DE102017115006A1

DE102017115006A1 - Achsaufhängung

Info

Publication number: DE102017115006A1
Application number: DE102017115006.4A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hemmler
Original assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2018-01-25
Also published as: JP6932574B2; DE202016004580U1; CN107650607A; CN107650607B; JP2018016306A; US10538135B2; US20180022177A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Achsaufhängung an einem Fahrzeugrahmen, umfassend: eine Achsbrücke, die in ihrer Längsrichtung quer zum Fahrzeugrahmen angeordnet ist und an ihren Längsenden jeweils mit einem Radträger versehen ist, eine Pendelstütze, die mit der Achsbrücke über ein Schwenklager in Verbindung steht und in einem an dem Fahrzeugrahmen befestigten Pendellager aufgenommen ist, wobei das Schwenklager eine Schwenkachse aufweist, die parallel zur Längsachse des Fahrzeugrahmens verläuft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achsaufhängung an einem Fahrzeugrahmen, insbesondere eine Achsaufhängung für eine mobile Arbeitsmaschine oder einen Mobilkran.
Eine Achsaufhängung beschreibt dabei typischerweise die beiden Radträger eines Fahrzeugs verbindende Achsbrücke sowie deren Ankopplung an einen Fahrzeugrahmen. Dabei ist es erforderlich, dass aufgrund des sich ändernden Niveaus eines Untergrunds die Aufhängung gegenüber einem Fahrzeugrahmen bewegbar ist. Typischerweise werden dafür Dämpfungselemente in Form von so genannten Federbeinen vorgesehen, die ein Ein- oder Ausfedern der Achsbrücke mit den Radträgern gegenüber einem Fahrzeugrahmen ermöglichen. Im Regelfall umfasst eine Achsaufhängung zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende untere Längslenker und zwei obere Schräglenker. Die unteren Längslenker sind an der Unterseite und die Schräglenker an der Oberseite der Achsbrücke angeordnet. Die Achsbrücke selbst ist in Längsrichtung quer ausgerichtet. Im Zusammenspiel nehmen die unteren Längslenker und die oberen Schräglenker Kräfte aus den Momenten auf, die aus dem Antrieb oder beim Abbremsen des Fahrzeuges auf die Achsbrücke wirken. Die an der Oberseite der Achsbrücke angeordneten Schräglenker nehmen aufgrund ihrer schrägen Lage nicht nur die in Längsrichtung anfallenden Kräfte sondern auch die in Querrichtung anfallenden Kräfte auf und leiten diese in den Fahrzeugrahmen ein.
Alternativ können die oberen und die unteren Längslenker jeweils parallel zueinander ausgeführt sein. Die Abstützung der Achse oder Achsbrücke in Fahrzeugquerrichtung kann dann durch einen Querlenker oder Panhardstab vorgenommen werden. Eine detaillierte Beschreibung einer herkömmlichen Achsaufhängung erfolgt bei der Diskussion der 1 und 2.
Wie bereits erläutert, ist es also für das Entgegenwirken eines aufgrund Antrieb oder Abbremsen hervorgerufenen Drehmoments erforderlich, dass sowohl an der zum Fahrzeugrahmen zugewandten Seite der Achse oder Achsbrücke als auch an der abgewandten Seite Lenkstäbe vorgesehen sind, die jedoch einem weiteren Absenken des Fahrzeugrahmens in Richtung der Achsbrücke entgegenstehen. Das untere Ende des Fahrzeugrahmens kann sich demnach nicht in Richtung der Achsbrücke erstrecken, da die auf der Oberseite der Achsbrücke angelenkten Lenkstäbe einen gewissen Raumbedarf haben.
Jedoch ist es bei gewissen Fahrzeugtypen, insbesondere bei einem Mobilkran von Vorteil, wenn man den Fahrzeugrahmen ohne Einschränkung der Bodenfreiheit in der Höhe vergrößern kann, ohne dabei das Gewicht des Fahrzeugrahmens zu erhöhen, um eine maximale Festigkeit sowie Steifigkeit durch Erhöhung des Trägheits- und Widerstandmomentes zu erzielen ohne dabei die maximale Fahrzeughöhe zu überschreiten.
Des Weiteren ist es von Vorteil, eine Achsaufhängung vorzusehen, die im Vergleich zu einer herkömmlichen Achsaufhängung bei gleichem Fahrzeuggewicht das Fahrzeug stabiler ausführt und dadurch eine höhere Traglast zulässt. Alternativ könnte bei gleicher Stabilität ein geringeres Gewicht des Fahrzeugs angestrebt sein.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorstehend aufgeführten Probleme zu überwinden. Dies gelingt mit einer Achsaufhängung, die sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Demnach umfasst die erfindungsgemäße Achsaufhängung an einem Fahrzeugrahmen eine Achsbrücke, die in ihrer Längsrichtung quer zum Fahrzeugrahmen angeordnet ist und an ihren Längsenden jeweils mit einem Radträger versehen ist. Dabei kann der Radträger fest oder lenkbar am Ende der Achsbrücke montiert sein. Die Achsaufhängung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Pendelstütze aufweist, die mit der Achsbrücke über ein Schwenklager in Verbindung steht und in einem an dem Fahrzeugrahmen befestigtem Pendellager aufgenommen ist, wobei das Schwenklager eine Schwenkachse aufweist, die parallel zur Längsachse des Fahrzeugrahmens verläuft.
Die Pendelstütze ist über ein Schwenklager an der dem Fahrzeugrahmen zugewandten Seite der Achsbrücke befestigt. Da das Schwenklager lediglich eine Schwenkachse aufweist, die in Längsrichtung des Fahrzeugrahmens verläuft, ist eine Bewegung der Achsbrücke relativ zu der Pendelstütze nur durch ein seitliches Schwenken möglich.
Ferner ist gemäß den Anforderungen des Anspruchs die Pendelstütze in einem an dem Fahrzeugrahmen befestigten Pendellager aufgenommen. Das Moment, das aus Antrieb oder Abbremsen resultiert und auf die Achsböcke wirken, teit sich in Kräfte auf, die mit Hilfe von unteren Längslenkern im Zusammenspiel mit dem die Pendelstütze aufnehmenden Pendellager in den Fahrzeugrahmen eingeleitet werden können. Diese Konstruktion ist gegenüber dem Stand der Technik vorteilhaft, da die Kräfte, die beim Einleiten des Moments in den Fahrzeugrahmen aufzubringen sind, kleiner sind als bei herkömmlichen Achsaufhängungen. Charakteristisch für die Größe der Kräfte, die bei einem Einleiten des Drehmoments in den Fahrzeugrahmen anfallen, ist der Vertikalabstand der unteren Lenker zu dem Punkt der Krafteinleitung im oberen Bereich der Achsaufhängung (Stand der Technik: Obere Schräglenker; Erfindung: Pendellager der Pendelstütze). Da das Pendellager der Pendelstütze einen größeren Abstand zu einer zu dem Fahrzeugrahmen zugewandten Seite der Achsbrücke aufweist als herkömmliche obere Lenkstangen (obere Längslenker oder obere Schräglenker) ist die hierbei anfallende Kraft, die bei einem gewissen Drehmoment der Achsbrücke anfällt, geringer. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Komponenten, die erforderlich sind, um ein Drehmoment in den Fahrzeugrahmen einzuleiten weniger stabil auszuführen, wobei auch die Blechstärke des Fahrzeugrahmens an den Krafteinleitungspunkten verringert werden kann. Dies ist damit zu begründen, dass die in den Fahrzeugrahmen einzuleitenden Kräfte geringer sind.
Gemäß einer optionalen Modifikation der Erfindung weist der Fahrzeugrahmen eine Öffnung in seiner Rahmenunterseite auf, die die Pendelsütze durchstößt. Die an der zum Fahrzeugrahmen zugewandten Seite der Achsbrücke angeordnete Pendelstütze erstreckt sich demnach in Richtung des Fahrzeugrahmens und durchschreitet die Öffnung des Fahrzeugrahmens an dessen Rahmenunterseite. Dadurch ist es möglich, das untere Ende des Fahrzeugrahmens weiter in Richtung der Achsbrücke abzusenken und somit eine größere Rahmenhöhe zu schaffen. Im einleitenden Teil der Beschreibung wurde bereits erläutert, dass es bei gewissen Fahrzeugtypen, insbesondere bei einem Mobilkran, von Vorteil ist, wenn man den Fahrzeugrahmen ohne Einschränkung der Bodenfreiheit in der Höhe vergrößern kann, um eine maximale Festigkeit sowie Steifigkeit durch Erhöhung des Trägheits- und Widerstandmomentes zu erzielen ohne dabei die maximale Fahrzeughöhe zu überschreiten.
Vorzugsweise sind in einem ausgefederten Zustand das mit der Achsbrücke in Verbindung stehende Schwenklager und das an den Fahrzeugrahmen befestigte Pendellager auf verschiedenen Seiten der Öffnung der Rahmenunterseite angeordnet. Mit anderen Worten ist also das Pendellager im Inneren des Fahrzeugrahmens am Fahrzeugrahmen befestigt, wohingegen das Schwenklager außerhalb des Fahrzeugrahmens angeordnet ist. Die Pendelstütze verbindet dabei diese beiden Punkte miteinander.
Nach einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist das Pendellager dazu ausgelegt, die Pendelstütze entlang der Längsrichtung der Pendelstütze verschiebbar aufzunehmen. Dies ist von Vorteil, da die Achsbrücke bei einem Einfedern in Richtung des Fahrzeugrahmens und bei einem Ausferdern gegen den Fahrzeugrahmen schiebt. Dabei ragt die Pendelstütze je nach Bewegung weiter oder weniger weit in das Innere des Fahrzeugrahmens, sodass eine gleitbare Aufnahme der Pendelstütze in dem Pendellager von Vorteil ist.
Vorzugsweise ist aufgrund der Verbindung der Pendelstütze mit der Achsbrücke über das Schwenklager die Achsbrücke relativ zu Pendelstütze nur um eine zur Längsrichtung des Fahrzeugrahmens parallele Schwenkachse verschwenkbar. Ein Verschwenken um eine andere Schwenkachse ist dabei nicht möglich und würde auch bei dem Ableiten eines auf die Achsbrücke wirkenden Drehmoments durch Abbremsen oder Beschleunigen entgegenstehen.
Gemäß einer weiteren optionalen Modifikation der Erfindung umfasst die Achsaufhängung ferner untere Lenkstangen, die mit einem ihrer Enden an der Achsbrücke angelenkt sind und mit dem anderen Ende mit dem Fahrzeugrahmen in Verbindung stehen, wobei vorzugsweise die unteren Lenkstangen an der von dem Fahrzeugrahmen abgewandten Seite angelenkt sind.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die unteren Lenkstangen Längslenker oder Schräglenker sind. Der Vorteil bei der Ausführung der unteren Lenkstangen als Schräglenker ist, dass die Notwendigkeit eines Vorsehens eines separaten Querlenkers entfällt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Achsaufhängung ferner mindestens einen Querlenker, um einen Querversatz der Achsbrücke zu dem Fahrzeugrahmen zu beschränken, wobei vorzugsweise der Querlenker ein Panhardstab ist. Der Querlenker ist dabei mit einem seiner Enden mit dem Fahrzeugrahmen und mit dem anderen Ende mit der Achsbrücke verbunden.
Gemäß einer optionalen Modifikation der Erfindung weist das Pendellager für die Pendelstütze eine Lagerung, insbesondere eine Gleitlager zwischen Pendelstütze und Pendellager auf, beispielsweise kann diese auch eine Kugel oder Rollenführung aufweisen. Dadurch wird es ermöglicht, dass die Pendelstütze gleitbar in dem Pendellager aufgenommen werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Variation der Erfindung ist die Pendelstütze in Längsrichtung der Achsbrücke an einer besonders steif ausgeführten Stelle der Achsbrücke angeordnet, vorzugsweise also bei einer nichtangetriebenen Achse mittig mit Hilfe des Schwenklagers, bei einer angetriebenen Achse außermittig, also außerhalb des Bereiches der Antriebseinheit.
Vorzugsweise verläuft die Schwenkachse des Schwenklagers in einem Bereich zwischen Fahrzeugrahmen und Achsbrücke oder durchdringt die Achsbrücke. So kann beispielsweise das Schwenklager eine Y-förmige Aufzweigung aufweisen, sodass die beiden voneinander abstehenden Schenkel die Achsbrücke teilweise aufnehmen. Bei einer entsprechenden Befestigung ist es dann möglich, dass die Schwenkachse durch die Achsbrücke hindurch verläuft. Dadurch wird der Anbauraum durch das Schwenklager in Richtung zur Unterseite des Fahrzeugrahmens weiter minimiert, sodass die Öffnung an der Fahrzeugrahmenunterseite auf ein Minimum reduziert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mehrere Pendelstützen mit ihrem zugehörigen Schwenklager und Pendellager vorgesehen, wobei die mehreren Pendelstützen jeweils über ihr Schwenklager über der Achsbrücke angeordnet sind. In anderen Worten ist es also möglich, dass mehr als eine Pendelstütze über ein zugehöriges Schwenklager mit der Achsbrücke in Verbindung steht. Dies ist beispielsweise dann vor Vorteil, wenn in dem Fahrzeugrahmen in einem Bereich oberhalb der Mitte der Achsbrücke ein Motor angeordnet werden soll, der mit der in den Fahrzeugrahmen eindringenden Pendelstütze kollidieren würde. So kann dann vorgesehen sein, zwei Pendelstützen vorzusehen, die jeweils in Richtung der Endabschnitte der Achsbrücke versetzt angeordnet sind und in Fahrzeugrahmenquerrichtung versetzt in den Fahrzeugrahmen eindringen oder sich außerhalb des Fahrzeugrahmens befinden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst die Achsaufhängung ferner mindestens eine Schutzvorrichtung für die Pendelstütze, die den durch das Pendellager verschiebbaren Abschnitt der Pendelstütze umhüllt, wobei die Schutzvorrichtung vorzugsweise mindestens ein Faltenbalg ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Faltenbalg an den Öffnungsrand in der Unterseite des Fahrzeugrahmens angeordnet ist und sich zum Pendellager hin erstreckt und daß vorzugsweise ein zweiter Faltenbalg die Pendelstütze oberhalb der Pendellagerung umhüllt.
Nach einer weiteren optionalen Modifikation der Erfindung kann die Achsbrücke der erfindungsgemäßen Achsaufhängung eine angetriebene oder eine nicht angetriebene sowie eine gelenkte oder nicht-gelenkte Achse sein.
Die Erfindung umfasst zudem einen Mobilkran mit einer Achsaufhängung nach einer beliebigen der oben vorgestellten Varianten.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Figuren ersichtlich. Dabei zeigen:
1: eine Achsaufhängung gemäß dem Stand der Technik,
2: eine weitere Achsaufhängung nach dem Stand der Technik,
3: eine erfindungsgemäße Ausführung einer gelenkten Antriebsachse,
4: eine erfindungsgemäße Achsaufhängung im eingefederten Zustand,
5: eine erfindungsgemäße Achsaufhängung im ausgefederten Zustand,
6: eine Vergleichsdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführung gegenüber einer herkömmlichen Ausführung,
7: eine erfindungsgemäße Achsaufhängung anhand einer nicht angetriebenen Achse,
8: eine erfindungsgemäße Ausführung der Achsaufhängung mit einer durch die Achsbrücke verlaufenden Schwenkachse,
9: eine Ausschnittsansicht der Pendelstütze und deren Lagerung sowie eine Schnittansicht davon,
10: eine schematische Darstellung mit eingetragenen Kräften, die aus Brems- und Antriebsmomenten entstehen,
11: eine erfindungsgemäße Achsaufhängung an einer nicht angetriebenen tief gekröpften Achsbrücke in Front- und Perspektivansicht, und
12: eine erfindungsgemäße Achsaufhängung einer nicht angetriebenen tief gekröpften Achse in einer Ansicht von oben und einer Perspektivansicht mit zwei Pendelstützen und unteren Schräglenkern.
1 zeigt eine Achsaufhängung aus dem Stand der Technik. Man erkennt die oberen Schräglenker 13 in verschiedenen Anbauwinkeln. Dabei verlaufen die Schräglenker 13 von der äußeren Seite der Achse 3 zu einem inneren Anlenkpunkt am Fahrzeugrahmen (nicht dargestellt). Die untere Begrenzung für den Fahrzeugrahmen ist von der Position der Schräglenker 13 abhängig. Diese weisen einen gewissen Höhenabstand zu der Achsbrücke 3 auf, um die Kräfte in den Schräglenkern 13 beherrschbar zu halten. Um ein Drehmoment der Achsbrücke 3 in den Fahrzeugrahmen (nicht dargestellt) zu kontrollieren, ist der vertikale Abstand der unteren Längslenker 10 zu den oberen Schräglenkern 13 wesentlich. Da die Bodenfreiheit bei einem Fahrzeug, insbesondere einem All-Terrain- oder Mobilkran von großer Wichtigkeit ist, und diese von der Lage der unteren Längslenker 10 abhängt, werden die oberen Schräglenker 13 typischerweise relativ hoch angeordnet. Dies ist jedoch ursächlich dafür, dass die Unterseite des Fahrzeugrahmens einen gewissen Abstand zu der Achsbrücke 3 aufweisen muss. Die Achsbrücke 3 weist an ihren Enden in Längsrichtung jeweils Radträger 4 auf. Darüber hinaus stehen mit der Achsbrücke 3 Dämpfungselemente 14, typischerweise in Form von Federbeinen, in Verbindung, um ein Einfedern der Achsbrücke 3 in Richtung des Fahrzeugrahmens zu ermöglichen. Da die Längs- und Querkräfte, die auf die Achsbrücke 3 wirken, durch die unteren Längslenker 10 und die oberen Schräglenker 13 aufgenommen werden, können diese Dämpfungselemente 13 relativ dünn ausgeführt werden.
2 zeigt ebenfalls eine aus dem Stand der Technik bekannte Achsaufhängung, wobei im Unterschied zu der in 1 dargestellten Achsaufhängung die oberen Schräglenker 13 von einem Anlenkpunkt im Bereich der Mitte der Achsbrücke 3 zu einem äußeren Anlenkpunkt am Fahrzeugrahmen (nicht dargestellt) verlaufen.
3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Achsaufhängung. Gemäß der Erfindung soll die Funktion der oberen Schräglenker 13 aus dem Stand der Technik von Bauteilen übernommen werden, die es dem Fahrzeugrahmen erlauben, mehr Raum in Richtung der Achsbrücke 3 einzunehmen. Dies gelingt mit der Pendelstütze 5 und dem Querlenker 11, der auch als Panhardstab bekannt ist. Dadurch ist es möglich, das untere Ende des Fahrzeugrahmens weiter in Richtung der dem Fahrzeugrahmen zugewandten Seite der Achsbrücke 3 abzusenken, wobei hierzu lediglich eine kleine Öffnung im Unerboden des Fahrzeugrahmens vonnöten ist, durch die die Pendelstütze 5 dringt. Insgesamt lässt sich der Fahrzeugrahmen vergrößern und besser ausnutzen. Vorzugsweise könnte man für die erforderliche Öffnung im Untergurt des Fahrzeugrahmens eine bereits vorhandene Montageöffnung, die beispielsweise zum Montieren von innenliegenden Bauteilen wie der Gelenkwelle oder Ähnlichem bereits vorhanden ist, nutzen.
Die Längslenker 10 sind dabei wie im Stand der Technik über Gelenkstellen 102 bzw. Lagerstellen 102 mit dem Fahrzeugrahmen und der Achsbrücke 3 befestigt. Selbiges gilt für den in der 3 als Panhardstab ausgeführten Querlenker 11, der über eine Gelenkstelle 112 mit der Achsbrücke 3 und über eine andere Gelenkstelle 112 mit dem Fahrzeugrahmen (nicht dargestellt) in Verbindung steht.
Die Pendelstütze 5 ist dabei an der Achsbrücke 3 mit Hilfe eines Schwenklagers 6 angeordnet. Das Schwenklager 6 besitzt dabei eine Schwenkachse, die im Wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugrahmens orientiert ist. Die Pendelstütze 5 wird in einem Pendellager 7 aufgenommen, das fest mit dem Fahrzeugrahmen in Verbindung steht.
4 zeigt die erfindungsgemäße Achsaufhängung nach 3 aus einem anderen Blickwinkel. Ferner Ist nun auch der Fahrzeugrahmen 2 in die Figur eingezeichnet, um ein Zusammenwirken der einzelnen Bauteile mit dem Fahrzeugrahmen 2 zu visualisieren. Dabei zeigt die Darstellung dieser Figur einen voll eingefederten Zustand, in dem die Dämpfungselemente 14 einen maximal zusammengeschobenen Zustand aufweisen. Die Unterseite 9 des Fahrzeugrahmens 2 weist eine Öffnung 8 auf, durch den die Pendelstütze 5 hindurchstößt. In dem maximal eingefederten Zustand stößt nicht nur die Pendelstütze 5 durch die Öffnung 8 sondern es können auch Teile der Achsbrücke 3 und das Schwenklager 6 in das Innere des Fahrzeugrahmens 2 eingeführt werden.
5 zeigt einen ausgefederten Zustand der erfindungsgemäßen Achsaufhängung, anhand dessen man erkennt, dass die Pendelstütze 5 die Öffnung 8 des Unterbodens 9 des Fahrzeugrahmens 2 durchdringt. Das Pendellager 7, in dem die Pendelstütze in einem von der Achsbrücke 3 abgewandten Abschnitt aufgenommen ist, ist dabei fest mit dem Fahrzeugrahmen 2 über eine Konsole 71 verbunden. Das Pendellager 7 ermöglicht dabei eine Schwenkbewegung in allen Richtungen.
Durch diese Konstruktion ist es möglich, den Unterboden 9 des Fahrzeugrahmens 2 weiter in Richtung der oberen Seite der Achsbrücke 3 auszuführen um somit mehr Fahrzeugrahmenhöhe zu schaffen.
Anhand des Vergleichs der 4 und 5 erkennt man, dass die im inneren des Pendellagers aufgenommene Pendelstütze in ihrer Längsachse verschiebbar gelagert ist. Eine Verschiebebewegung in vertikaler Richtung der Pendelstütze ist somit möglich. Jedoch ist auch anzumerken, dass die Pendelstütze 5 schräg in Längs- oder Querrichtung eingebaut werden kann, wenn beispielsweise ein verringerter Bauraum zur Verfügung steht. Dabei ist jedoch nur der vertikale Anteil der Bewegung der Achsbrücke 3 beim Ein- und Ausfedern wesentlich.
6 zeigt einen Vergleich der erfindungsgemäßen Ausführung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik. Man erkennt, dass die Fahrzeugrahmenunterseite 9 näher an die Achsbrücke 3 heranrückt, womit mehr Fahrzeugrahmenhöhe geschaffen wird. Dies ist darin begründet, da es keine an der zur Rahmenunterseite gewandten Oberfläche der Achsbrücke 3 angeordnete Schräglenker 13 mehr gibt, sondern deren Funktion beim Einleiten eines Drehmoments, das durch Beschleunigen oder Abbremsen hervorgerufen wird, durch die Pendelstütze 5 in Verbindung mit dem Pendellager 7, das fest an dem Fahrzeugrahmen 2 befestigt ist, übernommen wird.
Dies trägt nicht nur zu einem großvolumigeren Fahrzeugrahmen bei, sondern führt auch zu geringeren Kräften, die in den Fahrzeugrahmen einzuleiten sind. Es ist nämlich für die in den Fahrzeugrahmen einzuleitende Kraft entscheidend, wie groß der Abstand in Vertikalrichtung von den unteren Lenkstangen 10 zu den oberen Lenkstangen 13 bzw. dem Pendellager 7 ist.
Wie in der 6 gesehen werden kann, ist der Abstand e nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform größer als der Abstand e' nach dem Stand der Technik. Soll nun also ein durch Abbremsen oder Beschleunigen erzeugtes Drehmoment in der Achsbrücke 3 in den Fahrzeugrahmen 2 eingeleitet werden, so sind aufgrund des längeren Hebels die in den Fahrzeugrahmen 2 einzuieitenden Kräfte geringer. Dadurch kann die Blechdicke der hierfür herangezogenen Bauteile verringert oder ein höheres Drehmoment in den Fahrzeugrahmen eingeleitet werden.
7 zeigt die Erfindung an einer nicht angetriebenen Achsbrücke 3, an der zu der dem Fahrzeugrahmen 2 zugewandten Seite das Schwenklager 6 angeordnet ist. Zudem erkennt man, dass die Schwenkachse des Schwenklagers 6 oberhalb der dem Fahrzeugrahmen 2 zugewandten Seite der Achsbrücke 3 verläuft und die Achsbrücke 3 nicht schneidet.
8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die im Wesentlichen mit der in 7 dargestellten Ausführungsform übereinstimmt. Im Unterschied dazu erkennt man, dass das Schwenklager 6 die Achsbrücke 3 teilweise umgreift, sodass die Schwenkachse 61 die Achsbrücke 3 schneidet. Diese Ausführungsform erlaubt eine kleinere Öffnung am Unterboden des Fahrzeugrahmens.
9 zeigt die Anordnung der Pendelstütze 5 mit dem Schwenklager 6 an der Achsbrücke 3. Dabei erkennt man, dass die Achsbrücke 3 aufgrund der Schwenkachse des Schwenklagers 6 nur eine seitliche Kippbewegung ausführen kann. Die Pendelstütze 5 ist dabei in dem Pendellager 7, das in der Konsole 71 aufgenommen ist, eingesteckt.
Die Schnittdarstellung zeigt die Achsbrücke 3 mit dem an einer Oberseite angeordneten Schwenklager 6. Hier erkennt man auch die Schwenkachse 61, die eine Relativbewegung der Achsbrücke 3 zu der Pendelstütze 4 zulässt. Zudem erkennt man eine Schutzvorrichtung 12, die einen Abschnitt der Pendelstütze 5 umhüllt. Beispielsweise kann diese Schutzvorrichtung 12 mindestens ein Faltenbalg sein.
Die ebenfalls dargestellte Pendellagerung 7 muss zudem gewisse Kippbewegungen der Pendelstütze 5 zulassen.
Vorzugsweise sind die Längslenker 10 bzw. 101 und die Querlenker 13 in Mittelstellung (auch Niveau genannt) horizontal angeordnet. Beim Ein- und Ausfedern der Achsbrücke 3 beschreibt der Längs- und Querlenker um deren festen Gelenkpunkte am Fahrzeugrahmen 2 Kreisbögen. Die Radien dieser Kreisbögen sind jeweils von der Länge der Lenker abhängig. Da die Pendelstütze 5 in dem Pendellager 7 zwangsgeführt ist, neigt sich die Pendelstütze beim Ein- und Ausfedern leicht in Querrichtung.
In Längsrichtung wird die Achse 3 zum festen Anlenkpunkt des Querlenkers 13 seitlich versetzt. Dabei schwenkt die Pendelstütze 5 um die Schwenkachse 61.
Es ist erforderlich, dass das Pendellager 7 diese leichten Kippbewegungen der Pendelstütze 5 mitnehmen.
10 zeigt eine schematische Darstellung mit Kräften, die aus den Brems- und Antriebsmomenten entstehen. Der Kreis steht dabei für ein Rad, das an seiner Unterseite mit einer Bodenebene in Kontakt steht. Zudem erkennt man schematisch dargestellt die Achsbrücke 3, die untere Lenkstange 10, das Schwenklager 6, die Pendelstütze 5 und das Pendellager 7. Mit einem Pfeil ist die Brems- und Antriebskraft F_Br/Antri bezeichnet, die ein gewisses Moment auf die Achsbrücke ausübt. Aufgenommen wird diese Kraft von den unteren Längslenkern 10 mit der Kraft F_U und durch das Pendellager 7 mit der Kraft F_O _. Das erzeugte Moment von der Kraft F_O und dem Hebelarm a muss über das Kräftepaar F_Lr in den beiden Lagerstellen der Schwenkachse 61 aufgenommen werden. Der Abstand d ist für die Größe des Kräftepaares bestimmend. Da der Abstand e der Längslenker 10 zu dem Pendellager 7 deutlich größer als im Stand der Technik ist (Abstand e' zwischen oberen und unteren Lenkstangen) werden bei gleicher Anordnung der unteren Längslenker 10 in vertikaler Richtung die Kräfte F_u an den unteren Längslenkern 10 deutlich geringer. Somit können kleinere Bauteile verwendet werden, sodass das Gewicht reduziert werden kann.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer nicht angetriebenen tiefliegenden Achsbrücke 3. Für die Erfindung ist es ohne Belang, ob die Achse eine gelenkte oder ungelenkte oder eine angetriebene (Portalachse) oder nicht angetriebene Achse ist.
12 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der zwei Pendelstützen 5 Verwendung finden. Dies kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn in der Mitte des Fahrzeugrahmens 2 ein Motor anzubringen ist und damit kein Platz für eine in den Fahrzeugrahmen 2 eindringende Pendelstütze 5 ist. Zudem sieht man in der Ansicht von oben (links), dass die unteren Längslenker 101 als Schräglenker ausgeführt sind, sodass der vormals verwendete Querlenker 11 nicht mehr erforderlich ist. Die Querkräfte werden dann über den unteren Schräglenker 101 aufgenommen. Bei dieser Lösung ist auch vorstellbar, dass die Pendelstützen 5 außen am Fahrzeugrahmen angebracht sind. Es ist nicht zwangsläufig erforderlich, dass die Pendelstützen 5 innerhalb des Fahrzeugrahmens angebracht sind. Demnach ist also möglich, dass die jeweilige Pendelstütze in einem Pendellager geführt ist, das an einer Außenfläche des Fahrzeugrahmens 2 befestigt ist. Dabei kann das Pendellager über eine Konsole 71 mit der Außenfläche des Fahrzeugrahmens 2 befestigt sein.
Die vertikale und horizontale Anbringung der unteren Längslenker 10 bzw. der unteren Schräglenker 101 sowie der Pendellager 7 kann frei gewählt werden. Die Abstände beeinflussen maßgebend die Längskräfte an den Lagerstellen des Pendellagers 7 mit der Kraft F_O und dem unteren Lenker F_U. Hierbei ist jedoch stets die Bodenfreiheit zu beachten. Dies gilt ebenso für den optional vorhandenen Panhardstab (Querlenker).
Dabei ist auch anzumerken, dass die Pendelstütze 5 mit dem Pendellager 7 auch bei nur einfacher Ausführung, also bei dem Vorhandensein von genau einer Pendelstütze 5, nicht zwingend in der Fahrzeugmitte oder symetrisch zu der Längsachse der Achsbrücke 3 angebracht sein muss.
Ebenso müssen bei Verwendung von zwei Pendelstützen diese nicht symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet sein.

Claims

Achsaufhängung (1) an einem Fahrzeugrahmen (2), umfassend: eine Achsbrücke (3), die in ihrer Längsrichtung quer zum Fahrzeugrahmen (2) angeordnet ist und an ihren Längsenden jeweils mit einem Radträger (4) versehen ist, gekennzeichnet durch eine Pendelstütze (5), die mit der Achsbrücke (3) über ein Schwenklager (6) in Verbindung steht und in einem an dem Fahrzeugrahmen (2) befestigten Pendellager (7) aufgenommen ist, wobei das Schwenklager (6) eine Schwenkachse aufweist, die parallel zur Längsachse des Fahrzeugrahmens (2) verläuft.
Achsaufhängung (1) nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugrahmen (2) eine Öffnung (8) in seiner Rahmenunterseite (9) aufweist, die die Pendelstütze (5) durchstößt.
Achsaufhängung (1) nach Anspruch 2, wobei das mit der Achsbrücke (3) in Verbindung stehende Schwenklager (6) und das an dem Fahrzeugrahmen (2) befestigte Pendellager (7) auf verschiedenen Seiten der Öffnung (8) der Rahmenunterseite (9) angeordnet sind.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pendellager (7) dazu ausgelegt ist, die Pendelstütze (5) entlang der Längsrichtung der Pendelstütze (5) verschiebbar aufzunehmen.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aufgrund der Verbindung der Pendelstütze (5) mit der Achsbrücke (3) über das Schwenklager (6), die Achsbrücke (3) relativ zur Pendelstütze (5) nur um eine zur Längsrichtung des Fahrzeugrahmens (2) parallele Schwenkachse (61) verschwenkbar ist.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend untere Lenkstangen (10), die mit einem ihrer Enden an der Achsbrücke (3) angelenkt sind und mit dem anderen Ende mit dem Fahrzeugrahmen (2) in Verbindung stehen, wobei vorzugsweise die unteren Lenkstangen (10) an der von dem Fahrzeugrahmen (2) abgewandten Seite angelenkt sind.
Achsaufhängung (1) nach Anspruch 6, wobei die unteren Lenkstangen (10) Längslenker oder Schräglenker (101) sind.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend mindestens einen Querlenker (11), um einen Querversatz der Achsbrücke (3) zu dem Fahrzeugrahmen (2) zu beschränken, wobei vorzugsweise der Querlenker (11) ein Panhardstab ist.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pendellager (7) für die Pendelstütze (5) eine Kugel- oder Rollenführung aufweist.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pendelstütze (5) in Längsrichtung mittig an der Achsbrücke (3) mit Hilfe des Schwenklagers (6) angeordnet ist.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schwenkachse des Schwenklagers (6) oberhalb der Achsbrücke, insbesondere in einem Bereich zwischen Fahrzeugrahmen (2) und Achsbrücke (3), verläuft oder die Achsbrücke (3) durchdringt.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Pendelstützen (5) mit ihrem zugehörigen Schwenklager (6) und Pendellager (7) vorgesehen sind, wobei die mehreren Pendelstützen (5) jeweils über ihr Schwenklager (6) an der Achsbrücke (3) angeordnet sind.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Schutzvorrichtung (12) für die Pendelstützte, die den durch das Pendellager (7) verschiebbaren Abschnitt der Pendelstütze (5) umhüllt, wobei die Schutzvorrichtung vorzugsweise mindestens ein Faltenbalg ist.
Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Achsbrücke (3) eine angetriebene oder eine nicht-angetriebene Achse ist.
Mobilkran mit einer Achsaufhängung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.