AT409111B

AT409111B - Hinterachsaufhängung für ein nutzfahrzeug

Info

Publication number: AT409111B
Application number: AT0188299A
Authority: AT
Original assignee: Steyr Daimler Puch Ag
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2002-05-27
Also published as: ATA188299A; WO2001034416A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterachsaufhängung für ein Nutzfahrzeug, dessen Rahmen sich über Federelemente auf einem starren Achskörper abstützt und mittels Längslenkern geführt ist, wobei einer der Längslenker auch als Seitenfuhrung dient. Sie betrifft somit eine für Nutzfahrzeuge typische starre Antriebsachse.

Derartige Achsaufhängungen müssen bei Nutzfahrzeugen, bedingt durch die aufzunehmenden Gegendrehmomente und die Zuladung, grosse Kräfte aufnehmen. Deshalb ist die Aufhängung und Führung in längsliegenden Blattfedern weithin gebrauchlich. Für besondere Anforderungen hinsichtlich Fahrkomfort werden, beispielsweise bei Fernlastern oder Reisebussen, sehr aufwendige und teure Konstruktionen gewählt
Eine solche Konstruktion ist etwa aus der EP 341 634 B1 bekannt. Bei dieser sind mit dem Achkörper beiderseits Längsbalken fest verbunden, auf denen sich über je zwei Luftfederbälge der Rahmen des Fahrzeuges ab stützt. Zur Führung des Achskörpers am Rahmen sind Längslenker vorgesehen, ein mittiger und am Differentialgehäuse angreifender Dreieckslenker oben und zwei seitliche Längslenker unten.

Zusätzlich ist noch ein Stabilisator vorgesehen, um der Neigung des Fahrzeuges in Kurven entgegenzuwirken. Dabei ist der obere Dreieckslenker mit seinen Gelenken ausserordentlich hoch belastet, weil er nebst dem Antriebsdrehmoment auch die Seitenführungskräfte beider Räder aufnehmen muss.

Es ist Ziel der Erfindung, eine gattungsgemässe Achsaufhängung vorzuschlagen, die hohen Fahrkomfort bietet, für grosse Lasten und Gegenmomente geeignet ist und einfach und billig in grosser Stückzahl herstellbar ist.

Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass ein Längslenker mittig angeordnet ist, dessen eines Ende gelenkig mit dem Rahmen und dessen anderes Ende gelenkig mit dem Achskörper verbunden ist, dass zwei weitere Lenker einen Verbundlenker bilden, der aus zwei biegesteifen Lenkerteilen und einem torsionsweichen Verbindungsteil besteht, wobei die Lenkerteile mit einem Ende am Rahmen schwenkbar gelagert und mit ihrem jeweils anderen Ende am Achskörper angelenkt sind, und dass der eine Längslenker und der Verbundlenker auf verschiedener Höhe am Achskörper angelenkt sind.

Der Verbundlenker nimmt die Seitenführungskräfte beider Räder getrennt auf, dient als Querstabilisator und nimmt im Zusammenwirken mit dem mittigen Längslenker auch Drehmomente auf. Der Verbundlenker kann so geformt sein, dass sich die verschiedenen Kräfte gleichmässig über seine Oberfläche verteilen und ist als einfaches oder zusammengesetztes, insbesondere geschweisstes Blechteil in Grossserie herstellbar. Der mittige Längslenker wird nur mehr als Zug- bzw Druckstrebe gebraucht, er ist daher ein nur in Richtung seiner Längsachse belasteter gerader Stab, der bei ausreichender Knickfestigkeit und genau zentrischen Anlenkpunkten sehr leicht ausgeführt werden kann Auch bei der Ausbildung der Federung besteht grosser Gestaltungsspielraum.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der eine Längslenker oben angeordnet und sind die Enden der Verbundlenker unten an Konsolen des Rahmens schwenkbar gelagert (Anspruch 2) Der Verbundlenker ist somit unterhalb des Rahmens angeordnet, wodurch der Verbundlenker seitlich über die Rahmenlängsträger hinausragen kann. Das hat zur Folge, dass die Lager des Verbundlenkers kleinere Kräfte aufzunehmen haben
Vorzugsweise sind die Verbundlenker am Differentialgehäuse angelenkt (Anspruch 3). So ist der Raumbedarf der Aufhängung bei hohem aufnehmbarem Gegendrehmoment besonders gering, sodass die Ladefläche des Nutzfahrzeuges tief gelegt sein kann und als Federelemente Luftbälge sehr platzsparend eingesetzt werden können (Anspruch 4).

In einer vorteilhaften Ausbildung ist der Verbundlenker einstückig und sein Verbindungsteil zwischen den beiden Enden der Lenkerteile geht sanft in diese über (Anspruch 5). So kann die Form hinsichtlich der Beanspruchung und der Einbausituation optimiert werden. Vorzugsweise ist der Verbundlenker ein Stahlpressteil, bzw. besteht aus Stahlpressteilen und der torsionsweiche Verbindungsteil ist aufwärts gekröpft (Anspruch 6). Die Aufwärtskröpfung bietet zwei weitere Vorteile. Der Verbindungsteil übergreift die Kardanwelle, was deren Zugänglichkeit verbessert. Der Verbindungsteil wird länger, sodass er ohne an Steifigkeit gegen Seitenkräfte einzubüssen, torsionsweicher wird. Das erlaubt ein geschlossenes Profil mit gleicher Wandstärke.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen eines Ausführungsbeispieles der Erfindung beschrieben und erläutert Es stellen dar :
Fig. 1: Eine Seitenansicht,

Fig. 2 : Ansicht von vorne, in etwas grösserem Massstab,
Fig. 3: Eine Draufsicht.

In diesen drei Figuren ist der Rahmen nur in der Umgebung der Achsaufhängung gezeichnet.

Er besteht aus zwei Rahmenlängsträgern 1,2 (1: in Fahrtrichtung links, 2 : rechts) und Querträgern, wovon ein vorderer Querträger 3 und ein hinterer Querträger 4 zu sehen sind. Die Rahmenlängsträger 1,2 sind C-Profile, an deren unterem Steg Federauflager 5 und an deren mittlerem Steg Konsolen 6,7 befestigt sind, angeschraubt, angenietet oder angeschweisst. Die Konsolen 6,7 befinden sich an der Aussenseite der Rahmenlängsträger 1,2, ragen von diesen abwärts und enden jeweils in einem ersten Gelenkauge 8,9. Die Konsolen 6,7 sind räumliche Gebilde von solcher Steifigkeit, dass sie auch Querkräfte aufnehmen können. In den Gelenkaugen 8,9 ist ein Verbundlenker 10 schwenkbar gelagert, auf ihn wird zurück gekommen. Der vordere Querträger 3 befindet sich mit Vorteil zwischen den beiden Konsolen 6,7 und besitzt in der Mitte einen ersten Gelenkansatz 11.

Es handelt sich um ein Nutzfahrzeug mit starrer angetriebener Hinterachse 12. Sie besteht aus einem mittigen Differentialgehäuse 13 mit einem zweiten Gelenkansatz 14 und aus zwei Achsrohren 15 je eines nach einer Seite, an deren äusseren Enden die Räder des Fahrzeuges (ohne Bezugszeichen) angebracht sind. Da die gesamte Achsaufhängung um die Längsachse symmetrisch ausgebildet ist, wird im weiteren nur mehr eine Seite des Fahrzeuges beschrieben. Zu dem Differentialgehäuse 13 führt eine Gelenkwelle 16. An den Achsrohren 15 sind Federplatten 17 beispielsweise mittels der gängigen U - Schrauben 18 befestigt. Zwischen diesen und dem Federauflager 5 sind Luftbalg-Federn 20 vorgesehen, hier je zwei auf einer Seite, eine vor und eine hinter dem Achsrohr 15.

Weiters ist an beiden Achsrohren 15 ausserhalb der Federplatte 17 jeweils eine nach unten ragende Gelenklasche 22 beispielsweise angeschweisst. Diese bilden zweite Gelenkaugen 23.

Ein Längslenker 30 mit jeweils einem Kugelgelenk an seinem vorderen bzw. hinteren Ende 31,32 verbindet den ersten Gelenkansatz 11am vorderen Querträger 3 mit dem zweiten Gelenkansatz 14 am Differentialgehäuse 13. Somit ist der Längslenker 30 nur zentrischen Druck- oder Zugkräften ausgesetzt.

Der Verbundlenker 10 besteht aus den beiden weiteren Lenkern 33,34 und einem Verbindungsteil 35. Die weiteren Lenker 33,34 sind mit ihren vorderen Enden 37 an den Lagerzapfen 36 in den ersten Gelenkaugen 8,9 der Konsolen 6,7, und mit ihren hinteren Enden 38 in den zweiten Gelenkaugen 23 der Gelenklaschen 22 der Hinterachse 12. Somit bilden der Verbundlenker 10, der Längslenker 30, die Konsolen 6,7 und die hintere Achse 12 ein Gelenkviereck, das die Reaktionsmomente der angetriebenen Hinterachse in die Konsolen 6,7 und in den Querträger 3 einleitet.

Bauweise und Gestalt des Verbundlenkers 10 können in einem weiten Bereich den Erfordernissen angepasst sein. Der Verbundlenker 10 kann aus einem oder mehreren Blechpressteilen bestehen, oder ganz oder teilweise in einem Innenhochdruckverfahren geformt sein. Der Verbindungsteil 35 des Verbundlenkers 10 und die weiteren Lenker 33,34 können mit sanften Rundungen ineinander übergehen, sodass keine Kerbspannungen entstehen. Die Lage des Verbindungsteils
35 bezüglich der Länge der weiteren Lenker 33,34 ist je nach einwirkenden Kräften und räumlichen
Gegebenheiten variierbar. In der dargestellten Ausführung ist der Verbindungsteil 35 aufwärts gekröpft (Fig. 1, Fig. 2), er übergreift die Kardanwelle.

Insgesamt wird bei der beschriebenen Achsaufhängung die gesamte Seitenführung von dem Verbundlenker 10 übernommen, was sich bei der Verwendung von Luftbalgfedern (die keine
Seitenführung bieten) als besonderer Vorteil erweist, wirkt der Verbindungsteil 35 des Verbund- lenkers 10 als Torsionsstabilisator und werden die Reaktionsmomente des Antriebes gemeinsam vom Längslenker 30 und dem Verbundlenker 10 aufgenommen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Hmterachsaufhängung für ein Nutzfahrzeug, dessen Rahmen sich über Federelemente auf einem starren Achskörper abstützt und mittels Längslenkern geführt ist, wobei ein Längs- lenker auch als Seitenführung dient, dadurch gekennzeichnet, dass ein Längslenker (30) in Fahrzeugmitte angeordnet ist, dessen eines Ende (31) gelenkig mit dem Rahmen <Desc/Clms Page number 3> (1,2,3,4) und dessen anderes Ende (32) gelenkig mit dem Achskörper (12) verbunden ist, zwei weitere Lenker einen Verbundlenker (10) bilden, der aus zwei biegesteifen Lenkertei- len (33,34) und einem torsionsweichen Verbindungsteil (35) besteht, wobei die Lenkerteile (33,34) mit einem Ende (37) am Rahmen (1,2,3,4) schwenkbar gelagert und mit ihrem je- weils anderen Ende (38) an der Hinterachse (12) angelenkt sind, und der eine Längslenker (30) und der Verbundlenker (10)

auf verschiedener Höhe an der Hinterachse (12) ange- lenkt sind.
2. Hinterachsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Längs- lenker (30) oben angeordnet ist und die einen Enden (37) des Verbundlenkers (10) unten an Konsolen (6,7) des Rahmens (1,2,3,4) schwenkbar gelagert sind.
3. Hinterachsaufhängung nach Anspruch 1 für eine Triebachse mit einem Differential, da- durch gekennzeichnet, dass der eine Längslenker (30) am Differentialgehäuse (13) ange- lenkt ist.
4. Hinterachsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Federele- mente Luftbälge (20) dienen.
5 Hinterachsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundlen- ker (10) einstückig ist und sein Verbindungsteil (35) zwischen den beiden Enden (37,38) der Lenkerteile (33,34) in diese übergeht.
6. Hinterachsaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundlen- ker (10) ein Stahlpressteil ist, bzw. aus Stahlpressteilen besteht, und dass der torsionswei- che Verbindungsteil (35) aufwärts gekröpft ist.

HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN