DE3708806A1 - Stabilisatoranordnung fuer kraftfahrzeuge, insbesondere luftgefederte nutzfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisatoranordnung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für luftgefederte Nutz­ fahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Eine der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges zugeordnete Stabilisatoranordnung dieser Art ist aus Fig. 1 der EP-OS 01 52 914 bekannt. Sie bildet einen Teil einer beiden Fahrzeugachsen zugeordneten Stabilisatorein­ richtung, bei der auch die der Vorderachse zugeordnete Stabilisatoranordnung zwei über Kreuz miteinander verbundene Hydraulikzylinder aufweist. Bei beiden Stabilisatoranordnungen stützen sich die Hydraulik­ zylinder einerseits am Fahrzeugaufbau und andererseits jeweils am Rücken eines U-förmigen Stabilisators ab.

Die Zylinderkammern der Hydraulikzylinder beider Stabilisatoranordnungen sind über Verbindlungslei­ tungen miteinander verbunden, in die ein Steuerventil zwischengeschaltet ist, das bei bei hoher oder entsprechend geringer Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgender Kurvenfahrt Sensorgesteuert die Verbindung beider Stabilisatoranord­ nungen untereinander unterbricht. Im Falle einer Kurven­ fahrt bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit werden hierbei die vom Steuerventil zur hinteren Stabilisatoranordnung führenden Abschnitte der Verbindungsleitungen kurzge­ schlossen, so daß beim Einfedern ein Austausch des Mediums zwischen den miteinander verbundenen Zylinder­ kammern der Hydraulikzylinder erfolgen kann.

Durch die so bei Wankbewegungen erreichte relative Be­ wegung von Zylindern und Kolben zueinander bleibt der U-förmige Stabilisator inaktiv, was in diesem Falle im Hinblick auf die in entsprechender Weise mit Hydraulik­ medium beaufschlagten Zylinderkammern der vorderen Stabilisatoranordnung erwünscht ist.

Im Falle einer Kurvenfahrt bei entsprechend geringer Fahr­ zeuggeschwindigkeit werden hingegen die beiden zur hinteren Stabilisatoranordnung führenden Abschnitte der Verbindungs­ leitungen gesperrt, mit der Folge, daß beim Einfedern kein Austausch des Medium zwischen den entsprechenden Kammern der Hydraulikzylinder mehr erfolgt. Es wird des­ halb durch das durch Hydraulikzylinder und Verbindungs­ leitungen gebildete hydraulische Gestänge eine starre Abstützung des Fahrzeugaufbaues auf dem Stabilisator geschaffen, der dann zwecks Stabilisierung tordiert. Die bekannte Stabilisatoranordnung erfordert somit einen U-förmigen Stabilisator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisator­ anordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch konstruktiv so abzuwandeln, daß auf einen tordierbaren Stabilisatorstab verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sind somit die Hydraulikzylinder zumindest an einer Seite auf jeweils einer Feder abgestützt, die im Falle von Wankbewegungen oder ein- und wechselseitigen Ein- und Ausfederungen trotz der miteinander über Kreuz verbundenen und des­ halb bei solchen Bewegungen ein starres hydraulisches Gestänge bildenden Hydraulikzylindern die für die Stabilisierung erforderliche Elastizität sowie die Rückstellung in die Nullage bewirken.

Die erfindungsgemäße Stabilisatoranordnung ist mit be­ sonderem Vorteil für den Einbau in Nutzfahrzeuge geeignet, bei denen das Niveau des Fahrzeugaufbaues veränderbar ist (Luftfederung). In solchen Fahrzeugen werden üblicher­ weise U-förmige Stabilisatoren eingesetzt, die im Hinblick auf die maximal absenkbare Lage des Fahrzeugaufbaues am Fahrgestell verhältnismäßig tief anzuordnen sind.

Bei Absenken des Fahrzeugaufbaues wird dabei der Stabili­ sator um die Anlenkstellen seiner Arme unter Umständen soweit nach unten geschwenkt, daß sein Stabilisatorstab oder dessen Stabenden in Höhe von Bordsteinkanten liegt. Dies führt des­ halb häufig, insbesondere bei Rückwärtsfahrt, zu einer Beschädigung des Stabilisators und seiner Aufhängung und schränkt die Freiheit unterhalb des Fahrzeuges stark ein.

Die Erfindung ermöglicht demgegenüber eine Konstruktion, bei der sich eine Verringerung des Abstandes zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrbahn nicht nachteilig auf die Stabilisatoranordnung auswirken kann. Dies ist dadurch sichergestellt, daß die Kolben der Hydraulikzylinder bei gleichseitigen Federbewegungen bzw. bei zur Achse parallelem Absenken bzw. Anheben des Fahrzeugaufbaues sich in den Zylindern bei gegenseitigem Austauschen der Hydraulikflüssigkeit um gleiche Wege verschieben können. Somit ist das Maß vom Boden bis zur unteren Kante der Achse nicht von Teilen der Stabilisatoranordnung sondern von der Achse allein abhängig. Die achsseitig angreifenden Komponenten der Stabilisatoranordnung werden somit ihre Einbaulage unverändert beibehalten.

Als weiteren Vorteil gestattet es die Erfindung, auf die Anordnung großvolumiger, elastischer Lager und Lagerböcke, wie sie bei Einsatz U-förmiger Stabilisatoren erforderlich sind, verzichten zu können.

Dadurch, daß auf einen Torsionsstab verzichtet werden kann, entfällt dessen Gewicht, das bei für Nutzfahr­ zeuge ausgelegten Stabilisatoren entsprechend groß ist.

Die zwischengeschalteten Federn können beispielsweise durch gegenüber Fahrzeugaufbau und Achse abgestützte Schrauben- oder Gummifedern oder durch insbesondere am Achskörper befestigte Blattfedern gebildet sein, wo­ bei es vorteilhaft ist, wenn sich diese in Fahrzeug­ längsrichtung erstrecken.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stabilisatoranordnung in Verbindung mit einer Starrachse eines Nutzfahrzeuges, stark schematisiert dargestellt,

Fig. 2 eine Konstruktionsvariante der Blattfedern der Stabilisatoranordnung.

10 bezeichnet einen Achskörper der Starrachse, die gegen­ über einem Fahrzeugaufbau 12 mittels Schraubenfedern 14, 16 abgefedert ist. Die Federung kann auch durch beliebige andere Federn bewerkstelligt sein. Im Falle von nicht führenden Federn ist der Achskörper 10 in geeigneter Weise am Fahrzeugrahmen des Fahrzeugaufbaues entsprechend zu führen. Zwischen Achskörper 10 und Fahrzeugaufbau 12 ist eine Stabilisatoranordnung vorgesehen, die ein hydrau­ lisches Gestänge 18 sowie dasselbe beispielsweise achs­ seitig abstützende Federmittel 20 umfaßt.

Das hydraulische Gestänge 18 ist durch zwei in Fahrzeug­ querrichtung und symmetrisch zur Fahrzeuglängsmittenebene angeordnete, vorzugsweise aufrechtstehende Hydraulik­ zylinder 22 und 24 gebildet, deren oberes Ende mit dem Fahrzeugaufbau beweglich verbunden ist. Deren Arbeits­ kolben 26 bzw. 28 sind über ihre aus dem unteren Zylinderende herausgeführte Kolbenstange 30 bzw. 32 auf jeweils einem der Federmittel beweglich abgestützt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Feder­ mittel 20 durch jeweils eine Blattfeder 34 bzw. 36 ge­ bildet, die mit ihrem einen Federende bei 38 bzw. 40 am Achskörper 10 starr befestigt sind und sich von diesem in horizontaler Ebene in Fahrzeuglängsrichtung wegerstrecken, wobei sie vorzugsweise entgegen der Fahrtrichtung F gerichtet sind. Die Kolbenstangen 30, 32 stützen sich am freien Ende 34′ bzw. 36′ der Blatt­ federn 34, 36 beweglich ab.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Hydraulik­ zylinder 22, 24 mittels Verbindungsleitungen 42 und 44 miteinander über Kreuz verbunden. Demgemäß ist die obere Zylinderkammer 22′ des Hydraulikzylinders 22 über die Verbindungsleitung 42 mit der unteren Zylinderkammer 24′′ des Hydraulikzylinders 24 und die untere Zylinderkammer 22′′ über die Verbindungsleitung 44 mit der oberen Zylinderkammer 24′ ständig verbunden. Die Hydraulik­ zylinder 22 und 24 sind, was der Einfachheit halber nicht gezeigt ist, mit jeweils einem Ausgleichsvolumen für den Ausgleich des Kolbenstangenvolumens bei Be­ wegungen des Arbeitskolbens 26 bzw. 28 ausgestattet.

Die Stabilisatoranordnung 18, 20 arbeitet folgendermaßen: Bei durch eine Kurvenfahrt bedingtem Angriff einer Seiten­ kraft am Fahrzeugaufbau 12 verhindert die Überkreuz­ schaltung der Hydraulikzylinder 22, 24 einen Austausch der sich in diesen und den Verbindungsleitungen 42 und 44 befindenden Hydraulikflüssigkeit. Das hydraulische Gestänge 18 bildet somit eine starre Abstützbasis, über die sich der Fahrzeugaufbau 12 auf den Blattfedern 34 und 36 abstützt. Die zur Stabilisierung erforderliche Reaktionskraft zur wirksamen Seitenkraft wird somit von den beiden Blattfedern 34, 36 ausgeübt, von denen sich die Blattfeder 34 bei einer auf die linke Fahrzeug­ seite wirkenden Seitenkraft entsprechend nach unten und die Blattfeder 36 um das gleiche Maß nach oben ver­ formen wird. Dabei üben diese zugleich eine Rückstellkraft aus, durch die der Fahrzeugaufbau 12 wieder in seiner Nullage stabilisiert wird. Die erforderlichen maximalen Reaktionskräfte lassen sich durch mehrere Faktoren,wie Länge, Breite, Höhe und Anzahl von Federblättern für die Blattfedern, verhältnismäßigeinfach bestimmen. Auf die gleiche Weise arbeitet die Stabilisatoranordnung im Falle einseitiger oder wechselseitiger Federbe­ wegungen.

Bei gleichseitigen Ein- und Ausfederbewegungen der Achse ist die Stabilisatoranordnung wirkungslos, da in diesem Falle die Arbeitskolben 26 und 28 über die Blattfedern 34, 36 in den Hydraulikzylindern 22, 24 gleichzeitig in gleicher Richtung verschoben werden und dabei ein Austausch der Hydraulikflüssigkeit erfolgen kann.

Aufgrund dieser Eigenschaft ist die erläuterte Stabili­ satoranordnung mit besonderem Vorteil für einen Einsatz in Fahrzeugen mit in der Höhe veränderlichem Aufbau geeignet, weil in diesem Falle ein Absenken des Fahr­ zeugaufbaues 12 nicht zur Folge hat, daß Reaktionskomponenten der Stabilisatoranordnung unter die durch die Blatt­ federn 34, 36 definierte Abstützebene abgesenkt werden.

Die in Fig. 2 gezeigte, als Ganzes mit 50 bezeichnete Blattfeder einer erfindungsgemäßen Stabilisatoranordnung umfaßt beispielsweise drei Federblätter 52, 54, 56. Diese sind in einer Vertikalebene in vorzugsweise gleichen Abständen übereinander angeordnet und mit ihrem einen Federende in einem an einem Achskörper anbaubaren Trag­ körper 58 eingespannt. Die Kolbenstange 60 des dieser Blattfeder 50 zugeordneten Hydraulikzylinders 62 ist dabei am freien Ende 54′ des zwischen den beiden anderen Feder­ blättern 52, 56 angeordneten Federblattes 54 abgestützt, das über die freien Enden der Federblätter 52, 56 ent­ sprechend vorsteht.

Die freien Federenden der Federblätter 52, 56 sind dabei an ihrer dem Federblatt 54 zugekehrten Flachseite vor­ zugsweise jeweils mit einem elastischen Puffer 64 bzw. 66 ausgestattet.

Im Falle des Einsatzes solcher Blattfedern 50 wird ab einem bestimmten Auslenkwinkel des Federblattes 54, d.h. in Abhängigkeit von dessen Verformung die Feder­ steifigkeit progressiv erhöht, indem beispielsweise bei starken Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaues das zuerst ausgelenkte Federblatt 54 von einem der Feder­ blätter 52 oder 56 abgestützt wird. Die Puffer 64, 66 sorgen hierbei für ein geräuschloses Zusammenwirken der sich jeweils aneinander abstützenden Federblätter.

Es ist klar, daß auch zwischen Fahrzeugaufbau 12 und Hydraulikzylindern 22, 24 jeweils eine Feder zwischen­ geschaltet sein kann. Werden anstelle von Blattfedern 34, 36 Druckfedern eingesetzt, so wird man diese vor­ zugsweise unmittelbar auf dem Achskörper 10 anordnen und demgemäß die Hydraulikzylinder 22 und 24 oberhalb des Achskörpers positionieren. Schließlich ist es möglich den gegebenen Einbauverhältnissen entsprechend, das hydraulische Gestänge 18 und die Federmittel 20 auch in einer von der gezeichneten Montagelage abweichenden Lage in Fahrzeugen zu installieren.

Claims (5)

1. Stabilisatoranordnung für Kraftfahrzeuge, insbesondere luftgefederte Nutzfahrzeuge, mit zwei in Fahrzeugquer­ richtung im Abstand voneinander angeordneten, sich auf­ bau- und achsseitig abstützenden Hydraulikzylindern, deren Zylinderräume miteinander über Kreuz verbunden sind und die mit einem sich bei Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaues elastisch verformenden Federelement gelenkig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest eine Abstützung jedes Hydraulikzylinders (22; 24) ein Federelement (34; 36) zwischengeschaltet ist.

2. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischengeschalteten Federelemente durch gegenüber Fahrzeugaufbau (12) und Achse (10) abge­ stützte Schraubenfedern gebildet sind.

3. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zwischengeschaltete Federelemente am Achs­ körper (10) befestigte Blattfedern (34, 36) vorgesehen sind.

4. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrem einen Ende am Achskörper befestigten Blattfedern (34, 36) sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken.

5. Stabilisatoranordnung nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (50) jeweils eine Vielzahl von verformungsabhängig zuschaltbaren Federblättern (52, 56) aufweisen.