DE2455226A1 - Fahrzeug mit tandem-achsaufhaengesystem - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl. -Ing. F. Weickmann,

Dii-l.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

SAHA

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Hendrickson Manufacturing Company, 8001 West 47 Street, Lyons, Illinois 60534, V.St.A.

Fahrzeug mit Tandem-Achsaufhängesystem

Die Erfindung betrifft ein Aufhängesystem, das bevorzugte Anwendung für mit Tandemachse ausgerüstete Wohnwagen, Campingbusse u.dgl. findet.

Mit wachsender Größe und. zunehmendem Gewicht derartiger Fahrzeuge entwickelte sich ein dringendes Bedürfnis nach einem billigen, leichtgewichtigen hinteren Aufhängesystem, das in der Lage ist, die ziemlich hohen, stark außermittigen Gewichte solcher Fahrzeuge unter den verschiedensten Straßenzuständen zu tragen. Um die für Autobahnen geltenden Beschränkungen bezüglich Gewicht und Achsen zu umgehen, um eine bessere Leistung abseits der Wege vorzusehen und um eine größere Stabilität und Sicherheit zu erzielen, geht der Trend bei größeren Wohnfahrzeugen dahin, hintere Aufhängesysterne mit Tandemachse zu verwenden. Solche Tandem-Achsaufhängungen erfordern leider bisher zusätzlichen Raum in dem Fahrzeugchassis zur Unterbringung der notwendigen tragenden Teile. Da-in zunehmendem Maß Zusatzausstattungen, wie Klimaanlage, elektrische Generatoren, Druckwasserversorger, Vorratstanks u.dgl. in diesen Fahrzeugen verwendet werden, ist der Raum im Fahrzeuggehäuse oft äußeröt beschränkt, so daß bei Inanspruchnahme des Raums für das Aufhängesystem des Fahrzeugs der Fahrzeugkonstruktion schwerwiegende Beschränkungen auferlegt werden müssen. Da außerdem oft nur eine begrenzte Energie zum Ziehen solcher Fahrzeuge verfügbar ist, ist es erwünscht, daß Aufhängesysteme für solche

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Fahrzeuge leicht und bei der starken Konkurrenz auf deza Wohnfahrzeugmarkt auch rationell in der Herateilung sind.

Die Erfindung will ein neues, verbessertes Aufhängesystem für Wohnwagen, Campingbusse o.dgl. mit Tandemachse für die Hinterräder eines solchen Fahrzeugs schaffen, das leichter und in der Fabrikation billiger ist und einen möglichst kleinen Platz für die tragenden Teile im Fahrzeuggehäuse benötigt.

Die Erfindung geht aus von einem Fahrzeug mit einem'Rahmen, einer Tandem-Achsanordnung, die eine vordere Achse, ein vorderes Achsgehäuse, eine hintere Achse und ein hinteres Achsgehäuse umfaßt, und mit Mitteln zum Antreiben der vorderen Achse. Das erfindungsgemäße Tandem-Achsaufhängesystem weist folgende Teile auf: eine elastische Aufhängung, die aus zwei am Rahmen des Fahrzeugs aufgehängten Federanordnungen besteht, zwei sich in Längsrichtung erstreckende Lastverteilungsträger, die jeweils mit der zugeordneten Federanordnung derart verbunden sind, daß sie diese Federanordnung tragen, eine Befestigungseinrichtung, die eine Einpunktbefestigung zwischen dem vorderen Achsgehäuse und jedem Lastverteilungsträger solcher Art vorsieht, daß das vordere Achsgehäuse relativ zu den Lastverteilungsträgern frei drehbar ist., eine Befestigungseinrichtung, die eine Mehrpunktbefestigung zwischen dem hinteren Achsgehäuse und jedem Lastverteilungsträger vorsieht, durch welche die Winkellage des hinteren Achsgehäuses zu den Lastverteilungsträgern fixiert ist, und einen Torsionsstab, der sich zwischen dem vorderen Achsgehäuse und dem Rahmen des Fahrzeugs erstreckt und den Spielraum der Drehbewegung des vorderen Achsgehäuses zum Rahmen begrenzt.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht eines Wohnfahrzeugs, bestehend aus einem V/Όhnwagenaufsatz auf dem Kasten eines Transporters, mit einem erfindungsgemäßen Aufhängesystem für

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die hintere Tandem-Achsanordnung;

Pig·2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Tandem-Achsaufhängesystems, die dessen Anbringung am Chassis des Fahrzeugs der Fig.1 veranschaulicht; '

Pig.3 eine fragmentarische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Aufhängesystem, die dessen Anbringung am Rahmen des Fahrzeugs der Fig.1 zeigt;

Pig.4 eine Schnittansicht nach der Linie 4-4 der Fig.2 in da-.zu vergrößertem Maßstab;

Fig.5 eine Schnittansicht nach der Linie 5-5 der Fig.2 in dazu vergrößertem Maßstab;

Fig.6 eine Schnitt ansicht nach· der Linie 6-6 der Fig.2 in dazu, vergrößertem Maßstab.

Das erfindungsgemäße Aufhängesystem ist in einem Fahrzeug 10 eingebaut, das aus einem Wohnwagengehäuse 11, montiert auf dem offenen Kasten 12 eines Transporters 13, besteht. Am Vorderende ruht der Transporter auf zwei Vorderrädern 14 in Verbindung mit einem einachsigen Aufhängesystem. Am Hinterende ist er durch ein. vorderes und hinteres Radpaar 15 und 16 in Verbindung mit einem Tandem-Achsaufhängesystem, das insgesamt mit 17 bezeichnet ist, abgestützt. Das Wohnwagengehäuse 11 enthält Schlaf-, Eß- und Fahrabteile und kann entsprechend der derzeitigen Praxis Zusatzausstattungen, wie Klimaanlage, eine elektrische Generatoranlage, eine Druckwasserversorgung und einen Vorratstank haben, die entweder in dem Wohnwagengehäuse oder unter dem Kasten 12 des Transporters angebracht sind.

Wie aus den Fig.2 und 3 ersichtlich, ist das Fahrzeug 10 mit einem Rahmen 20 üblicher Bauart ausgerüstet, der sich in Längsrichtung vom Vorderende des Fahrzeugs 10 bis zu dessen Hinterende erstreckt. Der Rahmen umfaßt zwei beabstandete, in Längsrichtung sich erstreckende Seitenteile 21, die an einer oder mehreren Stellen mit einer oder mehreren Querstreben 22 verbunden sind. In der Praxis kann der Raum zwischen den Sei-

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tenteilen 21 und "besonders derjenige neben und über dem Aufhängesystem 17 und dessen Achsgehäusen zur Aufnahme von Zusatzausrüstungen des Fahrzeugs, etwa Vorratstanks, Wassertanks, Generatoren, Kompressoren usw., ausgenützt werden.

Das Tandem-Achsaufhängesystem 17 ist am Hinterende des Rahmens 20 auf beiden Seiten mittels eines vorderen und eines hinteren Bügels 25 bzw. 24 festgemacht, die in Längsrichtung voneinander beabstandet an den Seitenteilen 21 des Rahmens angeordnet sind. Da beide Seiten des hinteren Aufhängesystems gleich sind, wird nachfolgend nur eine Seite, wie sie in Fig.2 dargestellt ist, beschrieben mit dem Hinweis, daß die andere Seite in Konstruktion und Funktion mit dieser Seite identisch ist. Die Bügel 23 und 24 halten jeweils ein entgegengesetztes Ende einer elastischen Aufhängung in der Form einer Blattfederanordnung 25· Diese Anordnung kann von üblicher Gestalt und Konstruktion sein und aus einem Stapel von Blattfedern 26 aus Federstahl bestehen, die in ihrer Länge nach oben fortschreitend zunehmen. Anstelle dieser Anordnung können auch andere Arten elastischer Aufhängungen verwendet werden, beispielsweise Luftkisseneinrichtungen oder ein Stapel konzentrisch angeordneter Buchsen aus einem starren und federnden Material, wie er speziell in der US-PS 2 980 439 beschrieben ist.

TJm die Blattfederanordnung in ihrer Lage sicher festzuhalten, ist das Vorderende der obersten und längsten Blattfeder auf jeder Seite des Fahrzeugrahmens um eine als Puffer wirkende Zylinderhülse 27 (Fig.4) gewunden, die einen Teil des vorderen Bügels 23 darstellt und mit einem Bolzen 28 an Ort und Stelle gehalten wird. Das Hinterende der längsten Blattfeder drückt nach oben gegen einen nach unten gebogenen Schuh 30, der einen Teil des hinteren Bügels 24 darstellt. Ein Schraubbolzen 31 kann vorgesehen sein, um das Hinterende der Blattfeder in ihrer Lage ZVL halten, wenn das Gewicht von der Aufhängung weggenommen wird, beispielsweise wenn da.s Fahrzeug zur Wartung aufgebockt wird.

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Die vorderen und hinteren Räder 15 und 16 des Tand ein-Achsaufhängesystems 17 sind auf einer vorderen bzw. hinteren Achse 31 und 32 montiert. Die inneren Enden dieser Achsen sind in einem vorderen bzw. hinteren Achsgehäuse 33 und 34 (Fig.3) aufgenommen und in Fluchtung gehalten. Das vordere Achsgehäuse 33 nimmt ein Differentialgetriebe 35 auf, das geeignete Zahnräder zur Übertragung der Antriebskraft von einer nach vorne sich erstreckenden üblichen Antriebswelle 36 und einem Universalgelenk 37 zu den vorderen Achsen 31 auf beiden Seiten des Fahrzeugs hat.

Das Gewicht des Fahrzeugs ruht auf den Vorderrädern 14 und den hinteren Tandemrädern 15 und 16. Die Belastung an den Hinterrädern wird mit Hilfe eines Lastverteilungsträgers 40, der sich in Längsrichtung unter dem vorderen und hinteren Achsgehäuse 33 und 34 erstreckt, auf die vorderen und hinteren Räder der Tandemanordnung aufgeteilt. Das Vorderende des Trägers 40 ist an dem vorderen Achsgehäuse 33 an einem einzigen Punkt angefügt, was dem Achsgehäuse 33 einen Rotationsfreiheitsgrad relativ zum Vorderende des Trägers 40 gewährt. Das Hinterende des Trägers 40 ist mit dem hinteren Achsgehäuse 34 an zwei Punkten verbunden, so daß sich das Achsgehäuse 34 relativ zum Lastverteilungsträger nicht drehen kann.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, besteht der Lastverteilungsträger 40 aus einem hohlen Körper von rechteckigem Querschnitt, dessen Wände entsprechend den Erfordernissen der Sollast des Aufhängesystems dimensioniert sind. Die Blattfederanordnung ist in der Mitte des Lastverteilungsträgers 40 mit Hilfe eines mittig angeordneten, nach unten gekehrten U-Eisens als Sattelstütze 41 gehaltert. Die Sattelstütze ist mit dem Blattfederstapel durch vier Bolzen 42 verbunden, die sich paarweise zu beiden Seiten des Stapels aufrecht in Abständen erstrecken und durch Löcher in einer Deckplatte 43 treten, die gegen die oberste Blattfeder nach unten gezogen wird, um.so den Stapel unter Druck zu halten. Um eine gefederte Sohwenkverbindung mit dem Lastverteilungsträger 40 herzustellen, sind die. nach

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unten stehenden Beine der Sattelstütze 41 mit quer gefluchteten Bohrungen 44 an den entgegengesetzten Enden versehen und eine Zylinderbuchse 45 erstreckt sich zwischen den Beinen und verbindet die Bohrungen. Die Zylinderbuchse hat eine äußere Metallhülse 46, die die inneren Enden zweier geflanschter Stöpsel 47 und 48 aufnimmt. Wenn die Stöpsel in die Metallhülse 46 eingeschoben sind, sind sie durch ein Wellensegment 50 verbunden, das sich zwischen den Bohrungen 44 erstreckt. An den Innenflächen der Beine der Sattelstütze 41 sind zwei Sattelkappen 51 am Wellensegment 50 angebracht, um den Lastverteilungsträger davon zu beabstanden und das Wellensegment 50 in seiner Lage zu halten.

Wie Pig.6 zeigt, weist jeder Befestigungspunkt am hinteren Achsgehäuse 34 eine Grundplatte 52 in Form eines annähernd halben Rohrabschnittes auf, die über das Unterende des Achsgehäuses 34 paßt und daran festgeschweißt oder sonstwie starr befestigt ist· Von der Unterseite der Grundplatte 52 stehen in ausreichendem Seitenabstand voneinander zwei parallele Platten 53 nach unten, deren Innenflächen einen größeren Abstand voneinander haben als die Breite des Endteils des Lastverteilungsträgers 40 ist. Diese Platten sind mit zwei in Querrichtung gefluchteten Öffnungen 56 an ihren entgegengesetzten Enden versehen und zwischen diesen öffnungen sind zwei Zylinderbuchsen 58 angebracht, um eine elastische Verbindung mit dem Lastverteilungsträger herzustellen. Die Zylinderbuchsen 58 umfassen, wie aus Pig.6 ersichtlich, jeweils eine innere Metallhülse 60, eine äußere Metallhülse 61 und eine als Puffer dienende Zylinderhülse 62 aus Gummi oder einem gummiartigen Material, die zwischen der äußeren und inneren Hülse angebracht ist und an diesen in bekannter Wei3e befestigt ist. Die inneren Hülsen sind in ihrer Lage zwischen den öffnungen 56 mit Schraubbolzen 63 gesichert, die als Puffer dienenden Hülsen 62 stellen eine elastische Verbindung zwischen dem Achsgehäuse 34 und dem Lastverteilungsträger 40 her.

Der einzige Befestigungspunkt des vorderen Achsgehäuses 33

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am Lastverteilungsträger 40 verwendet eine Buchse 63, die mit den eben beschriebenen Zylinderbuchsen 58 an den Befestigungsetellen für das Achsgehäuse 34 identisch ist und deshalb nicht im Detail beschrieben wird.

Um die Vorwärts- und Rückwärtskräfte, die am Achsgehäuse 33 wirksam werden, auf den Fahrzeugrahmen 20 zu übertragen, wenn die vorderen Räder 15 der Tandemanordnung von dem Differentialgetriebe 35 angetrieben werden, ist in dem Aufhängesystem 17 ein Torsionsstab 64 eingebaut. Dieser Torsionsstab ist am einen Ende schwenkbar mit dem Achsgehäuse 33 verbunden. Hierzu sind zwei parallele, beabstandete Ösen 65 (Pig.3) auf dem Gehäuse des Differentials angebracht und ein Stift 66 ist durch diese ösen und ein Loch in einem Ende des Torsionsstabes gesteckt. Das andere Ende des Torsionsstabes 64 ist in ähnlicher Weise mit dem Rahmen 20 mittels zweier Flansche 67 an einer Querstrebe 22 und eines Sperrstiftes 68 verbunden. Diese Anordnung verhindert, daß sich das Achsgehäuse 33 unbeabsichtigt um die Anschlußstelle am Ende des Lastausgleichträgers dreht. Dadurch, daß die auf das Achsgehäuse 33 ausgeübte Kraft unmittelbar auf den Rahmen übertragen wird, nämlich über die Querstrebe 22 und den Torsionsstab 64, vermeindet man in Längsrichtung wirkende Kräfte an der Blattfederanordnung 25, wodurch eine bessere Zug- und Rangierwirkung gegeben ist.

Die Bügel 23 und 24 des Aufhängesystems 17 ermöglichen es, den Lastverteilungsträger 40 an der Außenseite der Seitenteile 21 des Rahmens anzubringen, so daß innerhalb des Fahrzeugrahmens mehr Raum zur Verfügung steht. Dadurch, daß das hintere Achsgehäuse 34 mit den Hinterenden der Lastverteilungsträger 40 über, eine Zweipunktbefestigung verbunden ist, wird verhindert, daß sich das hintere Achsgehäuse 34 beim Bremsen oder Beschleunigen dreht. Dadurch wird ein zweiter Torsionsstab mit seinem Raumbedarf und seinem zusätzlichen Gewicht innerhalb des Fahrzeugchassis überflüssig und der Bereich zwischen den Seitenteilen 21 bleibt frei für die Aufnahme von Zusatzaus-

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rüstungen, wie Vorratstanks, Wassertanks, Generatoren, Kompressoren usw.

Gegenüber dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen möglich.

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Claims (8)

Ansprüche

1. Fahrzeug mit einem Rahmen und einer Tandem-Achsanordnung, die eine vordere Achse, ein Vorderes Achsgehäuse, eine hintere Achse, ein hinteres Achsgehäuse und einen Antrieb für die vordere Achse umfaßt, gekennzeichnet durch ein Tandem-Achsaufhängesystem (17), das folgende Teile aufweist:

eine elastische Aufhängung, die aus zwei am Rahmen (20) des Fahrzeugs aufgehängten Federanordnungen (25) besteht,

zwei eich in Längsrichtung erstreckende Lastverteilungsträger (40), die jeweils mit der zugeordneten Federanordnung (25) derart verbunden sind, daß sie diese Federanordnung tragen,

eine Befestigungseinrichtung, die eine Einpunktbefestigung zwischen dem vorderen Achsgehäuse (33) und jedem Lastverteilungsträger (40) solcher Art vorsieht, daß das vordere Achsgehäuse relativ zu den Lastverteilungsträgern (40) frei drehbar ist,

eine Befestigungseinrichtung, die eine Mehrpunktbefestigung zwischen dem hinteren Achsgehäuse (34) und jedem Lastverteilungsträger (40) vorsieht, durch welche die Winkellage des hinteren Achsgehäuses zu den Lastverteilungsträgern fixiert ist, und

einen Torsionsstab (64), der sich zwischen dem vorderen Achsgehäuse (33) und dem Rahmen (20) des Fahrzeugs erstreckt und den Spielraum der Drehbewegung des vorderen Achsgehäuses zum Rahmen begrenzt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (20) des Fahrzeugs zwei in Längsrichtung sich erstreckende Seitenteile (21) aufweist und die elastische Aufhängung zwei in Längsrichtung beabstandete Bügel (23, 24)' an jedem dieser Seitenteile (21) und jeweils eine Blattfederanordnung (25), die sieh zwischen den Bügeln (23, 24) auf einer Fahrzeugseite erstreckt, wobei die Last-

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verteilungsträger (40) jeweils an der zugehörigen Blattfederanordnung zwischen den in Längsrichtung beabstandeten Bügeln (23, 24) schwenkbar befestigt sind.

3·. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die vordere Achse (31) ein Differentialgetriebe (35) umfaßt, das in dem vorderen Achsgehäuse (33) untergebracht ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen des Fahrzeugs wenigstens eine Querstrebe (22) aufweist, die sich zwischen den Seitenteilen (21) erstreckt, und daß der Torsionsstab.(64) sich zwischen dem vorderen Achsgehäuse (33) und der Querstrebe (22) erstreckt.

5· Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinricrhtung für jeden Befestigungspunkt jeweils eine innere Hülse (60), eine äussere Hülse (61) und eine dazwischen angeordnete, als Puffer wirkende Zylinderhülse (62) aufweist, die die Lastverteilungsträger (40) von den Achsgehäusen (33, 34) isolieren.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Befestigungspunkt zwei beabstandete Platten (53) angeordnet sind, die von dem betreffenden Achsgehäuse (33, 34) nach unten ragen, und daß die innere Hülse (60) an diesen Platten und die äußere Hülse (61) an dem Lastverteilungsträger (40) befestigt ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastverteilungsträger (40) mittels U-förmlgen Stützen (41) mit der zugehörigen Blattfederanordnung (25) schwenkbar verbunden sind, wobei diese Stützen in Querrichtung beabstandete Platten haben, mit denen sie die jeweilige Blattfederanordnung eingabein, und daß in den Stützen (41) und den Lastverteilungsträgern (40) gefluchtete öffnungen (44) vorgesehen sind, die jeweils eine in Querrichtung sich erstrekkende Buchse (45) aufnehmen.

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8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung sich erstreckenden Buchsen (45) jeweils eine äußere Hülse (46), die an dem Lastverteilungsträger (40) befestigt ist, zwei zylindrische Stöpsel (47, 48), die am einen Ende einen verbreiterten Flansch haben, und ein Welleneegment (50) umfassen, das sich durch die Stöpsel und in die nach unten stehenden Platten erstreckt, wobei die schmäleren Teile der Stöpsel in die beiden Enden der äußeren Hülse (46) hineinragen und die Flansche der Stöpsel die Bewegung zwischen der Stütze (41) und dem Lastverteilungsträger (40) puffern.

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