DE4231170A1 - Lastkraftwagenfahrgestell - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lastkraftwagenfahrgestell, mit einem Fahrgestellrahmen, einer Vorderachse für lenkbare Räder sowie mit zwei Hinterachsen.

An vorrangig im kommunalen Bereich verwendete Nutzfahrzeuge mit Spezialaufbauten, wie Reinigungsfahrzeuge, Feuerwehrfahrzeuge, Kranfahrzeuge und dgl. werden hinsichtlich Wendigkeit und Geländegängigkeit oftmals außerordentlich hohe Anforderungen gestellt. Derartige Fahrzeuge müssen u. U. in sehr engen Gassen manövrieren können und andererseits aber auch zum Befahren große Unebenheiten und/oder morastige Böden aufweisender Geländeabschnitte, wie z. B. Müllhalden oder Baustellen, geeignet sein.

Die Fahrgestelle bisher bekannter Nutzfahrzeuge konnten diese unterschiedlichen Anforderungen nicht in befriedigendem Maße erfüllen. Bei den zur Aufnahme der erforderlichen Lasten dreiachsig ausgebildeten Fahrgestellen trat jeweils durch Radieren der Hinterräder bisher ein zu hoher Reifenverschleiß auf, oder es ergaben sich, wenn zur Verringerung des Verschleißes neben lenkbaren Vorderrädern auch nicht angetriebene lenkbare Hinterräder verwendet wurden, die Nachteile, daß aufgrund der Verteilung der Last auf zwei Achsen die Antriebsachse entsprechend mit einer geringeren Last beaufschlagt wird, wodurch die Traktionsfähigkeit bei gleichbleibender Gesamtlast erheblich verringert wird.

Mit der Patentanmeldung P 42 06 271.3-21 wurde ein neues Konzept für ein Lastkraftwagenfahrgestell vorgeschlagen, das die unterschiedlichen, an kommunale Nutzfahrzeuge zu stellenden Anforderungen erfüllt. Dieses neue Konzept sieht vor, daß wenigstens die beiden Hinterachsen mit antreibbaren Rädern versehen sind, daß die hintere Hinterachse mit lenkbaren Rädern versehen ist, und daß zur Lastabtragung vom Fahrgestellrahmen auf die Hinterachsen auf beiden Seiten des Fahrgestellrahmens ein jeweils in einem Drehpunkt zwischen vertikalen, durch die beiden Hinterachsen tretenden Ebenen am Fahrgestellrahmen angelenkter, sich in Fahrgestellängsrichtung erstreckender Zwischenträger vorgesehen ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine weitere Lösung für ein neues Lastkraftwagenfahrgestell, durch das die oben beschriebenen unterschiedlichen Anforderungen an kommunale Nutzfahrzeuge erfüllt werden können, vorgeschlagen.

Diese weitere Lösung für ein Lastkraftwagenfahrgestell ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die beiden Hinterachsen mit antreibbaren Rädern versehen sind, daß die hintere Hinterachse mit lenkbaren Rädern versehen ist, und daß die Hinterachsen über diesen jeweils zugeordnete Blattfedern unter Anlenkung der Blattfedern an den Fahrgestellrahmen unmittelbar gegen den Fahrgestellrahmen abgestützt sind.

Durch die erwähnten erfindungsgemäßen Lösungen wird eine erhöhte Wendigkeit erreicht, indem der Radstand zwischen den Vorderrädern und den vorderen Hinterrädern gegenüber einem zweiachsigen Fahrzeug gleicher Tragfähigkeit geringer gewählt werden kann, und indem in Verbindung mit der Lenkbarkeit der Räder der hinteren Hinterachse der Wenderadius allein durch den Radstand zwischen den Vorderrädern und den vorderen Hinterrädern bestimmt wird. Durch die Verwendung der unabhängig voneinander bewegbaren Zwischenträger ist eine außerordentlich hohe Geländemanövrierfähigkeit gewährleistet, da dadurch ein ständiger Bodenkontakt aller Hinterräder, die alle angetrieben werden, gesichert werden kann. Andererseits ergibt sich eine Verbesserung des Verhältnisses von Nutzlast zu Eigengewicht, indem durch ständigen Bodenkontakt aller Räder die Bodenbelastung durch einzelne Räder minimiert werden kann, was insbesondere für die Manövrierfähigkeit auf unebenen, morastigen Böden von Vorteil ist. Die vorgeschlagene weitere Lösung hat gegenüber der mit der Patentanmeldung P 42 06 271.3-21 vorgeschlagenen Lösung den zusätzlichen Vorteil, daß die Lastabtragung von den Achsen auf den Fahrgestellrahmen über mehrere Angriffspunkte am Fahrgestellrahmen verteilt erfolgt, was zu einer Entschärfung der Festigkeitsanforderungen an den Fahrgestellrahmen im Anlenkbereich und damit zu einer vereinfachten, im Gewicht reduzierten Rahmenkonstruktion führt. Eine weitere Gewichtseinsparung ergibt sich durch den Wegfall der Zwischenträger.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Verteilergetriebe vorgesehen, über das wahlweise auch die Vorderräder antreibbar sind. Durch diesen Allradantrieb ergibt sich eine weitere Verbesserung der Geländegängigkeit.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in Fahrgestell-Längsrichtung einander gegenüberliegende Enden der Blattfedern beider Hinterachsen an einen an dem Fahrgestell drehbar gelagerten Kipphebel angelenkt sind. Durch diese Anlenkung kann vorteilhaft eine optimale Achslastverteilung zwischen den beiden Hinterachsen auch bei sehr ungünstigen Geländeverhältnissen erreicht werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der sich auf eines dieser Ausführungsbeispiele beziehenden beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Lastkraftwagenfahrgestell in einer Seitenansicht, und

Fig. 2 das erfindungsgemäße Lastkraftwagenfahrgestell gemäß der Fig. 1 in einer Draufsicht (ohne Fahrgestellrahmen),

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Lastkraftwagenfahrgestell in einer Seitenansicht, und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für eine bei dem erfindungsgemäßen Lastkraftwagenfahrgestell verwendbare Doppelblattfeder.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lastkraftwagenfahrgestell umfaßt einen Fahrzeugrahmen 1, auf dem ein Fahrzeugführerhaus 2 montiert ist. Der Fahrgestellrahmen 1 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei, ein U-Profil aufweisenden Längsträgern, die mit den offenen Seiten ihres U-Profils einander zugewandt sind. Die Längsträger sind durch in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigte Querverstrebungen miteinander verbunden. Mit dem Bezugszeichen 6 ist eine an dem Fahrgestellrahmen 1 gehalterte Verteilergetriebeeinheit bezeichnet, von der sich Gelenk-Antriebswellen 7 und 8 zu den Hinterachsen bzw. der Vorderachse erstrecken. Die Antriebswelle 8 verbindet das Verteilergetriebe 6 mit einem an der Vorderachse 3 angebrachten Differentialgetriebe 9. Die Antriebswelle 7 verbindet das Verteilergetriebe 6 mit einem an einer ersten Hinterachse 4 angebrachten Differentialgetriebe 10. Das Differentialgetriebe 10 an der ersten Hinterachse 4 ist über eine weitere Gelenkwelle 11 mit einem Differentialgetriebe 12 verbunden, das an einer zweiten Hinterachse 5, die hinter der ersten Hinterachse 4 vorgesehen ist, angeordnet ist.

Mit 14 sind an der Vorderachse 3 angebrachte Vorderräder bezeichnet. An den Hinterachsen 4 und 5 angebrachte Hinterräder tragen die Bezeichnungen 15 und 16. Die Hinterräder 16 sind als jeweils zwei Felgen und zwei Reifen umfassende Doppelräder ausgebildet. Sowohl die Vorderräder 14 als auch die an der hinteren Hinterachse 5 angebrachten Hinterräder 15 sind über ein schematisch dargestelltes Lenkgestänge 13 lenkbar. Das Lenkgestänge 13 ist derart ausgebildet, daß der Einschlag der Vorderräder 14 in einem bestimmten Verhältnis zum Einschlag der hinteren Hinterräder 15 steht. Dieses Verhältnis wird durch den Abstand zwischen der Vorderachse und der vorderen Hinterachse zu dem Abstand zwischen der vorderen und der hinteren Hinterachse bestimmt.

In der Fig. 2 sind die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als durchgehende Starrachsen ausgebildeten Achsen 3, 4 und 5 nur durch strichpunktierte Linien angedeutet. Zwischen den lenkbaren Rädern 14 und 15 angeordnete Teile des Lenkgestänges 13 sind in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigt.

Mit den Bezugszeichen 19 und 20 sind in der Fig. 1 Blattfedern bezeichnet, die jeweils in ihrem Mittelteil mit einer der Hinterachsen 4 und 5 verbunden sind. Die Blattfeder 19 ist mit ihrem vorderen Ende direkt in einem Drehpunkt 22 an den Fahrgestellrahmen 1 angelenkt. Das entgegengesetzte Ende der Blattfeder 19 ist in einem Anlenkpunkt 21 an einen Lenkerhebel 25 angelenkt, welcher seinerseits an einem Drehpunkt 26 mit dem Fahrgestellrahmen 1 verbunden ist. Die Blattfeder 20 ist an dem Fahrgestellrahmen in der gleichen Weise wie die Blattfeder 19 angebracht, nämlich durch Anlenkung an den Fahrgestellrahmen 1 in einem Drehpunkt 24 am vorderen Ende der Blattfeder 20 und durch indirekte Anlenkung an den Fahrgestellrahmen 1 über einen Lenkerhebel 27 am anderen Ende der Blattfeder 20. Der Lenkerhebel 27 ist um einen Drehpunkt 28 gegen den Fahrgestellrahmen 1 und um einem Drehpunkt 23 gegen die Blattfeder 20 und damit in gleicher Weise wie der Lenkerhebel 25 verschwenkbar.

Den Blattfedern 19 und 20 entsprechende, in der beschriebenen Weise am Fahrgestellrahmen befestigte Blattfedern befinden sich auf der der in der Fig. 1 gezeigten Seite gegenüberliegenden Seite des Lastkraftwagenfahrgestells.

In den Anlenkpunkten 22, 24, 26 und 28 kann der den Fahrgestellrahmen 1 bildende Träger, der wie bereits erwähnt ein U-Profil aufweist, zu einem Kastenprofil verstärkt sein, so daß ein das Feder- bzw. das Lenkerhebelende mit dem Träger verbindender Bolzen (nicht gezeigt) in den Seitenwänden des Längsträgers an zwei Stellen gelagert werden kann. Der mit den Blattfedern 19 und 20 verbundene Längsträger des Fahrgestellrahmens 1 kann aber auch als nach unten offenes Profil ausgebildet sein, in das die Federenden eingreifen. Auch in diesem Falle können an den Anlenkpunkten 22, 24, 26 und 28 vorgesehene Achsenbolzen zweifach in gegenüberliegenden Seitenwänden des Trägers gelagert sein.

Im Fahrbetrieb kann bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel für ein Lastkraftwagenfahrgestell über das Verteilergetriebe 6 dafür gesorgt werden, daß ein Fahrzeugantrieb nur über die Hinterräder oder sowohl über die Hinterräder als auch die Vorderräder erfolgt. Das Ausgleichsgetriebe 6 könnte darüber hinaus auch für die Auswahl eines allein auf die Vorderräder beschränkten Antriebs ausgelegt sein.

Die in der Fig. 2 mit A bezeichnete Strecke entspricht dem Radstand zwischen den Vorderrädern und den vorderen Hinterrädern. Der Radstand A ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel wesentlich kleiner als er bei einem zweiachsigen Fahrzeug gleicher Tragfähigkeit gewählt werden könnte. Aufgrund der Tatsache, daß die Räder der hinteren Hinterachse gelenkt sind, entspricht der Radstand A dem Wenderadius B des Fahrzeugs, der somit gegenüber einem zweiachsigen Fahrzeug wesentlich verringert ist. Im Verhältnis zu einem dreiachsigen Fahrzeug mit starren Hinterachsen ergibt sich ebenfalls ein geringerer Wenderadius und gleichzeitig wird das nachteilige Radieren vermieden. Durch den sich ergebenden kleinen Wenderadius wird das Fahrzeug wendiger. Der Wenderadius ist in der Fig. 2 durch den mit B bezeichneten Pfeil angedeutet. Die Lastübertragung auf die Hinterräder erfolgt über die Blattfedern 19 und 20, die ihrerseits voneinander unabhängig so beweglich sind, daß die Hinterräder auf beiden Seiten des Fahrgestells unabhängig voneinander unter Beibehaltung des Bodenkontakts extremen Bodenunebenheiten folgen können, wodurch eine außerordentlich hohe Geländegängigkeit gewährleistet ist. Dadurch, daß alle Räder jeweils Bodenkontakt behalten, wird außerdem eine Überlastung einzelner Räder vermieden und eine optimale Traktion durch alle Räder gewährleistet.

In der Fig. 3, in der ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Lastkraftwagenfahrgestell gezeigt ist, sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit der gleichen, jedoch mit dem Index a versehenen Bezugszahl bezeichnet. Das in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 darin, daß die Blattfedern 19a und 20a an ihren in Fahrgestell-Längsrichtung einander gegenüberliegenden Enden an einen Kipphebel 34 angelenkt sind, der drehbar um einen Drehpunkt 29 am Fahrgestellrahmen 1a gelagert ist. Die Blattfeder 19a ist an den Kipphebel 34 in einem Drehpunkt 22a direkt angelenkt, während die Blattfeder 20a an den Kipphebel 34 indirekt über einen Lenkerhebel 27a angelenkt ist. Der Lenkerhebel 27a ist gegen den Kipphebel 34 um den Anlenkpunkt 34a und gegen die Blattfeder 20a um den Anlenkpunkt 23a drehbar. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abstand des Dreh- bzw. Anlenkpunktes 28a vom Drehpunkt 29 des Kipphebels 34 kleiner als der Abstand des Anlenkpunktes 22a vom Drehpunkt 29. Auf der der gezeigten Seite des Lastkraftwagenfahrgestells gegenüberliegenden Seite sind in der gleichen Weise mit dem Fahrgestellrahmen 1a verbundene Blattfedern vorgesehen.

Bei dem in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ergibt sich durch die Verwendung des Kipphebels 34 eine noch weiter verbesserte Beweglichkeit der einzelnen Hinterräder, so daß sich die Hinterräder auf beiden Seiten des Fahrgestells unabhängig voneinander unter Beibehaltung des Bodenkontakts noch größeren Bodenunebenheiten anpassen können als die Hinterräder in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Damit weist das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 gegenüber dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 eine noch weiter verbesserte Geländegängigkeit auf. Die gewünschte Beweglichkeit der einzelnen Räder kann durch Dimensionierung des Kipphebels 34 und geeignete Wahl des Drehpunkts 29 in bezug auf die Anlenkpunkte 28a und 22a den jeweiligen Anforderungen entsprechend optimal eingestellt werden.

Wie im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 sind die jeweils vorderen Enden der Federn 19 und 20 bzw. 19a und 20a direkt am Fahrgestellrahmen 1 bzw. Kipphebel 34 angelenkt, während die hinteren Enden der Federn indirekt über die Lenkerhebel 25 und 27 bzw. 25a und 27a mit dem Fahrgestellrahmen 1 bzw. 1a verbunden sind. Die direkte Anlenkung der Federn vorn hat den Vorteil, daß die Achsen durch die Federn in der Normalfahrtrichtung gezogen werden, wodurch an die Seitenführungseigenschaften der Lenkerhebel, die zur Gewährleistung einer ausreichenden Beweglichkeit der einzelnen Blattfedern vorgesehen werden müssen, nur verhältnismäßig geringe Anforderungen ergeben.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für bei dem erfindungsgemäßen Lastkraftwagenfahrgestell vorteilhaft verwendbare Blattfedern. In Fig. 4 sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit den gleichen, jedoch mit dem Index b versehenen Bezugszahlen wie bei den vorangehend gezeigten Ausführungsbeispielen bezeichnet.

Blattfedern 19b und 20b sind als Doppelfedern ausgebildet, deren unterer Teil jeweils in der gleichen Weise wie die Federn 19 und 20 bzw. 19a und 20a der vorangehend gezeigten Ausführungsbeispiele mit einem Fahrgestellrahmen 1b verbunden sind. Obere, gegenüber den unteren Teilen verkürzte Teile der Federn liegen mit ihren Enden gegen an dem Fahrgestellrahmen 1b vorgesehene Lagerstellen 30 bis 33 gleitbeweglich an.

Mit Hilfe der in der Fig. 4 gezeigten Federn kann bei gleicher Beweglichkeit der einzelnen Federn eine höhere Federbelastung und damit höhere Tragfähigkeit der Nutzfahrzeuge erreicht werden, indem die jeweils oberen Teile der Feder an ihren Enden zwar Kräfte übertragen, durch ihre Gleitbeweglichkeit an den Lagerstellen 30 bis 33 jedoch die Gesamtbeweglichkeit der Federn nicht beeinträchtigen.

Claims (14)

1. Lastkraftwagenfahrgestell, mit einem Fahrgestellrahmen (1), einer Vorderachse (3) für lenkbare Räder (14) sowie mit zwei Hinterachsen (4, 5),
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens die beiden Hinterachsen (4, 5) mit antreibbaren Rädern (15, 16) versehen sind,
daß die hintere Hinterachse (5) mit lenkbaren Rädern (15) versehen ist, und
daß die Hinterachsen über diesen jeweils zugeordnete Blattfedern (19, 20) unter Anlenkung der Blattfedern an dem Fahrgestellrahmen unmittelbar gegen den Fahrgestellrahmen abgestützt sind.

2. Lastkraftwagenfahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (19, 20) an wenigstens einem Ende indirekt über wenigstens einen Lenkerhebel (25, 27) am Fahrgestellrahmen angelenkt sind.

3. Lastkraftwagenfahrgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Blattfedern (20) der vorderen Hinterachse an ihrem vorderen Ende direkt am Fahrgestellrahmen angelenkt sind.

4. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Fahrgestell-Längsrichtung einander gegenüberliegende Enden der Blattfedern (19a, 20a) beider Hinterachsen an einem an dem Fahrgestell drehbar gelagerten Kipphebel (34) auf entgegengesetzten Seiten des Drehpunkts angelenkt sind.

5. Lastkraftwagenfahrgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Kipphebel (34) angelenkte Ende der Blattfeder (20a) der vorderen Hinterachse an dem Kipphebel indirekt über einen Lenkerhebel (27a) angelenkt ist.

6. Lastkraftwagenfahrgestell nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anlenkpunkte (22a, 28a) an dem Kipphebel (34) unterschiedlich weit vom Drehpunkt des Kipphebels entfernt sind.

7. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder als Doppelfeder (19b, 20b) mit zwei zusätzlichen, an Lagerstellen (30-33) am Fahrgestellrahmen anliegenden Federenden ausgebildet sind.

8. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Hinterachse (5) unmittelbar hinter der vorderen Hinterachse (4) angeordnet ist.

9. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Hinterachsen (4, 5) als auch die Vorderachse (3) mit antreibbaren Rädern versehen sind.

10. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendekreis gleich dem Radstand zwischen der Vorderachse (3) und der vorderen Hinterachse (4) ist.

11. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lenkeinrichtung zur gleichzeitigen Lenkung der Vorder- und hinteren Hinterräder in einem vorbestimmten Einschlagwinkelverhältnis vorgesehen ist.

12. Lastkraftwagenfahrgestell nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschlagwinkelverhältnis dem Verhältnis des Radstandes zwischen der Vorderachse (3) und der vorderen Hinterachse (4) zu dem Radstand zwischen der vorderen und hinteren Hinterachse entspricht.

13. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgestellrahmen (1) Längsträger mit einem U-Profil umfaßt.

14. Lastkraftwagenfahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgestellrahmen (1) Längsträger umfaßt, die wenigstens in einem einen Anlenkpunkt (22, 24, 26, 28) oder/und den Drehpunkt (29) des Kipphebels (28) enthaltenden Abschnitt ein Kastenprofil aufweisen.