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Fahr erhau saufhängung für Lastkraftwagen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Fahrerhausaufhängung für Lastkraftwagen mit einenends am Fahrerhaus und
anderenends am Fahrgestellrahmen angelenkten, längsliegenden Lenkerarmen und zwischen
dem Fahrerhaus und dem Fahrgestellrahmen angeordneten Feder- und Dämpfereinheiten
sowie einem zwei Lenkerarme verbindenden, querliegenden Torsionsstab-Stabilisator.
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Fahrerhausaufhangungen für Lastkraftwagen der eingangs genannten
Art sind erforderlich, da die Radaufhängungen von Lastkraftwagen tber Feder- und
Dämpfereinheiten mit hohen Federkonstanten bzw DSmpfungskonstanten gegenüber dem
Fahrgestellrahmen abgestützt sind, um die erhebliche Nutzlast eines Lastkraftwagens
entsprechend aufnehmen zu können. Die Feder- und Dämpfereinheiten mit hoher Federkonstante
und hoher Dampfungskonstante können jedoch Fahrbahnunebenheiten und Schwingungen
nur in sehr begrenztem Maße absorbieren. Daher wurden Feder- und Dämpfereinheiten
mit einer
niedrigeren Federkonstante bzw Dämpfungskonstante zwischen
dem Fahrerhaus und dem Fahrgestellrahmen angeordnet, um den Fahrkomfort für den
Fahrer zu erhöhen und dadurch die Gefahr einer vorzeitigen Ermüdung zu vermeiden.
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Bei bekannten Fahrerhausaufhängungen der eingangs genannten Art wurden
als Federeinheiten Schrauben- oder Blattfedern bzw Gummifeder elemente ver -wendet,
die zum Teil die Führungs- und Dampfungsfunktion für das Fahrerhaus mit übernehmen
mußten. Dementsprechend mußten diese Federeinheiten nicht zu geringe Federkonstanten
aufweisen, um unerwUnschte Nick- und Schaukelbewegungen des Fahrerhauses zu vermeiden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fahrerhausaufhangung
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß den Fahrkomfort verbessernde
Federeinheiten mit geringer Federkonstante angeordnet werden können, ohne daß hierdurch
unerwünschte Nick- und Schaukelbewegungen des Fahrerhauses in Kauf genommen werden
messen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Fahrerhausaufhängung
der eingangs genannten Art die in den Patentansprüchen aufgezeigten Merkmale aufweist.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung von pneumatisch regulierbaren
Luftfedern in Verbindung mit hydraulischen Stoßdämpfern mit Druck- und Zuganschlägen
wird eine weiche, komfortable Aufhängung des Fahrerhauses ermöglicht, ohne daß hierdurch
übermäßige Nick- und Schaukelbewegungen auftreten.
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Durch eine besondere Anordnung der vorgesehenen Lenkerarme kann das
Auftreten von Nickbewegungen des Fahrerhauses beim Anfahren und Bremsen noch weiter
verringert werden. Durch die Anordnung von die Luftfedern regulierenden Nivellierventilen
kann auch bei unterschiedlicher Besetzung des
Fahrerhauses ein gleichbleibender
Abstand des Fahrerhauses gegenüber dem Fahrgestellrahmen eingehalten werden. Die
Anordnung der Lenkerarme sowie der Feder- und Dämpfereinheiten kann hierbei so erfolgen,
daß das Fahrerhaus zur Erleichterung des Zugangs zum Verbrennungsmotor zu Wartung
zwecken nach vorne kippbar ist.
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Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines kippbaren Fahrerhauses mit einer
Fahrerhausaufhängung gemäß der Erfindung.
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Fig. zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1., aus dem
im wesentlichen die vordere Fahrerhausaufhängung zu ersehen ist.
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Fig. 3 zeigt eine Rückansicht, aus der im wesentlichen die hintere
Fahrerhausaufhängung zu er sehen ist.
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Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht ähnlich Fig. 1, jedoch bei nach vorn
gekipptem Fahrerhaus.
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Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der hydraulischen Einrichtungen
zum Verriegeln und zum Kippen des Fahrerhauses.
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Fig. 6 zeigt ein Leitungsschema der pneumatischen Einrichtungen zum
Beaufschlagen und Steuern der Luftfedern.
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In Fig. 1 ist ein Fahrgestellrahmen eines Lastkraftwagens mit 10 bezeichnet,
der über eine nicht gezeigte Radaufhängung an einem in Strich-Punkt-Linien angedeuteten
Fahrzeugrad 12 abgestützt ist. Ein Fahrerhaus 14 ist über eine
Fahrerhausaufhängung,
die nachfolgend beschrieben wird, am Fahrgestellrahmen 10 abgestützt. Der in Fig.
1 gezeigte Lastkraftwagen ist hierbei als Frontlenker aüsgebildét, bei dem der Verbrennungsmotor
unterhalb des Fahrerhauses angeordnet ist, so daß dieses um den Zugang zum Verbrennungsmotor
zur Wartung zu erleichtern nach vorne kippbar ausgeführt ist.
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Das Fahrerhaus 14 weist eine im wesentlichen quaderförmige Gestalt
auf und ist vorne über linke und rechte, 1Ctngsliegende Lenkerarme 20 und 22 an
linken und rechten Längsträgern 16 und 18 des Fahrgestellrahmens 10 abgestützt.
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Das Fahrerhaus 14 weist hierbei linke und rechte Längsträger 24 und
25 auf, an denen sich nach unten erstreckende linke und rechte Konsolen 26 und 27
befestigt sind. Eine Zugstange 28 erstreckt sich zwischen den Konsolen 26 und 27.
Linke und rechte Schwenkbüchsen 30 und 31 sind benachbart den Konsolen 26 und 27
an der Zugstange 28 angeordnet. Ein rohrförmiger TorsionSstab-Stabilisator 32 liegt
konzentrisch zur Zugstange 28 und ist mit seinen Enden in den linken und rechten
Schwenkbüchsen 30 und 31 schwenkbar gelagert. Die vorderen Enden der linken und
rechten Lenkerarme 20 und 22 sind hierbei mit den äußeren Enden des rohrförmigen
Drehstabstabilisators 32 fest verbunden.
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Die Schwenkbüchsen 30 und 31 bilden somit die Schwenkverbindung der
Lenkerarme 20 und 22 an den Konsolen 26 und 27.
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Eine nach oben ragende Konsole 34 ist seitlich am linken Längsträger
16 befestigt. Das hintere Ende des Lenkerarmes 20 ist an der Konsole 34 über eine
elastische Schwenkbüchse 36 schwenkbar gelagert. In ähnlicher Weise ist eine nach
oben ragende Konsole am rechten Längsträger 18 befestigt. Das hintere Ende des Lenkerarmes
22 ist an der Konsole über eine elastische Schwenkbüchse schwenkbar gelagert.
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Linke und rechte Luftfedern 38 und 39 sind zwischen den linken und
rechten
Lenkerarmen 20 und 22 und dem Fahrgestellrahmen 10 angeordnet.
Eine Konsole 40 ist hierzu seitlich am linken Längsträger 16 befestigt und stützt
das untere Ende der Luftfeder 38 ab. Das obere Ende der Luftfeder 38 ist mit dem
Hebelarm 20 verbunden. In ähnlicher Weise ist eine Konsole 42 seitlich am rechten
Längstrdlger 18 befestigt und stützt das untere Ende der Luftfeder 39 ab. Das obere
Ende der Luftfeder 39 ist mit dem Lenkerarm 22 verbunden.
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Linke und rechte vordere Teleskopstoßdämpfer 44 und 45 sind mit ihren
unteren Enden an den linken und rechten Längsträgern 16 und 18 und mit ihren oberen
Enden an den Lenkerarmen 20 und 22 angelenkt. Die Stoßdämpfer 44 und 45 sind als
hydraulische Stoßdämpfer ausgebildet und so ausgelegt, daß sie Nick- und Schaukelbewegungen
des Fahrerhauses 14 gegenüber dem Fahrgestellrahmen 10 abdampfen, Die Stoßdämpfer
44 und 45 sind hierbei mit integrierten Druck- und Zuganschlägen versehen, die extreme
vertikaleBewegungen des Fahrerhauses 14 gegenüber dem Fahrgestellrahmen 10 begrenzen.
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Linke und rechte hydraulische Arbeitszylinder 46 und 47 sind mit ihren
vorderen Kolbenstangenenden an den Konsolen 26 und 27 des Fahrerhauses 14 und mit
ihren hinteren Zylinderenden an den Konsolen 34 des Fahrgestellrahmens 10 angelenkt.
Die Arbeitszylinder 46 und 47 sind hierbei parallel zu den vorderen Lenkerarmen
20 und 22 angeordnet. Die Arbeitszylinder 46 und 47 sind hierbei sowohl an ihren
vorderen Kolbenstangenenden als auch an ihren hinteren Zylinderenden über einfache
Schwenkbolzen mit den Konsolen 26 und 27 bzw 34 verbunden. Die Arbeitszylinder 46
und 47 können mit Druckmittel beaufschlagt werden, um das Fahrerhaus 14 um die Achse
der Schwenkbüchsen 30 und 31 nach vorne zu kippen. Die hydraulischen Einrichtungen
zum Beaufschlagen der Arbeitszylinder 46 und 47 sind in Fig. 5 gezeigt und werden
in Verbindung mit dieser noch näher beschrieben.
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Die vorderen Fahrerhausaufhängungen sind hierbei normalerweise von
sich
seitlich nach unten erstreckenden Verkleidung steilen 50 abgedeckt.
In den Figuren 1 und 4 ist der besseren Ubersichtlichkeit halber das linke Verkleidung
steil 50 entfernt.
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Die hintere Fahrerhausaufhängung besteht aus linken und rechten Lenkerarmen
48 und 49. Linke und rechte Konsolen 51 und 52 sind hErbei mit dem Fahrerhaus 14
verbunden. Die vorderen Enden der Lenkerarme 48 und 49 sind hierbei an den Konsolen
51 und 52 über elastische Schwenkbüchsen 53 schwenkbar angeordnet. Die hinteren
Enden der linken und rechten Lenkerarme 48 und 49 sind hierbei schwenkbar mit Konsolen
54 und 55 verbunden, die einen Teil einer Verriegelungseinrichtung bilden. Die Konsolen
54 und 55 sind mit den linken und rechten Längsträgern 16 und 18 über durch linke
und rechte hydraulische Betätigungseinrichtungen 57 und 58 gesteuerte Riegelhaken
60 und 61 lösbar verriegelt. Die Betätigungseinrichtungen 57 und 58 sind hierbei
an Konsolen 62 und 63 angeordnet, die seitlich an den Längsträgern 16 und 18 befestigt
sind, Die Wirkungsweise der Verriegelungseinrichtung wird nachfolgend noch näher
erläutert.
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Die hintere Fahrerhausaufhängung weist linke und rechte Luftfedern
65 und 6S auf. Die linke Luftfeder 65 stützt sich mit ihrem unteren Ende an der
Konsole 54 ab und ist mit ihrem oberen Ende mit einem Teil 64 des Fahrerhauses 14
verbunden. Die rechte Luftfeder 66 stützt sich mit ihrem unteren Ende an der Konsole
55 ab und ist mit ihrem oberen Ende mit einem Teil 67 am Fahrerhaus 14 verbunden.
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Die hintere Fahrerhausaufhängung wird durch linke und rechte Teleskopstoßdämpfer
68 und 69 vervollständigt. Die Stoßdämpfer 68 und 69 sind hierbei als hydraulische
Stoßdämpfer ausgebildet und mit ihren oberen Enden an den Teilen 64 und 67 des Fahrerhauses
14 und mit ihren unteren Enden an den Konsolen 54 und 55 angelenkt.
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Die Stoßdämpfer 68 und 69 sind so ausgelegt, daß sie Nick- und Schaukelbewegungen
des Fahrerhauses 14 gegenüber dem Fahrgestellrahmen 10 dämpfen.
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Die Stoßdämpfer 68 und 69 sind hierbei mit integrierten Druck- und
Zuganschlägen versehen, die vertikale Bewegungen des Fahrerhauses 14 gegenüber dem
Fahrgestellrahmen 10 begrenzen.
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Eine Luftdruckquelle und ein Luftdruckregulier system zum pneumatischen
Regulieren der vorderen Luftfedern 38 und 39 und der hinteren Luftfedern 65 und
66 ist in Fig. 6 gezeigt. Ein Luftdruckanschluß 71 ist mit einer Druckluftquelle
wie z. B. dem Druckluftbehälter des Druckluftbremssystems des Lastkraftwagens verbunden.
Eine Druckluftleitung 72 führt vom Druckluftanschluß 71 zu einem Drucksicherungsventil
73. Eine Druckluftleitung 74 erstreckt sich vom Drucksicherungsventil 73 zu einem
Druclduftbehälter 75. Eine Druckluftleitung 76 führt zu einem linken vorderen Nivellierventil
77, das über eine Leitung 78 mit der linken Luftfeder 38 in Verbindung steht. Die
Druckluftleitung 76 führt weiter zu einem rechten Nivellierventil 79, das über eine
Leitung 80 mit der rechten Luftfeder 39 in Verbindung steht. Eine Druckluftleitung
81 führt zu einem hinteren Nivellierventil 82, das über ein T-Stück 86 und Leitungen
83 und 84 mit den hinteren Luftfedern 65 und 66 in Verbindung steht. Die Funktionsweise
des Luftfedemngssystems nach Fig. 6 wird nachfolgend noch näher erläutert.
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In Fig. 5 sind die hydraulischen Einrichtungen zum Nach vornekippen
des Fahrerhauses 14 gezeigt, von denen einige bereits in Zusammenhang mit Fig. 4
erläutert wurden. Zusätzlich zu den Arbeitszylindern 46 und 47 und den Betätigungseinrichtungen
57 und 58 für die Verriegelungshaken 60 und 61 ist eine kleine Hydraulilpumpe 88
vorgesehen, die über einen Hebel 89 von Hand aus betätigt werden kann. Die Hydraulikpumpe
88 ist hierbei über entsprechende Druckleitungen 91 mit dem Arbeitszylinder 47 und
über ein T-Stück 92 über eine Druckleitung 93 mit dem Arbeitszylinder 46 verbunden,
wobei
von der Druckleitung 93 über T-Stücke 97 und 98 die hydraulischen
Betätigungseinrichtungen 57 und 58 beaufschlagbar sind. Die Arbeitszylinder 47 und
46 sind über Retourleitungen 90 und 96 wieder mit der Hydraulikpumpe 88 verbunden.
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Funktionsweise Während eines normalen Betriebes des Lastkraftwagens
nach Fig. 1 wird das Fahrerhaus 14 durch eine entsprechende Beaufschlagung der vorderen
Luftfedern 38 und 39 und der hinteren Luftfedern 65 und 66 mit Druckluft auf einer
gleichbleibenden Höhe gegenüber dem Fahrgestellrahmen 10 gehalten. Der Druckluftbehälter
75 für die Luftfedern kann hierbei vom Luftdruck-Bremssystem des Lastkraftwagens
versorgt werden. Das Drucksicherungsventil 73 ist hierbei dazu vorgesehen, um bei
einem eventuellen Leck im Luftfedersystem für das Fahrerhaus eine Beeinträchtigung
des Luftdruck-Bremssystems zu vermeiden. Die vorderen Nivellierventile 77 und 79
sind mit dem Luftdruckbehälter 75 verbunden. Die Nivellierventile 77 und 79 tasten
die Höhe des Fahrerhauses 14 gegenüber dem Fahrgestellrahmen 10 ab und steuern entsprechend
die Beaufschlagung der Luftfedern 38 und 39, falls sich die Höhe des Fahrerhauses
14 gegenüber dem Fahrgestellrahmen 10 durch eine Anderung der Besetzung des Fahrerhauses
ändert. Die Luftfedern 38 und 39 können hierbei von herkömmlicher Konstruktion sein
und z. B. die Nivellierventile 77 und 79 integriert enthalten.
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In ähnlicher Weise werden die Luftfedern 65 und 66 über das hintere
Nivellierventil 82 gesteuert. Das hintere Nivellierventil 82 enthält hierbei ein
Ventil, das ein Unterschreiten eines Mindestdruckes in den hinteren Luftfedern 65
und 66 verhindert.
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Bewegt sich der Lastkraftwagen über eine Fahrbahnunebenheit, so wird
die verhältnismäßig große Nutzlast über die Radaufhängung des Fahrgestellrahmens
mit
einer verhältnismäßig großen Federkonstanten abgefedert. Diese für die Nutzlast
ausreichende Abfederung und Dämpfung führt jedoch noch zu Stößen und Schwingungen,
die, würde man sie dem Fahrer des Lastkraftwagens zumuten, zu einer frühzeitigen
Ermüdung des Fahrers führen würden. Durch die erfindungsgemäße Fahr erhau saufhängung
wird das Fahrerhaus gegenüber den Stößen und Schwingungen des Fahrgestellrahmens
über die erfindungsgemäße Fahrerhausaufhängung abgefedert und gedämpft, wobei durch
die erfindungsgemäße Anordnung von Luftfedern die Abfederung des Fahrerhauses mit
einer wesentlich kleineren Federkonstante als bisher üblich erfolgen kann.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung von hydraulischen Stoßdämpfern
mit integrierten Druck- und Zuganschlägen werden übermäßige Nick- und Schaukelbewegungen
des Fahrerhauses sicher vermieden.
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Durch die besondere Anordnung der Lenkerarme, bei der sich die vorderen
und hinteren Lenkerarme von ihren Anlenkpunkten am Fahrerhaus zu ihren Anlenkpunkten
am Fahrgestellrahmen schräg nach unten und hinten erstrecken, wobei die vorderen
Lenkerarme gegenüber einer Horizontalebene einen kleineren spitzen Winkel als die
hinteren Lenkerarme einnehmen, wird ein weiteres Unterdrücken von Nickbewegungen
beim Anfahren und Bremsen des Lastkraftwagens erzielt.
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Die Funktion der hydraulischen Einrichtungen zum Nachvornekippen des
Fahrerhauses ist im wesentliche herkömmlich und muß somit hier nicht im einzelnen
erläutert werden.
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Es wird lediglich darauf hingewiesen, daß durch die Beaufschlagung
der Arbeitszylinder 46 und 47 mit Druckmittel gleichzeitig die Betätigungseinrichtungen
57 und 58 beaufschlagt werden, wodurch die Verriegelungshaken 60 und 61 die Konsolen
54 und 55 freigeben. Durch die erfindungsgemäße Anordnung
der hinteren
Luftfedern 65 und 66 sowie der Stoßdämpfer 68 und 69 zwischen den Konsolen 51 und
52 am Fahrerhaus 14 und den Konsolen 54 und 55 wird ein einfaches Nachvornekippen
des Fahrerhauses ermöglicht, ohne daß hierfür irgendwelche Befestigungen oder Anlenkungen
der Fahrerhausaufhångung am Fahrgestellrahmen gelöst werden müssen.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Arbeitszylinder 46 und 47
parallel zu den vorderen Lenkerarmen 20 und 22 wird der Vorteil erzielt, daß sich
bei Normallage des Fahrerhauses 14 eine Art Parallelogrammlenkeranordnung ergibt,
so daß die Arbeitszylinder 46 und 47 sowohl an den Konsolen am Fahrerhaus 14 als
auch an den Konsolen am Fahrgestellrahmen 10 in festgelegten Schwenkpunkten befestigt
werden können, ohne daß hierdurch die Einfederbewegungen des Fahrerhauses gegenüber
dem Fahrgestellrahmen beeinträchtigt werden.
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Die erfindungsgemäße Fahrerhausaufhängung ermöglicht einerseits eine
erhebliche Verbesserung des Fahrkomforts für den Fahrer eines Lastkraftwagens, wobei
trotz aufwendigerer Feder- und Dämpferanordnung ein zur Wartung des Verbrennungsmotors
erforderliches Nachvornekippen des Fahrer hauses auf einfache Weise möglich ist.