt. Die bekannte Aufhängung, bei der die vordere Blattfeder 3 und die hintere Blattfeder 4 unabhängig voneinander betrieben werden, weist keine Struktur auf, die in der Lage ist eine axiale Lastabweichung zwischen der ersten Vorderachse 1a und der zweiten Vorderachse 1b zu reduzieren. Daher gibt es einen Nachteil dahingehend, dass im Laufe der Zeit die axiale Lastabweichung zwischen der ersten Vorderachse 1a und der zweiten Vorderachse 1b sich verschlimmert, was zu einer Reduzierung der Steuerbarkeit und der Sicherheit des Fahrzeuges führt. Ferner kann aufgrund eines Unterschiedes in der Reifenabnutzungsrate zwischen der ersten Vorderachse 1a und der zweiten Vorderachse 1b die Fahrstabilität reduziert sein und das Reifenwechselintervall kann sich verkürzen. Das vorgenannte ist nur dazu gedacht, das Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung zu erleichtern und soll nicht bedeuten, dass die vorliegende Erfindung in den Bereich des Stand der Technik fällt, der bereits dem Fachmann bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug zur Verfügung, welche verbessert ist, um eine Struktur aufzuweisen, bei der ein hinteres Ende einer vordere Blattfeder und ein vorderes Ende einer hinteren Blattfeder miteinander gekoppelt sind, um relativ zu einem Fahrzeugkarosserierahmen rotierbar zu sein und folglich, wenn eine axiale Lastabweichung zwischen der ersten Vorderachse und der zweiten Vorderachse hervorgerufen wird, kann die axiale Lastabweichung reduziert werden, wodurch die Steuerbarkeit, die Sicherheit und die Fahrstabilität des Fahrzeuges usw. verbessert werden, und ein Radwechselintervall sich basierend auf einer Reifenabnutzungsrate verlängert. Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug zur Verfügung, bei der eine Buchse an einer Verbindung zwischen dem hinteren Ende der vorderen Blattfeder und dem vorderen Ende der hinteren Blattfeder angeordnet ist, wodurch der Fahrkomfort des Fahrzeuges verbessert wird.
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Gemäß einem Aspekt kann eine Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug umfassen: eine Zwischenklammer, die zwischen einer vorderen Blattfeder, die mit einer ersten Vorderachse gekoppelt, ist und einer hinteren Blattfeder, die mit einer zweiten Vorderachse gekoppelt ist, angeordnet ist, wobei die Zwischenklammer fest an dem Fahrzeugkarosserierahmen angeordnet ist; einen vorderen Schäkel, der rotierbar mit einem ersten Ende davon mit einem hinteren Ende der vorderen Blattfeder gekoppelt ist; und ein Verbindungselement, das rotierbar an einem ersten Ende davon mit einem zweiten Ende des vorderen Schäkels gekoppelt ist und an einem zweiten Ende davon mit einem vorderen Augenende (engl.: eye end) der hinteren Blattfeder gekoppelt ist, wobei das Verbindungsende rotierbar mit der Zwischenklammer an einem Zwischenabschnitt davon zwischen dem ersten und zweiten Ende gekoppelt ist.
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Die Zwischenklammer kann fest an einem oberen Ende davon mit dem Fahrzeugkarosserierahmen gekoppelt sein und umfasst an einem unteren Ende davon eine Kupplungsöffnung, über welche das Verbindungselement mit der Zwischenklammer gekoppelt werden kann. Die Kupplungsöffnung kann eine vordere Öffnung und eine hintere Öffnung umfassen, die nach außen kommunizieren. Das Verbindungselement kann umfassen: einen Querträger mit einem zentralen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt, eine vordere Stange, die sich nach vorne von dem zentralen Abschnitt erstreckt und mit dem vorderen Schäkel gekoppelt ist und eine hintere Stange, die sich nach hinten von dem zentralen Abschnitt erstreckt und mit dem vorderen Auge der hinteren Blattfeder gekoppelt ist; eine Gummibuchse, die mit einer äußeren Umfangsoberfläche des zentralen Abschnittes gekoppelt ist; und ein Buchsenrohr, das mit einer äußeren Umfangsoberfläche der Gummibuchse gekoppelt ist. Das Buchsenrohr kann mit der Kopplungsöffnung der Zwischenklammer gekoppelt sein. Die vordere Stange und die hintere Stange können angeordnet sein, um jeweils durch die vordere Öffnung und die hintere Öffnung der Zwischenklammer zu verlaufen.
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Die Aufhängung kann ferner einen oberen Anschlag und einen unteren Anschlag umfassen, die mit oberen und unteren Oberflächen der vorderen Stange und oberen und unteren Oberflächen der hinteren Stange gekoppelt sind, und folglich kommen, wenn der zentrale Abschnitt rotiert, der obere Anschlag und der untere Anschlag in Kontakt mit der Zwischenklammer. Die Aufhängung kann ferner eine Einstellschraube umfassen, die an einem Seitenabschnitt des zentralen Abschnitts angeordnet ist und in Gewindeeingriff mit der Zwischenklammer über die Kopplungsöffnung steht.
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Ferner kann, wenn eine axiale Last von entweder der ersten Vorderachse oder der zweiten Vorderachse eingeht, der zentrale Abschnitt ausgebildet sein um zu rotieren, während die Gummibuchse elastisch deformiert wird und die axiale Last kann an die andere Vorderachse durch die Rotation des zentralen Abschnittes verteilt werden. Bei einer Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn eine axiale Last von entweder einer ersten Vorderachse oder einer zweiten Vorderachse eingebracht wird, kann die axiale Last an die andere Achse übertragen werden, um es zuzulassen, dass die axiale Last verteilt wird. Daher kann eine axiale Lastabweichung zwischen der ersten Vorderachse und der zweiten Vorderachse reduziert werden. Dadurch können die Steuerbarkeit, die Sicherheit und die Antriebsstabilität verbessert werden. Ferner kann der Reifenverschleiß reduziert werden, wodurch es möglich wird ein Reifenwechselintervall zu verlängern. Ferner gibt es in der vorliegenden Erfindung, da ein Querträger, der eine vordere Blattfeder und eine hintere Blattfeder verbindet, mit einer Gummibuchse versehen werden kann, einen Vorteil dahingehend, dass der Fahrkomfort des Fahrzeuges verbessert sein kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen studiert wird, in welchen:
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1 eine Seitenansicht eines Lastkraftwagens mit einer Doppelvorderachsenstruktur gemäß dem Stand der Technik darstellt;
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2 eine Ansicht ist, die eine bekannte Doppelvorderachsenaufhängung gemäß dem Stand der Technik darstellt;
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3 eine Ansicht ist, die eine Doppelvorderachsenaufhängung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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4 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes ist, der mit einem Verbindungselement von 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es muss verstanden werden, dass der Begriff "Fahrzeug" oder "Wagen" oder ein weiterer ähnlicher Begriff, so wie er hier verwendet wird, Motorfahrzeuge im Allgemeinen umfasst, wie beispielsweise Passagierautomobile, umfassend Sportgerätefahrzeuge(SUV), Busse, Pickups, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, umfassend eine Vielzahl an Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und dass der Begriff Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Verbrennungsfahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge, mit Wasserstoff angetriebene Fahrzeuge und mit weiteren alternativen Kraftstoffen angetriebene Fahrzeuge (beispielsweise Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden) umfasst.
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Die hier verwendete Terminologie dient dem Zwecke des Beschreibens spezieller Ausführungsformen ausschließlich und ist nicht dazu gedacht die Erfindung einzuschränken. Sowie sie hier verwendet werden, sind die Singularformen "ein/eine/eines" und "der/die/das" dazu gedacht auch die Pluralformen einzuschließen, außer der Zusammenhang zeigt dies klar anderweitig auf. Es muss ferner verstanden werden, dass die Begriffe "umfassen" und/oder "umfassend", wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Zahlen, Schritte, Betriebe, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehrerer weiterer Merkmale, Zahle, Schritte, Betriebe, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon präkludieren. So wie er hier verwendet wird, umfasst der Begriff "und/oder" irgendeine oder alle Kombination von einem oder mehrerer der zugeordneten, aufgezählten Merkmale.
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Im Folgenden wird eine Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Eine Bezugnahme erfolgt auf die Zeichnungen, in welchen die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um die gleichen Bauteile wie die aus dem Stand der Technik zu bezeichnen.
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Bei LKWs ist eine Vorderachse für ein Fahrzeug eine Achse, die an einer Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet ist und in der Lage ist das Fahrzeug zu steuern, und eine Hinterachse ist eine Antriebsachse zum Übertragen von Leistung. Wie in 3 gezeigt, kann eine Vorderachse 1 für einige LKWs mit zwei Achsen versehen sein, umfassend eine erste Vorderachse 1a und eine zweite Vorderachse 1b. Die erste Vorderachse 1a und die zweite Vorderachse 1b können jeweils mit einer vorderen Blattfeder 10 und einer hinteren Blattfeder 20 gekoppelt sein, welche die Aufhängung ausbilden.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, kann eine Aufhängung für ein Doppelvorderachsenfahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen: die vordere Blattfeder 10 und die hintere Blattfeder 20, die entsprechend mit der ersten Vorderachse 1a und der zweiten Vorderachse 1b gekoppelt sind; eine Zwischenklammer 30, die zwischen der vorderen Blattfeder 10 und der hinteren Blattfeder 20 angeordnet ist und fest an einem Fahrzeugkarosserierahmen 5 angeordnet ist; einen vorderen Schäkel 40, der rotierbar an einem ersten Ende davon in Gelenkverbindung mit einem hinteren Ende der vorderen Blattfeder 10 steht; und ein Verbindungselement 50, das rotierbar an einem ersten Ende davon mit einem zweiten Ende des vorderen Schäkels 40 in Gelenkverbindung (engl.: hinged) steht, auf rotierbare Weise an einem zweiten Ende davon mit einem vorderen Augenende der hinteren Blattfeder 20 in Gelenkverbindung steht, und auf rotierbare Weise mit der Zwischenklammer 30 an einem Zwischenabschnitt davon zwischen dem ersten und zweiten Ende in Gelenkverbindung steht.
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Ferner kann ein Augenende 11 der vorderen Blattfeder 10, das einem vorderen Ende der vorderen Blattfeder 10 entspricht, auf rotierbare Weise mit einer vorderen Klammer 30 in Gelenkverbindung stehen, die mit dem Fahrzeugkarosserierahmen 5 gekoppelt ist. Ein hinteres Ende der hinteren Blattfeder 20 kann mit einem ersten Ende eines hinteren Schäkels 70 in Gelenkverbindung stehen. Ein zweites Ende des hinteren Schäkels 70 kann rotierbar mit einer hinteren Klammer 80 in Gelenkverbindung stehen, die mit dem Fahrzeugkarosserierahmen 5 gekoppelt ist. In anderen Worten kann bei der Aufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung der vordere Schäkel 40, der mit dem hinteren Ende der vorderen Blattfeder 10 gekoppelt ist, mit dem vorderen Augenende 21 der hinteren Blattfeder 20 durch das Verbindungselement 50 gekoppelt sein, und das Verbindungselement 50 kann auf rotierbare Weise mit der Zwischenklammer 30 gekoppelt sein, die fest an dem Fahrzeugkarosserierahmen 5 angeordnet ist.
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Bei der Zwischenklammer 30 kann ein oberes Ende fest mit dem Fahrzeugkarosserierahmen 5 gekoppelt sein; eine Kopplungsöffnung 31, die mit dem Verbindungselement 50 koppelt, kann an einem unteren Ende der Zwischenklammer 30 ausgebildet sein; und eine vordere Öffnung 32 und eine hintere Öffnung 33 können in der Kopplungsöffnung 31 ausgebildet sein, um es der vorderen und hinteren Öffnung 32 und 33 zu gestatten, nach außen in Verbindung zu stehen. Die Kopplungsöffnung 31 kann in einem unteren Abschnitt des Fahrzeugkarosserierahmens 5 ausgebildet sein, um es der Kopplungsöffnung 31 zu gestatten durch den Fahrzeugkarosserierahmen 5 in Richtung des Fahrzeuges von links nach rechts zu verlaufen. Die vordere Öffnung 32 und die hintere Öffnung 33 verlaufen durch eine Umfangsoberfläche, die die Kopplungsöffnung 31 umgibt, und können nach außen in Verbindung sein.
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Das Verbindungselement 50 kann einen Querträger 51, eine Gummibuchse 52 und ein Buchsenrohr 53 umfassen. Der Querträger 51 kann einen zentralen Abschnitt 51a, mit einem kreisförmigen Querschnitt, eine vordere Stange 51b, die sich nach vorne von dem zentralen Abschnitt 51a erstreckt und die mit dem vorderen Schäkel 40 gekoppelt werden kann, und eine hintere Stange 51c, die sich nach hinten von dem zentralen Abschnitt 51a erstreckt und die mit dem Augenende 21 der hinteren Blattfeder 20 gekoppelt werden kann, umfassen. Die Gummidichtung 52 kann mit einer äußeren Umfangsoberfläche des zentralen Abschnittes 51a gekoppelt sein. Das Buchsenrohr 53 kann mit einer äußeren Umfangsoberfläche der Gummibuchse 52 gekoppelt sein. Das Buchsenrohr 53 kann unter Krafteinsatz in die Kupplungsöffnung 31 der Zwischenklammer 30 eingepasst werden. Die vordere Stange 51b und die hintere Stange 51c können angeordnet werden, um jeweils durch die vordere Öffnung 32 und die hintere Öffnung 33 der Zwischenklammer 30 zu verlaufen.
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Die Aufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner obere Anschläge 91 und 92 und untere Anschläge 93 und 94 umfassen, die mit oberen und unteren Oberflächen der oberen Stange 51b und oberen und unteren Oberflächen der hinteren Stange 51c gekoppelt sind, und folglich kann, wenn der zentrale Abschnitt 51a rotiert, ein Teil der oberen und unteren Anschläge 91, 92, 93 und 94 in Kontakt mit der Zwischenklammer 30 treten (beispielsweise daran anliegen). Insbesondere, wenn der zentrale Abschnitt 51a in einer Richtung des Pfeiles R1 rotiert, wie in der Zeichnung gezeigt, treten der obere Anschlag 91 und die vordere Stange 51b und der untere Anschlag 94 der hinteren Stange 51c in Kontakt mit der Zwischenklammer 30. Wenn der zentrale Abschnitt 51a in eine Richtung des Pfeiles R2, der in der Zeichnung gezeigt ist, rotiert, treten der obere Anschlag 92 der hinteren Stange 51c und der untere Anschlag 93 der vorderen Stange 51b in Kontakt mit der Zwischenklammer 30.
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Die oberen Anschläge 91 und 92 und die unteren Anschläge 93 und 94 können aus einem Gummimaterial hergestellt sein, das in der Lage ist, einen Stoß und Geräusch aufzunehmen, wodurch der maximale Rotationswinkel des Querträgers 51 begrenzt wird und ein Kontaktgeräusch am Auftreten gehindert wird.
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Die Aufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Einstellbolzen 100 umfassen, der an einem Seitenabschnitt des zentralen Abschnittes 51a angeordnet ist und durch Gewindeeingriff mit der Zwischenklammer 30 über die Kopplungsöffnung 31 in Eingriff steht. Eine Gewindebohrung 32 zum Koppeln des Einstellbolzens 100 kann in der Zwischenklammer 30 ausgebildet sein. Basierend auf der Kopplungskraft des Einstellbolzens der Einstellschraube 100 kann die Steifigkeit der Gummibuchse 52 eingestellt werden, wodurch eine Einstellung der Steuerbarkeit, der Stabilität und des Fahrkomforts ermöglicht wird. Ferner können zwei Einstellschrauben 100 vorgesehen sein und mit der Zwischenklammer 30 gekoppelt sein, um jeweils an der linken und rechten Seite des zentralen Abschnittes 51a angeordnet zu sein. In anderen Worten kann der zentrale Abschnitt 51a des Querträgers 51 zwischen den zwei Einstellschrauben 100 an einer Position angeordnet sein, die von den Einstellschrauben 100 beabstandet ist.
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Im Folgenden wird der Betrieb der Aufhängung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wenn eine axiale Last F1 von der ersten Vorderachse 1a eingebracht wird, kann die vordere Blattfeder 10 nach oben bewegt werden (beispielsweise vertikal). Der vordere Schäkel 40 kann durch die Aufwärtsbewegung der vorderen Blattfeder 10 nach oben bewegt werden. Anschließend kann der Querträger 51 ausgebildet sein, um in der Richtung des Pfeiles R1 zu rotieren, während er elastisch die Gummibuchse 52 deformiert. Demgemäß, sowie der axiale Lasteingang F1 von der ersten Vorderachse 1a an die zweite Vorderachse 1b über die hintere Blattfeder 20 übertragen wird, kann die axiale Last F1 effektiv verteilt werden. Wenn eine axiale Last F2 von der zweiten Vorderachse 1b eingebracht wird, kann die hintere Blattfeder 20 nach oben bewegt werden. Das vordere Augenende 21 kann nach oben durch die Aufwärtsbewegung der hinteren Blattfeder 20 bewegt werden. Anschließend kann der Querträger 51 ausgebildet sein, um in der Richtung des Pfeils R2 zu rotieren, während er elastisch die Gummibuchse 52 deformiert. Demgemäß, da der axiale Lasteingang F2 von der zweiten Vorderachse 1b an die erste Vorderachse 1a über die hintere Blattfeder 20 übertragen werden kann, kann die axiale Last F2 effektiv verteilt werden.
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Wie oben beschrieben wurde, wird in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für einen kommerziell eingesetzten Lastkraftwagen mit einer Vorderachse umfassend eine erste Vorderachse 1a und eine zweite Vorderachse 1b, wenn eine axiale Last entweder über die erste vordere Achse 1a oder die zweite vordere Achse 1b eingebracht wird, die axiale Last an die andere Achse übertragen, um es zu gestatten, dass die axiale Last verteilt wird. Daher kann die axiale Lastabweichung zwischen der ersten Vorderachse 1a und der zweiten Vorderachse 1b reduziert werden. Demgemäß können die Steuerbarkeit, die Sicherheit und die Fahrstabilität verbessert werden. Ferner kann eine Reifenabnutzungsrate reduziert werden, was es gestattet, das Reifenaustauschintervall zu verlängern. Ferner kann in der vorliegenden Erfindung ein Querträger 51, der eine vordere Blattfeder 10 und eine hintere Blattfeder 20 verbindet, mit einer Gummibuchse 52 versehen sein, um den Fahrkomfort zu verbessern.
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Obwohl die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Zwecke der Darstellung beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass verschiedene Modifizierungen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne von dem Schutzumfang der in den beigefügten Ansprüchen offenbarten Erfindung abzuweichen.
