DE2622747C3 - Einzelradaufhängung für Anhänger, insbesondere Wohnwagenanhänger - Google Patents

Description

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das freie Ende des Dreieckslenkers mit der Längsschwinge über ein Torsionsfederelement und die Längsschwinge über den Gelenkhebel mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist Die Erfindung macht damit von dem ^r> Gedanken Gebrauch, beim Einfedern des Fahrzeuges das gleichzeitige Auftreten eines Drehmomentes in der Fahrzeuglängsachse zu vermeiden bzw. kleinzuhalten, so daß diesbezügliche pulsierende Kräfte an der Kupplung des Zugfahrzeuges nicht mehr oder jedenfalls to nicht mehr nachteilig spürbar sind. Es wird durch die geschickte Einschaltung der Federung zwischen Dreieckslenker und Längsschwinge eine Kraftaufteilung der Radlast erreicht, wobei ein wesentlicher Teil über den Dreieckslenker und ein ebenfalls wesentlicher ι ^r> Teil über die Schwinge in den Fahrzeugrahmen eingeleitet werden. Bei Einfederungsbewegungen entstehen somit an den beiden Krafteinleitungsstellen entgegengesetzt gerichtete Drehmomente, die sich, bei gleicher Größe vollständig, im allgemeinen jedoch J" weitgehend gegenseitig aufheben. Weiterhin ist vorteilhaft, daß eine völlig selbständige Radaufhängung entsteht, sich also die beiden Räder nicht gegenseitig nachteilig beeinflussen. Ferner ist wichtig, daß die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung zunächst 2 > einmal eine Vergrößerung des Federweges der Einfederung zuläßt indem die Kurbellänge vergrößert werden kann; diese Vergrößerung ist möglich, weil die statischen Kräfte hier an zwei Punkten mit entsprechender Kraftaufteilung auf den Fahrzeugrahmen übertra- in gen werden. Zusätzlich dazu wird durch die Anordnung des Torsionsfederelementes zwischen Dreieckslenker und Längsschwinge eine andere Zuordnung der Eigenschaften des Torsionsfederelementes zu dem Federweg ermöglicht Das Torsionsfederelement wird i^r> vergleichsweise zum Stand der Technik bei gleichem Federweg mehr gegeneinander verdreht, so daß die im Endbereich der Verdrehung vorhandene Progressivität vorteilhaft zur Wirkung kommt Die obere Grenze der Einfederung des Torsionsfederelementes wird selbst- ■·» verständlich durch einen Anschlag gestützt. Insgesamt gesehen ergibt die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung einen höheren Fahrkomfor·. eiie bassere Straßenlage und eine höhere Verkehrssicherheit.

Das Fahrzeugrad mit seinem Achsstummel kann >> entweder in bekannter Weise am Dreieckslenker oder an der Längsschwinge befestigt sein. Je nach seinem Anbringungsort ergibt sich eine unterschiedliche Geometrie und damit unterschiedliche Eigenschaften am Fahrzeugrad. ^r>'i

In bevorzugter Ausführungsform sind der Dreieckslenker und die Längsschwinge nur über das Torsionsfederelement verbunden. Dies erlaubt eine preisgünstige Herstellung bei wartungsfreier Ausbildung. Es versteht sich, daß aber auch zusätzliche Lagerungen '■"> vorgesehen sein können, wenn dies erforderlich oder erwünscht ist Das Torsionsfederelement kann als Gummifederung oder als Drehstabfederung ausgebildet sein. Es ist somit möglich, die bekannten Torsionsfederelemente einzusetzen, deren Eigenschaften bekannt sind ^Wl und die sich in der Praxis bewährt haben. Es entfällt damit die Entwicklung gesonderter Torsionsfederelemente.

In einer besonders billigen Ausführungsmöglichkeit ist der Achsstummel des Fahrzeugrades mit dem ^h"> Torsionsfederelement fluchtend angeordnet. Damit wird gleichsam nur ein Teil des Torsionsfederelementes verlängert, der dann die Funktion des Achsstummels mit übernimmt Vorteilhaftere, wenngleich auch aufwendigere Ausführungsmöglichkeiten ergeben sich, wenn der Achsstummel des Fahrzeugrades exzentrisch zu dem Torsionsfederelement angeordnet ist Damit kann insbesondere die Höhenlage des Schwerpunktes des Fahrzeuganhängers relativ zur Radachse je nach Erfordernis gesteigert werden. Darüber hinaus kann mit dieser Exzentrizität auch auf den Verlauf des Federweges der Einfederung im gewünschten Sinne Einfluß genommen werden. In bevorzugter Ausführungsform weist die Längsschwinge im wesentlichen dreieckförmigen Umriß auf und ist mit diesem vertikal angeordnet wobei die exzentrische Anordnung des Achsstummels über dem Torsionsfederelement vorgesehen ist Dies ermöglicht die Ausnutzung des größtmöglichen Federweges bei niedrig angeordnetem Aufbau. Eine niedrige Schwerpunktlage kommt der Fahrsicherheit zugute. Es ergibt sich dabei die Möglichkeit die Schwinge bei der Einfederung in den Radkasten eintauchen zu lassen oder zumindest den Anschlag der Federungsbegrenzung in Verbindung mit dem Dreieckslenker vorzusehen und diese Bauhöhe für die Exzentrizität der Anordnung des Achsstummels an der Schwinge auszunutzen. Diese Anordnung bringt noch zusätzlich die Möglichkeit, den Verlauf des Federweges S-förmig zu gestalten. Damit ist der Vorteil verbunden, daß beim Bremsen die Räder durch das Aufbaugewicht stärker belastet werden, somit weniger zum Blockieren eignen und damit eine bessere Bremsleistung ermöglichen.

In einer weiteren Ausfiihrungsform kann die Längsschwinge als eine das Torsionsfederelement unterstützende Feder, insbesondere als halbe Blattfeder, ausgebildet sein. Hierdurch wird das Torsionsfederelement teilweise entlastet und kann gewichtsmäßig leichter gebaut werden. Es ist aber auch möglich, daß das Torsionsfederelement selbst und die Längsschwinge durch eine halbe Blattfeder ersetzt sind, so daß diese dann die gesamten Fedenngskräfte aufzunehmen hat. Die Längsschwinge erhält auf diese Weise eine Doppelfunktion. Sie dient der Führung des Dreieckslenkers und übernimmt zusätzlich Federungsfunktion.

Der Dreieckslenker und die Längsschwinge weisen vorteilhaft gleiche Kurbellänge auf. Dies stellt den Idealfall dar, bei dem die Federkräfte hälftig aufgeteilt und auf den Fahrzeugrahmen übertragen werden, so daß ein Drehmoment zur Fahrzeuglängsachse überhaupt nicht auftritt Selbstverständlich kann die Kurbellänge auch differierend gewählt werden, so daß dann nur noch im Wege der Differenz ein Drehmoment auftritt, welches relativ klein ist und auch durch sonstige Maßnahmen ausgeglichen werden kann.

Die Längsschwinge kann auf der dem Achsstummel des Fahrzeugrades zugekehrten Seite des Dreieckslenkers angeordnet sein und den Achsstummel tragen. Diese Bauart gestattet eine erleichterte Montage. Der Achsstummel kann durch Schweißen mit der Schwinge verbunden werden. Es ist aber auch möglich, daß die Längsschwinge auf der dem Achsstummel des Fahrzeugrahmens abgekehrten Seite des Dreieckslenkers angeordnet ist, wobei der Dreieckslenker den Achsstummel trägt. Diese Bauart hat den Vorteil einer genaueren Führung des Rades. Die Nachgiebigkeit der Federung beeinflußt nicht die Radführung.

An dem Dreieckslenker oder der Längsschwinge kann ein rahmenseitig abgestützter Stoßdämpfer angeordnet sein, so daß der Einsatz eines Stoßdämpfers auch hier in üblicher Weise und zu bekanntem Zweck möglich ist.

Der Erfindungsgedanke wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert und im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Einzelradaufhängung, von unten gesehen,

Fig. 2 die Seitenansicht der Einzelradaufhängung gemäß Fig. 1, wobei das Rad aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen ist,

F i g. 3 eine Darstellung des Federweges und der Kräfte,

Fig.4 eine weitere Ausführungsform in einer Seitenansicht, ähnlich F i g. 2 und

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform der Einzelradaufhängung, ähnlich der Darstellung in F i g. 1.

!n F i g. 1 ist die Einzelradaufhängung dargestellt, und zwar am Beispiel der rechten Fahrzeugseite, jedoch von unten gesehen. Der Fahrzeugrahmen 1 besitzt beispielsweise einen Längsträger 2, an dem zwei Querträger 3 vorgesehen sind. Die beiden Querträger 3 können im Bereich der Einzelradaufhängung durch den einen weiteren Längsträger 4 verbunden sein.

An dem in Fahrtrichtung vorn liegenden Querträger 3 ist ein Dreieckslenker 5 über die Lager 6 und 7 schwenkbar angelenkt. Der Dreieckslenker 5 ist im wesentlichen in der durch die Längsachse 8 verlaufenden Vertikalebene schwenkbar, oder anders ausgedrückt um eine Achse, die in etwa senkrecht auf der Längsachse 8 steht Mit dem freien Ende 9 des Dreieckslenkers 5 ist eine Längsschwinge 10 verbunden. Die Verbindung wird über das Torsionsfederelement 11 hergestellt, dessen äußerer Teil im dargestellten Beispiel mit dem Dreieckslenker 5 und dessen innerer Teil mit der Längsschwinge 10 verbunden ist. Zwischen den beiden Teilen befindet sich die Gummifeder. Dies hier gezeigte Torsionsfederelement 11 ist in seiner einzelnen Ausführung nur beispielhaft zu verstehen. Das Torsionsfederelement 11 kann in bekannter Weise als Gummifeder oder aber auch als Drehstabfeder ausgebildet sein.

Die Längsschwinge 10 trägt auf ihrer Außenseite den Achsstummel 12 mit den üblichen Teilen und schließlich das Fahrzeugrad 13. Die Längsschwinge 10 ist nicht direkt an dem Querträger 3 gelagert, sondern an einem Gelenkhebel 14 angelenkt, der seinerseits über das Lager 15 mit dem Querträger 3 des Fahrzeugrahmens 1 verbunden ist.

Wie F i g. 2 erkennen läßt, ist auf dem Fahrzeugrahmen 1 mit dem Längsträger 2 und den Querträgern 3 der Fußboden 16 vorgesehen, an den sich der weitere Aufbau des Fahrzeuganhängers anschließt. Es ist die Gelenkhebellagerung erkennbar mit dem relativ kurz ausgebildeten Gelenkhebel 14, der nur einen entsprechenden Längenausgleich bei der Einfederung des Fahrzeugrades 13 zulassen muß. Die Längsschwinge 10 besitzt im wesentlichen dreieckförmige Gestalt, die sich aus den verschiedenen Anlenkpunkten ergibt und ist mit diesem dreieckförmigen Umriß im wesentlichen vertikal angeordnet, während sich der Dreieckslenker 5 im wesentlichen horizontal erstreckt

An dem Längsträger 4 befindet sich zweckmäßig ein Anschlag 17, der mit dem Dreieckslenker 5 zusammenarbeitet und dessen Einfederung begrenzt Zwischen der Längsschwinge 10 und dem Fahrzeugrahmen 1 ist ein Stoßdämpfer 18 in üblicher Weise vorgesehen.

Fig.3 zeigt die Ausbildung und Anordnung der Einzelradaufhängung mit ihrer prinzipiellen Bedeutung. Es sind nur die wesentlichen Elemente dargestellt Um die Lager 6 und 7 schwingt der Dreieckslenker 5, dessen Kurbellänge a in der praktischen Ausführung etwa doppelt so groß gewählt werden kann, wie die Kurbellänge bekannter Torsionsfederachsen. Die Kurbellänge a des Dreieckslenkers 5 entspricht etwa oder genau der Kurbellänge b der Schwinge 10. Der Achsstummel 12 befindet sich über dem Torsionsfederelement 11, welches die Längsschwinge 10 mit dem Dreieckslenker 5 verbindet Die über das Fahrzeugrad 13 bzw. den Achsstummel 12 wirkende Gesamtkraft wird somit hälftig oder annähernd hälftig auf die Lager 6,7 einerseits und das Lager 15 andererseits übertragen. Wie ersichtlich, werden die Lager 6,7 nur mit der halben Gesamtkraft belastet, während bei einer üblichen Torsionsfederachse an dieser Stelle die Gesamtkraft einwirkt. Aus diesem Unterschied ergibt sich die Möglichkeit, die Kurbellänge a des Dreieckslenkers 5. wie beschrieben, zu vergrößern. Wenn die Kurbellänge a vergrößert wird, vergrößert sich somit auch der mögliche Federweg oder die Einfederung, also der Weg, den beispielsweise der Achsstummel 12 in der Vertikalen zum Fahrzeugrahmen zurücklegen kann. Dieser Federweg 19 ist an dem Beispiel der F i g. 3 dargestellt. Er besitzt S-förmigen Verlauf, der sich aus der Bewegungsgeometrie und der exzentrischen Anordnung des Achsstummels 12 zu dem Torsionsfederelement 11 ergibt.

Beim Verschwenken des Dreieckslenkers 5 um die Lager 6,7 wird ein Winkel« zur Horizontalen gebildet. Der gleiche Winkel λ ergibt sich auch mit Bezug auf das Torsiorsfederelement 11. Ebenso schwenkt die Längsschwinge 10 um einen Differenzwinkel β zur Horizontalen. Auch dieser Winkel β wirkt sich, wie dargestellt, auf das Torsiorsfederelement 11 aus. Da die beidseitige Verschwenkung jedoch gegensinnig erfolgt, wird das Torsionsfederelement U selbst um die Summe der Winkel « und β verdreht Hieraus wird erkenntlich, daß das Torsionsfederelement 11 im Vergleich zum Stand der Technik stärker gegenseitig verdreht wird, und zwar bei vergleichsweise gleichem Einfederungsweg. Dies bedeutet, daß die Progressivität der Federkennlinie eines derartigen Torsiorsfederelementes 11, die im Endbereich der Verdrehung besonders stark ansteigt, hier in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden kann.

Durch die aufgezeigte etwa hälftige Verteilung der Kräfte, auch der pulsierend wirkenden Einfederungskräfte, werden in den Fahrzeugrahmen 1 zwei gleiche oder etwa gleiche Drehmomente in bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeuganhängers eingeleitet, die einen entgegengesetzten Drehsinn aufweisen und sich daher im Ergebnis aufheben bzw. in Differenzbildung treten. Hierauf ist es zurückzuführen, daß das »Stampfen« des Fahrzeuganhängers vermieden bzw. sehr stark vermindert wird.

Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit Dabei ist der Achsstummel 12 zentrisch zu denn Torsionsfederelement 11 angeordnet Die Längsschwinge 10 ist hier als halbe Blattfeder 20 ausgebildet, die übei ein bekanntes Federlager 21 an dem Gelenkhebel 14 angreift Auf diese Weise übernimmt die halbe Blattfeder 20 neben der Aufgabe, den Dreieckslenker 5 an seinem freien Ende zu führen, auch noch Federungs funktion, und zwar zusätzlich zu dem Torsionsfederelement 11.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.5 ist di« Längsschwinge 10 auf der Innenseite vorgesehen, alsc auf der dem Fahrzeugrad 13 abgekehrten Seite de; Dreieckslenkers 5. Der Dreieckslenker 5 trägt hierbe den Achsstummel 12 mit dem Fahrzeugrad 13. Neben den beiden in Fig. 1 und Fig.5 gezeigten Möglichkei-

ten der gegenseitigen Anordnung von Längsschwinge 10 und Dreieckslenker 5 sind noch weitere Ausführungsmöglichkeiten denkbar, beispielsweise solche, bei denen die Längsschwinge 10 etwa in der Mitte am Dreieckslenker 5 angreift, wobei in diesem Falle auch das Torsionsfederelement 11 entsprechend unterteilt sein muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen |;

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Einzelradaufhängung für Anhänger, insbesondere Wohnwagenanhänger, mit einem am Fahrzeugrahmen um eine Querachse schwenkbar angelenkten und abgefederten Dreieckslenker, dessen freies Ende über eine Längsschwinge und einen Gelenkhebel mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (9) des Dreieckslenkers (5) mit der Längsschwinge (10) über ein Torsionsfederelement (U) und die Längsschwinge über den Gelenkhebel (14) mit dem Fahrzeugrahmen (1) verbunden ist

2. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Fahrzeugrad (13) mit seinem Achsstummel (12) entweder in bekannter Weise am Dreieckslenker (5) oder an der Längsschwinge (10) befestigt ist

3. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Torsionsfederelement (H) als Gummifederung oder als Drehstabfederung ausgebildet ist

4. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsstummel (12) des Fahrzeugrades (13) mit dem Torsionsfederelement (11) fluchtend angeordnet ist.

5. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsstummel (12) des Fahrzeugrades (13) exzentrisch zu dem Torsionsfederelement (11) angeordnet ist.

6. Einzelradaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschwinge (10) im wesentlichen dreieckförmigen Umriß aufweist und mit diesem vertikal angeordnet ist, wobei die exzentrische Anordnung des Achsstummels (12) über dem Torsionsfederelement (11) vorgesehen ist.

7. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschwinge (10) als das Torsionsfederelement (11) ucterstützende Feder, insbesondere als halbe Blattfeder (20), ausgebildet ist.

8. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionsfederelement (11) und die Längsschwinge (10) durch eine halbe Blattfeder ersetzt sind.

9. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreieckslenker (5) und die Schwinge (10) gleiche Kurbellänge (a, b) aufweisen.

10. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschwinge (10) auf der dem Achsstummel (12) des Fahrzeugrades (13) zugekehrten Seite des Dreieckslenkers (5) angeordnet ist und den Achsstummel (12) trägt.

11. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (10) auf der dem Achsstummel (12) des Fahrzeugrades (13) abgekehrten Seite des Dreieckslenkers (5) angeordnet ist und der Dreieckslenker (5) den Achsstummel (12) trägt.

12. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Dreieckslenker (5) und der Längsschwinge (10) ein rahmenseitig abgestützter Stoßdämpfer (18) angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradaufhängung für Anhänger, insbesondere Wohnwagenanhänger, mit einem am Fahrzeugrahmen um eine Querachse schwenkbar angelenkten und abgefederten Oreiecks-' lenker, dessen freies Ende über eine Längsschwinge und einen Gelenkhebel mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist

Eine derartige Einzelradaufhängung ist aus der FR-PS 13 85 600 bekannt An dem Dreieckslenker ist

in über einen Achsstummel das Rad befestigt Der Dreieckslenker selbst ist um eine quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse schwenkbar und führt das Rad. Mit dem freien Ende des Dreieckslenkers ist ein kleiner Gelenkhebel schwenkbar verbunden, der an seinem anderen Ende an einer halben Blattfeder angreift die auf dem Fahrzeugrahmen gelagert ist Wie ersichtlich trägt der Dreieckslenker nicht zur Achslastübertragung bei; diese wird vielmehr vollkommen von der halben Blattfeder aufgenommen, so daß sich

■*> notwendigerweise mit dem Einfedem des Fahrzeuges jeweils ein Drehmoment einstellt welche in der Fahrzeuglängsachse um die Fahrzeugquerachse auftritt und sich damit als pulsierende Kräfte an der Kupplung des Zugfahrzeuges bemerkbar macht

2"> Das DE-GM 19 20 906 zeigt eine Einzelradaufhängung mit einem Dreieckslenker und einer Federung. Der Dreieckslenker ist schräg am Rahmen angeordnet und trägt at: seinem freien Ende den Achsstummel des Rades. Als Federelement findet eine Schraubenfeder

tu Verwendung, die senkrecht zwischen dem Ende des Dreieckslenkers und dem Fahrzeugrahmen angeordnet ist Die Schraubenfeder muß entsprechend dimensioniert werden, da die Kräfte auf nur einen Punkt auf dem Fahrzeugrahmen übertragen werden. Ein Stoßdämpfer

^J · ist notwendig. Trotzdem treten die Nachteile auf, die mit

dem Einbau einer Schraubenfeder verbunden sind; insbesondere ist das weitgehend lineare Verhalten der

Schraubenfeder nachteilig.

Weiterhin sind insbesondere für Wohnwagenanhän-

■"' ger Torsionsfederachsen bekannt. Das dabei zur Anwendung gelangende Torsionsfederelement sitzt in einem zentralen durchgehenden Achsrohr, so daß streng von einer Einzelradaufhängung nicht mehr gesprochen werden kann. Die Achsstummel werden an

^)r> Auslegern von der Torsionsfeder geführt. Bei diesen bekannten Konstruktionen kann nur ein relativ kleiner Federweg verwirklicht werden, da sonst die Kräfte zu groß werden. Weiterhin werden die Kräfte auch hier nur an einem Punkt in das Fahrgestell eingeleitet, wobei

"iii _ wegen der Exzentrizität zwischen Radachse und durchgehendem Achsrohr — ein Drehmoment auftritt, welches das bekannte »Stampfen«, also eine pulsierende Kraft auf die Kupplung zwischen Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug bewirkt. Hierdurch wird das Fahr-

'"' verhalten des Zugfahrzeuges, aber auch des gezogenen Anhängers, nachteilig beeinflußt. Diese Kräfte spürt der Fahrer des Zugfahrzeuges in unangenehmer Weise. Bei voller Beladung des Anhängerfahrzeuges tritt der weitere Nachteil auf, daß nur noch ein kleiner Federweg

^w) übrig bleibt. Diese kleine Einfederung findet dann in einem Bereich statt, in welchem die Federkennlinie sehr hart ist, so daß die Verwendung von Gürtelreifen in Ausrüstung des Anhängerfahrzeuges hier ihre Grenze findet.

'" Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einzelradaufhängung der beschriebenen Art so weiterzubilden, daß das Stampfen auf unebener Fahrbahn stark vermindert bzw. beseitigt wird.