DE4217210A1 - Achsaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit Tandemachse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Achsaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit Tandemachse, insbesondere für einen Schwerlast-Lkw.

Ein bekannte Achsaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit Tandemachse stellt ein mechanisches System mit insgesamt zwei Freiheitsgraden dar. Den bei­ den Achsen, bei denen es sich in der Regel um Starrachsen handelt, ist zunächst eine Rotationsbewegung um eine gedachte Achse möglich, die durch den Achsmittelpunkt verläuft und sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt. Diese Bewegung ermöglicht eine Einfederung unter Seitenneigung des Fahrzeuges bei Kurvenfahrt.

Außerdem ist der Achse zur Bereitstellung des erforderlichen Federwegs und zum Ausgleich von Fahrbahnstößen eine vertikale Translationsbewegung möglich. Im übrigen ist diese bekannte Achskonstruktion als starr zu betrachten.

Von Nachteil ist bei dieser bekannten Achskonstruktion, daß bei Kurven­ fahrt infolge der parallelen Anordnung beider Achsen Reibungskräfte zwi­ schen Reifen und Fahrbahn mit der Folge eines erhöhten Reifenverschleißes auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit Tandemachse und insbesondere für einen Schwerlast-Lkw zu schaffen, die im Fahrbetrieb eine Verringerung des Reifenverschleißes ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen Fahrzeugrahmen, an dem ein um eine Querachse nach Art einer Wippe verschwenkbarer Pendel­ rahmen angeordnet ist; eine aus zwei Achsen zusammengesetzte Achskonstruktion, deren vordere Achse sich am vorderen und deren hintere Achse sich am hinteren Ende des Pendelrahmens unter Zwischenlage jeweils mindestens einer Feder abstützt; Längslenker auf beiden Fahrzeugseiten, welche die Achsen jeweils mit dem Fahrzeugrahmen verbinden, wobei die beiden Längslenker einer Fahrzeugsei­ te zusammen mit der gedachten Verbindung ihrer beiden achsseitigen An­ lenkpunkte in Seitenansicht ein gleichschenkliges Dreieck bilden.

Eine solche Achsaufhängung ermöglicht eine Achskinematik mit einem last­ abhängigen, zusätzlichen Freiheitsgrad. Die beiden Achsen ermöglichen nicht nur eine vertikale Translationsbewegung sowie eine Verschwenkung um eine gedachte Fahrzeuglängsachse, sondern zusätzlich eine Verschwenk­ bewegung um gedachte vertikale Achsen. Diese zusätzliche Bewegungsmöglichkeit ist lastabhängig und führt bei Kurvenfahrt zu einer Überführung der im Normalfall parallelen Ausrichtung beider Achsen in eine spitzwink­ lige Ausrichtung, bei welcher der Radabstand der Räder auf der Kurvenau­ ßenseite größer ist als der Radabstand der Räder auf der Kurveninnensei­ te. Die beiden Achsen werden durch die bei Kurvenfahrt auftretende Verla­ gerung des wirksamen Fahrzeugschwerpunktes gewissermaßen mitgelenkt, was im Ergebnis zu einem beträchtlich verringerten Reifenverschleiß führt. Die erfindungsgemäße Achsaufhängung ermöglicht also eine beanspruchungs­ gerechte Konstruktion, deren zusätzliche Vorteile in einem stabilen Fahr­ verhalten des Kraftfahrzeuges sowie in einer kostengünstigen Bauweise liegen. Ferner wird das Kippverhalten des Fahrzeuges verbessert und damit die Sicherheit für Fahrer und Kraftfahrzeug erhöht.

Zur Erhöhung der Stabilität des Fahrzeugaufbaus trägt ferner bei, wenn entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung die Längslenker seitlich außerhalb des Fahrzeugrahmens angeordnet sind.

Ein besonders einfacher Aufbau der Achskonstruktion ergibt sich, wenn der Pendelrahmen in Aufsicht die Form einer Raute aufweist, an deren spitz gestalteten vorderen und hinteren Enden sich die Achsen unter Zwischenla­ ge der Federn abstützen und an deren Seitenteilen sich Lagerungen für die verschwenkbare Anordnung des Pendelrahmens in dem Fahrzeugrahmen befin­ den.

Vorzugsweise sind die rahmenseitigen Anlenkpunkte der Längslenker im Bereich der Lagerungen des Pendelrahmens angeordnet.

Zur Vereinfachung der Konstruktion der Achsaufhängung wird schließlich vorgeschlagen, daß die Feder mittig über der Länge der jeweiligen Achse angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Achsaufhängung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in einer Draufsicht eine Achsaufhängung eines Schwerlast- Lkw mit Tandemachse und

Fig. 2 einen Schnitt durch die Achsaufhängung nach Fig. 1 in der Ebene II-II.

Fig. 1 zeigt einen Fahrzeugrahmen 1 eines Schwerlast-Lkw mit einer als Tandemachse ausgebildeten Achskonstruktion aus einer ersten Starrachse 2 und einer dahinter angeordneten zweiten Starrachse 3. Die Starrachsen 2, 3 sind beim Ausführungsbeispiel jeweils mit einer Einfach-Bereifung verse­ hen; ebenso läßt sich die dargestellte Achskonstruktion auch mit einer Doppel-Bereifung versehen.

Die Starrachsen 2, 3 stützen sich jeweils mittig unter Zwischenlage von Gummifedern 4 an einem rautenförmigen Pendelrahmen 5 ab. Hierbei stützen sich die jeweiligen Gummifedern 4 an der Unterseite des unter spitzem Winkel zulaufenden vorderen Endes 6 bzw. des hinteren Endes 7 des Pendel­ rahmens 5 ab. Die rechten und linken Seitenteile 8, 9 des Pendelrahmens 5 sind auf am Fahrzeug 1 angebrachten Lagerungen 10 in Form von Drehzapfen in der Weise schwenkbar gelagert, daß der Pendelrahmen 5 als Ganzes nach Art einer Wippe verschwenkbar ist. Infolge der Symmetrie des Pendelrah­ mens 5 bezüglich der durch die beiden Lagerungen 10 gebildeten Querachse 11 werden beide Gummifedern 4 und damit beide Starrachsen 2, 3 in gleichem Umfang von der auf dem Fahrzeugrahmen 1 aufliegenden Last beaufschlagt.

Die Achsaufhängung verfügt über insgesamt vier Längslenker 12a, 12b, 12c und 12d. Die Längslenker 12a und 12b sind der vorderen Starrachse 2 zuge­ ordnet und verbinden diese direkt oder indirekt mit dem Fahrzeugrahmen 1. Hierbei befinden sich die achsseitigen Anlenkpunkte 13a, 13b der Längslen­ ker 12a, 12b nahe dem jeweiligen Ende der Starrachse 2, währen die rahmen­ seitigen Anlenkpunkte 14a, 14b sich beispielsweise unterhalb des Fahrzeug­ rahmens 1 nahe der Querachse 11 des Pendelrahmens 5 befinden. Die rahmenseitigen Anlenkpunkte 14a, 14b der Längslenker 12a, 12b können auch unmit­ telbar am Fahrzeugrahmen 1 angeordnet sein. Entscheidend ist, daß sich die Längslenker 12a, 12b entsprechend der vertikalen Bewegung der Starr­ achse 2 um die rahmenseitigen Anlenkpunkte 14a, 14b verschwenken lassen.

Die hintere Starrachse 3 ist mit entsprechenden Längslenkern 12c, 12d, achsseitigen Anlenkpunkten 13c, 13d sowie rahmenseitigen Anlenkpunkten 14c, 14d versehen. Entscheidend ist hierbei, daß die beiden rahmenseitigen Anlenkpunkte 14a, 14c bzw. 14b, 14d beieinander liegen, sich also ein sym­ metrischer Aufbau der Achskonstruktion der vorderen Starrachse 2 zur Achskonstruktion der hinteren Starrachse 3 ergibt.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß infolge des genannten symmetrischen Auf­ baus der Achsaufhängung die beiden Längslenker 12a, 12c der rechten Fahr­ zeugseite zusammen mit der gedachten Verbindung ihrer beiden achsseitigen Anlenkpunkte 13a, 13c ein in Fig. 2 strichpunktiert dargestelltes, gleichschenkliges Dreieck 15 bilden. Bei einer erhöhten Gesamtbelastung des Fahrzeugrahmens 1 führt die damit einhergehende Einfederung der Gum­ mifeder 4 zu einer Verringerung des Winkels Alpha des Dreiecks 15. Hier­ durch tritt eine Spreizung des Abstandes zwischen den beiden Starrachsen 2, 3 ein, und zwar in gleicher Größe auf beiden Fahrzeugseiten. Wird hingegen der Fahrzeugrahmen 1 einseitig belastet, etwa infolge des bei Kur­ venfahrt seitlich verlagerten Fahrzeugschwerpunktes, wird auf der ent­ sprechend belasteten Fahrzeugseite die Einfederung größer sein als auf der jeweils anderen Fahrzeugseite. Entsprechend wird auf der belasteten Fahrzeugseite der Winkel Alpha kleiner sein als auf der entlasteten Fahr­ zeugseite, so daß sich auf der belasteten Fahrzeugseite eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den Starrachsen 2, 3 ergibt. Da die Lagerung der Starrachsen 2, 3 im Bereich der Gummifedern 4 zugleich einen Drehpunkt bildet, führt die genannte Vergrößerung des Achsabstandes auf der bela­ steten Fahrzeugseite zugleich zu einer Verringerung des Achsabstandes auf der entlasteten Fahrzeugseite. Dort vergrößert sich also der Winkel Alpha, die Höhe des Dreiecks 15 nimmt zu und die Enden der beiden Starr­ achsen 2, 3 mit den Rädern 16 rücken näher zusammen. Im Ergebnis ergibt sich eine mitlenkende Achskonstruktion, bei der im Falle der Kurvenfahrt der Achsabstand auf der Kurvenaußenseite zunimmt und auf der Kurveninnen­ seite abnimmt. Infolge des Mitlenkens der einzelnen Räder 16 ergeben sich bei Kurvenfahrt deutlich verringerte Abriebkräfte.

Bezugszeichenliste

 1 Fahrzeugrahmen
 2 Starrachse
 3 Starrachse
 4 Gummifeder
 5 Pendelrahmen
 6 vorderes Ende des Pendelrahmens
 7 hinteres Ende des Pendelrahmens
 8 Seitenteil rechts
 9 Seitenteil links
10 Lagerung
11 Querachse
12a Längslenker
12b Längslenker
12c Längslenker
12d Längslenker
13a achsseitiger Anlenkpunkt
13b achsseitiger Anlenkpunkt
13c achsseitiger Anlenkpunkt
13d achsseitiger Anlenkpunkt
14a rahmenseitiger Anlenkpunkt
14b rahmenseitiger Anlenkpunkt
14c rahmenseitiger Anlenkpunkt
14d rahmenseitiger Anlenkpunkt
15 Dreieck
16 Rad

Claims (5)

1. Achsaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit Tandemachse, insbesondere für einen Schwerlast-Lkw, gekennzeichnet durch einen Fahrzeugrahmen (1), an dem ein um eine Querachse (11) nach Art einer Wippe ver­ schwenkbarer Pendelrahmen (5) angeordnet ist;
eine aus zwei Achsen (2, 3) zusammengesetzte Achskonstruktion, deren vordere Achse (2) sich am vorderen (6) und deren hintere Achse (3) sich am hinteren (7) Ende des Pendelrahmens (5) unter Zwischenlage jeweils mindestens einer Feder (4) abstützt;
Längslenker (12a, 12b, 12c, 12d) auf beiden Fahrzeugseiten, welche die Achsen (2, 3) jeweils mit dem Fahrzeugrahmen (1) verbinden, wobei die beiden Längslenker (12a, 12c; 12b, 12d) einer Fahrzeugseite zusammen mit der gedachten Verbindung ihrer beiden achsseitigen Anlenkpunkte (13a, 13c; 13b, 13d) In Seitenansicht ein gleichschenkliges Dreieck (15) bilden.

2. Achsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längslenker (12a, 12b, 12c, 12d) seitlich außerhalb des Fahrzeugrahmens (1) angeordnet sind.

3. Achsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pen­ delrahmen (5) in Aufsicht die Form einer Raute aufweist, an deren spitz gestalteten vorderen (6) und hinteren (7) Enden sich die Achsen (2, 3) unter Zwischenlage der Federn (4) abstützen und an deren Sei­ tenteilen (8, 9) sich Lagerungen (10) für die verschwenkbare Anordnung des Pendelrahmens (5) in dem Fahrzeugrahmen (1) befinden.

4. Achsaufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rah­ menseitigen Anlenkpunkte (14a, 14b, 14c, 14d) der Längslenker (12a, 12b, 12c, 12d) im Bereich der Lagerungen (10) des Pendelrahmens (5) angeordnet sind.

5. Achsaufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (4) mittig über der Länge der jeweiligen Achse (2, 3) angeordnet ist.