DE3148015A1

DE3148015A1 - "luftgefederte starrachse fuer nutzfahrzeuge, insbesondere fuer lastkraftwagen"

Info

Publication number: DE3148015A1
Application number: DE19813148015
Authority: DE
Inventors: Paul 7302 Ostfildern Hetzel
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-06-16
Also published as: DE3148015C2

Description

Luftgefederte Starracllse für Sutzfahrzeuge,
insbesondere Lastkraftwagen Die Erfioldun;; betrifft eine luftgefederte Starrachse fiir Sutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, deren Rad lager aufweisender Achskbrper zumindest in Fahrzeuglängsrichtung Durch Blattfedern gefiihrt ist, von denen je eine einer Aehsseite zugeordnet und bei Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung mit ihrem Vorderende an je einem Lingsholr des Fahrzeugrahmens angelenkt und im Abstand vom Anlenkpunkt mit de Achskörper starr verbunden ist, der an seiner von den Anlenkpunkten der Blatt federn abgekehlten Seite über Luftfeder gegen den Fahrzeugrahmen abgestützt ist.
Eine atarracllse der vorstehend beschriebenen Kon-struktion ist bereits bekannt (DE-OS 27 40 204, Figur 5). Bei ihr ist der Achskörper an der Unterseite der ihn führenden Blattfedern befestigt, die sich in der Konstruktionslage vori deren vorderem Anlenkpunkt aus im wesentlichen horizontal nach hinten erstrecken. Hinter dem Achskörper sind sie winkelförmig abgekröpft, wobei der im wewesentlichen horizontal gerichtete hintere Federast eine Abstützung für eine Luftfeder bildet.
Durch diese Achskonzeption konnte das Momentanzentrum über den Achskörper und im wesentlichen in die Ebene der Blattfedern gelegt werden. Die Grö,o des Abstandes der gefederten Massen vom Schwerpunkt des Fahrzeuges konnte somit entsprechend verringert bzw. die Querstabilisierung verbessert weiden. Des weiteren können die Blattfedern,aufgrund ihrer horizontalen L.ingserstreckung,mit geringerer Querelastizität ausgelegt werden, weil sie sich unter Que@krafteinfluß nicht so stark verwölben können.
Allerdings bewirkt der radiale Abstand des Momentanzentrums zur Achse der Radlager des Achskörpers noch ein seitliches Auswandern der Starrachse.
Hier setzt nun die Erfindung ein.
Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, eine Starrachse der eingangs erläuterten Art so zu verbessern, daß Eigenlenkbewegungen derselben zumindest weigehend vermieden sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drehpol und die am Achskörper liegende Befestigungsstelle der durch die Blattfedern defitliextell Ersatzlenker auf einer den Anlenkpunkt der Blatt federn mit der Achse der Radlager des Achskörpers miteinander verbindenden Verbindungslinie liegen.
Durch die erfindun,sgemäXe Zuordnung von Starrachse und Federersatzlenkern konnte damit das Momentanzentrum iti die durch die Anlenkpunkte der Blattfedern und die Achse der AchskörperI?adlager definierte Ebene gelegt werden.
Wenn deshalb insbesondere bei zurvenfahrten der Fahrzeugaufbau bei Angriff einer Seitenkraft um die Atomentanachse sich zu neigen beginnt, ist durch die Erfindunr sichergestellt, daß die Federersatzienker, bezogell auf die erwähnte Ebene, um gleichgroße Winkel in einander elltgogengesetzten Richtungen verschwenkt werden.
Damit wird die Starrachse relativ zum Fahrzeugrahmen in Fahrzeuglängsrichtung lediglich parallel zu sich selbst verlage-t. Es stellt sich also im wesentlichen kein Eigenlenkwinkel der Starrachse ein. Sie besitzt damit zumindest weitgehend neutrales Eigenlenkverhalten und die Relativbewegung der Starrachse zum Pahrzeugaufbau hat somit keine störende Auswirkung mehr auf die Spurhaltung des Sutzfahrze.ges, wobei die Blattfedern sowohl die Längsführung als auch die Querführung der Starrachse flbe rriehmen.
Die BLattfedern können mit ihrem einen Ende in geeigneter Weise am Achskörper festgespannt sein, wobei an diesem Abstiitzkonsolen als Widerlager für die Luftfedern vorgesehen sein können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Achskörper in bekannter eise an der einen Flachseite der Blattfedern befestigt, insbesondere festgespannt,und ein über den Achskörper hinausgeführter, im wesentlichen horizontaler Federast bildet ein Auflager für eine Luftfeder. Diese Konstruktion ist fertigungstechnisch besonders günstig, weil die Blattfedern als einem Stück hergestellt und zugleich als Träger des Achskörpers und als Auflager für eine Luftfeder benutzt werden können.
Des weiteren ermöglichen dj PLatt Uedern einen möglichst geringen Radialabstand zwischen Radlagorachse und der Aufnahme der Starrachse, was hinsichtlich der von der Star"aclise auf die Blattfeder zu ü'bei'tragenden Kräfte giin.stig ist.
Sofern hiebei die Blattfedern ein schräg nach hinten und unten abgebogenes, an seiner Oberseite den Achskörper aufnehmendes Federteilstück besitzen, von welchem sich der ein Auflager für die Luft feder bildende Federast nach hinten wegerstreckt, ergeben sich besonders vorteilhafte Verhältnisse für den Achseinbau, insbesondere für Liftachsen, weil sich in diesem Falle oberhalb des Achskörpers geringere Freigangprobleme stellen.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind aus der sich anschlißenden Beschreibung eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles einer Achsanordnung und/oder in den Anspriichen erläutert. In der Zeichnung zeigen in schematisierter Darstellung: Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Dop;!elachsaggregat eines Lastkraftwagens, das eine angetriebene und eine nicht angetriebene Starrachse aufweist, wobei die nicht angetriebene, eine Schleppachse bildende Starrachse am Fahrzeugaufbau erfindungsgemäß aufgehängt ist, Fig. 2 eine Draufsicht auf die eine der beiden Blattfederanordnungen der Schleppachsenaufhängung.
Das in tig. 1 gezeigte DoppeLachsaggregat eines Lastkraftwagens besitzt eine angetriebene Tragachse 10 und eine nicht angetriebene, eine Schleppachse bildende Tragachse 12. Die angetriebene Tragachse 10 ist in üblicher leise mittels geschichteten Blattfedern 14 gefedeit und gefiihrt. Die nicht angetriebene Tragachse 12 ist in nicht näher gezeigter Weise an beiden Fahrzeugseiten jeweils über Luftfedeiin 16 gegenüber einem Fahrzeugrahmen 17 abgestiitzt.
Die Fuilrung der nicht angetriebenen Tragachse 12 ist in bekannter Weise an jeder Fahrzeugseite über eine Führungslenker bildende Blattfeder 18 bewerkstelligt.
Eeim gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen diese aus zwei übereinander liegenden Federblättern 20, 22, die zwar beide zur Federung und Stabilisierung beitragen, von denen jedoch lediglich das Federblatt 20 beider BlattfedeIan zum erfindungsgemäß erwünschten Eigenlenkverhalten der Tragachse 12 beträgt.
Jede Blattfeder 18 ist an einem Laoerbolzen 24 eines an einem Längsholm 26 des Fahrzeugrahmens 17 befestigten Federbockes 28 verschwenkbar aufgehängt. Zu diesem Zweck ist das Federblatt 20 mit einem an seinem Vorderende angeformten Federauge 30 auf dem Lagerbolzen 24 verschwenkbar gelagert.
Zur festen Montage des Achskörpers 12' am Federblatt 20 weist dieses in entsprechendem Abstand vom Lagerbolzen 24 ein nach unt-en und hinten schräg abgebogenes Teilstück 20' auf, auf dessen Oberseite der Achskörper 12' unter Zwischenschaltung einer entsprechenden Achsunterlage 32 mittels Federbügeln 34, 36 fest aufgespannt ist. Die Federbügel liegen hierbei seitlich am Federblatt- tei ls tiick 2() ' an.
Zur Sicherung gegen Querverschieben des Achskörpers 12 clienerl an diesen angeschweißte Spannlaschen 3$, Lio, welche die Längskanten des Blattfederteilstückes 20' an einaller gegenübenliegenden Stellen teilweise übergreifen und: mittels Spannschrauben 42, 44 sowie mittels auf diese auf,'eschraubten Spannmuttern 46 mit den Längskanten des Blattfede teilstückes verspannt sind. Vom Federblatteilstück 20V erstreckt sich im wesentlichen horizontal nach hinten ein Ast 20" des Federblattes 2(), der ein Auflager für eine der Luftfedern lö bildet.
Das Federblatt 22 umschließt mit seinem Vorderende 45 im wesentlichen das Federauge 30 des Federblattes 20 und erstreckt sich mit im wesentlich-;n komplementärer Ausbildung zum Federblatt 20 an dessen Unterseite bis unter das Federblatteilstück 20' . Dort ist es mit Hilfe der Federbügel 34, 30 relativ zum Federblatteilsti,icls 20' fest verspannt 2 wozu eine plattenförmige Federunterlage 48 auf die Unterseite des Teilstückes 22' aufgespannt ist. Diese ist vorzugsweise an ihrer Unterseite mit einem Lagerauge 50 ausgestattet, so daß sie als Stützlager für einen seitlich am Fahrzeugrahmen vorzusehenden Stoßdämpfer 52 eingesetzt werden kann.
Die Anordnung des Achskörpers 12' am Federblatt 20 ist derart getroffen, daß der mit 54 bezeichnete Drehpol sowie die mit 56 bezeichnete Einspannstelle des Achskörpers 12' des durch das Federblatt 20 definierten E;Fsatzlenkers auf einer den Anlenkpunkt des Federblattes 20 mit der Achse 58 der Radlager des Achskörpers 12 miteinander verbindenden Verbindungslinie 60 liegen. Somit befindet sich das Momentanzentrum in der durch die Anlenkpunkte der Blattfedern und die Achse der Achslcörperradlager efinierten Ebene a-a.
L'nter Vernacf"ässigung der durch die Blattfedern gegebenen Elastizitäten der Aufhängung der Tragachse 12 ergibt sich dadurcli der Vorteil, daß die Federersatzlenker mit Bezug auf die bene a-a bei Angriff einer Seitenkraft am Fahrzeugaufbau um gleiche inkelbeträge in zueinander entgegengesetzten Richtungen verschwenkt werden und dadurch die Tragachse lediglich noch im wesentlichen parallel zu sich selbst in Fahrzeuglängsrichtung verlagert wird.
Die erfindungsgemäae Anordnung der Blattfedern sowie dieerläuterte Befestigung des Achskörpers an den Blattfedern ermöglicht die erforderliche Querstabilisierung der Tragachse ohne die Notwendigkeit, hierfür weitere Querführunlsmirtel vorsehen zu müssen.
Die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Blatt federn, die sich zwischen ihrem Anlenkpunkt und der Einspannstelle 56 des Achskörpers im wesentlichen horizontal erstrecken, sind als zu bevorzugende Ausführungsform anzusehen. Gleichwohl werden die gleichen Vorteile der Erfindung aber auch mit Federkonstruktionen erzielt, bei welchen der Verlauf der Federersatzlenker zwischen dem Federdrehpol 54 und der Einspannstelle 56 von der Iiorizontalen wesentlich abweicht.
In jedem Falle übernehmen die Blattfedern die Längs- und 'uerfiihIung sowie die Federung der Tragachse 12 und damit deren Stabilisierung insgesamt gesehen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie es ermöglicht, den Anlenkpunkt delb Blattfedern in relativ geringem Abstand zum Fahrzeugrahmen vorzusehen, so daß die Blattfeder-Lagerbolzen 24 aufnehmenden r~ede.böcke relativ kurz ausgelegt werden kann.
Die beschriebene Achsaufhängung ist gleicii vorteilhaft für treibende oder nicht angetriebene Tragachsen geeignet, wobei letztere sowohl vor als auch hinter einer treibenden Tragachse vorgesehen sein kann.

Claims

Patentansprüche l.Luftgefederte Starrachse fjjr Nutzfahrzeuge, insbeandere Lastkraftwagen, deren HadlaQer aufweisender Achslcörper zumindest in Fahrzeuglängsrichtung durch Blattfedern gefiillrt ist, von denen je eine einer Achsseite zugeordnet und bei Erstreckung, in Fahrzellglallssrichtung mit ihrem Vorderende an je einem Längsholm des Fahrzeugrahmens angelenkt und im Abstand vnm Anlenkpunkt mit den Acliskörper starr verbunden ist, der an seiner von den Anlenkpunkten der Blattfedern abgekehrten Seite über Luftfedern gegen den Fahrzeugrahmen abgestützt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Drehpol (54) und die am Achskörper (12') liegende Befestigungsstelle (6) der durch die Blattfedern (18) definierten Ersatzlenker auf einer den Anlenkpunkt der Blattfedern (18) mit der Achse der Radlager des Achskörpers (12') miteinander verbindenden Verbindungslinie (60) liegen.
2. Starrachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achskörper (12') in bekannter Weise an der einen Flachseite der Blattfedern (18) befestigt ist und ein über den Achskörper (12') hinausgeführter,im wesentlichen horizontaler Federast (20") ein Auflager für eine Luftfeder (16) bildet
3. Starrachse nack Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Blattfedern (18) ein schräg nach unten und hinten abgebogenes, an seiner Oberseite den Achskörper (12') au:'-nehmendes Federteilstück (20') aufweisen, von welchem sich der ein Auflager für die Luftfeder (16) bildende Federast (20") nach hinten wegerstreckt.
4. Starrachse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Achskörper (12') in bekannter Weise mittels Federbügeln (34, 3ö) auf die Blattfedern (18) aufgespannt ist, die letztere zwischen sich aufnehmen und daß mittels der Federbügel (34, 36) an der den Achskörper (12') gegentiberliegenden Seite der Elattfodern (1S) Atlf diese eine Gegenplatte (4S) aufgespannt ist, die ein Stoßdämpferlager tragt.
5. Starrachse nach einen der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daf die Blattfedern (18) zwei Federblätter (20, 22) aufweisen, daß die mittlere Faser des einen, den Achskörper (12') tragenden Federblattes (20) zumindest an der Befestigungsstelle (56) am Achskörper (12') und am Drehpol (54) des Federersatzlenkers auf der den Federanlenkpunkt mit der Achse der Achskörperradlager verbindenden Verbindungslinie (bo) liegt und daß das andere,gleichfalls mit dem Achskörper (12') verspannte Federblatt (22) mit seinem Vorderende das am Fahrzeugrahmen (17) angelenkte Vorderende (30) des anderen Federblattes (20) umgreift.

ó. Starrachse narti Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das den Achskörper (12') aufnehmende abgekröpfte Teilstück (20') des Federblattes (20) sich zwischen einem Paar am Achskörper (12') fest angebrachten Spannlaschen (38, 40) befindet, die mittels Spannschrauben (42, 44) mit den Längskanten des Federblattteilstückes (20') verspannbar sind.