DE19615559A1

DE19615559A1 - Mittel und Verfahren zum Steuern der Aufwärtsbewegung des Rahmens bei Fahrzeug-Radaufhängungen

Info

Publication number: DE19615559A1
Application number: DE19615559A
Authority: DE
Inventors: Serge A Barlas; Michael Brannigan; Jonathan M Bunne; David H Hillman; Tjong T Lie
Original assignee: Boler Co
Current assignee: Boler Co
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-04-17
Anticipated expiration: 2016-04-20
Also published as: CA2187685C; CA2187685A1; FR2739809A1; GB2306414B; DE19615559C2; GB2306414A; MX9604811A; US5785345A; FR2739809B1; GB9621394D0

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Fahrzeug-Radauf hängungen bzw. Fahrzeugfederungen und Verbesserungen und In novationen bei denselben, und insbesondere auf Schwer lastkraftwagen bzw. Hochleistungs-Lastkraftwagen, deren Rah men an drehmomentempfindlichen hinteren Radaufhängungen bzw. Federungen federnd gehalten und aufgrund des vom Motor er zeugten Drehmoments Antriebsstrangvibrationen und dem soge nannten Radspringen ausgesetzt sind.

Aus verschiedenen Ursachen einschließlich der Verwendung von Motoren mit höherer Leistung und der Fortschritte bei der Motortechnologie ist es zu Zunahmen in der Drehmomentabgabe von Schwerlastkraftwagenmotoren gekommen. Diese Zunahmen ha ben die Probleme der Antriebsstrangvibrationen und des Rad springens verschlimmert, die bei Längslenker-Radaufhängungen bzw. Längslenker-Federungen (insbesondere Längslenker-Pneuma tikfederungen) auftreten, die inhärent drehmomentempfindlich sind, also auf das übertragene Drehmoment reagieren. Wenn ein vergrößertes Drehmoment an dem Antriebsstrang eines Last kraftwagens, der mit einer derartigen drehmomentempfindlichen Radaufhängung bzw. Federung ausgerüstet ist, z. B. während der Beschleunigung angelegt wird, bewegt sich der Rahmen des Lastkraftwagens von der Antriebsachse weg nach oben. Dieser Zustand ist im Fachgebiet als "Aufwärtsbewegung des Rahmens" oder "Rahmenanstieg" bekannt, und es wird mit diesen Begriff en auf diesen Zustand Bezug genommen. Im folgenden wird für diesen Zustand bzw. diese Bewegung vor allem der Begriff "Rahmenanstieg" verwendet.

Es hat sich herausgestellt, daß die Aufwärtsbewegung des Rah mens bzw. der Rahmenanstieg bei Fahrzeugen, insbesondere Schwerlastkraftwagen, im allgemeinen proportional zu der Stärke bzw. Heftigkeit der Antriebsstrangvibrationen und des Radspringens, die über das Kardangelenk induziert sind, pro portional ist und umgekehrt. Ferner wurde gemäß dieser Erfin dung herausgefunden, daß Mittel und Verfahren zum Verhindern oder Minimieren des Rahmenanstiegs eine Unterdrückung der Antriebsstrangvibrationen und des Radspringens zur Folge ha ben. Ferner wurde herausgefunden, daß der Rahmenanstieg durch die angemessene Verwendung von Federmitteln oder hydrauli schen Feststellmitteln unterdrückt oder minimiert werden kann, die zwischen der Antriebsachse eines Fahrzeugs und des sen Rahmen oder Chassis wirksam sind.

Die optimale Rahmenhöhe, bei der die Antriebsstrangvibratio nen minimal sind, wird als "nominelle Bodenfreiheit" oder "Leerhöhe bezeichnet. Für eine maximale Verbesserung sollte der Rahmenanstieg sofort unterdrückt werden, wenn die Rahmen höhe beginnt, über die nominelle Bodenfreiheit anzusteigen.

Allgemein angegeben ist dementsprechend eine Aufgabe der Er findung die Bereitstellung praktikabler und ökonomischer Mit tel und Verfahren zum gesteuerten Unterdrücken des Rahmenan stiegs in einem Fahrzeug und damit zur gesteuerten Unter drückung von Antriebsstrangvibrationen und Radspringen in bzw. beim Fahrzeug, die durch das von dem Motor erzeugte Drehmoment in einer drehmomentempfindlichen Radaufhängung bzw. Federung verursacht sind, mit der das Fahrzeug ausgerü stet ist.

Eine wichtige Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Feder struktur oder hydraulische Sperrstruktur in eine drehmoment empfindliche Radaufhängung bzw. Federung eines Last kraftwagens oder eines anderen Fahrzeugs einzugliedern, welche Struktur zwischen der Antriebsachse und dem Fahr zeugrahmen wirksam ist, um den Rahmenanstieg zu unterdrücken oder zu minimieren und damit die Antriebsstrangvibrationen und das Radspringen aufgrund des vom Motor erzeugten Drehmo ments gesteuert bzw. kontrolliert zu unterdrücken.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine derar tige Federstruktur in der Form einer in einen Stoßdämpfer eingebauten Rückfederungsfeder, einer Rückfederungsblattfe der, eines Stoßdämpferzugelements (insbesondere eines Stoß dämpferbandes) und einer hydropneumatischen Feder bereitzu stellen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer derartigen hydraulischen Sperrstruktur in der Form ei nes hydraulischen Zylinders mit einem Sperr- bzw. Feststell ventil.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Verfahren zum Unterdrücken von Antriebsstrangvibrationen und Radspringen in bzw. bei einem Fahrzeug, insbesondere in bzw. bei einem Schwerlastkraftwagen, das bzw. der eine drehmoment empfindliche Radaufhängung bzw. Federung aufweist, indem der Rahmenanstieg während des Betriebs des Fahrzeugs unmittelbar nach der Abweichung von der nominellen Bodenfreiheit oder Leerhöhe unterdrückt oder minimiert wird.

Zum Unterdrücken von Antriebsstrangvibrationen und Rad springen bei einem Fahrzeug wird erfindungsgemäß entsprechend Anspruch 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung (umfassend ein Rahmenanstieg-Steuermittel), entsprechend Anspruch 18 ein erfindungsgemäßes Verfahren und entsprechend Anspruch 25 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug vorgeschlagen. In den Unteransprü chen 1 bis 17 und 19 bis 24 sind vorteilhafte Ausführungsfor men der erfindungsgemäßen Einrichtung bzw. des erfindungsge mäßen Verfahrens angegeben.

Für ein vollständigeres Verständnis der Natur und des Berei ches der Erfindung sollte auf die folgende detaillierte Be schreibung der Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den anhängenden Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer drehmoment empfindlichen Längslenker-Radaufhängung eines Schwerlastkraftwagens, bei der die Erfindung ein gebaut bzw. ausgeführt ist, wobei die Rahmenseiten träger, das den Boden berührende Rad (Laufrad) auf einer Seite und die Antriebsachse gestrichelt ange deutet sind;

Fig. 2 eine seitliche, teilweise weggebrochene Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Radaufhängung;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Differentials und der An triebswelle der Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stoßdämpfers mit einer ein gebauten Feder;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer drehmomentempfindlichen Längslenker-Radaufhängung eines Schwerlastkraftwa gens, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung ausführt bzw. bei der eine zweite Ausführungsform der Erfindung eingebaut ist;

Fig. 6 ist eine Draufsicht der in Fig. 5 gezeigten Radauf hängung;

Fig. 7 ist eine Endansicht der in Fig. 5 gezeigten Radauf hängung entsprechend der durch die Pfeile 7 in Fig. 5 angegebenen Sichtrichtung;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht einer Rückfederungsfeder, die ein Teil der Radaufhängung der Fig. 5 bildet;

Fig. 9 ist eine Draufsicht der in Fig. 8 gezeigten Rück federungsfeder;

Fig. 10 eine Seitenansicht des Gummianschlags, der ein Teil der in Fig. 5 gezeigten Radaufhängung bildet;

Fig. 11 eine Draufsicht des in Fig. 10 gezeigten Gummian schlags;

Fig. 12 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die eine hydropneumatische Feder umfaßt;

Fig. 13 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die eine hydraulische Sperreinrichtung umfaßt; und

Fig. 14 eine isometrische Ansicht eines Teils der Radauf hängung 5 der Fig. 1, in der die Stoßdämpfer mit elastischen Endlosbändern ausgerüstet sind.

Es wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Eine drehmoment empfindliche Längslenker-Radaufhängung bzw. Federung ist all gemein mit 5 bezeichnet. Die Federung bzw. Radaufhängung stützt das hintere Ende eines Fahrzeugs, wie etwa ein Schwer lastkraftwagen, auf Laufrädern 6 ab, die an den entgegenge setzten Enden einer mit 7 bezeichneten Antriebsachse befestigt sind. Ein Laufrad 6 und die Antriebsachse 7 sind in Fig. 1 gestrichelt angedeutet. Der hier verwendete Begriff "Antriebsachse" bezeichnet sowohl die eigentliche Antriebs achse als auch das Antriebsachsengehäuse. Die Komponenten der Aufhängung 5 sind auf beiden Seiten des Fahrzeugs die glei chen. Der Rahmen oder das Chassis des Fahrzeugs ist durch in Längsrichtung verlaufende, auch als Seitenträger bezeichnete Rahmenelemente 8 repräsentiert.

An den Außenseiten der Seitenträger 8 sind Halterungen 10-10 geeignet angebracht, um die vorderen Enden der in der Art eines Gänsehalses geformten Haupttragelemente 11-11 aufzuneh men und zu halten, auf welche Tragelemente auch als "Z-Trä ger" Bezug genommen werden kann. Jedes Tragelement weist einen im wesentlichen horizontalen vorderen Abschnitt 12 und einen im wesentlichen horizontalen hinteren Abschnitt 13 auf. Der vordere und der hintere Abschnitt des jeweiligen Haupt tragelements 11 sind durch einen im wesentlichen vertikalen Abschnitt 14 integral (insbesondere einteilig) miteinander verbunden.

Die Haupttragelemente sind an den entgegengesetzten Enden der Antriebsachse 7 mittels eines herkömmlichen Achsbefesti gungsaufbaus befestigt, der mit 15 bezeichnet ist. Die Auf bauten 15 umfassen die üblichen umgekehrten U-Bolzen 16 oder Bügelbolzen 16, eine Bodenplatte 17 und einen Abstandsblock 18. Auf beiden Seiten ist eine Schubstrebe 20 an ihrem vor deren Ende mit dem unteren Ende der Rahmenhalterung 10 und an ihrem hinteren Ende mit dem Achsbefestigungsaufbau 15 verbun den.

Auf beiden Seiten der Aufhängung 5 ist eine Luftfeder 21 ei nes bekannten Typs an ihrer Basis 22 mittels eines Mutter- und Bolzenaufbaus 24 mit einem Basisträger 23 verschraubt. Der Basisträger 23 ist seinerseits an entgegengesetzten Enden mit gabelförmigen Platten 25 verschraubt, die an den hinteren Endabschnitten der Haupttragelemente angebracht sind. Das obere Ende jeder Luftfeder 21 ist mittels eines Winkelstücks 26 an dem benachbarten Seitenrahmenelement 8 angebracht.

Es ist ersichtlich, daß das durch die Seitenrahmenelemente 8 repräsentierte Fahrzeugchassis auf der Antriebsachse 7 und den Laufrädern 6 durch die Haupttragelemente elastisch abgestützt ist, die mit den Halterungen 10 und den Luftfedern 21 zusammenwirken. Üblicherweise werden Stoßdämpfer verwen det, um die vertikale Bewegung des Chassis oder Rahmens des Fahrzeugs, also das Ansteigen und Absinken des Chassis oder des Rahmens des Fahrzeugs bezüglich der Laufräder 6 aufgrund von Fahrbahn- und Straßenunregelmäßigkeiten zu dämpfen. In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Konstruktion sind die mit 27 bezeichneten Stoßdämpfer an ihren unteren Enden bei 28 mit den gabelförmigen Platten 5 und mit ihren oberen Enden bei 30 mit dem jeweiligen Seitenrahmenelement 8 schwenkbar verbun den. Die in der Aufhängung 5 verwendeten Stoßdämpfer 27 haben einen speziellen Aufbau dahingehend, daß sie im Inneren Fe dern 31 umfassen, die zum Unterdrücken oder Beseitigen des Rahmenanstiegs der Fahrzeugkarosserie oder des Chassis bezüg lich den Laufrädern 6 und der Antriebsachse 7 dienen. Die speziellen Stoßdämpfer 27 mit der jeweiligen inneren Feder 31 sind in Fig. 3 in genaueren Einzelheiten gezeigt.

Es wird weiter auf Fig. 1 Bezug genommen. Die gestrichelt angedeutete Antriebswelle 32 des Fahrzeugs erstreckt sich in das mit 33 bezeichnete Differentialgehäuse. Es versteht sich, daß die Antriebswelle 32 auf bekannte Art und Weise mit dem Motor des Fahrzeugs verbunden ist. Auf die Antriebswelle 32 und die zusätzlichen Verbindungen, durch die sie Leistung bzw. Kraft vom Motor empfängt, wird als "Antriebsstrang" des Fahrzeugs Bezug genommen.

Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Der Winkel α, den die An triebswelle 32 mit der Eingangswelle 34 des Differentials bildet, weist einen optimalen Wert auf, bei der die An triebsstrangvibrationen auf ein Minimum reduziert sind. Wenn eine relative Bewegung zwischen der Aufhängung 5 in Fig. 1 und dem Chassis oder dem Rahmen des Fahrzeugs auftritt, schwenkt die Aufhängung nahe zu dem Verbindungspunkt zwischen dem vorderen Ende des Haupttragelements und der Halterung 10. Wenn die durch die Antriebswelle 32 in das Differential 33 (das ein Teil der Antriebsachse 7 ist) übertragene Leistung bzw. Kraft zunimmt, besteht für die Antriebsachse 7 eine Tendenz, sich bei der Ansicht entsprechend Fig. 2 im Uhrzeigersinn zu drehen und damit zu verursachen, daß sich die Aufhängung gleichfalls im Uhrzeigersinn dreht und verur sacht, daß der Rahmen oder das Chassis relativ zu der Antriebsachse nach oben steigt. Dieses relative Drehen oder Schwenken der Aufhängung (auch als Drehmomentreaktion bezeichnet) und der sich ergebende Rahmenanstieg ändern so wohl die Schrägstellung der Antriebswelle 32 als auch der Differentialeingangswelle 34 (siehe Fig. 3), wodurch sich eine Änderung des Winkels α zwischen ihnen ergibt. Wenn dies auftritt, nehmen die Antriebsstrangvibrationen proportional zu. D.h., je größer der Rahmenanstieg, desto größer ist die Zunahme der Antriebsstrangvibrationen.

Falls Bedingungen derart auftreten, daß die Antriebsräder periodisch schlupfen und dann wieder Traktion bezüglich der Straßenoberfläche zurückgewinnen, kommt es zu Fluktuationen in dem auf die Aufhängung ausgeübten Drehmoment. Dies hat Fluktuationen im Ausmaß des Rahmenanstiegs zur Folge, was im Effekt bewirkt, daß der Rahmen auf der Aufhängung bzw. Fede rung elastisch aufprallt bzw. von dieser zurückschnellt. Die ses Aufprallen bzw. Zurückschnellen des Rahmens bewirkt in Folge, daß die Räder des Fahrzeugs auf der Straßenoberfläche elastisch aufprallen bzw. von dieser abprallen. Dieser nicht wünschenswerte Zustand ist als "Radspringen" bekannt.

Wenn der Rahmenanstieg verhindert oder zumindest minimiert wird, werden in Folge die Antriebsstrangvibrationen und das Radspringen minimiert, wenn nicht sogar eliminiert. Die opti male Rahmenhöhe liegt folglich dann vor, wenn die Antriebs strangvibrationen minimal sind. Auf diese optimale Rahmenhöhe wird als "nominelle Bodenfreiheit" oder "Leerhöhe" Bezug ge nommen. Zum gesteuerten Minimieren oder Unterdrücken des Rah menanstiegs dienen Stoßdämpfer 27 mit darin angeordneten Fe dern oder Puffern. Diese Steuerung ist am effektivsten, wenn sie eingeleitet wird, sobald der Rahmenanstieg anfängt.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen. Bei dem Stoßdämpfer 27 kann es sich um einen bekannten, kommerziellen, rohrförmigen Stoßdämpfer des hydraulischen Typs handeln, der dahingehend modifiziert wurde, daß er eine Elastomerfeder oder einen Ela stomerpuffer 31 enthält, die bzw. der die Form einer an der Kolbenstange 34 befestigten Hülse aufweist. Falls es gewünscht ist, kann die Elastomerhülse 31 durch eine aus Stahl geformte Feder ersetzt sein. Der Stoßdämpfer 27 kann zum Beispiel ein "Monroe Super Valve 1 3/4"-Stoßdämpfer oder ein gleichartiges Modell sein, welcher Stoßdämpfer modifi ziert wurde, so daß er die Feder 31 enthält.

In der Darstellung der Fig. 4 sind die Bauteile des Stoßdämp fers 27 in relativen Positionen gezeigt, an denen sie sich dann befinden, wenn die Aufhängung ihren Zustand nomineller Bodenfreiheit oder Leerhöhe einnimmt. Der Stoßdämpfer 27 ar beitet in seiner normalen Art und Weise, wenn das zugeordnete Fahrzeug auf eine Straßen- oder Fahrbahnunregelmäßigkeit trifft. Da das untere Ende der Feder 31 in enger Nähe zum Kolbenaufbau 29 angeordnet ist, wird allerdings beim Rückfe dern die Feder 31 sofort wirksam und wirkt dahingehend, den Rahmenanstieg zu verhindern. Eine Form der Feder 31 ist in dem US-Patent Nr. 5,104,101 offenbart, das am 14. April 1992 David G. Anderson und Hente Braam gewährt wurde und der Firma Miner Enterprises, Inc. übertragen wurde. Die Offenbarung dieser Patentschrift stellt ein Teil der Offenbarung dieser Anmeldung dar.

Für eine Beschreibung der zweiten Ausführungsform der Erfin dung wird nun auf die Fig. 5 bis Bezug genommen.

In Fig. 5 ist ein Abschnitt des linken Seitenträgers des Rah mens 35 gezeigt, der durch die Längslenker-Radaufhängung bzw. Pneumatikfederung (Luftfederung) 37 dieser Erfindung an einer Antriebsachse 36 befestigt ist.

Ein Haupttragelement 40 weist ein vorderes oberes Ende 41, einen mittleren Abschnitt 42 und ein hinteres unteres Ende 43 auf. Das vordere Ende 41 ist an dem Seitenträger durch eine Halterung 44 in bekannter Art und Weise angebracht, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das vor dere Ende 41 des Haupttragelements innerhalb der Halterung 44 zwischen einem Druckstück 45 und einer Rückfederungsrolle 46 gehalten.

Ein oberes Druckstück 47 klemmt das vordere Ende 50 der Rück federungsblattfeder 51 zwischen sich und der Oberseite des mittleren Abschnitts 42 des Haupttragelements sandwichartig ein, wie in Fig. 5 gezeigt. Ein auf der Oberseite des mitt leren Abschnitts 42 des Haupttragelements angebrachter zy lindrischer Paßstift 52 verläuft durch das vordere Ende 50 der Rückfederungsfeder und in das obere Druckstück 47 hinein. Das in den Fig. 8 und 9 gezeigte Loch 53 nimmt den zylindri schen Paßstift auf. Wie in Fig. 5 zu sehen, sind ein Ab standshalter 54 und ein Achssitz 55 zwischen der Oberseite der Antriebsachse 36 und der Unterseite des mittleren Ab schnitts 42 des Haupttragelements sandwichartig angeordnet. Der gesamte Aufbau wird durch ein Paar umgekehrter U-Bolzen 56 zusammengehalten, deren gebogene Abschnitte über das obere Druckstück 47 verlaufen und mit einer Achsbodenplatte 57 ge gen die Antriebsachse 36 nach oben klemmend drücken. An den Gewindeenden der U-Bolzen sind selbst sperrende Muttern 60 vorgesehen.

Eine Luftfeder 61 eines bekannten Typs ist an ihrer Basis 62 mittels eines Bolzens 64 an dem Basisträger 63 angeschraubt. Der Basisträger 63 ist seinerseits mittels Bolzen 66 und Sperrmuttern 67 an der gabelförmigen Platte 65 und dem hinte ren Ende 43 des Haupttragelements angeschraubt, wie in den Fig. 5 und 7 gezeigt. Das obere Ende der Luftfeder 61 ist durch ein Winkelstück 70 an dem Rahmen 35 befestigt, wie in den Fig. 5 und 7 gezeigt. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist ein Stoßdämpfer 71 eines bekannten, kommerziellen Typs an seinem unteren Ende mit der gabelförmigen Platte 65 und an seinem oberen Ende durch eine Halterung 72 mit dem Rahmen 35 schwenkbar verbunden.

An dem Winkelstück 70 ist ein Elastomer-Anschlag 73 ange bracht, wie in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigt, so daß dieser an der Unterseite des hinteren Endes 74 der Rückfederungsfeder angreift, wenn die Achse 36 und damit der mittlere Abschnitt 42 des Haupttragelements als eine Folge des auf die Antriebs welle und die Antriebsachse 36 ausgeübten Motordrehmoments sich bei einer Ansicht entsprechend Fig. 5 im Uhrzeigersinn vom Rahmen 35 wegdrehen oder wenn der Rahmenanstieg auftritt. Die Fig. 8 und 9 zeigen Einzelheiten und die Konfiguration der Rückfederungsfeder 51, die wie ein Gänsehals geformt ist. Die Fig. 10 und 11 zeigen Einzelheiten des Gummianschlags 73, der einen hohlgeformten Elastomerkörper 75 umfaßt, der auf einer Bodenplatte 76 mit einem eine Öffnung aufweisenden Vor sprung 77 angebracht ist.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das vordere Ende der Schubstrebe 80 an dem Rahmen 35 durch einen sich nach unten erstreckenden Gabelarm 81 an der Halterung 44 angebracht, wohingegen deren hinteres Ende an einem Gabelarm 82 am Achssitz 55 angebracht ist. Diese Anordnung wirkt der Drehung der Antriebsachse 36 im Uhrzeigersinn in Antwort auf eine Drehung der Antriebsrä der in Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn entgegen. Die Angaben "im Uhrzeigersinn" und entgegengesetzt zum Uhr zeigersinn" beziehen sich auf die Ansicht entsprechend Fig. 5.

In Fig. 12 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung schematisch gezeigt, die bei der in Fig. 1 gezeigten Federung bzw. Aufhängung anstelle der Stoßdämpfer 27-27 eingebaut sein kann. In Fig. 12 sind Hydraulikzylinder 90-90 gezeigt, die ein Gehäuse 91, einen Kolben 92 und eine Kolbenstange 93 um fassen. Unterhalb der Kolben 92 sind die Hydraulikzylinder 90 zur Atmosphäre entlüftet, und oberhalb der Kolben 92 sind die Hydraulikzylinder 90 mit Öl oder einem anderen Hydraulikfluid beaufschlagt. Die Luftkammern sind durch eine Leitung 94 ver bunden, die mit einer Entlüftungsöffnung zur Atmosphäre 95 versehen ist. Die Hydraulikkammern sind durch eine Leitung 96 miteinander verbunden, die wiederum durch eine Leitung 97 mit einem Druckspeicher 98 eines bekannten kommerziellen Typs verbunden ist, der eine hydropneumatische Feder bildet. Die Luft- und die Ölkammer des Druckspeichers 98 sind durch eine Membran 100 voneinander getrennt. Die Membran 100 wird durch eine mit einem Ventil 102 verbundene Leitung mit Luftdruck von der Luftversorgung des Lastkraftwagens beaufschlagt. Das Ventil 102 arbeitet derart, daß es die Luft zu dem Druckspei cher 98 nur dann zuführt, wenn der Rahmenanstieg aufgrund des Motordrehmoments auftritt. Der Druckspeicher 98 ist mit einer Entlüftungsöffnung 103 verbunden. Die Hydraulikzylinder 90 des in Fig. 12 gezeigten Systems arbeiten derart, daß sie eine Form von Hydraulikwiderstand liefern, wenn der Rahmen anstieg aufgrund des Motordrehmoments ausgelöst wird.

Es wird auf Fig. 13 Bezug genommen. Hier ist eine vierte Aus führungsform der Erfindung schematisch gezeigt, die anstelle der Stoßdämpfer 27-27 in die in Fig. 1 gezeigte Federung bzw. Aufhängung eingebaut sein kann. Die in Fig. 13 gezeigten Hy draulikzylinder 105 umfassen ein Gehäuse 106, einen Kolben 107 und eine Kolbenstange 108. Unterhalb der Kolben 107 sind die Hydraulikzylinder 105 mit Öl oder einem anderen Hydrau likfluid von einer gemeinsamen Leitung 110 beaufschlagt, die durch eine Leitung 111 mit dem Ölreservoir für das System 112 verbunden ist. Oberhalb der Kolben 107 sind die Hydraulikzy linder 105 ebenfalls mit Öl oder einem anderen Hydraulikfluid von einer gemeinsamen Leitung 113 beaufschlagt, die durch eine Leitung 114 mit dem Reservoir 112 verbunden ist. Ein Zweiwegeventil 115 eines bekannten kommerziellen Typs ist in der Leitung 114 angeordnet. Das Ventil 115 wird derart ange steuert, daß es den Ölfluß blockiert, wenn der Rahmenanstieg aufgrund des Motordrehmoments auftritt. Im Betrieb liefern die Hydraulikzylinder 105 eine Art hydraulische Sperrung, die die Rückfederungssteuerung unmittelbar nach der Abweichung von der nominellen Bodenfreiheit vorsieht.

In Fig. 14 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ge zeigt, bei der die Stoßdämpfer 27-27 durch kommerzielle Stoß dämpfer 116 eines bekannten kommerziellen Typs ersetzt sind. Es sind dabei längliche elastische Endlosbänder 117 um die Schwenkverbindungen 28 und 30 schleifenartig in straffem oder eng anliegendem Zustand angeordnet. Die Bänder 117 können aus einem Verbund aus Nylon oder einem anderen unelastischen Zug- bzw. Schnurmaterial und einem elastischen Material gebildet sein. Sie dienen dazu, daß das Auftreten des Rahmenanstiegs verhindert oder unterdrückt wird, wobei sie unmittelbar nach einer Abweichung von der nominellen Bodenfreiheit wirken.

Nachdem die Erfindung einschließlich ihrer gegenwärtig bevor zugten Ausführungsformen allgemein und im Detail in Verbin dung mit den Zeichnungen beschrieben wurde, werden Fachleute im Fachgebiet fähig sein, die Erfindung entweder gemäß den offenbarten Ausführungsformen oder - ohne von dem Geist und dem Bereich der anhängenden Ansprüche abzuweichen - gemäß anderer Ausführungsformen auszuführen.

Mit drehmomentempfindlichen Federungen bzw. Radaufhängungen, wie etwa Längslenker-Pneumatikfederungen bzw. Aufhängungen, ausgerüstete Fahrzeuge, insbesondere Schwerlastkraftwagen, sind für Antriebsstrangvibrationen und Radspringen aufgrund des vom Motor erzeugten Drehmoments anfällig. Gemäß dieser Erfindung können derartige Antriebsstrangvibrationen und der artiges Radspringen unterdrückt werden, indem das Auftreten einer Aufwärtsbewegung des Rahmens (Rahmenanstieg) verhindert wird. Die Unterdrückung kann dadurch bewerkstelligt werden, daß eines von mehreren Arten von Rahmenanstieg-Steuermitteln vorgesehen wird, die zwischen der Fahrzeugantriebsachse und dem Fahrzeugrahmen wirksam sind. Eine Form des Rahmenanstieg-Steu ermittels verwendet eine Rückfederungssteuerungsblattfe der auf entgegengesetzten Seiten eines Fahrzeugs. Eine andere Form verwendet Stoßdämpfer, die jeweils eine an der Kolben stange angebrachte Feder enthalten. Eine andere Form verwen det Hydraulikzylinder, bei denen jeweils die Zylinderkammer auf der Rückfederungsseite des Kolbens mit einer Quelle für unter Druck stehendes Hydraulikfluid verbunden ist, und die Zylinderkammer auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens mit der Atmosphäre in Entlüftungsverbindung steht. Eine an dere Form verwendet Hydraulikzylinder, bei denen die Zylin derkammern auf entgegengesetzten Seiten des Kolbens jeweils mit einer Hydraulikfluidquelle verbunden sind, wobei ein Ven til vorgesehen ist, das wirksam ist, den Hydraulikfluidfluß von der Kammer auf der Rückfederungsseite des Kolbens zu blockieren. Eine weitere Form verwendet ein längliches, ela stisches Endlos-Zugelement, das die Stoßdämpfer umschlingt.

Claims

1. Einrichtung für ein Fahrzeug, das aufweist:

- einen Rahmen (8; 35), der wenigstens teilweise durch eine drehmomentempfindliche Radaufhängung (5; 37) auf Laufrädern (6) abgestützt ist, welche Rad aufhängung eine mit den Laufrädern betriebsmäßig verbundene Antriebsachse (7; 36) umfaßt, und
- Antriebsstrangmittel (32, 33), die in Kraftübertra gungsbeziehung mit dem Fahrzeugmotor und der Antriebsachse (7; 36) verbunden sind,

die Einrichtung umfassend ein Rahmenanstieg-Steuermittel (31; 51; 90, 98, 102; 105, 112, 115; 117), das zwischen der Antriebsachse (7; 36) und dem Fahrzeugrahmen (8; 35) wirksam ist und beim Rückfedern den Rahmenanstieg auf grund des Motordrehmoments begrenzt und hierdurch Antriebsstrangvibrationen und Radspringen aufgrund des vom Motor erzeugten Drehmoments unterdrückt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenanstieg-Steuermittel in der Form von Federmit teln (31; 51) vorliegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung (5; 37) eine dreh momentempfindliche Längslenker-Radaufhängung ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenanstieg-Steuermittel beim Rückfedern unmittelbar nach Abweichung von der nominel len Bodenfreiheit des Fahrzeugs wirksam ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung (5) zu sätzlich auf jeder Querseite des Fahrzeugs umfaßt:

a) ein sich in Längsrichtung erstreckendes Haupt tragelement (11) in Form einer Blattfeder mit einem oberen Ende (12), einem unteren Ende (13) und einem integralen Zwischenabschnitt, der einen sich von dem oberen Ende erstreckenden, im wesentlichen ho rizontalen Teil und einen sich von dem unteren Ende nach oben erstreckenden, im wesentlichen vertikalen Teil (14) aufweist,
b) Mittel (10) zum Anbringen des entfernten Endes des oberen Endes (12) in Tragbeziehung mit dem Fahr zeugrahmen (8),
c) eine an dem unteren Ende (13) befestigte, hochste hende Luftfeder (21),
d) Mittel (26) zum Anbringen des oberen Endes der Luftfeder (21) in Tragbeziehung mit dem Fahrzeug rahmen (8), und
e) Mittel (15) zum Befestigen, insbesondere Festklemm en, des benachbarten Endes der Antriebsachse (7) an dem im wesentlichen horizontalen Teil des Zwischen abschnitts (14);

wobei das Rahmenanstieg-Steuermittel einen Stoßdämpfer (27) umfaßt, in den eine an der Kolbenstange (34) ange brachte Feder (31) eingebaut ist, die beim Rückfedern unmittelbar nach einer Abweichung von der nominellen Bodenfreiheit des Fahrzeugs wirksam ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5 angegeben, dadurch gekenn zeichnet, daß die Radaufhängung (5) eine drehmomentemp findliche Längslenker-Radaufhängung ist und das obere Ende (12) des Haupttragelements (11) das vordere Ende und das untere Ende (13) das hintere Ende ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Elastomerhülse (31) ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Stahldruckfeder ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung (37) zusätzlich auf jeder Querseite des Fahrzeugs umfaßt:

a) ein sich in Längsrichtung erstreckendes Haupt tragelement (46) in Form einer Blattfeder mit einem oberen Ende (41), einem unteren Ende (43) und einem integralen Zwischenabschnitt (42), der einen sich von dem oberen Ende erstreckenden, im wesentlichen horizontalen Teil und einen sich von dem unteren Ende nach oben erstreckenden, im wesentlichen ver tikalen Teil aufweist,
b) Mittel (44) zum Anbringen des entfernten Endes des oberen Endes (41) in Tragbeziehung mit dem Fahr zeugrahmen (35),
c) eine an dem unteren Ende (43) befestigte, hochste hende Luftfeder (61),
d) Mittel (70) zum Anbringen des oberen Endes der Luftfeder (61) in Tragbeziehung mit dem Fahrzeug rahmen (35), und
e) Mittel (56, 57) zum Befestigen, insbesondere Fest klemmen, des benachbarten Endes der Antriebsachse
(36) an dem im wesentlichen horizontalen Teil des Zwischenabschnitts (42);

wobei das Rahmenanstieg-Steuermittel eine Rück federungssteuerungsblattfeder (51) umfaßt, deren eines Ende (50) durch die Achsbefestigungsmittel (56, 57) an dem im wesentlichen horizontalen Teil des Zwischenab schnitts (42) befestigt, insbesondere festgeklemmt ist und deren entgegengesetztes Ende (74) sich im Abstand über dem oberen Ende eines Anschlags (73) erstreckt, der an dem Rahmen (35) an einer derartigen Position ange bracht ist, daß er während Rückfederungszuständen in abstützendem Eingriff mit der Unterseite des entgegen gesetzten Endes (74) der Rückfederungssteuerungsblatt feder (51) steht.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung (37) eine drehmomentempfindliche Längslenker-Radaufhängung ist und das obere Ende (41) des Haupttragelements (46) das vordere Ende und das un tere Ende (43) das hintere Ende ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rückfederungssteuerungsblattfeder (51) in der Art eines Gänsehalses geformt ist und das eine Ende (50) ein vorderes unteres Ende und das entgegenge setzte Ende (74) ein oberes hinteres Ende ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung zusätzlich auf jeder Querseite des Fahrzeugs umfaßt:

a) ein sich in Längsrichtung erstreckendes Haupt tragelement in Form einer Blattfeder mit einem obe ren Ende, einem unteren Ende und einem integralen zwischenabschnitt, der einen sich von dem oberen Ende erstreckenden, im wesentlichen horizontalen Teil und einen sich von dem unteren Ende nach oben erstreckenden, im wesentlichen vertikalen Teil auf weist,
b) Mittel zum Anbringen des entfernten Endes des vor deren oberen Endes in Tragbeziehung mit dem Fahr zeugrahmen,
c) eine an dem hinteren unteren Ende befestigte, hoch stehende Luftfeder,
d) Mittel zum Anbringen des oberen Endes der Luftfeder in Tragbeziehung mit dem Fahrzeugrahmen, und
e) Mittel zum Befestigen, insbesondere Festklemmen, des benachbarten Endes der Antriebsachse an dem im wesentlichen horizontalen Teil des Zwischenab schnitts;

wobei das Rahmenanstieg-Steuermittel einen Hydraulikzy linder (90) und eine Quelle unter Druck stehenden Hydraulikfluids umfaßt, wobei die Quelle mit der Kammer des Hydraulikzylinders auf der Rückfederungsseite des Kolbens (92) verbunden ist und Belüftungsluft (95) mit der Kammer des Hydraulikzylinders (90) auf der entgegen gesetzten Seite des Kolbens (92) verbunden ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung eine drehmomentempfindliche Längslenker-Radaufhängung ist und das obere Ende des Haupttragelements das vordere Ende und das untere Ende das hintere Ende ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung zusätzlich auf jeder Querseite des Fahrzeugs umfaßt:

a) ein sich in Längsrichtung erstreckendes Haupt tragelement in Form einer Blattfeder mit einem obe ren Ende, einem unteren Ende und einem integralen Zwischenabschnitt, der einen sich von dem vorderen oberen Ende erstreckenden, im wesentlichen horizon talen Teil und einen sich von dem unteren Ende nach oben erstreckenden, im wesentlichen vertikalen Teil aufweist,
b) Mittel zum Anbringen des entfernten Endes des obe ren Endes in Tragbeziehung mit dem Fahrzeugrahmen,
c) eine an dem unteren Ende befestigte, hochstehende Luftfeder,
d) Mittel zum Anbringen des oberen Endes der Luftfeder in Tragbeziehung mit dem Fahrzeugrahmen, und
e) Mittel zum Befestigen, insbesondere Festklemmen, des benachbarten Endes der Antriebsachse an dem im wesentlichen horizontalen Teil des Zwischenab schnitts;

wobei das Rahmenanstieg-Steuermittel einen Hydraulikzy linder (105), eine Hydraulikfluidquelle (112), die mit den Kammern des Hydraulikzylinders (105) auf beiden Sei ten des Kolbens (107) verbunden ist, und ein Ventilmit tel (115) umfaßt, das den Hydraulikfluidfluß von der Kammer auf der Rückfederungsseite des Kolbens (107) blockiert, wenn aufgrund des Motordrehmoments ein Rah menanstieg auftritt.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung eine drehmomentempfindliche Längslenker-Radaufhängung ist und das obere Ende des Haupttragelements das vordere Ende und das untere Ende das hintere Ende ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung zusätzlich auf jeder Querseite des Fahrzeugs umfaßt:

a) ein sich in Längsrichtung erstreckendes Haupt tragelement in Form einer Blattfeder mit einem obe ren Ende, einem unteren Ende und einem integralen Zwischenabschnitt, der einen sich von dem oberen Ende erstreckenden, im wesentlichen horizontalen Teil und einen sich von dem unteren Ende nach oben erstreckenden, im wesentlichen vertikalen Teil auf weist,
b) Mittel zum Anbringen des entfernten Endes des obe ren Endes in Tragbeziehung mit dem Fahrzeugrahmen,
c) eine an dem hinteren unteren Ende befestigte, hoch stehende Luftfeder,
d) Mittel zum Anbringen des oberen Endes der Luftfeder in Tragbeziehung mit dem Fahrzeugrahmen, und
e) Mittel zum Befestigen, insbesondere Festklemmen, des benachbarten Endes der Antriebsachse an dem im wesentlichen horizontalen Teil des Zwischenab schnitts;

wobei das Rahmenanstieg-Steuermittel ein längliches ela stisches Zugelement, insbesondere Endlosband (117) um faßt.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung eine drehmomentempfindliche Längslenker-Radaufhängung ist und das obere Ende des Haupttragelements das vordere Ende und das untere Ende das hintere Ende ist.

18. Verfahren zum Unterdrücken von Antriebsstrangvibrationen und Radspringen bei einem Fahrzeug, welches Fahrzeug aufweist:

- einen Rahmen (8; 35), der teilweise durch eine drehmomentempfindliche Radaufhängung (5; 37) auf Laufrädern (6) abgestützt ist, welche Radaufhängung eine mit den Laufrädern betriebsmäßig verbundene Antriebsachse (7; 36) umfaßt, und
- Antriebsstrangmittel (32, 33), die in Kraftübertra gungsbeziehung mit dem Fahrzeugmotor und der Antriebsachse (7; 36) verbunden sind, welches Verfahren den Schritt des Minimierens des Rah menanstiegs umfaßt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung (5) jeweils einen Stoßdämpfer (27) auf beiden Seiten des Fahrzeugs umfaßt und der Schritt des Minimierens des Rahmenanstiegs dadurch erreicht wird, daß eine Elastomerhülse (31) an der Kolbenstange (34) jedes Stoßdämpfers (27) derart angeordnet wird, daß sie dem Rückfedern Widerstand entgegensetzt.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blattfeder (51) zwischen der Radaufhängung (37) und dem Rahmen (35) derart eingefügt ist, daß sie das Rück federn dämpft und minimiert.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (73) zwischen der Blattfeder (51) und dem Rahmen (35) eingefügt ist.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung jeweils einen Hydraulikzylinder (90) auf beiden Seiten des Fahrzeugs umfaßt und das Verfahren den Schritt des Unterdrucksetzens der Rückfederungsseite des Kolbens (92) jedes Hydraulikzylinders (90) mit Hy draulikfluid und des Lüftens der anderen Seite zur Atmo sphäre umfaßt.

23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung jeweils einen Hydraulikzylinder (105) auf beiden Seiten des Fahrzeugs umfaßt und das Verfahren den Schritt des Zuführens von Hydraulikfluid zu entge gengesetzten Seiten des Kolbens (107) in jedem Hydrau likzylinder (105) umfaßt.

24. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung jeweils einen Stoßdämpfer (116) auf beiden Seiten des Fahrzeugs umfaßt und die Verlängerung jedes Stoßdämpfers beim Rückfedern durch Umschlingen jedes Stoßdämpfers in dessen Längsrichtung mit einem länglichen elastischen Zugelement, insbesondere Band (117) gehemmt wird.

25. Fahrzeug, das aufweist:

- einen Rahmen (8; 35), der wenigstens teilweise durch eine drehmomentempfindliche Radaufhängung (5; 37) auf Laufrädern (6) abgestützt ist, welche Rad aufhängung eine mit den Laufrädern betriebsmäßig verbundene Antriebsachse (7; 36) umfaßt,
- Antriebsstrangmittel (32, 33), die in Kraftübertra gungsbeziehung mit dem Fahrzeugmotor und der Antriebsachse (7; 36) verbunden sind, und
- eine Einrichtung umfassend ein Rahmenanstieg-Steuer mittel (31; 51; 90, 98, 102; 105, 112, 115; 117), das zwischen der Antriebsachse (7; 36) und dem Fahrzeugrahmen (8; 35) wirksam ist und beim Rückfedern den Rahmenanstieg aufgrund des Motor drehmoments begrenzt und hierdurch Antriebs strangvibrationen und Radspringen aufgrund des vom Motor erzeugten Drehmoments unterdrückt,

wobei das Fahrzeug oder/und die Einrichtung vorzugsweise wenigstens ein sich auf das Fahrzeug bzw. die Einrich tung beziehendes Merkmal der vorhergehenden Ansprüche aufweist.