DE10205263A1 - Fahrerhauslagerung - Google Patents

Abstract

Fahrerhauslagerung, insbesondere für ein Haubenfahrzeug, umfassend einen Fahrzeugrahmen, der über mindestens drei Federn ein Fahrerhaus trägt, wobei in einem Frontbereich mindestens zwei Federn und in einem hinteren Endbereich des Fahrerhauses die mindestens eine weitere Feder angeordnet ist, wobei ein quer zum Fahrzeugrahmen angeordneter Stabilisator der Wankbewegung des Fahrerhauses entgegenwirkt, wobei der Stabilisator im hinteren Endbereich des Fahrerhauses verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrerhauslagerung für ein Nutzfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 28 06 247 C2 ist ein Luftfederungssystem für Fahrerhäuser von Nutzfahrzeugen bekannt, das vier Luftfedern aufweist, die das Fahrerhaus tragen. Zur Wankstabilisierung werden Zusatzluftfedern verwendet. Das Luftfederungs­ system lässt sich bei Fahrerhäusern für Haubenfahrzeuge und für Frontlenker­ fahrzeuge verwendet.

Das "Scania Fahrerhaus Modell T" verfügt über eine 4-Punkt-Luftfederlagerung in Verbindung mit einem Stabilisator. Der Stabilisator verläuft quer in einem Front­ bereich des Fahrerhauses. Dort nimmt der Motor des Fahrzeugs einen erheblichen Bauraum ein, so dass der Stabilisator in Stützen hochgelagert werden muss. Die­ se Stützen müssen verständlicherweise erhebliche Kräfte aufnehmen. Folglich sind die Stützen entsprechend schwer ausgeführt. Des weiteren wird durch den über den Motor verlaufenden Stabilisator der Zugang für Wartungs- und insbe­ sondere Reparaturarbeiten verschlechtert und die konstruktiven Freiräume für die Gestaltung des Haubenbereichs eingeschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrerhauslagerung, insbesonde­ re für ein Haubenfahrzeug zu realisieren, bei der der vorgegebene Bauraum güns­ tig ausgenutzt wird und einfache Tragelemente für die Fahrerhauslagerung einge­ setzt werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Stabilisator im hinte­ ren Endbereich des Fahrerhauses verläuft.

Die Ausgestaltung der Lagerung für den Stabilisator wird an diesem vorteilhaften Anbringungsort deutlich vereinfacht. Bei einem Haubenfahrzeug liegt der Schwerpunkt des Fahrerhauses im hinteren Bereich. Entsprechend ist die Fahrer­ hausstruktur im hinteren Bereich stärker bemessen, so dass die Krafteinleitung des Stabilisators in das Fahrerhaus günstiger ist. Des weiteren ist bei vielen Hau­ benfahrzeugen die Fahrzeugbreite im Frontbereich des Fahrerhauses kleiner als im hinteren Endbereich. Folglich kann am hinteren Endbereich ein längerer Stabilisa­ tor eingesetzt werden als im Frontbereich, was prinzipbedingt Vorteile mit sich bringt.

Um prinzipiell die bestmögliche Wankstabilisierung erreichen zu können, ist vorge­ sehen, dass die Federn außenseitig am Fahrzeugrahmen befestigt sind, und der Stabilisator länger ausgeführt ist als der außenseitige Abstand der Luftfederag­ gregate. Mit der außenseitigen Befestigung wird die Abstützwirkung der Federn positiv beeinflusst.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist das Fahrerhaus vier Luftfederaggre­ gate auf und der Stabilisator steht mit den beiden Luftfederaggregaten im Endbe­ reich der Fahrerhaus in Wirkverbindungr Dann bietet es sich insbesondere im Hinblick auf eine einfache Montage und eine geringe Bauteileanzahl an, dass das Luftfederaggregat und ein Ende des Stabilisa­ tors ein gemeinsames Anbindungslager an das Fahrerhaus aufweisen.

Alternativ oder in Kombination mit einem gemeinsamen Anbindungslager an das Fahrerhaus können ein rahmenseitiges Anbindungslager des Luftfederaggregates und eine rahmenseitige Schwenklagerung des Stabilisators eine Baueinheit bilden.

Des weiteren ist vorgesehen, dass das Luftfederaggregat und ein Schwingungs­ dämpfer zusammen ein Federbein bilden. Zur weiteren Bauraumoptimierung und Bauteilreduzierung kann ein Ventil zum Zuführen oder Ablassen von Luft für die Luftfeder direkt innerhalb des Luftfederaggregates angeordnet sein.

Um bei einem Unfall die Belastung für die Insassen des Fahrerhauses möglichst gering zu halten, ist die Befestigung des Schwingungsdämpfers als eine Sollde­ formationsstelle ausgeführt, die bei einer Belastung oberhalb einer Normalbe­ triebbelastung eine Winkelbewegung des Schwingungsdämpfers ermöglicht. Da­ durch kann sich das Fahrerhaus in Grenzen entlang der Längsachse des Fahrzeug­ rahmens verschieben und einen erheblichen Teil des Unfallstoßes abführen.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch wird die Solldeformationsstelle von einer Schelle gebildet wird, in der der Schwingungsdämpfer eingespannt ist.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Fahrerhaus mit Fahrerhauslagerung,

Fig. 2 Stabilisatoranordnung mit Luftfederaggregaten,

Fig. 3 Beispielhafte Ausführung eines Luftfederaggregates,

Fig. 4 Luftfederaggregat und Stabilisator mit gemeinsamen fahrerhausseitigen Anbindungslager,

Fig. 5 Luftfederaggregat und Stabilisator mit gemeinsamen rahmenseitigen Anbindungslager.

Die Fig. 1 zeigt in Gitterstruktur ein Fahrerhaus 1 von einem Nutzfahrzeug in der Ausführung eines Haubenfahrzeugs. Das Fahrerhaus wird von vier Luftfederag­ gregaten 3v; 3h auf einem leiterförmigen Fahrzeugrahmen 5 getragen, wobei zwei Luftfederaggregate 3v im Frontbereich und zwei Luftfederaggregate 3h im hinteren Endbereich angeordnet sind. Des weiteren wird zur Abstützung des Fah­ rerhauses gegen Wankbewegungen ein Stabilisator 7 verwendet, der im hinteren Endbereich der Fahrerhaus quer zum Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Im hinteren Endbereich kann ein vergleichsweise längerer Stabilisator eingesetzt werden, da das Fahrerhaus in vielen Fällen im Frontbereich schmaler ist und damit eine klei­ nere nutzbare Länge für den Stabilisator zur Verfügung steht.

In der Fig. 2 ist erkennbar, dass das Luftfederaggregat 3h außenseitig am Fahr­ zeugrahmen 5 befestigt ist und der Stabilisator 7 länger ausgeführt ist als der außenseitige Abstand der Luftfederaggregate 3h, um einen möglichst langen He­ belarm für den Stabilisator erreichen zu können. Des weiteren kann der Stabilisa­ tor sehr nahe am Fahrzeugrahmen befestigt werden, so dass aufwendige Lager­ böcke für den Stabilisator vermieden werden können. Der Stabilisator 7 und das Luftfederaggregat 3h verfügen über separate Anbindungs- bzw. Befestigungsla­ ger 11; 13 an das Fahrerhaus.

Das Luftfederaggregat 3v; 3h bildet mit einer Luftfeder 9 und einem zu der Luft­ feder konzentrisch angeordneten hydraulischen Schwingungsdämpfer 14, wie er beispielsweise aus der Fig. 3 bekannt ist, ein Federbein. Dabei ist mindestens eine Luftfeder 9 über einen Versorgungsanschluss mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbunden, wobei ein Steuerventil 15 als Teil der Luftfeder 9 zwi­ schengeschaltet ist. Die Versorgung erfolgt mittels eines Kompressoraggregates.

Die Luftfeder 9 weist ein Außenrohr 19 auf, auf welchem das eine Ende eines Federbalges 21 befestigt ist, während das andere Ende des Federbalges 21 auf einem Abrollrohr 23 eingespannt ist. Das Abrollrohr 23 ist durch Dichtungen 25 gegenüber einem Behälterrohr 27 abgedichtet. Ein unter Druck stehender Feder­ raum 29 wird von dem Federbalg 21 und dem Außenrohr 19 begrenzt.

Eine Kolbenstange 31, die zusammen mit dem Behälterrohr 27 Bestandteil eines Schwingungsdämpfers ist, steht in Wirkverbindung mit dem Außenrohr 19. Die Luftfeder 9 besteht damit aus zwei zueinander beweglichen Luftfederbaugrup­ pen. Eine erste Luftfederbaugruppe umfasst das Außenrohr mit der Kolbenstange und ggf. Anbauteilen, wie einem Anschlagpuffer. Zu einer zweiten Luftfederbau­ gruppe gehört das Abrollrohr 23 und das Behälterrohr 27, sowie den an diesen genannten Komponenten befestigten Teilen. Innerhalb des Abrollrohres 23 ist ein Versorgungsanschluss 33 angeordnet, der in eine Druckluftzuführleitung 35 für das Steuerventil 15 übergeht. Dabei mündet die Druckluftzuführleitung 35 im Federraum. Am Ausgang der Druckluftzuführleitung 35 in den Federraum 29 ist das Steuerventils 15 angeordnet, das die Druckluftzufuhr beeinflusst.

Das Steuerventil 15 ist als Schaltbild beispielhaft als 3/2-Wegeventil dargestellt. Man kann sich sicherlich auch ein Steuerventil vorstellen, bei dem eine Schaltstellung mit gleichzeitig blockierter Abführ- und Druckluftzufuhrleitung 35; 41 ausgeführt ist, die im Bereich der Normallage des Hubweges der Luftfeder eingenommen wird.

Das Steuerelement 37 betätigt ein Übertragungsglied 43, das wiederum ver­ schiedene Schaltstellungen des Steuerventils 15 bestimmt. An dem Steuerele­ ment ist eine Führungsbahn 39 in Form einer schiefen Ebene ausgeführt. Mit Än­ derung der Hublage des Steuerelementes 37 relativ zum Steuerventil 15 ergibt sich eine Änderung des radialen Stellweges s, ausgehend von der Führungsbahn auf das Übertragungsglied 43. Eine Rückstellfeder 45 sorgt für einen ständigen Kontakt des Übertragungsglieds 43 auf der Führungsbahn 39 und übt damit eine Stellkraft auf das Steuerventil 15 aus, wenn sich die Kolbenstange 31 der Luft­ feder in Ausfahrrichtung bewegt.

Wenn das Steuerelement 37 im Bereich der Führungsbahn 39 als Konus ausge­ führt ist, dann ist der Stellweg s für das Übertragungsglied 43 unabhängig von einer durch Vibrationen verursachten Drehbewegung des Steuerelementes 37. Man muss bei einer derartigen Ausgestaltung keinerlei Vorkehrungen für eine in Umfangsrichtung ausgerichtete Einbau- und Betriebsstellung des Steuerelemen­ tes 37 zum Steuerventil 15 treffen. Die Betätigung des Steuerelementes 37 er­ folgt durch eine Deckfläche 19a des Außenrohres 19 über die Stirnfläche 47, wobei die Führungsbahn ebenfalls eine Wirklänge aufweist, die etwa dem halben Hubweg der Luftfeder entspricht.

Die Fig. 4 zeigt eine Variante, bei der das fahrerhausseitige Anbindungslager 11 des Luftfederaggregates 3 h und das Befestigungslager 13 des Stabilisators 7 ei­ ne Baueinheit bilden. Damit wird ein erheblicher Montagevorteil erzielt. Des wei­ teren ist eine Schelle 49 erkennbar, mit der das Luftfederaggregat außenseitig am Fahrzeugrahmen 5 befestigt ist. Die Schelle ist derart ausgelegt, dass sie bei ei­ nem Unfall eine Solldeformationsstelle darstellt. Die Solldeformationsstelle lässt eine definierte Verschiebebewegung des Fahrerhauses entlang des Fahrzeugrah­ mens zu, ohne dass das Fahrerhaus von den Luftfederaggregaten getrennt wird. Der Vorteil eines Luftfederaggregates in der Ausführung eines Federbeins besteht darin, dass aufgrund der rahmenseitigen Befestigung mittels einer Schelle 49 le­ diglich Vertikalbewegungen des Fahrerhauses auftreten können.

Mit der Fig. 5 soll eine weitere vorteilhafte Kombination des Stabilisators 7 mit den hinteren Luftfederaggregaten 3h verdeutlicht werden. Ein rahmenseitiges Anbindungslager 51 für das Luftfederaggregat 3h und ein Schwenklager für den Stabilisator 7 bilden ebenfalls eine Baueinheit. Bei dieser Variante übernimmt der Stabilisator die Führung für das Fahrhaus 1. Auch hier ist das Luftfederaggregat 3 über einen winkelförmigen Träger 53 außerhalb des Fahrzeugrahmens 5 ange­ ordnet.

Claims (8)

1. Fahrerhauslagerung, insbesondere für ein Haubenfahrzeug, umfassend einen Fahrzeugrahmen, der über mindestens drei Federn ein Fahrerhaus trägt, wo­ bei in einem Frontbereich mindestens zwei Federn und in einem hinteren End­ bereich des Fahrerhauses die mindestens eine weitere Feder angeordnet ist, wobei ein quer zum Fahrzeugrahmen angeordneter Stabilisator der Wankbe­ wegung des Fahrerhauses entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (7) im hinteren Endbereich des Fahrerhauses (1) ver­ läuft.

2. Fahrerhauslagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerhaus (1) vier Luftfederaggregate (3v; 3h) aufweist und der Stabilisator (7) mit den beiden Luftfederaggregaten (3h) im hinteren Endbe­ reich des Fahrerhauses (1) in Wirkverbindung steht.

3. Fahrerhauslagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfederaggregate (3h) außenseitig am Fahrzeugrahmen (5) befes­ tigt sind und der Stabilisator (7) länger ausgeführt ist als der außenseitige Abstand der Luftfederaggregate (3h).

4. Fahrerhauslagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfederaggregat (3h) und ein Ende des Stabilisators (7) ein ge­ meinsames Anbindungslager (11; 13) an das Fahrerhaus (1) aufweisen.

5. Fahrerhauslagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein rahmenseitiges Anbindungslager (51) des Luftfederaggregates (3h) und eine rahmenseitige Schwenklagerung des Stabilisators (7) eine Baueinheit bilden.

6. Fahrerhauslagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfederaggregat (3v; 3h) und ein Schwingungsdämpfer (14) zu­ sammen ein Federbein bilden.

7. Fahrerhauslagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Schwingungsdämpfers (14) am Fahrzeugrahmen (7) als eine Solldeformationsstelle ausgeführt ist, die bei einer Belastung oberhalb einer Normalbetriebbelastung eine Winkelbewegung des Schwingungsdämp­ fers (14) ermöglicht.

8. Fahrerhauslagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Solldeformationsstelle von einer Schelle (49) gebildet wird, in der der Schwingungsdämpfer (14) eingespannt ist.