DE29824897U1

DE29824897U1 - Aufhängung für eine Fahrzeugachse

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Publication number: DE29824897U1
Application number: DE29824897U
Authority: DE
Original assignee: SAUER ACHSENFAB; Otto Sauer Achsenfabrik Keilberg KG
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1998-04-25
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2008-04-26

Description

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patentanwälte

Aufhängung für eine Fahrzeugachse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugachsaufhängung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.

Bei herkömmlichen Fahrzeugachsaufhängungen dieser Art (vgl. z. B. die US 5,375,871) muß der von dem Fahrzeugbauer geforderte Fahrhöhenbereich mittels verschiedener Lenkerformen, verschiedener Luftfederböcke zwischen Luftfeder und Fahrzeugchassis, verschieden hoher Lagerböcke zur Anlenkung des vorderen Endes des Führungslenkers und/oder verschiedener Luftfederbälge erreicht werden. Die zu diesem Zweck erforderliche Variantenvielfalt der einzelnen Bauteile, welche in gewisser Vorlaufzeit zur Produktion des Achsaggregates gefertigt und bereitgehalten werden müssen, ist nachteilig. Da sich die geforderte Fahrhöhe nur aus der Kombination bestimmter Führungslenker, Luftfederböcke, Lagerböcke und Bälge ergibt, auch wenn, wie an sich bekannt, der Führungslenker aus einem vorderen Führungsabschnitt und einem hinteren, aufgrund seiner Formgebung zwangsläufig auf gleicher Höhe liegenden Tragabschnitt gebildet ist, ist die Möglichkeit, kurzfristig auf besondere Kundenwünsche - und dies in der Regel auch nur für diskrete Fahrhöhen - einzugehen, stark eingeschränkt und nur mit einem sehr hohen Aufwand zu erreichen, welcher logistisch nicht zu vertreten ist. Die Variantenvielfalt der einzelnen Bauteile führt ferner zu geringen

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Einzelstückzahlen, was insbesondere bei dem Führungslenker zu einem spürbar höheren Preis führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugachsaufhängung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie kostengünstig herstellbar ist und kurzfristig, auch ohne Mehraufwand, auf besondere Kundenwünsche bezüglich des Fahrhöhenbereichs eingegangen werden kann. Dabei soll die Vielzahl der möglichen Fahrhöhen gegenüber den bisherigen Möglichkeiten erhöht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Grundkörper und Tragkörper können, da sie bezüglich der Höhe des von dem Tragkörpers gebildeten Auflagers zueinander positionierbar sind, für die Schaffung unterschiedlicher Fahrhöhenbereiche verwendet werden, was sowohl die Herstellungskosten als auch die Lagerkosten erheblich verringert. Auf die von einem Fahrzeugbauer geforderte Fahrhöhe kann kurzfristig und genau eingegangen werden. Aufgrund der bezüglich der Höhe des Auflagers des Tragkörpers relativ zu dem Grundkörper vornehmbaren Anordnung wird einerseits die Funktion der verschiedenen Lenkerformen als auch die Funktion der verschiedenen Federbockhöhen in den Tragkörper integriert. Wenn im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Lenkerformen durch einen einzigen Grundkörper und einen einzigen Tragkörper sowie die verschiedenen Federböcke durch eine einzige Federplatte ersetzt werden, kann noch flexibler und schneller auf Kundenwünsche bezüglich der Fahrhöhe eingegangen werden.

Die eine der Berührungskanten ist z. B. von dem Grundkörper selbst oder einem mit diesem oder dem Achskörper verbundenen Zwischenstück oder dem

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Achskörper selbst gebildet. Der die Höhe des Auflagers für das Federelement bildende Tragkörper kann also beispielsweise an den Grundkörper, an das Zwischenstück oder an den Achskörper angeschweißt sein.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dann besonders zuverlässig und wirksam, wenn die Berührungskanten zwischen Grundkörper bzw. Zwischenstück bzw. Achskörper und Tragkörper im wesentlichen senkrecht zum Fahrzeugchassis verlaufen, da dann der Tragkörper nur hinsichtlich der senkrechten Höhenlage seines Auflagers zu variieren braucht.

Dabei können die Berührungskanten im einfachsten Falle gerade oder in Form eines Kreisbogens verlaufen. Bei der speziellen Gestaltung der Berührungskanten in Form eines Kreisbogens können die Stellung des Luftfederbalges und dessen Kinematik beim Ein- und Ausfedern unabhängig von der Fahrhöhe mit nur einem Tragkörper optimiert werden.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Konstruktion der Erfindung übergreift der Tragkörper im Bereich der Berührungskanten den Grundkörper bzw. das Zwischenstück mit Seitenflanschen ein- oder beidseitig oder er greift mit einem Verbindungsflansch in eine Nut des Grundkörpers bzw. des Zwischenstücks ein.

Die Aufteilung des Führungslenkers in die beiden Funktionselemente Grundkörper, mit welchem der Achskörper verbunden ist, und Tragkörper, auf welchem sich das Federelement abstützt, erlaubt ferner eine gezielte Materialauswahl für den stärker belasteten vorderen Bereich und den weniger stark belasteten hinteren Bereich des Führungslenkers, wodurch eine weitere Gewichts- und Kostenoptimierung des gesamten Führungslenkers möglich ist. Dabei besteht der Grundkörper vorzugsweise aus einem Material, welches in

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erster Linie auf hohe Belastung ausgelegt ist, und der jeweilige Tragkörper aus einem Material, welches in erster Linie auf geringes Gewicht ausgelegt ist.

Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, in an sich bekannter Weise (vgl. US 3,909,036) einen Stoßdämpfer im Wesentlichen senkrecht zwischen Fahrzeugchassis und Tragkörper anzuordnen, und zwar vorzugsweise in der Weise, daß der Stoßdämpfer mit seinem unteren Ende an dem Tragkörper angelenkt ist. Die Erfindung erlaubt damit, im Gegensatz zu dieser bekannten Achsaufhängung, welche auf eine einzige Fahrzeughöhe ausgelegt ist, bei welcher der Tragkörper nur ein einziges in der Höhe festliegendes Auflager für das Federelement bildet, die Verwendung von nur einem einzigen Stoßdämpfertyp für alle unterschiedlichen Fahrzeughöhenbereiche. Aufgrund der im wesentlichen senkrechten Anordnung und dem geringeren Dämpferhub verbessert sich die Wirksamkeit des Stoßdämpfers gegenüber den bisherigen Dämpferanordnungen. Eine einmal optimierte Dämpferanordnung bleibt im Gegensatz zu den bekannten Dämpferanordnungen für alle Fahrhöhen gleich. Deswegen ist dieser Erfindungsgedanke auch unabhängig von der vorliegenden speziellen Achsaufhängung einsetzbar.

In besonderer Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens ist der Stoßdämpfer mit seinem oberen Ende an einer Federplatte angelenkt, über welche der Luftfederbalg oder dgl. Federelement an dem Fahrzeugchassis befestigt ist. Dies erlaubt es, Tragkörper, Federelement, Stoßdämpfer und Federplatte als eine vorgefertigte für verschiedene Fahrhöhenbereiche einsetzbare Baueinheit anzuliefern, wobei beim Fahrzeughersteller zur Anpassung an die besondere Fahrhöhe lediglich der Tragkörper bezüglich der Höhe des Auflagers für das Federelement relativ zu dem Grundkörper vorzuwählen und zu positionieren und verschweißt zu werden braucht. Auf diese Weise wird der Montageaufwand bei dem Fahrzeughersteller verringert, während er bei dem Hersteller der Fahrzeugachse aufgrund Großserienfertigung gering gehalten werden kann.

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Die Erfindung ist gemäß Anspruch 10 auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Führungslenkers für eine Achsaufhängung eines Fahrzeuges der zuvorgenannten Art gerichtet und zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß ein Grundkörper und ein Tragkörper als gesonderte Bauteile in stufenloser oder mehrstufiger Anpassung der Höhe des von dem Tragkörper für das Federelement gebildeten Auflagers an die angestrebte Fahrhöhe des Fahrzeugchassis im Bereich von Berührungskanten relativ zueinander positioniert werden und dann der Tragkörper an dem Grundkörper bzw. dem Zwischenstück bzw. dem Achskörper befestigt wird. Bei Ausführung dieses Verfahrens können trotz verschiedener Fahrhöhen untereinander identische Grundkörper und untereinander identische Tragkörper verwendet werden. Für unterschiedliche Führungslenker können untereinander identische Luftfedern oder dgl. Federelemente, untereinander gleicher Federplatten für die Verbindung mit dem Fahrzeugchassis und untereinander identische Stoßdämpfer verwendet werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, bei
welchen jeweils ein und derselbe Grundkörper mit ein und dem selben
Tragkörper zur Bestimmung des Auflagers für das Federelement in

verschiedenen Höhen durch unterschiedliche variable oder mehrstufige
Höhenpositionierung verwendet sind.

Es zeigen:
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Fig. 1a in Seitenansicht eine die Erfindung aufweisende

Fahrzeugachsaufhängung gemäß einem

Ausführungsbeispiel,

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Fig. 1b in gleicher Seitenansicht wie Fig. 1a eine im übrigen identische Fahrzeugachsaufhängung, jedoch eingestellt auf eine andere (niedrigere) Fahrhöhe,

Fig. 2a und 2b

10 15 in Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Führungslenker, wie er bei einer Fahrzeugachsaufhängung gemäß den Fig. 1a und 1b verwendet ist, wobei durch die unterschiedliche Höhenpositionierung des von dem Tragkörper für das Federelement gebildeten Auflagers die unterschiedliche Stellung des letztgenannten Federelements und dessen daraus resultierende Kinematik beim Ein- und Ausfedern veranschaulicht ist,

Fig. 3a und 3 b

Fig. 4 und Darstellungen entsprechend den Fig. 2a und 2b für einen Führungslenker, bei welchem die Berührungskanten zwischen Grundkörper und Tragkörper nicht kreisbogenförmig sondern senkrecht gerade verlaufen, so daß das Federelement für unterschiedliche

Fahrhöhenbereiche die gleiche Stellung mit gleicher Kinematik behält, und

in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Fahrzeugaufhängungen gemäß zweier weiterer Ausführungsbeispiele.

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Die erfindungsgemäße Fahrzeugachsaufhängung gemäß den Fig. 1a und 1b weist einen quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten z.B. rohrförmigen Achskörper 1 und wenigstens je einen Führungslenker 2 beidseits der Fahrzeuglängsmittelebene und parallel zu dieser verlaufend auf. Der jeweilige Führungslenker 2 ist mit seinem vorderen Ende 3 an einem chassisfesten Lagerpunkt 4, im dargestellten Falle an einem mit dem Fahrzeugchassis 7 fest verbundenen vorderen Lagerbock 14, angelenkt und im Abstand davon mit dem Achskörper 1 verbunden, vorzugsweise verschweißt. Der jeweilige Führungslenker 2 bildet ferner im Bereich seines hinteren Endes 5 das untere Auflager eines Luftfederbalges oder dgl. Federelements 6, auf dessen Oberseite sich das Fahrzeugchassis 7 über eine Federplatte 13 abstützt.

Erfindungsgemäß besteht der jeweilige Führungslenker 2 aus einem vorderen Grundkörper 8, mit welchem der Achskörper 1 verbunden ist, und einem hinteren Tragkörper 9, auf welchem sich der Luftfederbalg oder dgl. Federelement 6 als das Auflager abstützt. Die beiden Funktionselemente Grundkörper 8 und Tragkörper 9 haben je eine einander zugewandte und gleichsinnig ausgeformte Berührungskante 10, 10', in deren Bereich sie miteinander verschweißbar sind, und zwar, nach stufenloser oder mehrstufiger Positionierung, in beliebiger relativer Höhe das von dem Tragkörper 9 gebildeten Auflagers zueinander, so daß auf diese Weise Führungslenker 2 für unterschiedliche Fahrhöhen entstehen, obwohl jeweils ein und derselbe Grundkörper 8 bzw. ein und derselbe Tragkörper 9 verwendet werden. Die Berührungskanten 10, 10' verlaufen im wesentlichen senkrecht zum Fahrzeugchassis 7; sie kann, wie in den Fig. 1a bis 2b dargestellt, z.B. in Form eines flachen Kreisbogens gekrümmt, oder aber auch, wie in den Fig. 3a und 3b veranschaulicht, vertikal gerade verlaufen. Bei der Ausführung gemäß den Fig. 1a bis 2b ergibt sich mit der unterschiedlichen Höheneinstellung des Tragkörpers 9 und damit des von diesem gebildeten Auflagers relativ zu dem Grundkörper 8 eine unterschiedliche Winkelstellung des Federelements 6 mit

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entsprechend unterschiedlicher Kinematik beim Ein- und Ausfedern, so dass diese optimiert werden kann. Bei der Ausführung gemäß den Fig. 3a und 3b bleiben dagegen Winkelstellung und Kinematik des Federelements 6 bei unterschiedlicher Fahrhöheneinstellung gleich.
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Der Tragkörper 9 kann, wie in den Figuren dargestellt, im Bereich der Berührungskanten 10, 10' den Grundkörper 8 mit Seitenflanschen 11 ein- oder beidseits übergreifen und dort mit dem Grundkörper 8 verschweißt sein. Der Grundkörper 8 besteht dabei vorzugsweise aus einem Material, welches in erster Linie auf hohe Belastung ausgelegt ist, während der Tragkörper 9 aus einem Material bestehen kann, welches in erster Linie auf geringes Gewicht ausgelegt ist. Durch diese gezielte Materialauswahl wird dem Umstand Rechnung getragen, daß der vordere Bereich eines Führungslenkers 2, welcher den Achskörper 1 trägt, stärkeren Belastungen ausgesetzt ist, als der hintere Bereich, welcher das Federelement 6 trägt. Auf diese Weise kann eine Gewichts- und Kostenoptimierung für den gesamten Führungslenker 2 erreicht werden.

Die Fahrzeugachsaufhängung weist gemäß den Fig. 1a und 1b auch einen zwischen Fahrzeugchassis 7 und Führungslenker 2 wirksamen Stoßdämpfer 12 auf. Dieser ist erfindungsgemäß im wesentlichen senkrecht zum Fahrzeugchassis 5 angeordnet, in- dem er mit seinem unteren Ende an dem Tragkörper 9 und mit seinem oberen Ende an der Federplatte 13 angelenkt ist, über welche das Federelement 6 an dem Fahrzeugchassis 7 befestigt ist. Auf diese Weise kann ein einziger Stoßdämpfertyp in Form einer Kolben-Zylinder-Anordnung für die unterschiedlichen Fahrhöhenbereiche eingesetzt werden. Die Wirkungsweise des Stoßdämpfers 12 ist aufgrund seiner senkrechten Anordnung und seines langen Dämpferhubes besonders günstig. Die Optimierung der Dämpferanordnung bleibt ersichtlich für alle Fahrhöhenbereiche gleich.

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Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Berührungskante 10 zum Anschluß des Tragkörpers 9 statt von dem Grundkörper 9 von einem Zwischenstück 15 gebildet, welches auf dem Achskörper 1 festgelegt ist. Auf diese Weise ist die seitliche Positionierung des Federelementes 6 von der Lage des Grundkörpers 9 unabhängig.

Ein ähnliches Zwischenstück 15 ist auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 vorgesehen. Hier ist der Grundkörper 8 in herkömmlicher Weise zweiteilig aus Führungsblättern gebildet, mit deren hinteren Enden der Achskörper 1 über einen Bügel 16 verspannt ist.

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Bezugszeichenliste

1	Achskorper
2	Führungslenker
3	vorderes Ende
4	Lagerpunkt
5	hinteres Ende
6	Luftfederbalg oder dgl. Federelement
7	Fahrzeugchassis
8	Grundkörper
9	Tragkörper
10, 10'	Berührungskante
11	Seitenflansche
12	Stoßdämpfer
13	Luftfederplatte
14	Lagerbock
15	Zwischenstück
16	Bügel

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Claims

1. Aufhängung für eine einen starren Achskörper (1) aufweisende Fahrzeugachse, mit wenigstens je einem Führungslenker (2) beidseits der Fahrzeuglängsmittelebene, welcher mit seinem vorderen Ende (3) an einem an dem Fahrzeugchassis (7) festliegenden Lagerpunkt (4) angelenkt und im Abstand davon starr mit dem Achskörper (1) verbunden ist und welcher im Bereich seines hinteren Endes (5) mit einem Tragabschnitt das untere Auflager eines Federelements (6) bildet, auf dessen Oberseite sich das Fahrzeugchassis (7) abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungslenker (2) aus einem vorderen Grundkörper (8) und einem hinteren Tragkörper (9) als gesonderte Bauteile gebildet ist, wobei der Achskörper (1) mit dem Grundkörper (8) verbunden ist und wobei der Tragkörper (9) bezüglich der Höhe des von ihm gebildeten Auflagers für das Federelement (6) an dem Grundkörper (8) positionierbar und im Bereich von Berührungskanten (10, 10') befestigbar ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Berührungskanten (10, 10') von dem Grundkörper (8) selbst oder einem mit diesem oder dem Achskörper (1) verbundenen Zwischenstück (15) oder dem Achskörper (1) selbst gebildet ist.

3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungskanten (10, 10') im wesentlichen senkrecht zum Fahrzeugchassis (7) verlaufen.

4. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungskanten (10, 10') gerade oder in Form eines Kreisbogens verlaufen.

5. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (9) im Bereich der Berührungskanten (10, 10') den Grundkörper (8) bzw. das Zwischenstück (15) mit Seitenflanschen (11) ein- oder beidseitig übergreift oder mit einem Verbindungsflansch in eine Nut des Grundkörpers (8) bzw. des Zwischenstücks (15) eingreift.

6. Aufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (8) aus einem Material, welches auf hohe Belastung ausgelegt ist, und der Tragkörper (9) aus einem Material, welches auf geringes Gewicht ausgelegt ist, besteht.

7. Aufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem zwischen Fahrzeugchassis (7) und Tragarm (2) wirksamen Stoßdämpfer (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (12) im wesentlichen senkrecht zu dem Fahrzeugchassis (5) angeordnet ist.

8. Aufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (12) mit seinem unteren Ende an dem Tragkörper (9) angelenkt ist.

9. Aufhängung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (12) mit seinem oberen Ende an einer Federplatte (13) angelenkt ist, über welche das Federelement (6) an dem Fahrzeugchassis (7) befestigt ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Führungslenkers (2) für eine Achsaufhängung eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (8) und ein Tragkörper (9) als gesonderte Bauteile in Anpassung der Höhe des von dem Tragkörper (9) für das Federelement (6) gebildeten Auflagers an die angestrebte Fahrhöhe des Fahrzeugchassis (7) im Bereich von Berührungskanten (10, 10') relativ zueinander positioniert werden und dann der Tragkörper (9) an dem Grundkörper (8) bzw. dem Zwischenstück (15) bzw. dem Achskörper (1) befestigt wird.