WO2021110352A1

WO2021110352A1 - Doppelachsaggregat für ein nicht-gleisgebundenes nutzfahrzeug

Info

Publication number: WO2021110352A1
Application number: PCT/EP2020/081265
Authority: WO
Inventors: Eike Helm; Matthias Quaing; Marco DI SARNO; Manfred Lagemann; Holger Bublies; Xuemin Cheng; Jianjun Wang
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2021-06-10
Also published as: CN217892421U; DE102019219095A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Doppelachsaggregat (1) für ein nicht-gleisgebundenes Nutzfahrzeug (2). Das Doppelachsaggregat (1) weist zwei ausschließlich lenkergeführte Starrachsen (3) auf, die in einer unteren Lenkerebene pro Fahrzeugseite durch jeweils zwei, sich in einer Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckende, Längslenker (4) geführt sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, - dass die beiden Starrachsen (3) pro Fahrzeugseite über jeweils ein pendelbar abgestütztes und zugleich die beiden Starrachsen (3) miteinander verbindendes Federpaket (5) aus Blattfedern und/oder Parabelfedern abgefedert sind, wobei sich die Blattfedern und/oder Parabelfedern in der Fahrzeuglängsrichtung (x) erstrecken und die Federpakete (5) ausschließlich zur Vertikalfederung dienen, und - dass die beiden Starrachsen (3) in einer oberen Lenkerebene durch zumindest einen X-förmig ausgebildeten Vierpunktlenker (6) geführt sind, wobei der Vierpunktlenker (6) geeignet ist, in einem Fahrbetrieb durch Wankwinkel von mindestens +/- 8 Grad hervorgerufene Verwindungen unter ausschließlich elastischer Verformung zu ertragen.

Description

Doppelachsaggregat für ein nicht-qleisqebundenes Nutzfahrzeuq

Die Erfindung betrifft ein Doppelachsaggregat für ein nicht-gleisgebundenes Nutz fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .

Um ohne Überschreitung einer zulässigen Achslast eines Nutzfahrzeugs eine mög lichst hohe Nutzlast erzielen zu können, werden bei Lastkraftwagen, Baustellenfahr zeugen, Forstfahrzeugen und anderen geländegängigen Nutzfahrzeugen oftmals zwei Starrachsen verwendet, die in Form eines Doppelachsaggregats angeordnet sind. Doppelachsaggregate, die auch als Pendelaggregate oder Bogie-Achsen be zeichnet werden, sind Doppelachsen, die auf jeder Fahrzeugseite beispielsweise über sogenannte Waagebalken miteinander in Verbindung stehen. Ein Vorteil dieser Konstruktion ist, dass Fahrzeugreifen bei einer derartigen Achsanordnung auch bei erheblichen Unebenheiten den Bodenkontakt behalten.

Aus der DE 199 61 669 A1 ist ein zwei Starrachsen aufweisendes, luftgefedertes Doppelachsaggregat für ein Nutzfahrzeug bekannt. Das Doppelachsaggregat ist an einen Fahrzeugrahmen angebunden, der zwei Rahmenlängsträger aufweist, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander erstrecken. Die beiden Rahmen längsträger sind durch mehrere Querträger miteinander verbunden, die ebenfalls Be standteil des Fahrzeugrahmens sind und die sich in einer senkrecht zu der Fahr zeuglängsrichtung ausgerichteten Fahrzeugquerrichtung erstrecken. An jeden Rah menlängsträger ist eine Konsole angebunden, die als Längslenkerbock bezeichnet wird und die sich in einer senkrecht zu der Fahrzeuglängsrichtung und senkrecht zu der Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten Fahrzeughochrichtung erstreckt und die zugleich zwischen den beiden Starrachsen angeordnet ist. An freien, in einem Ein bauzustand einer Fahrbahn zugewandten, Enden der in der Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegend angeordneten Konsolen sind jeweils ein vorderer und ein hinterer Längslenker angebunden. Die vorderen und hinteren Längslenker, die sich in einer unteren Lenkerebene im Wesentlichen in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, sind mit ihren den Konsolen abgewandten Enden jeweils an eine Starrachse angebunden. In einer oberen Lenkerebene sind zur Längsführung und zugleich auch zur Querfüh rung der beiden Starrachsen zwei sich im Wesentlichen in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Dreipunktlenker angeordnet, die einenends je weils mit einem Gelenkpunkt an eine der Starrachsen angebunden sind. Mit den bei den übrigen Gelenkpunkten sind die beiden Dreipunktlenker in der Mitte zwischen den beiden Starrachsen jeweils indirekt an die Rahmenlängsträger angebunden. Des Weiteren sind an den Konsolen vordere und hintere Wankstabilisatoren gelagert, die Torsionsabschnitte aufweisen, welche sich in der Fahrzeugquerrichtung erstrecken und zugleich dicht unterhalb der Rahmenlängsträger verlaufen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Bauform eines Doppelachsaggregats bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein gattungsge mäßes Doppelachsaggregat, welches zusätzlich die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran sprüche und der nachfolgenden Beschreibung.

Die Erfindung sieht demnach ein Doppelachsaggregat für ein nicht-gleisgebundenes Nutzfahrzeug vor. Das Doppelachsaggregat weist zwei ausschließlich lenkergeführte Starrachsen auf, die in einer unteren Lenkerebene pro Fahrzeugseite durch jeweils zwei, sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckende, Längslenker geführt sind. Er findungsgemäß sind die beiden Starrachsen pro Fahrzeugseite über jeweils ein pen delbar abgestütztes und zugleich die beiden Starrachsen miteinander verbindendes Federpaket aus Blattfedern und/oder Parabelfedern abgefedert. Die Blattfedern und/oder Parabelfedern erstrecken sich in der Fahrzeuglängsrichtung und die Feder pakete dienen ausschließlich zur Vertikalfederung. Die beiden Starrachsen sind in ei ner oberen Lenkerebene durch zumindest einen X-förmig ausgebildeten Vierpunkt lenker geführt. Der Vierpunktlenker ist geeignet, in einem Fährbetrieb durch Wank- winkel von mindestens +/- 8 Grad hervorgerufene Verwindungen unter ausschließlich elastischer Verformung zu ertragen. Unter einem Vierpunktlenker ist in diesem Zusammenhang ein X-förmiges Lenker bauteil mit vier Lenkerarmen zu verstehen, die in einem Zentralbereich zusammen laufen oder - anders ausgedrückt - die sich im Wesentlichen sternförmig von dem Zentralbereich weg erstrecken. Insbesondere ist der Vierpunktlenker symmetrisch in Bezug auf eine sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Symmetrieachse ausgebildet. Der Vierpunktlenker vereinigt die Funktionen eines separaten Dreipunkt lenkers und eines separaten Wankstabilisators in einem Bauteil, benötigt nur relativ wenig Bauraum und ist deutlich leichter als eine Kombination aus einem separaten Dreipunktlenker und einem separaten Wankstabilisator. Der für einen relativ sperri gen, separaten Wankstabilisator erforderliche Bauraum kann eingespart werden. Der Vierpunktlenker dient einerseits zur Führung einer Starrachse und andererseits zur Abstützung von Wankmomenten, die beispielsweise bei einer Kurvenfahrt versuchen, einen Fahrzeugaufbau nach kurvenaußen zu schwenken. Die Abstützung von Wank momenten wird auch als Stabilisatorfunktion des Vierpunktlenkers bezeichnet. Ein Maß für die Schwenkung des Fahrzeugaufbaus ist der sogenannte Wankwinkel, der sich, bei Betrachtung in der Fahrzeuglängsrichtung, zwischen einer Mittellinie einer der Starrachsen und einer die Unterseite des Fahrzeugrahmens beinhaltenden Ebene einstellt.

Mit der Formulierung, wonach der Vierpunktlenker geeignet ist, in einem Fährbetrieb durch Wankwinkel von mindestens +/- 8 Grad hervorgerufene Verwindungen unter ausschließlich elastischer Verformung zu ertragen, ist gemeint, dass der Vierpunkt lenker dabei keine plastische Verformung erfährt. Dagegen sind aus dem Stand der Technik bekannte Vierpunktlenker für Einzelachsaggregate mit nur einer Starrachse lediglich geeignet, in einem Fährbetrieb durch Wankauslenkungen hervorgerufene Verwindungen von bis zu +/- 5 Grad unter ausschließlich elastischer Verformung zu ertragen. Bei größeren Wankauslenkungen versagen derartige Vierpunktlenker in folge unzulässiger plastischer Verformungen. Es ist daher nicht ohne weiteres mög lich, aus dem Stand der Technik bekannte Vierpunktlenker für Einzelachsaggregate bei Doppelachsaggregaten einzusetzen. Insbesondere erstrecken sich die Federpa kete in der Fahrzeuglängsrichtung parallel zu Rahmenlängsträgern eines Fahrzeug rahmens. Insbesondere handelt es sich bei den Federpaketen um pendelbar an dem Fahrzeugrahmen angebundene Federpakete. Die pendelbaren Anbindungen weisen dabei eine Pendelachse auf, die sich in einer senkrecht zu der Fahrzeuglängsrich tung ausgerichteten Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Die pendelbaren Anbindungen können an den Rahmenlängsträgern des Fahrzeugrahmens oder an starr mit den Rahmenlängsträgern verbundenen Konsolen angeordnet sein. Mit der Formulierung, wonach die Blattfedern und/oder Parabelfedern ausschließlich zur Vertikalfederung dienen, ist vorliegend gemeint, dass die Blattfedern und/oder Parabelfedern aus schließlich für eine Federung in einer zu der Fahrzeuglängsrichtung und zugleich zu der Fahrzeugquerrichtung senkrechten Fahrzeughochrichtung dienen. Insbesondere sind die Federpakete in der Fahrzeugquerrichtung außerhalb des Fahrzeugrahmens angeordnet. Die Starrachsen können als angetriebene oder als nicht angetriebene Starrachsen ausgebildet sein.

Vorzugsweise sind die beiden Starrachsen in der oberen Lenkerebene durch genau zwei Vierpunktlenker geführt. Insbesondere weist dabei jeder der beiden Vierpunkt lenker ein achsseitiges Ende und ein rahmenseitiges Ende auf. Insbesondere weist jedes achsseitige Ende und jedes rahmenseitige Ende der beiden Vierpunktlenker je weils zwei hohlzylindrische Gelenkaufnahmen auf. Insbesondere weisen die achssei- tigen Gelenkaufnahmen deckungsgleiche Gelenkachsen auf. Insbesondere sind die beiden Vierpunktlenker baugleich ausgebildet. Alternativ können die beiden Vier punktlenker auch geometrisch unterschiedlich ausgebildet sein.

Bevorzugt ist zumindest ein Vierpunktlenker als ein einstückiger Vierpunktlenker aus gebildet und weist in einem Zentralbereich, in dem vier Lenkerarme des Vierpunkt lenkers sternförmig zusammenlaufen, zumindest eine Ausnehmung auf, um die elas tische Verwindbarkeit des Vierpunktlenkers zu erhöhen. Durch die zumindest eine Ausnehmung wird der Zentralbereich verwindungsweicher, wodurch der Vierpunkt lenker Wankwinkel von mindestens +/- 8 Grad unter ausschließlich elastischer Ver formung ertragen kann. Insbesondere weisen die Lenkerarme an ihren dem Zentral bereich abgewandten Enden jeweils eine hohlzylindrische Gelenkaufnahme auf.

Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist die zumindest eine Ausnehmung als eine den Zentralbereich durchsetzende Ausnehmung ausgebildet, um die elasti sche Verwindbarkeit des Vierpunktlenkers zu erhöhen. Auf diese Weise kann der Zentralbereich noch verwindungsweicher gestaltet werden. Insbesondere ist die zu mindest eine, den Zentralbereich durchsetzende, Ausnehmung als ein Durchgangs loch ausgebildet.

Zweckmäßig sind die Lenkerarme, bei Betrachtung im Querschnitt, als offene H-Pro- file ausgebildet, um die elastische Verwind barkeit des Vierpunktlenkers zu erhöhen. Insbesondere erstrecken sich die offenen Seiten der H-Profile zumindest im Wesent lichen senkrecht zu einer Ebene, die durch die vier Lenkerarme aufgespannt ist. Ins besondere weist der Zentralbereich ein Rohrprofil auf. Insbesondere ist das Rohrpro fil an seinen beiden Enden offen ausgebildet und stellt somit eine den Zentralbereich durchsetzende Ausnehmung dar.

Gemäß einer ersten Alternative weist der Vierpunktlenker zumindest einen Einzelfa den oder mehrere Parallelfäden aus einem Faserkunststoffverbund material sowie vier hohlzylindrische Gelenkaufnahmen zur Aufnahme eines jeweiligen Gelenks auf, wobei jeder Einzelfaden mit einem Harz getränkt oder vorimprägniert ist, wobei der Vierpunktlenker ferner einen Zentralbereich, in dem vier Lenkerarme des Vierpunkt lenkers sternförmig zusammenlaufen, aufweist, und wobei an den freien Enden der vier Lenkerarme jeweils eine der vier hohlzylindrischen Gelenkaufnahmen angeord net ist und wobei der Zentral bereich, der jeweilige Lenkerarm und die jeweilige hohl zylindrische Gelenkaufnahme zumindest teilweise mit dem Einzelfaden oder den Pa rallelfäden umwickelt sind, um die jeweilige hohlzylindrische Gelenkaufnahme und den Einzelfaden oder die Parallelfäden zumindest kraftschlüssig miteinander zu ver binden. Mit der Formulierung, wonach jeder Einzelfaden mit einem Harz getränkt o- der vorimprägniert ist, ist vorliegend gemeint, dass auch die Parallelfäden, die aus je weils mehreren parallel zueinander angeordneten Einzelfäden gebildet sind, mit ei nem Harz getränkt oder vorimprägniert sind. Insbesondere ist bzw. sind genau ein Einzelfaden oder mehrere Parallelfäden mehrmals um den Zentralbereich, den jewei ligen Lenkerarm und die jeweilige hohlzylindrische Gelenkaufnahme gewickelt. Ins besondere sind der Zentralbereich und die vier Lenkerarme einstückig ausgebildet. Insbesondere sind der Zentralbereich und die vier Lenkerarme aus einem Schaum material gebildet. Insbesondere ist die jeweilige hohlzylindrische Gelenkaufnahme aus einem metallischen Werkstoff oder einem faserverstärkten Kunststoff gebildet. Insbesondere ist das jeweilige Gelenk als ein Molekulargelenk ausgebildet.

Vorteilhaft ist bzw. sind der zumindest eine Einzelfaden oder die mehreren Parallelfä den in einer Kombination von mehreren unterschiedlichen Wickelmustern abgelegt. Auf diese Weise können die gewünschten Eigenschaften des Vierpunktlenkers, bei spielsweise die elastische Verwindbarkeit des Vierpunktlenkers, gezielt eingestellt werden.

Gemäß einer zweiten Alternative weist der Vierpunktlenker zwei sich in einem Zent ralbereich des Vierpunktlenkers kreuzende Tragelemente auf, wobei jedes der Tra gelemente ein rahmenseitiges Ende und ein achsseitiges Ende aufweist, wobei jedes der Tragelemente separat hergestellt ist, und wobei die beiden Tragelemente in dem Zentralbereich mittels zumindest eines Fügemittels miteinander wirkverbunden sind. Insbesondere bilden die rahmenseitigen Enden der Tragelemente zusammen ein rahmenseitiges Ende des Vierpunktlenkers. Insbesondere ist das rahmenseitige Ende des Vierpunktlenkers geeignet zur Anbindung an einen Fahrzeugrahmen. Ins besondere bilden die achsseitigen Enden der Tragelemente zusammen ein achsseiti ges Ende des Vierpunktlenkers. Insbesondere ist das achsseitige Ende des Vier punktlenkers geeignet zur Anbindung an eine Starrachse. Insbesondere sind die bei den Tragelemente in dem Zentralbereich unter Ausbildung einer tangentialen Anla gefläche miteinander wirkverbunden. Insbesondere ist das zumindest eine Fügemittel als eine Schraubverbindung oder eine Klemmverbindung ausgebildet.

Vorzugsweise ist jedes Tragelement aus einem Faserkunststoffverbund gebildet, wo bei der Faserkunststoffverbund ein glasfaserverstärkter Kunststoffverbund oder ein carbonfaserverstärkter Kunststoffverbund ist. Insbesondere ist die Wirkverbindung zwischen den beiden Tragelementen durch Faserwicklungen realisiert, die in dem Bereich angeordnet sind, in dem sich die beiden Tragelemente kreuzen. Insbeson dere sind die beiden Tragelemente in dem Zentralbereich durch die Faserwicklungen umwickelt. Alternativ sind die beiden Tragelemente aus Federstahl gebildet. Insbesondere sind die beiden Tragelemente als Blattfedern oder als Parabelfedern ausgebildet.

Vorteilhaft wirkt das zumindest eine Fügemittel in dem Zentralbereich, in dem sich die beiden Tragelemente kreuzen, über die Gesamtdicke der beiden dort übereinan der liegenden Tragelemente. Insbesondere können die beiden Tragelemente auch durch mehrere Fügemittel miteinander verbunden sein. In diesem Fall sind die meh reren Fügemittel vorzugsweise außerhalb der in einem Einbauzustand des Vierpunkt lenkers auf Biegung beanspruchten Querschnitte der Tragelemente angeordnet. Ins besondere ist das zumindest eine Fügemittel als eine Schraubverbindung oder eine Klemmverbindung ausgebildet. Insbesondere weisen die beiden Tragelemente in dem Zentralbereich eine größere Breite auf als im Bereich ihrer Enden. Insbesondere weisen die Tragelemente einen zumindest im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellen der Zeichnungsfiguren näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile oder Elemente beziehen. Dabei zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein Doppelachsaggregat gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung ähnlich Figur 1 - allerdings gegenüber Fi gur 1 mit einigen ausgeblendeten Bauteilen - ein Doppelachsaggregat gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung einen Vierpunktlenker gemäß einer drit ten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 in einer Draufsicht einen Vierpunktlenker gemäß einer vierten Ausführungs form der Erfindung; Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung einen Vierpunktlenker gemäß einer fünf ten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5a in einer Schnittdarstellung einen Teil des Vierpunktlenkers aus Figur 5 gemäß dem dort angegebenen Schnittverlauf A - A;

Fig. 5b in einer Schnittdarstellung einen Teil des Vierpunktlenkers aus Figur 5 gemäß dem dort angegebenen Schnittverlauf B - B;

Fig. 6 in einer perspektivischen Darstellung einen Vierpunktlenker gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 in einer Draufsicht einen Vierpunktlenker gemäß einer siebten Ausführungs form der Erfindung und

Fig. 8 in einer schematischen, zur Erläuterung eines Wankwinkels dienenden, Rück ansicht ein Nutzfahrzeug.

Fig. 1 zeigt ein von schräg oben betrachtetes Doppelachsaggregat 1 für ein nicht gleisgebundenes Nutzfahrzeug 2. Das Doppelachsaggregat 1 weist zwei ausschließ lich lenkergeführte, angetriebene Starrachsen 3 auf, die in einer unteren Lenker ebene pro Fahrzeugseite durch jeweils zwei, sich in einer Fahrzeuglängsrichtung x erstreckende, Längslenker 4 geführt sind. Die beiden Starrachsen 3 sind pro Fahr zeugseite über jeweils ein pendelbar abgestütztes und zugleich die beiden Starrach sen 3 miteinander verbindendes Federpaket 5 aus Blattfedern abgefedert. Die Blatt federn erstrecken sich in der Fahrzeuglängsrichtung x und die Federpakete 5 dienen ausschließlich zur Vertikalfederung. Die beiden Starrachsen 3 sind in einer oberen Lenkerebene durch einen X-förmig ausgebildeten Vierpunktlenker 6 und einen V-för- mig ausgebildeten Dreipunktlenker 7 geführt. Der Vierpunktlenker ist geeignet, in ei nem Fährbetrieb durch Wankwinkel a von mindestens +/- 8 Grad hervorgerufene Verwindungen unter ausschließlich elastischer Verformung zu ertragen. Die Federpa kete 5 erstrecken sich in der Fahrzeuglängsrichtung x parallel zu Rahmenlängsträ gern 8 eines Fahrzeugrahmens 9 und zugleich außerhalb des Fahrzeugrahmens 9. Bei den Federpaketen 5 handelt es sich um pendelbar an dem Fahrzeugrahmen 9 angebundene Federpakete 5. Die pendelbaren Anbindungen weisen dabei eine Pen delachse auf, die sich in einer senkrecht zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerich teten Fahrzeugquerrichtung y erstreckt.

Vorliegend sind die pendelbaren Anbindungen als eine Zapfenlagerung ausgebildet. Dazu weisen starr mit den Rahmenlängsträgern 8 verbundene Konsolen 10 jeweils einen sich in der Fahrzeugquerrichtung y nach fahrzeugaußen erstreckenden Pen dellagerzapfen 11 auf. Die Konsolen 10 erstrecken sich in einer zu der Fahr zeuglängsrichtung x und zugleich zu der Fahrzeugquerrichtung y senkrechten Fahr zeughochrichtung z von den Rahmenlängsträgern 8 weg. Fig. 2 zeigt ein Doppel- achsaggregat 1 bei dem die beiden, hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht ein gezeichneten, Starrachsen 3 in der oberen Lenkerebene durch genau zwei bauglei che Vierpunktlenker 6 geführt sind.

Ein in Fig. 3 dargestellter Vierpunktlenker 6 ist als ein einstückiger Vierpunktlenker 6 aus einem Eisenwerkstoff ausgebildet und weist in einem Zentral bereich 12, in dem vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 des Vierpunktlenkers 6 sternförmig zusammenlaufen, eine Ausnehmung 17 auf, um so die elastische Verwindbarkeit des Vierpunktlenkers 6 zu erhöhen. Vorliegend ist die Ausnehmung 17 als eine den Zentralbereich 12 durchsetzende Ausnehmung 17 ausgebildet ist. An ihren dem Zentralbereich 12 ab gewandten Enden weisen die Lenkerarme 13, 14, 15, 16 jeweils eine hohlzylindri sche Gelenkaufnahme 18, 19, 20, 21 auf in die jeweils ein Molekulargelenk einge setzt ist. Der Vierpunktlenker 6 weist ein achsseitiges Ende 22 mit zwei hohlzylindri schen Gelenkaufnahmen 18, 19 mit deckungsgleichen Gelenkachsen auf. Das achs- seitige Ende 22 ist in einem Einbauzustand für eine Anbindung an eine Starrachse 3 vorgesehen. Weiterhin weist der Vierpunktlenker 6 ein rahmenseitiges Ende 23 mit zwei hohlzylindrischen Gelenkaufnahmen 20, 21 auf, wobei das rahmenseitige Ende 23 in einem Einbauzustand für eine direkte oder indirekte Anbindung an die Rahmen längsträger 8 vorgesehen ist.

Fig. 4 zeigt einen Vierpunktlenker 6, der mehrere Parallelfäden 24 aus einem Faser kunststoffverbundmaterial sowie vier hohlzylindrische, aus einem metallischen Werkstoff gebildete, Gelenkaufnahmen 18, 19, 20, 21 zur Aufnahme eines jeweiligen Gelenks aufweist. Die Parallelfäden 24 sind aus jeweils mehreren parallel zueinander angeordneten Einzelfäden 25 gebildet, wobei jeder Einzelfaden 25 mit einem Harz getränkt oder vorimprägniert ist. Der Vierpunktlenker 6 weist ferner einen Zentralbe reich 12 auf, in dem vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 des Vierpunktlenkers 6 sternför mig zusammenlaufen. An den freien Enden der vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 ist je weils eine der vier hohlzylindrischen Gelenkaufnahmen 18, 19, 20, 21 angeordnet. Der Zentralbereich 12, der jeweilige Lenkerarm 13, 14, 15, 16 und die jeweilige hohl zylindrische Gelenkaufnahme 18, 19, 20, 21 sind mit den Parallelfäden 24 umwickelt, um die jeweilige hohlzylindrische Gelenkaufnahme 18, 19, 20, 21 und die Parallelfä den 24 zumindest kraftschlüssig miteinanderzu verbinden.

Die Parallelfäden 24 sind in einer Kombination von mehreren unterschiedlichen Wi ckelmustern abgelegt, die jeweils unterschiedlich gemustert dargestellt sind. Da sich die Wickelmuster teilweise gegenseitig überdecken, sind teilweise auch die Parallel fäden 24, die den Zentralbereich 12, den jeweilige Lenkerarm 13, 14, 15, 16 und die jeweilige hohlzylindrische Gelenkaufnahme 18, 19, 20, 21 umwickeln, durch andere Wickelmuster überdeckt. Damit der Vierpunktlenker 6 auch für höhere Lasten geeig net ist, sind die Parallelfäden 24 jeweils mehrmals um den Zentralbereich 12, den je weiligen Lenkerarm 13, 14, 15, 16 und die jeweilige hohlzylindrische Gelenkauf nahme 18, 19, 20, 21 gewickelt. Der Zentralbereich 12 und die vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 sind einstückig ausgebildet und bestehen aus einem Schaummaterial. Die aus dem Zentralbereich 12 und den vier Lenkerarmen 13, 14, 15, 16 gebildete, ein stückige Baugruppe wird auch als Schaumkern bezeichnet.

Ein in Fig. 5 dargestellter, einstückiger Vierpunktlenker 6 weist in einem Zentralbe reich 12, in dem vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 des Vierpunktlenkers 6 sternförmig zusammenlaufen, eine Ausnehmung 17 auf, um dadurch die elastische Verwindbar- keit des Vierpunktlenkers 6 zu erhöhen. Wie in Fig. 5a zu erkennen, sind die Lenker arme 13, 14, 15, 16 bei Betrachtung im Querschnitt, als offene H-Profile ausgebildet, um auf diese Weise ebenfalls die elastische Verwindbarkeit des Vierpunktlenkers 6 zu erhöhen. Die offenen Seiten der H-Profile erstrecken sich senkrecht zu einer Ebene, die durch die vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 aufgespannt ist. Wie in Fig. 5b zu erkennen, ist die Ausnehmung 17 in dem Zentralbereich 12 als ein beidseitig offe nes, den Zentral bereich 12 durchsetzendes Rohrprofil ausgebildet. Somit stellt das Rohrprofil eine den Zentralbereich 12 durchsetzende Ausnehmung 17 dar.

Fig. 6 zeigt einen Vierpunktlenker 6, der zwei sich in einem Zentralbereich 12 des Vierpunktlenkers 6 kreuzende Tragelemente 26, 27 aufweist. Jedes der beiden Tra gelemente 26, 27 ist separat hergestellt. Weiterhin sind die beiden Tragelemente 26, 27 aus einem Faserkunststoffverbund gebildet. Jedes der beiden Tragelemente 26, 27 weist ein achsseitiges Ende und ein rahmenseitiges Ende auf. Jedes Tragelement 26, 27 weist einen, ausgehend von dem Zentralbereich 12, zu einem achsseiten Ende 22 des Vierpunktlenkers 6 hin gewandten Lenkerarm 13, 14 und zugleich einen zu einem rahmenseitigen Ende 23 des Vierpunktlenkers 6 hin gewandten Lenkerarm 15, 16 auf. Jedes der beiden Tragelemente 26, 27 weist demnach zwei Lenkerarme 13, 14, 15, 16 auf. Die vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 erstrecken sich insgesamt sternförmig von dem Zentralbereich 12 weg. An ihren freien Enden weisen die vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16 jeweils eine, hier nicht dargestellte, hohlzylindrische Ge lenkaufnahme 18, 19, 20, 21 auf. Die beiden rahmenseitigen Enden der Tragele mente 26, 27 bilden zusammen ein rahmenseitiges Ende 23 des Vierpunktlenkers 6, das über die zugeordneten, hier nicht dargestellten, hohlzylindrischen Gelenkaufnah men 20, 21 zur Anbindung an einen Fahrzeugrahmen 9 geeignet ist. Die beiden achsseitigen Enden der Tragelemente 26, 27 bilden zusammen ein achsseitiges Ende 22 des Vierpunktlenkers 6, das über die zugeordneten, hier nicht dargestellten, hohlzylindrischen Gelenkaufnahmen 18, 19 zur Anbindung an eine Starrachse 3 ge eignet ist. In dem Zentralbereich 12 sind die beiden Tragelemente 26, 27 mittels ei nes schematisch dargestellten Fügemittels 28 miteinander wirkverbunden.

Ein in Fig. 7 dargestellter Vierpunktlenker 6 ist im Wesentlichen analog zu dem Vier punktlenker 6 gemäß Fig. 6 aufgebaut. Allerdings sind zwei sich in einem Zentralbe reich 12 des Vierpunktlenkers 6 kreuzende Tragelemente 26, 27 aus Federstahl ge bildet. In dem Zentralbereich 12, in dem sich die beiden Tragelemente 26, 27 kreu zen, sind die beiden Tragelemente 26, 27 mittels eines Fügemittels 28 miteinander wirkverbunden. Das Fügemittel 28 ist als eine die beiden Tragarme 26, 27 durchset zende Schraubverbindung 28 ausgebildet und wirkt somit über die Gesamtdicke der beiden in dem Zentralbereich 12 übereinander liegenden Tragelemente 26, 27. An ihren freien Enden weisen vier Lenkerarme 13, 14, 15, 16, die sich analog zu der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sternförmig von dem Zentralbereich 12 weg erstre cken, jeweils eine hohlzylindrische Gelenkaufnahme 18, 19, 20, 21 auf. Zur Anbin dung des achsseitigen Endes 22 des Vierpunktlenkers 6 an eine Starrachse 3 wei sen die dem achsseitigen Ende 22 zugeordneten, hohlzylindrischen Gelenkaufnah men 18, 19 in ihrem Inneren jeweils ein Molekulargelenk auf. Die beiden achsseitig angeordneten, hohlzylindrischen Gelenkaufnahmen 18, 19 weisen deckungsgleiche Gelenkachsen auf. Zur Anbindung des rahmenseitigen Endes 23 des Vierpunktlen kers 6 an einen Fahrzeugrahmen 9 weisen die dem rahmenseitigen Ende 23 zuge ordneten, hohlzylindrischen Gelenkaufnahmen 20, 21 in ihrem Inneren jeweils ein Molekulargelenk auf.

Fig. 8 zeigt ein nicht-gleisgebundenes Nutzfahrzeug 2 mit einem Doppelachsaggre- gat 1 aufweisend zwei ausschließlich lenkergeführte Starrachsen 3, von denen aller dings nur eine sichtbar ist. Die beiden Starrachsen 3 sind pro Fahrzeugseite über je weils ein pendelbar abgestütztes und zugleich die beiden Starrachsen 3 miteinander verbindendes Federpaket 5 abgefedert. Die Federpakete 5 erstrecken sich in der Fahrzeuglängsrichtung x und dienen ausschließlich zur Vertikalfederung, also zur Fe derung in der Fahrzeughochrichtung z. Die beiden Starrachsen 3 weisen endseitig jeweils ein Fahrzeugrad 29 auf, das sich auf einer Fahrbahn 30 abstützt. Durch eine Kurvenfahrt des Nutzfahrzeugs 2 bedingt, weist ein Fahrzeugaufbau 31 des Nutz fahrzeugs 2 eine Schwenkung um einen Wankwinkel a auf. Der Wankwinkel a wird dabei zwischen einer Mittellinie der Starrachse 3 und einer Ebene gemessen, die eine Unterseite eines Fahrzeugrahmens 9 beinhalt.

Bezuqszeichen Doppelachsaggregat Nutzfahrzeug Starrachse Längslenker Federpaket Vierpunktlenker Dreipunktlenker Rahmenlängsträger Fahrzeugrahmen Konsole Pendellagerzapfen Zentralbereich Lenkerarm Lenkerarm Lenkerarm Lenkerarm Ausnehmung hohlzylindrische Gelenkaufnahme hohlzylindrische Gelenkaufnahme hohlzylindrische Gelenkaufnahme hohlzylindrische Gelenkaufnahme achsseitiges Ende rahmenseitiges Ende Parallelfäden Einzelfaden Tragelement Tragelement Fügemittel, Schraubverbindung Fahrzeugrad Fahrbahn Fahrzeugaufbau x Fahrzeuglängsrichtung y Fahrzeugquerrichtung z Fahrzeughochrichtung a Wankwinkel

Claims

Patentansprüche

1. Doppelachsaggregat (1 ) für ein nicht-gleisgebundenes Nutzfahrzeug (2), das Dop- pelachsaggregat (1) aufweisend zwei ausschließlich lenkergeführte Starrachsen (3), die in einer unteren Lenkerebene pro Fahrzeugseite durch jeweils zwei, sich in einer Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckende, Längslenker (4) geführt sind, dadurch ge kennzeichnet,

- dass die beiden Starrachsen (3) pro Fahrzeugseite über jeweils ein pendelbar ab gestütztes und zugleich die beiden Starrachsen (3) miteinander verbindendes Fe derpaket (5) aus Blattfedern und/oder Parabelfedern abgefedert sind, wobei sich die Blattfedern und/oder Parabelfedern in der Fahrzeuglängsrichtung (x) erstrecken und die Federpakete (5) ausschließlich zur Vertikalfederung dienen, und

- dass die beiden Starrachsen (3) in einer oberen Lenkerebene durch zumindest ei nen X-förmig ausgebildeten Vierpunktlenker (6) geführt sind, wobei der Vierpunkt lenker (6) geeignet ist, in einem Fährbetrieb durch Wankwinkel von mindestens +/- 8 Grad hervorgerufene Verwindungen unter ausschließlich elastischer Verfor mung zu ertragen.

2. Doppelachsaggregat (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die bei den Starrachsen (3) in der oberen Lenkerebene durch genau zwei Vierpunktlenker (6) geführt sind.

3. Doppelachsaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vierpunktlenker (6) als ein einstückiger Vierpunktlenker (6) ausgebildet ist und in einem Zentralbereich (12), in dem vier Lenkerarme (13, 14, 15, 16) des Vierpunktlenkers (6) sternförmig zusammenlaufen, zumindest eine Ausnehmung (17) aufweist, um die elastische Verwind barkeit des Vierpunktlenkers (6) zu erhöhen.

4. Doppelachsaggregat (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu mindest eine Ausnehmung (17) als eine den Zentralbereich (12) durchsetzende Aus nehmung (17) ausgebildet ist, um die elastische Verwindbarkeit des Vierpunktlenkers (6) zu erhöhen.

5. Doppelachsaggregat (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkerarme (13, 14, 15, 16), bei Betrachtung im Querschnitt, als offene H-Profile ausgebildet sind, um die elastische Verwindbarkeit des Vierpunktlenkers (6) zu erhö hen.

6. Doppelachsaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vierpunktlenker (6) zumindest einen Einzelfaden (25) oder mehrere Parallelfäden (24) aus einem Faserkunststoffverbundmaterial sowie vier hohlzylindrische Gelenk aufnahmen (18, 19, 20, 21 ) zur Aufnahme eines jeweiligen Gelenks aufweist, wobei jeder Einzelfaden (25) mit einem Harz getränkt oder vorimprägniert ist, wobei der Vierpunktlenker (6) ferner einen Zentralbereich (12), in dem vier Lenkerarme (13, 14, 15, 16) des Vierpunktlenkers (6) sternförmig zusammenlaufen, aufweist, und wobei an den freien Enden der vier Lenkerarme (13, 14, 15, 16) jeweils eine der vier hohl zylindrischen Gelenkaufnahmen (18, 19, 20, 21) angeordnet ist und wobei der Zent ralbereich, der jeweilige Lenkerarm (13, 14, 15, 16) und die jeweilige hohlzylindrische Gelenkaufnahme (18, 19, 20, 21 ) zumindest teilweise mit dem Einzelfaden (25) oder den Parallelfäden (24) umwickelt sind, um die jeweilige hohlzylindrische Gelenkauf nahme (18, 19, 20, 21 ) und den Einzelfaden (25) oder die Parallelfäden (24) zumin dest kraftschlüssig miteinander zu verbinden.

7. Doppelachsaggregat (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zu mindest eine Einzelfaden (25) oder die mehreren Parallelfäden (24) in einer Kombi nation von mehreren unterschiedlichen Wickelmustern abgelegt ist bzw. sind.

8. Doppelachsaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vierpunktlenker (6) zwei sich in einem Zentralbereich (12) des Vierpunktlenkers (6) kreuzende Tragelemente (26, 27) aufweist, wobei jedes der Tragelemente (26,

27) ein rahmenseitiges Ende und ein achsseitiges Ende aufweist, wobei jedes der Tragelemente (26, 27) separat hergestellt ist, und wobei die beiden Tragelemente (26, 27) in dem Zentralbereich (12) mittels zumindest eines Fügemittels (28) mitei nander wirkverbunden sind.

9. Doppelachsaggregat (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tragelement (26, 27) aus einem Faserkunststoffverbund gebildet ist, wobei der Fa serkunststoffverbund ein glasfaserverstärkter Kunststoffverbund oder ein carbonfa serverstärkter Kunststoffverbund ist.

10. Doppelachsaggregat (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tragelemente (26, 27) aus Federstahl gebildet sind.

11. Doppelachsaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass das zumindest eine Fügemittel (28) in dem Zentralbereich (12), in dem sich die beiden Tragelemente (26, 27) kreuzen, über die Gesamtdicke der bei den dort übereinander liegenden Tragelemente (26, 27) wirkt.