DE2846608A1

DE2846608A1 - Fahrzeugaufhaengung fuer strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2846608A1
Application number: DE19782846608
Authority: DE
Inventors: Christopher Norton Harle
Original assignee: Norde Suspensions Ltd
Current assignee: Norde Suspensions Ltd
Priority date: 1977-10-28
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1979-05-03
Also published as: FR2407090A1

Description

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte

t 2846908

Diplom-Physiker Dr. Waiter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 43 Essen 1,Theaterplatz3, Postf.789

52 884/Pm-fch 25. Oktober 1978

Patent- und

Gebrauohsmusterhilfsanmeldung

NORDE SUSPENSIONS LIMITED

Sywell Airport

Northampton NN6 OBU, England

Pahrzeugaufhängung für Straßenfahrzeuge.

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugaufhängung für Straßenfahrzeuge und ist im wesentlichen gekennzeichnet durch wenigstens : einen nachgiebig mit einer Radachse derart verbundenen Lenker, ! daß er auf der einen Seite der Radachse sich bis zu einer Gelenk-i

Verbindung mit dem Fahrgestell erstreckt und auf der anderen Seite der Radachse eine Auflage für eine Druckfeder in Form eines schrägliegenden Gummiblockes mit einer Metallplatte an jedem Ende trägt, deren eine mit einem Befestigungsblock auf

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dem Lenker und deren andere direkt oder indirekt mit dem Fahrgestell verbunden ist, wobei das Verhältnis der Höhe der Gelenkverbindung des Lenkers zur Höhe der Mitte der am Lenker befestigten Metallplatte über der horizontalen Mittelebene der Radachse nicht weniger als 1,63:1 beträgt und die Metallplatte der Gummifeder in einem Winkel zwischen 1J5 und 27° zur Senkrechten geneigt verläuft.

Dabei verläuft die Druckfeder vorzugsweise in einem Winkel von 17° zur Senkrechten. Der Lenker kann als Blattfeder ausgebildet sein, welche ihrerseits aus einem einzigen Federblatt oder aus mehreren Federblättern bestehen kann.

Dadurch liefert die Erfindung eine Fahrzeugaufhängung mit einem sogenannten Schwenkarm. Die Gelenkverbindung zwischen dem Lenker und dem Fahrgestell sowie die Verbindung des anderen Endes des Lenkers über die Druckfeder mit dem Fahrgestell ergibt eine eindeutige Lage der Achse in der Weise, daß die Achse sich zwischen dem Lenker und dem Fahrgestell um den Drehzapfen herum in einem Bogen bewegen kann und dabei die Druckfeder vertikal durchbiegt. Bei einer Ausbildung der Druckfeder als Gummifeder treten Scher- und Druckkräfte auf, wobei die Feder zur Anpassung an diese Kräfte ausgelegt ist.

Dadurch, daß das Verbindungsauge des Lenkers zur Mitte der Metallplatte der Gummifeder in einem gegebenen Verhältnis und die Gummifeder in einer gegebenen Schräglage angeordnet werden, ergibt sich eine Fahrzeugaufhängung, welche beim Bremsen des Fahrzeuges nur ein sehr geringes Aufbäumen der Radachse zuläßt, wobei

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die Aufhängung eine hohe Rollcharakteristik zeigt und dennoch in voll beladenem Zustande des Fahrzeuges eine annehmbare Durchbiegung sowie in unbeladenem Zustande ein stoßfreies Fahren vermittelt.

Infolgedessen absorbiert die durch den Lenker ermöglichte vertikale Durchbiegung praktisch alle Vibrationen, die vom Kontakt der Laufräder mit der Straße herrühren und schützt infolgedessen das Fahrgestell vor den Auswirkungen derartiger Schwingungen. Im beladenen Zustand wird ein Teil der Last von dem Lenker getragen, welcher dadurch die Druckbelastung der Druckfeder unter dem maximal zulässigen Wert hält, wodurch wiederum ein wesentlicher Teil der von den Laufrädern herrührenden Schwingungen durch die Druckfeder absorbiert wird.

Bei herkömmlichen Federsystemen kann die Fahrzeugaufhängung beim Bremsen an sich nicht das Drehmoment absorbieren, welches unvermeidlich auf die Radachse einwirkt, sodaß eine Drehmomentstütze vorgesehen werden muß, um dieses Drehmoment zu absorbieren. Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängung liefert der durch den Lenker vorgesehene Schwenkarm eine nach aufwärts gerichtete Kraft an der Stelle, an der er die Druckfeder mit einer entgegengesetzten, nach unten gerichteten Kraft an seiner Gelenkverbindung mit dem Fahrgestell abstützt. Dadurch kann das Fahrgestell sich in gewünschter Weise bewegen, ohne daß übermäßige Biegemomente auf das Fahrgestell einwirken. Da der Lenker den Schwenkarm bildet, kann er die Schlingerbeanspruchung oder -spannungen absorbieren, welche durch die dynamischen Faktoren infolge

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irgendeiner dem Fahrgestell erteilten Schlingerbewegung, beispielsweise bei'm Fahren um eine Ecke, auftreten.

Die gleichen Überlegungen treffen auoh für Fahrzeugaufhängungen bei einer Fahrzeugdoppelachse zu. Nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung ist daher bei einer Fahrzeugdoppelachse Jede Radachse nachgiebig mit einem Lenker verbunden, dessen freies Ende am Fahrgestell angelenkt ist, während auf der anderen Seite einer jeden Radachse eine Druckfeder auf dem entsprechenden Lenker befestigt ist und jede dieser Druckfedern mit ihrem anderen Ende an einem beide Federn verbindenden und am Fahrgestell angelenkten Verbindungsorgan befestigt ist.

Alternativ kann man auch eine Aufhängung für eine Doppel- oder Tandem-Achse verwirklichen, bei welcher jede der Achsen nachgiebig an einem am Fahrgestell angelenkten Lenker befestigt ist, wie dies vorstehend erläutert wurde. Dabei trägt die Leitachse wie bereits erläutert eine Gummifeder. Diese Gummifeder ist am einen Ende eines am Fahrgestell angelenkten Ausgleichbaumes befestigt, dessen anderes Ende derart an der Nachlaufachse angelenkt ist, daß die Druckbelastung von beiden Achsen an die einzige Gummifeder übertragen wird. Durch diese Ausführung wird die Verwendung von zwei Gummifedern entsprechend der vorbeschriebenen Ausbildung unnötig.

Als weitere Alternative läßt sich die vorbeschriebene Doppelachs -Anordnung auch in eine Fahrzeugaufhängung bei einem Dreiachs-Aggregat umwandeln. Dabei ist infolgedessen die vordere

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Achse in der gleichen Weise wie eine Einzelachse aufgehängt, während von der ersten Gummifeder zur mittleren Achse, die ebenfalls am Fahrgestell wie eine Einzelachse aufgehängt ist, ein Ausgleichsbaum verläuft. Ein zweiter Ausgleichsbaum verbindet die Gummifeder der zweiten Achse mit einer dritten Achse, welche über einen Lenker mit dem Fahrgestell verbunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert; es zeigt

Fig.l eine teilweise schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängung bei einer Einzelachse;

Fig.2 eine Abwandlung der Ausbildung gemäß Fig.l für eine Doppelachse;

Fig.3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängung bei einem Dreiachs-Aggregat; und

Fig.H- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängung bei zwei relativ weit auseinander liegenden Radachsen.

Die in Fig.l dargestellte erfindungsgemäße Fahrzeugaufhängung mit einer Einzelachse besitzt einen Lenker 1 in Form einer Blattfeder mit einem einzigen Federblatt, welche mittels U-Bolzen ^

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an einer Radachse 2 befestigt ist, wobei die zwangsweise seitliche Lage für die Achse in üblicher Weise beispielsweise durch Seitenführungen 2A erfolgt. Der Lenker 1 läuft an der einen Seite der Radachse 2 in ein Federauge 4 aus, welches an einem Federbock 5 des Fahrgestells 6 angelenkt ist, während er auf der anderen Seite der Radachse 2 eine Auflagefläche 7 für eine Gummifeder 8 bildet. Die Gummifeder ist an jedem Ende mit Metallplatten 9 bzw. 10 verklebt oder vulkanisiert, wobei die Metallplatte 9 auf einem Befestigungsblock 11 befestigt ist, der seinerseits auf der Auflagefläche 7 des Lenkers 1 befestigt ist, während die Metallplatte 10 an einem am Fahrgestell befestigten Befestigungsblock 12 befestigt ist. Die Metallplatte 9 ist dabei am Befestigungsblock 11 derart befestigt, daß der Winkel zwischen der Metallplatte 9 und der Vertikalen 17° beträgt und die Mitte der Metallplatte über der wagerechten Mittelebene der Radachse 2 liegt. Die Gelenkachse des Federauges K liegt ebenfalls über der wagerechten Mittelebene der Radachse 2, wobei das Verhältnis der Höhe der Schwenkachse des Federauges 4 zur Höhe der Mitte der Metallplatte 9 über der wagerechten Mittelebene der Radachse 2 nicht weniger als 1,63·"1 beträgt.

Fig.l zeigt daher eine Schwenkarm-Fahrzeugaurhu.nF.ung, bei welcher die Gelenkverbindung zwischen dem Lenker 1 und dem Fahrgestell 6 sowie die Verbindung des anderen Endes 7 des Lenkers über die Druckfeder 8 mit dem Fahrgestell 6 eine einwandfreie Lage der Radachse 2 in der Weise ergibt, daß c-iese Radachse sich in einem Bogen um den Gelenkzapfen ^}\ zwischen dem Lenker 1 und dem Fahrgestell 6 bewegen k-->an und dabei die Druckfeder 8 vertikal verbiegt. Dadurch, daß die Gelenkverbindung, d.h. das

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Federauge 4, gegenüber der Mitte der Metallplatte 9 der Gummifeder 8 in dem gegebenen Verhältnis und die Gummifeder in der gegebenen Schräglage angeordnet werden, ergibt sich eine Fahrzeugaufhängung mit sehr geringem Aufbäumungs-Vermögen der Achse beim Bremsen des Fahrzeuges, mit einer hohen Rollcharakteristik, jedoch mit gleichzeitiger annehmbarer Durchbiegung in voll beladenem Zustande und stoßfreiem Fahren in unbeladenem Zustande.

In den Figuren 2 bis 4 gelten für alle Fälle, in denen ein Lenker am Fahrgestell auf der einen Seite einer Achse mit herkömmlicher positiver seitlicher Lage angelenkt ist und über die andere Seite der Achse als Auflage für eine Druckfeder hinausragt, die vorstehend bezüglich der Fig.l gemachten Beobachtungen, sodaß aus Gründen der Einfachheit gleiche Teile die gleichen. Bezugszeichen erhalten haben.

So zeigt Fig.2 eine Fahrzeugaufhängung bei einer Doppelachse, bei welcher eine erste oder Leitachse 2 mit einem Lenker 1 in Form einer Blattfeder fest verbunden ist, welche an der einen Seite der Achse über ein Federauge 4 an einem Fahrzeuggeste11-teil 5 angelenkt ist und über die andere Seite der Radachse 2 hinausragt und dort eine Auflagefläche 7 für eine Gummifeder 8 bildet. Bei dieser Ausführung ist die Metallplatte 10 am einen Ende der Gummifeder am einen Ende eines Ausgleichbaumes I^ befestigt, welcher über einen Schwenkzapfen 14 an einem Teil 15 des Fahrgestells und mit seinem anderen Ende über einen Schwenkzapfen 16 am Achsträger 17 der hinteren oder Nachlaufachse l8 angelenkt ist. Diese Nachlaufachse 18 ist durch U-Bolzen 19 an einem zweiten Lenker 20 in Form einer Blattfeder mit einem

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einzigen Federblatt befestigt, welches mit seinem Federauge 21 am Fahrgestellteil 15 angelenkt ist. Bei dieser Ausführung wird die Druckbelastung von beiden Achsen an die einzige Gummifeder 8 übertragen, sodaß auf diese Weise die Kosten für eine zweite Gummifeder und deren Montage am Fahrgestell eingespart werden. Andererseits ist es naturgemäß auch ohne weiteres möglich, beide Achsen der Fahrzeugaufhängung gemäß Fig.2 in der gleichen Weise wie eine Einzelachse aufzuhängen, indem eine zweite Gummifeder auf dem Lenker 20 an der entsprechenden Seite der Achse 18, d.h. der Gegenseite des Fedex*auges 21, vorgesehen wird.

Fig.3 zeigt eine Fahrzeugaufhängung bei einem Dreiachs-Aggregat, bei welchem eine vordere Achse 2 auf einem Lenker 1 in Form einer Blattfeder befestigt ist, welche auf der einen Seite der Achse in ein Federauge 4 ausläuft und mit diesem Federauge an einem Teil 5 des Fahrgestells angelenkt ist, während sie auf der anderen Seite der Achse eine Auflagefläche 7 für eine Gummifeder 8 bildet. Bei dieser Ausführung ist die Metallplatte 10 der Gummifeder 8 am einen'Ende eines über einen Schwenkzapfen I^ an einem Fahrgestellteil 15 angelenkten Ausgleichbaum 13 angelenkt, während das andere Ende dieses Ausgleichsbaumes über einen Schwenkzapfen 16 am Achsträger 17 der mittleren Achse 18 angelenkt ist. Diese mittlere Achse 18 ist über U-Bolzen 19 auf einem zweiten Lenker 20 in Form einer Blattfeder befestigt, welche auf der einen Seite dieser Achse über ein Federauge 21 am Fahrgestellteil 18 angelenkt ist. Dieser Lenker 20 weist auf der anderen Seite der mittleren Achse 18 eine Auflagefläche 22 für eine Gummifeder 23 auf, welche mit ihrem oberen Ende an einem

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zweiten Ausgleichsbaum 24 befestigt ist, der über einen Schwenkzapfen 25 an einem Fahrgestellteil 26 angelenkt ist, während das andere Ende dieses Ausgleichbaumes über einen Schwenkzapfen am Achsträger 28 einer dritten oder hinteren Achse 29 angelenkt ist, die mittels U-Bolzen 30 an einem Lenker 3I in Form einer Blattfeder befestigt ist, die über ein Federauge 32 am Fahrgestellteil 26 angelenkt ist.

Fig.4 zeigt eine Version einer Fahrzeugaufhängung bei einer Doppelachse in gespeizter Ausführung, d.h. bei welcher die beiden Achsen relativ weit auseinander liegen. Hierbei ist die vordere oder Leitachse 2 auf einem ersten Lenker 1 befestigt, welcher auf der einen Seite dieser Achse in ein Federauge 4 ausläuft, mit welchem er an ein Fahrgestellteil 5 angelenkt ist, während er auf der anderen Seite der Radachse eine Auflagefläche 7 für eine Gummifeder 8 bildet. Hierbei ist die Metallplatte 10 der Gummifeder 8 an einem Befestigungsblock 33 befestigt, welcher über einen Schwenkzapfen 34 am Fahrgestell angelenkt ist und des weiteren über einen Schwenkzapfen 35 an einer Verbindungsstange 36, welche mit ihrem anderen Ende über einen Schwenkzapfen 37 an einem zweiten Befestigungsblock 38 angelenkt ist, der seinerseits über einen Schwenkzapfen 39 ^am Fahrgestell angelenkt ist. Der Befestigungsblock 38 ist fest mit der oberen Metallplatte 4o einer Gummifeder 41 verbunden, deren anderes Ende mittels ihrer Metallplatte 42 auf einem Befestigungsblock 43 befestigt ist, der auf der Auflagefläche eines an der nachlaufenden Achse 46 befestigten Lenkers 45 befestigt ist, wobei dieser Lenker auf der anderen Seite dieser Achse 46 über ein Federauge 47 an einem Fahrgestellteil 48

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angelenkt ist. Bei dieser Ausführung verlaufen die beiden Gummifedern naturgemäß gleich und entgegengesetzt schräg, sodaß jegliche Vertikalbewegung beispielsweise der Radachse 2 mit der sich daraus ergebenden Belastung des Lenkers 1 und der Gummifeder 8 eine Verschwenkung des Befestigungsblockes 33 ergibt und die Belastung über die Verbindungsstange 36 und den Gelenkblock 38 auf die Aufhängung der Nachlaufachse übertragen wird. Auf diese Weise wirkt die Pahrzeugbelastung auf beide Achsen, und zwar unabhängig davon, welche vertikale Durchbiegung jeder Achse erteilt wird, es sei denn, daß die Fahrbedingungen den Zustand ergeben, daß die Laufräder der einen Achse von der Straßenoberfläche abgehoben werden.

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Le e rs e(t e

Claims

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Patentansprüche:

Iy Fahrzeugaufhängung für Straßenfahrzeuge, gekennzeichnet , durch wenigstens einen nachgiebig mit einer Radachse (2; l8j 46) derart verbundenen Lenker (Ij 20; 45), daß er auf der einen Seite der Radachse sich bis zu einer Gelenkverbindung (4; 21; 47) mit dem Fahrgestell erstreckt und auf der anderen Seite der Radachse eine Auflage (7; 22; 44) für eine Druckfeder (8; 23; 41) in Form eines schrägliegenden Gummiblockes mit einer Metallplatte (9, 10; 4o, 42) an jedem Ende trägt, deren eine (9; 42) mit einem Befestigungsblock (11; 43) auf dem Lenker und deren andere (10; 4o) direkt oder indirekt mit dem Fahrgestell verbunden ist, wobei das Verhältnis der Höhe der Gelenkverbindung des Lenkers zur Höhe der Mitte der am Lenker befestigten Metallplatte über der horizontalen Mittelebene der Radachse nicht weniger als 1,63:1 beträgt und die Metallplatte (9) der Gummifeder (8) in einem Winkel zwischen 13 und 27° zur Senkrechten geneigt verläuft.
2. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (8) zur Senkrechten in einem Winkel von 17° verläuft.
3. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker aus einer Blattfeder (1; 20; 45) mit einem oder mehreren Federblättern besteht.

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ORIGINAL INSPECTED"

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4. Fahrzeugaufhängung naoh einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fahrzeug-Doppelachse jede Radachse nachgiebig mit einem Lenker verbunden ist, dessen freies Ende am Fahrgestell angelenkt ist und welcher auf der anderen Seite einer jeden Radachse eine Druckfeder trägt, und daß jede dieser Druckfedern mit ihrem anderen Ende an einem beide Federn verbindenden und am Fahrgestell angelenkten Verbindungsorgan befestigt ist.
5· Fahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis J>, da, durch gekennzeichnet, daß bei einer Fahrzeug-Doppelachse jede Radachse (1; 18) an einem am Fahrgestell angelenkten Lenker (1; 20) nachgiebig befestigt ist, daß die Leitachse (2) eine am einen Ende eines am Fahrgestell angelenkten Ausgleichsbaumes (I3) befestigte Gummifeder (8) trägt und daß das andere Ende des Ausgleichsbaumes derart an der Nachlaufachse (l8) angelenkt ist, daß die Druckbelastung von beiden Achsen an die einzige Gummifeder übertragbar ist.
6. Fahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreiachsaggregat die vordere Achse (2) wie eine Einzelachse aufgehängt ist, deren Druckfeder (8) am einen Ende eines ersten Ausgleichbaumes (I3) befestigt ist, der am Fahrgestell angelenkt ist und sich zur mittleren Achse (18) erstreckt, die ihrerseits am Fahrgestell wie eine Einzelachse aufgehängt ist, und daß die Gummifeder (23) dieser mittleren Achse über einen zweiten Ausgleichsbaum (24) mit der hinteren Achse (29) verbunden ist, welche über einen dritten, am Fahrgestell angelenkten Lenker (JL) aufgehängt ist.

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7· Fahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis J, da, durch gekennzeichnet, daß bei zwei relativ weit auseinander liegenden Laufachsen (2; 46) die erste Achse (2) am Fahrgestell wie eine Einzelachse aufgehängt ist und ihre Gummifeder (8) an einem am Fahrgestell angelenkten ersten Befestigungsblock (33) befestigt ist, an welchem eine Verbindungsstange (36) mit ihrem einen Ende angelenkt ist, welche mit ihrem anderen Ende an einem zweiten am Fahrgestell angelenkten Befestigungsblock (38) angelenkt ist, an welchem die Gummifeder (41) der in gleicher jedoch entgegengesetzter Weise wie die erste Achse am Fahrgestell aufgehängten zweiten Achse (46) befestigt ist.

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