DE4026791A1 - Doppelachsaggregat fuer nutzfahrzeuge, insbesondere lastkraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelachsaggregat für Nutzfahrzeu­ ge, insbesondere Lastkraftwagen, mit den Merkmalen des Oberbe­ griffes von Patentanspruch 1.

Ein Doppelachsaggregat dieses Aufbaues ist bekannt (US-PS 47 41 553).

Bei dieser Konstruktion sind die die Nachlaufachse führenden Lenker starr ausgebildet und an einem rahmenseitigen Lagerbock schwenkbar gelagert. Mit dem Achskörper der Nachlaufachse sind sie starr verschraubt.

Dieser starre Verbund von Lenkern und Achskörper ersetzt zwar den Einsatz eines zusätzlichen Stabilisators, indem er Stabi­ lisatorfunktionen mit übernimmt; seine stabilisierende Wirkung ist jedoch aufgrund seiner Steifigkeit sehr groß.

Beim Überfahren von Bodenunebenheiten sind deshalb die Bela­ stungen dieses Lenkerverbundes sowie der rahmenseitige Lenker­ lagerböcke sehr hoch. Diese Führung der Nachlaufachse ist des­ halb für das Befahren schlechter Wegstrecken ungeeignet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Doppelachsaggregat in einer im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Ausbildung anzugeben, deren Führung der Nachlaufachse ein Befahren von schlechten Wegstrecken ermöglicht, ohne dabei die rahmenseitige Lenkeranbindung sowie den Lenkerverbund überzustrapazieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sind somit die zur Füh­ rung der Nachlaufachse dienenden Lenker durch Blattfedern ge­ bildet. Diese verleihen dem Lenkerverbund eine entsprechend verminderte Stabilisatorwirkung, die sowohl eine Belastungs­ verringerung der Achsaufhängung als auch ein Befahren von schlechten Wegstrecken ermöglicht und dabei eine steife Achs­ querführung gewährleistet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dar­ gestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbei­ spieles eines Doppelachsaggregates für einen Lastkraftwagen, dessen Nachlaufachse in ihrer auf den Boden abgesenkten Stellung gezeigt ist,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 bis 8 Seitenansichten weiterer Ausführungsbeispiele er­ findungsgemäßer Doppelachsaggregate, stark sche­ matisiert dargestellt,

Fig. 9 einen Teilschnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 8,

Fig. 10 einen Teilschnitt entlang der Linie X-X der Fig. 9.

In Fig. 1 ist ein Doppelachsaggregat eines Lastkraftwagens in Verbindung mit einem Teil des Fahrzeugrahmens gezeigt. Von diesem ist mit 10 einer der beiden Rahmenlängsträger bezeich­ net, an denen, bezogen auf die Fahrtrichtung F, vor einer An­ triebsachse 12 jeweils ein Federbock 14 angeordnet ist. An letzteren ist jeweils der vordere Ast 15 einer mehrlagigen Blattfeder 16 um eine in Fahrzeugquerrichtung liegende Achse verschwenkbar angelenkt, die beiderseits der Fahrzeuglängsmit­ tenebene mittels Federbriden 18 und 20 auf dem Achskörper 22 der Antriebsachse 12 oder an dessen Unterseite festgespannt sind.

Am rückwärtigen Ast 24 der Blattfedern 16 ist über ein Feder­ gehänge 26 jeweils der vordere Schwingenarm 28 einer einer Nachlaufachse 30 zugeordneten Schwinge 32 beweglich aufgehängt bzw. abgestützt. Der Achskörper 34 der Nachlaufachse 30 ist beiderseits der Fahrzeuglängsmittenebene in Radnähe mittels Federbriden 36 und 37 (Fig. 3) auf das freie Ende jeweils eines Lenkers 38 aufgespannt. Diese erstrecken sich, ausgehend vom Achskörper 34, im wesentlichen horizontal in Richtung auf die Antriebsachse 12 und sind jeweils an einer an einem seitlichen, rahmenfesten Lagerbock 40 angeordneten Achse 42 unterhalb des hinteren Astes 24 der an der gleichen Fahrzeuglängsseite vor­ gesehenen Blattfeder 16 angelenkt.

Der vordere Federast 15 der zur Antriebsachse 12 gehörenden Blattfedern 16 kann beispielsweise auch an der Unterseite eines Lagerkörpers des Federbockes 14 gleitend anliegen, und der Achskörper 22 zur Längsführung an beiden Fahrzeuglängsseiten über jeweils einen Längslenker beweglich mit dem zugehörigen Federbock 14 verbunden sein. Dabei können die Blattfedern 16 auch am Achskörper 22 unterseitig und die Längslenker an diesem oberseitig vorgesehen sein.

Der vordere Arm der Schwingen 32 kann dabei am freien, hinteren Ende der zugeordneten Blattfeder 16 abwälzbar abgestützt sein.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden diese Lenker 38 zwei Federblätter 44 und 46 aufweisende Parabel-Halbfedern, wobei der Achskörper 34 mit einem auf das obere Federblatt 44 aufgespannten Aufnahmeschuh 48 verspannt ist. Die Lenker 38 sind somit in Hochrichtung biegeelastisch, in Längs- und Quer­ richtung weisen sie dagegen große Steifigkeit auf.

Die beiden, dem Achskörper 34 zugeordneten Schwingen 32 sind oberhalb der Parabel-Halbfedern 38 auf einer im Lagerbock 40 angeordneten Schwenkachse 50 gelagert. Der rückwärtige, vom vorderen Schwingenarm 38 in Richtung auf das Fahrzeugheck schräg nach oben abgewinkelte Schwingenarm 33 stützt sich mit einer um eine in Fahrzeugquerrichtung gerichtete Achse konvex gekrümmten Wälzfläche 52 auf einer ebenen Abstützfläche 53 ei­ nes auf dem Achskörper 34 sitzenden Wälzbockes 54 ab. Im Ge­ gensatz dazu könnte auch die Abstützfläche 53 entsprechend ge­ krümmt und der Schwingenarm 33 mit einer ebenen Gegenfläche ausgestattet sein (s. Fig. 8).

Vorzugsweise ist zwischen Wälzbock 54 und Achskörper 34 ein Gummi-Metallelement 56 angeordnet (Fig. 3). Dasselbe ist in der Lage, die geringen Längsbewegungen zwischen dem Schwingenarm 33 und dem Wälzbock 54 auszugleichen. Außerdem verhindert es die Einleitung von Querkräften in den hinteren Schwingenarm 33, da die Steifigkeit des Gummi-Metallelements 56 in Fahrzeugquer­ richtung wesentlich geringer ist als diejenige der Parabellenkeraufhängung. Des weiteren werden in den Achskörper 34 eingeleitete Vertikalstöße in den Gummi-Metallelementen 56 gedämpft.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Wälzbock 54 im Quer­ schnitt U-förmig ausgebildet und übergreift mit seinen Schen­ keln 58 und 60 die Federbriden 36 und 37 und teilweise den Achskörper 34. Diese Gestaltung verhindert eine mögliche Über­ lastung des Gummi-Metallelements in allen Richtungen, indem es nach einem geringen Federweg in Vertikalrichtung, Fahrzeugquer- und -längsrichtung mit dem Achskörper 34 bzw. den Federbriden 36 und 37 auf Anschlag geht. Damit ist auch im Falle eines Ausfalls des Gummi-Metallelements 56 Gewähr für eine einwand­ freie Funktion der Doppelquerlenkerachse gegeben.

Wälzbock 54, Gummi-Metallelement 56 und Wälzbockunterteil 55 sind aufeinander vulkanisiert und mittels der den Wälzbockun­ terteil 55 seitlich übergreifenden Federbriden 36 und 37 auf dem Achskörper 34 festgelegt.

Aufgrund der Verbindung der Blattfedern 16 der Antriebsachse 12 über die Federgehänge 26 mit jeweils einer der Schwingen 32 der Nachlaufachse 30 werden auf diese einwirkende Vertikalkräfte auf die zur Antriebsachse 12 gehörenden, hinteren Federenden der Blattfedern 16 übertragen. Die Schwingen 32 übernehmen au­ ßerdem die Querführung der hinteren Blattfederenden und demge­ mäß zusammen mit den Federböcken 14 die Querführung der An­ triebsachse 12.

Durch die Ausbildung der Lenker 38 als Parabel-Halbfedern sind diese in Hochrichtung biegeweich, so daß der Lenkerverbund zwar noch Stabilisatorfunktion übernimmt, aber auch das Fahren auf schlechten Straßen erlaubt.

Die Nachlaufachse 30 ist in bekannter Weise liftbar und in der angehobenen Stellung festlegbar, was der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.

Bei den weiteren Ausführungsbeispielen von Doppelachsaggregaten gemäß den Fig. 4 bis 7 sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Bei der Variante gemäß Fig. 4 bilden die Lenker der Nachlauf­ achse verhältnismäßig billig herstellbare und einfach zu repa­ rierende Trapezhalbfedern 62, und der rückwärtige Arm 33 der Schwingen 32 ist mit einer sich auf dem Wälzbock 54 abrollenden Abstützrolle 64 ausgestattet.

Die Variante gemäß Fig. 5 zeichnet sich durch Abstützelemente 66 aus, die auf den als Parabel-Halbfedern ausgebildeten Len­ kern 38 aufruhen. Auf diesen Abstützelementen 66 ruht der rückwärtige Schwingenarm 33 der Schwingen 32 auf. Die Abstütz­ elemente 66 sind durch Gummi-Metallelemente gebildet und können vor oder hinter dem Achskörper 34 sitzen. Im letzteren Falle übergreift der Schwingenarm 33 den Achskörper 34. Alternativ hierzu könnte eine Hydro-Wendel- oder Luftfeder vorgesehen sein.

Bei der Variante gemäß Fig. 6 stützt sich der Schwingenarm 33 über ein Federgehänge 68 auf einem zusätzlichen Federblatt 70 der Parabel-Halbfeder 38 ab. Zwischen dem Federblatt 70 und dem oberen Federblatt 44 ist ein elastomeres Druckpolster 72 vor­ gesehen. Dasselbe verhindert ein Aufeinanderschlagen der Fe­ derblätter 44 und 70.

Bei der Variante gemäß Fig. 7 sind als Lenker 38 jeweils min­ destens eine Blattfeder 74 vorgesehen, die sich, auf dem Achs­ körper 34 abstützend, über diesen hinwegerstrecken und an ihrem rückwärtigen Ende über ein Federgehänge 78 am rückwärtigen Arm 33 jeweils einer der Schwingen 32 abgestützt sind.

Die Variante gemäß Fig. 8, bei der gleiche Teile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, zeichnet sich dadurch aus, daß an der Oberseite des auf dem Achskörper 34 sitzenden Wälzbockes 54 ein Fangglied 80 vorgesehen ist, das den sich auf dem Wälzbock 54 abstützenden, rückwärtigen Schwingenarm 33 mit Abstand übergreift.

Es ist dadurch sichergestellt, daß bei einem Anheben des Fahr­ zeuges die Nachlaufachse 30 mit angehoben wird bzw. nicht her­ unterfallen kann.

Wie Fig. 10 zeigt, greift das Fangglied 80 mit seitlichem Ab­ stand in eine seitliche, randoffene Ausnehmung 82 des Schwin­ genarmes 33 ein. Dadurch sind die beiden Teile 33 und 80 ge­ wissermaßen miteinander verhakt. Dies bietet den Vorteil, daß im Falle eines Bruches des Lenkers 38 diese Verhakung ein ein­ seitiges Wegwandern bzw. Schrägstellen der Nachlaufachse 30 nach hinten verhindert. Zur sicheren Achsführung reicht dabei lediglich ein Federblatt 46 als Lenker aus.

Bei sämtlichen Konstruktionsvarianten könnten die Lenker 38 auch unabhängig vom Lagerbock 40 an einem weiteren Lagerbock angelenkt sein.

Claims (11)

1. Doppelachsaggregat für Nutzfahrzeuge, insbesondere Last­ kraftwagen, mit einer vorderen, angetriebenen Achse, die in Fahrzeuglängs- und querrichtung über an den Fahrzeuglängsseiten vorgesehene Blattfedern geführt ist, die mit ihrem vorderen Federast beweglich am Fahrzeugrahmen abgestützt sind und mit einer hinteren, beidseitig am rückwärtigen Ende jeweils eines an einem rahmenfesten Lagerbock gelagerten Lenkers befestigten Nachlaufachse, der an jeder Fahrzeuglängsseite eine rahmensei­ tig angelenkte Schwinge zugeordnet ist, deren vorderer Schwin­ genarm an einem am rückwärtigen Federast der auf der gleichen Fahrzeuglängsseite vorgesehenen Blattfeder der Antriebsachse beweglich abgestützt ist, und deren rückwärtiger Schwingenarm zumindest in Fahrzeuglängsrichtung relativ zum Achskörper der Nachlaufachse an diesem beweglich abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Nachlaufachse (30) führenden Lenker durch Blattfe­ dern (38; 62) gebildet sind und daß die Abstützung der rück­ wärtigen Schwingenarme (33) am Achskörper (34) in Hochrichtung im wesentlichen starr ist.

2. Doppelachsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (38) Parabelfedern sind.

3. Doppelachsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (62) Trapezfedern sind.

4. Doppelachsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Schwingenarme (33) und die Nachlaufachse (30) aneinander abwälzbar abgestützt sind.

5. Doppelachsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Schwingenarme (33) mit einer Rolle (34) an jeweils einer Gegenfläche der Nachlaufachse (30) abgestützt sind.

6. Doppelachsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den rückwärtigen Schwingenarmen (33) und der Nachlaufachse (30) jeweils ein Federelement (66) angeordnet ist.

7. Doppelachsaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente als zumindest an die Schwingenarme (33) oder an die die Nachlaufachse (30) führenden Blattfedern (38, 62) anvulkanisierte Gummi-Metallelemente (66) ausgebildet sind.

8. Doppelachsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Schwingenarme (33) jeweils über ein Fe­ dergehänge (68) an den die Nachlaufachse (30) führenden Blatt­ federn (38) abgestützt sind.

9. Doppelachsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Fahrzeuglängsseite eine Schwinge (32) sowie eine die Nachlaufachse (34) führende Blattfeder (38; 62) an einem gemeinsamen Lagerbock (40) gelagert sind.

10. Doppelachsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Schwingenarme (33) jeweils von einem achskörperfesten Fangglied (80) übergriffen sind.

11. Doppelachsaggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Schwingenarme (33) das ihnen zugeordnete, achskörperfeste Fangglied (80) seitlich umgreifen.