DE2912533C2 - Federnde Achsaufhängung für Schwerlastfahrzeuge - Google Patents

Description

der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht der elastischen Einrichtung

nach F i g. 1, im Schnitt,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 2,
F i g. 4 eine Stirnansicht der Achsverbindung gemäß

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Fig.5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Schnitt (Draufsicht), sowie

Fig.6 eine Seitenansicht der Aufhängung gemäß F i g. 5, teilweise an Schnitt

Die in Fig. 1 dargestellte Achsaufhängung 1 besteht aus einem starren nachlaufenden Längslenker 5, einer Luftfeder 7 an einem Ende des Längsienkers 5 und einer Hängekonsole 9 am anderen Ende, die am Fahrzeugrahmenteil 3 befestigt ist Die Achsaufhängung 1 kann wahlweise auch mit einem hier nicht gezeigten herkömmlichen Stoßdämpfer verselren sein, der sich dann zwischen dem Längslenker 5 und dem Rahmenteil 3 erstreckt Zwischen den Enden des Längslenkers 5 ist eine Achsverbindungseinrichtung 11 angeordnet, die mit dem Längslenker 5 durch Bügelbolzen 13 fest verbunden ist Die Achse 15 ruht in Satteiteilen 17 und ist längs Schweißstellen 19 mit den Bügelbolze^ 13 verschweißt Auf diese Weise ist die Achse 15 rat dem Längslenker 5 fest verbunden.

Um die durch Biegekräfte im Betrieb auftretenden Durchbiegungen in der Achsaufhängung 1 aufnehmen zu können, ist am Konsolenende des Längslenkers 5 eine elastische Einrichtung 21 vorgesehen, die einen Durchbiegungsgrad hat, der sich in Richtung des Längslenkers 5 von dem in Konsoienrichtung unterscheidet Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Durchbiegung in Konsolenrichtung (x) größer als die Durchbiegung in Längslenkerricbtung (y).

Die tatsächlichen, d. h. spezifischen Werte der Durchbiegung und Steifheiten sind in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren unterschiedlich, wobei die grundlegende Überlegung darin besteht, eine Abhängigkeit von z. B. der Art des Fahrzeugs, der abzustützenden Last, der höheren Stabilität gegenüber Fahrkomfort und den Geländeverhältnissen zu erreichen.

Wie insbesondere aus F i g. 2—4 hervorgeht, weist die elastische Einrichtung 21 ein kastenartiges Gehäuse auf, welches aus einem oberen Flansch 25, einem unteren Flansch 27 und seitlichen Stegen 29 (in F i g. 3 gestrichelt) besteht. Die Stege 29 sind an den Flanschen 25 und 27 ebenso wie an der Außenfläche von im Längslenker 5 angeordneten ringförmigen Metallzylindern 31 von Federbuchsen 30 angeschweißt. Durch jeden der ringförmigen Metallzylinder 31 erstrecken sich Zapfen 33, die auch in Querrichtung durch die Längslenker 5 ragen. Von den insgesamt drei Federbuchsen 30 ist die äußere mit einem Bolzen 35 in der Hängekonsole 9 gelagert und bildet eine Schwenkverbindung.

Jeder Zapfen 33 ist von einer Metallhülse 37 umgeben. Mit der inneren Metallhülse 37 sind elastomere Buchsen 39 verbunden. Die Buchsen 39 sind unter Druck in die ringförmigen Metallzylinder 31 eingepaßt. Die Metalihülse 37 ist auf dem Zapfen 33 nicht drehbar angeordnet, wodurch praktisch die gesamte Schwenkbewegung um den Zapfen 33, d. h. mindestens am Zapfen 33 innerhalb der Buchse 39 erfolgt. Diese Buchsen können alle im wesentlichen die gleichen Abmessungen haben. Wegen der hier gezeigten Anordnung einer Reihe von Buchsen statt nur einer einzigen, die an der Schwenkverbindung bzw. in unmittelbarer Nähe derselben angeordnet sind, lassen sich gute Ergebnisse erzielen. Auf diese 'Weise hat die elastische Einrichtung 21

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45 infolge unterschiedlicher Federkonstante in vertikaler als in horizontaler Richtung einen unterschiedlichen Durchbiegungsgrad in Trägerrichtung als in Konsolenrichtung, und ist ausreichend federnd nachgiebig, um betriebsmäßige Durchbiegungen in Abhängigkeit von Biegekräften zu erlauben und dabei gleichzeitig ausreichend fest, um eine Längsbewegung zu dämmen, wodurch der Abstand zwischen der Hängekonsole 9 und der Achsverbindungseinrichtung 11 im wesentlichen gleich bleibt

Durch Wahl unterschiedlicher Größen für die Buchsen und andere Parameter, wie des Abstandes usw. auf das gewünschte Maß kann die vertikale Federkonstante so bestimmt werden, daß das Schlingern des Fahrzeugs auf etwa 3° begrenzt werden kann. Die horizontale Federkonstante bei radial gleichmäßigen Buchsen wird dabei erheblich größer, so daß das Lenken oder Steuern der Federung auf ein Minimum eingeschränkt wird

Fi g. 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die elastische Einrichtung 63 gemäß F i g. 5 und 6 kann an Stelle der elast'r-rhen Einrichtung 21 gemäß Fig. 1—4 bei Verwendung der gleichen Art von Längslenker 5 vorgesehen werden. Dies Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten hauptsächlich durch den Ersatz der mittleren Federbuchse 30 durch eine andere Anordnung. Insgesamt sind jedoch die anderen Teile gleich und deshalb im wesentlichen mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1-4.

Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete elastische Einrichtung 63 weist eine rohrförmige elastische Buchse 65 auf, welche mit einem inneren Verbindungsrohr 67 aus Metall verbunden ist Die Buchse 65 ist von den Wänden des Längslenkers 5 umgeben, an denen es anliegt, so daß sich innerhalb des Längslenkers in Umfangsrichtung eine richtige Buchse ergibt. Auf diese Weise werden die unterschiedlichen Durchbiegungen in Längslenkerrichtung und in Konsolenrichtung und die verschiedenen Federkonstanten in horizontaler und vertikaler Richtung erzielt. Zusätzlich werden Schlingerwene mit zufriedenstellenden Grenzwerten erreicht, und der Schwenkpunkt bewegt sich nicht wesentlich gegenüber der Achsverbindungseinrichtung, d. h. der Abstand zwischen ihnen bleibt im wesentlichen gleich. Durch Wahl der angemessenen elastomeren Härte, Dikke, Länge und des Abstandes für jede gegebene Anordnung kann insbesondere die gewünschte wirksame senkrechte Federkonstante erzielt werden und das Schlingern des Fahrzeugs auf 3" begrenzt oder nach Wunsch gesteuert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 . , 2 dercharakteristika in verschiedenen Achsen durch das Patentansprüche: Vorhandensein von Hohlräumen im elastischen Material der Federbuchse realisiert werden, läßt sich eine An-

1. Federnde Achsaufhängung für Schwerlastfahr- passung an unterschiedliche Kräfteverhältnisse in zeuge mit starren Längslenkern, die mit einem Ende 5 Schwerlastfahrzeugen mit solchen Federbuchsen nicht über eine Luftfeder am Fahrzeugrahmen aufge- in befriedigender Weise vornehmen. Soweit es sich um hängt, mit ihrem anderen Ende mittels einer eine eine längs eines Bolzens verschiebbare Gummibuchse Torsionsbuchse aufweisenden elastischen Einrich- handelt (vgL DE-AS 15 55 263), so ist eine solche Kontung an einer Hängekonsole angelenkt und verschie- struktion in Schwerlastfahrzeugen deswegen rachteilbefest verbunden sowie starr mit der Fahrzeugachse ίο haft, weil angesichts der rauhen Umgebungsbedingunverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, gen sehr schnell ein Blockieren der Gummihülse auftredaß die elastische Einrichtung (21; 63) in einem Ab- ten kann, wodurch ein Funktionsausfall der Federung stand zur Achsverbindungseinrichtung (11) in der auftritt Ferner ist eine solche Konstruktion außeror-Linie der wirksamen Gelenkkräfte zwischen Längs- dentlich aufwendig, da es für eine einwandfreie Funklenkern (5) und Hängekonsole (9) vorgesehen ist und 15 tionsweise erforderlich ist, daß Bolzen und Längslenker mindestens ein zwischen der Hängekonsole (9) und exakt rechtwinklig ausgerichtet sind, so daß auch bereits dem Längslenker (5) angeordnetes, mit dem Längs- toleranzbedingte Abweichungen zu Problemen führen lenker verbundenes Federgelenk aufweist, und daß können. Sobald die freie Verschiebbarkeit der Gummidie elastische Einrichtung einen unterschiedlichen hülse längs des Bolzens blockiert ist, kommt es infolge Durchbiegimgsgrad in Richtung der Längslenker 20 eines Bolzenbruches zu erheblichen Sicherheitsproble- und in Richjang der Konsole aufweist men.

2. Achsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch ge- Aufgabe der Erfindung ist es, eine robust und einfach kennzeichnet daß der Durchbiegungsgrad der ela- aufgebaute federnde Achsaufhängung für Schwerlaststischen Einrichtung (21; 63) in Richtung der Konso- fahrzeuge zu schaffen, welche eine Anpassung an die Ie (9) größer als in Richtung der Längslenker (5) ist 25 unterschiedlichen Kräfteverhältnisse, die auf die Achs-

3. Achsaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, da- aufhängung einwirken, ermöglicht

durch gekennzeichnet, daß dia Federgelenk durch Diese Aufgabe wi;d erfindungsgemäS durch die im

eine elastische Federbuchse (30) gebildet ist kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 enthalte-

4. Achsaufhängung nach einem der vorhergehen- nen Merkmale gelöst

den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 Die Erfindung zeichnet sich durch eine elastische Einelastische Einrichtung (21; 63) zwei mit Abstand zur richtung aus, die «eben einer Torsionsbuchse, welche Torsionsbuchse (35) angeordnete elastische Feder- das Gelenk zwischen Längslenker und Hängekonsole büchsen (30),aufweist darstellt, mindestens ein weiteres Federgelenk zwischen

5. Achsaufhängung nach Anspruch 4, dadurch ge- Hängekonsole und Längslenker aufweist, welches eine kennzeichnet, daß die Federbui 'wen (30) der elasti- 35 weitere Verschwenkungsmöglichkeit gegenüber dem sehen Einrichtung (21; 63) in einem Gehäuse (23) Längslenker ermöglicht Insbesondere läßt sich durch aufgenommen und mittels eines metallischen Zyiin- die mehreren Federgeienke die Achsaufhängung gut an ders (31) befestigt sind, und daß das Gehäuse (23) die einwirkenden Kräfte anpassen, was dadurch begünmindestens zum Teil in dem entsprechend hohl aus- stigt wird, daß die elastische Einrichtung einen untergebildeten Längslenker (5) eingesetzt ist 40 schiedlichen Durchbiegungsgrad in Richtung der Längs-

6. Achsaufhängung nach einem der Ansprüche 1 lenker und in Richtung der Konsole aufweist Bei zwei in bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Torsions- Längsrichtung des Längslenkers angeordneten Federbuchse (35) und das Federgelenk durch ein Verbin- büchsen addieren sich praktisch die horizontalen Dikdungsrohr (67) verbunden sind, um welches eine mit ken der Federbuchsen, wohingegen in Richtung der dem Längslenker (5) verbundene elastische Buchse 45 Hängekonsole nur die Dicke einer Federbuchse für die (65) angeordnet ist. Federung herangezogen ist, wodurch sich ein starreres

Verhalten in Richtung der Längslenker ergibt. Ferner

läßt sich die Torsionsbuchse kräftemäßig unabhängig

von dem anderen Federgelenk auslegen, wodurch sich 50- individuelle Anpassungsmöglichkeiten der Achsaufhän-

Die Erfindung betrifft eine federnde Achsaufhängung gung ergeben. Die erfindungsgemäße Achsaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. ist ausreichend federnd nachgiebig, um durch Gelenk-

Bei einer bekannten federnden Achsaufhängung die- kräfte bedingte Durchbiegungen bzw. Ablenkungen zu ser Bauart (DE-AS 19 14 085) ist der mit der Achse ver- ermöglichen und gleichzeitig eine Längsbewegung ausbundene Längslenker mittels einer üblichen Torsions- 55 reichend zu hindern, um den Abstand zwischen Hängebuchse an einer Hängekonsole angelenkt, welche die im konsole und Achsverbindungseinrichtung im wesentli-Betrieb auftretenden Kräfte zwischen Längslenker und chen konstant zu haken.

Hängekonsole überträgt. Eine derartige Torsionsbuch- Dies ist sehr vorteilhaft an einer Hilfsachse eines

se kann aber nur begrenzt Durchbiegungen aufnehmen. Schwerlastfahrzeugs, weil sich dadurch eine gute Achs-Eine Anpassung an unterschiedliche Kräfteverhältnisse 60 ausrichtung und eine gute Spurhaltung ergibt, woraus in vertikaler Richtung, also über die Hängekonsole ein- gute Fahreigenschaften sowie Stabilität in beladenem geleitete Kräfte, und in horizontaler Richtung, also über und unbeladenem Zustand sich ergeben,
die Längslenker eingeleitete Kräfte, ist nicht möglich. Weitere Weiterbildungen der Erfindung sind durch

Elastische Einrichtungen in Art von ■ Federbuchsen die in den Unteransprüchen 3 bis 6 enthaltenen Merkmit unterschiedlichen Federcharakteristiken in ver- 65 male gekennzeichnet.

schiedenen Achsen der Federbuchsen sind allgemein Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin-

bekannt (vergl. DE-GM 71 41 159, US-PS 31 47 964 so- dung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
wie DE-AS 15 55 263). Soweit die unterschiedlichen Fe- F i g. 1 eine Seitenansicht einer Achsaufhängung nach