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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achshebevorrichtung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug, das mit wenigstens einer derartigen Achshebevorrichtung ausgestattet ist.
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Bei Kraftfahrzeugen, die drei oder mehr Achsen aufweisen, kann es für einen ökonomischen Fahrbetrieb vorteilhaft sein, eine nicht benötigte Achse soweit anzuheben, dass die zugehörigen Fahrzeugräder von einem Untergrund abheben, auf dem das Fahrzeug steht oder fährt.
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Aus der
DE 10 2008 017 702 A1 ist eine Achshebevorrichtung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs bekannt, die mit einem Linearantrieb in Form eines Kolben-Zylinder-Aggregats ausgestattet ist, wobei der Linearantrieb mit einem Aufbauende an einem Fahrzeugaufbau abgestützt ist. Bei der bekannten Achshebevorrichtung ist der Linearantrieb mit einem vom Aufbauende entfernten Achsende an einer die anzuhebende Achse aufweisenden Achsanordnung abgestützt, wobei die gesamte Achsanordnung am Fahrzeugaufbau um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist. Eine Betätigung des Linearantriebs verändert den Abstand zwischen Aufbauende und Achsende, wodurch die Achsanordnung relativ zum Fahrzeugaufbau um die Schwenkachse verschwenkt werden kann, was zum Anheben bzw. Absenken der jeweiligen Achse führt.
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Die bekannte Achshebevorrichtung benötigt vergleichsweise viel Bauraum. Ferner erfordert die bekannte Achshebevorrichtung eine spezielle Konstruktion der Achsanordnung, wodurch insbesondere eine Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs mit einer derartigen Achshebevorrichtung nicht oder nur mit großem Aufwand möglich ist.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Achshebevorrichtung der vorstehend genannten Art bzw. für ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen reduzierten Bauraumbedarf und/oder durch eine relativ einfache Nachrüstbarkeit auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den jeweiligen Linearantrieb an seinem vom Aufbauende entfernten Ende, das im Folgenden als Schlittenende bezeichnet wird, an einem Schlitten abzustützen. Des Weiteren ist die hier vorgestellte Achshebevorrichtung mit wenigstens einer Führungskulisse ausgestattet, in welcher der Schlitten zwischen einer Anfangsstellung und einer gegenüber der Anfangsstellung angehobenen Endstellung verstellbar ist. Außerdem ist zumindest eine Mitnehmereinrichtung vorgesehen, die einerseits mit einer Achsanordnung verbindbar ist, welche die anzuhebende Achse umfasst, und die andererseits fest mit dem Schlitten bzw. mit dem Schlittenende verbunden ist. Über die Führungskulisse ist der Schlitten am Fahrzeugaufbau abgestützt, so dass über den Schlitten und die Führungskulisse eine stabile Kraftabstützung erfolgen kann. Die Führungskulisse ermöglicht eine Höhenverstellung des Schlittens bei einer Betätigung des Linearantriebs, die zu einer Veränderung des Abstands zwischen Aufbauende und Schlittenende führt. Bevorzugt ist der Linearantrieb dabei so angeordnet, dass er beim Ausfahren, also beim Vergrößern des Abstands zwischen Aufbauende und Schlittenende den Schlitten von der Anfangsstellung in die Endstellung bewegt, was zum Anheben der anhebbaren Achse führt. Wird der Linearantrieb dagegen zum Einfahren angesteuert, verkürzt sich der Abstand zwischen Aufbauende und Schlittenende, wodurch der Schlitten von der Endstellung in die Anfangsstellung überführt wird, was zum Absenken der anhebbaren Achse führt.
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Beim Linearantrieb kann es sich um ein pneumatisches oder hydraulisches Kolben-Zylinder-Aggregat handeln. Grundsätzlich ist jedoch auch eine andere Ausgestaltung des Linearantriebs denkbar, wie z. B. ein Elektromotor mit Spindeltrieb. Die jeweilige Abstützung des Linearantriebs am Schlitten bzw. am Fahrzeugaufbau ist dabei so gestaltet, dass eine Übertragung von Druckkräften und Zugkräften möglich ist, wobei es sich nicht um eine starre Anbindung handeln muss, sondern um eine gelenkige Anbindung handeln kann.
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Die Verwendung einer Mitnehmereinrichtung innerhalb der Achshebevorrichtung ermöglicht es, die Achshebevorrichtung nachträglich an einem Kraftfahrzeug anzubringen. Die Achshebevorrichtung kann über die Mitnehmereinrichtung die jeweilige Achse entgegen der Abstützkräfte üblicher Feder- und/oder Dämpfereinrichtungen der jeweiligen Achse anheben. Bevorzugt kommen bei Nutzfahrzeugen Luftfedereinrichtungen zum Einsatz, bei denen der Luftdruck variabel ist, so dass es insbesondere möglich ist, durch Reduzieren des Luftdrucks die Kräfte zu reduzieren, die einem Anheben der jeweiligen Achse entgegenwirken.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige Führungskulisse im Wesentlichen Z-förmig ausgestaltet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Führungskulisse einen unteren Anfangsabschnitt, dem die Anfangsstellung zugeordnet ist, einen oberen Endabschnitt, dem die Endstellung zugeordnet ist, und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der den Anfangsabschnitt mit dem Endabschnitt verbindet. Insofern wird eine Führungskulisse vorgestellt, die in drei Abschnitte untergliedert ist, die nahtlos ineinander übergehen. Wie bereits erläutert können diese drei Abschnitte der Führungskulisse insgesamt Z-förmig angeordnet sein.
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Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Anfangsabschnitt geradlinig und gegenüber einer Horizontalrichtung geneigt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Endabschnitt geradlinig und gegenüber der Horizontalrichtung geneigt sein. Der Verbindungsabschnitt kann ebenfalls geradlinig sein und vorzugsweise vertikal ausgerichtet sein. Des Weiteren ist es zweckmäßig, den Anfangsabschnitt und den Endabschnitt parallel zueinander auszurichten. Die Neigung des Anfangsabschnitts bzw. des Endabschnitts gegenüber der Horizontalrichtung kann beispielsweise zwischen 30° und 60° liegen. Im Unterschied dazu ist der Verbindungsabschnitt bevorzugt etwa 90° gegenüber der Horizontalrichtung geneigt. Eine Wirkrichtung des Linearantriebs ist sowohl gegenüber der Horizontalrichtung als gegenüber der Vertikalrichtung geneigt, um den Schlitten stets ordnungsgemäß innerhalb der jeweiligen Führungskulisse antreiben zu können.
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Der Einlassabschnitt und der Auslassabschnitt, die jeweils auch gegenüber der Vertikalrichtung geneigt sind, reduzieren die Kräfte, die zu Beginn des jeweiligen Anhebevorgangs bzw. Absenkvorgangs wirken, wodurch die Anhebevorrichtung geschont wird. Im Verbindungsabschnitt, der bevorzugt vertikal verläuft, wird dagegen ein großer Hub realisiert, wodurch das Absenken bzw. Anheben vergleichsweise rasch durchgeführt werden kann. Die Neigung von Anfangsabschnitt und Endabschnitt führt auch zu einer Entlastung des Linearantriebs, die dann vorliegt, wenn die jeweilige Achse angehoben ist oder abgesenkt ist. Somit erfolgt eine größere Belastung des Linearantriebs nur während des Anhebens bzw. Absenkens der Achse.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann die Mitnehmereinrichtung einen biegeelastischen Gurt aufweisen. Dieser Gurt kann beispielsweise aus einem textilen Gewebe hergestellt sein. Ein derartiger biegeelastischer Gewebegurt ist bei seiner Montage/Demontage leichter und einfacher zu handhaben, so dass dessen Handhabungszeiten gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich verkürzt. Auch ist es von Vorteil, dass ein solcher biegeelastischer Gewebegurt korrosionsfrei, leichter ist und eine geräuschlose Betätigung ermöglicht. Mittels einer Sichtkontrolle kann einfach und schnell der einwandfreie Zustand des biegeelastischen Gewebegurtes überprüft werden.
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Ebenso kann es sich grundsätzlich um ein Stahlband oder dergleichen handeln. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Anbindung zwischen Schlitten bzw. Schlittenende einerseits und Achsanordnung andererseits. Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher der jeweilige Gurt beim Hubverstellen der Achse an einer Umlenkwelle abrollt und/oder abgleitet, die bezüglich der Führungskulisse ortsfest angeordnet ist. Durch diese Maßnahme lässt sich der Hubweg erheblich vergrößern, denn mit Hilfe der Umlenkwelle erfolgt beim Anheben der Achse eine Umlenkung des Gurts, wodurch zwangsläufig der Abstand zwischen einem schlittenseitigen Ende des Gurts und einem achsseitigen Ende des Gurts verkürzt wird, was zu zusätzlichem Hub führt. Diese Maßnahme ermöglicht somit einen hinreichenden Hub bei geringem Bauraum.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Aufbauende um eine parallel zur hubverstellbaren Achse verlaufende Aufbauachse verschwenkbar an einer aufbaufesten Konsole angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Schlittenende um eine parallel zur hubverstellbaren Achse verlaufende Schlittenachse verschwenkbar am Schlitten angeordnet sein. Bevorzugt kommen hier Schwenklager mit jeweils nur einem Freiheitsgrad zur Erzeugung der jeweiligen Schwenkachse in Betracht. Hierdurch ist die Beweglichkeit des Linearantriebs definiert, was eine effiziente Kraftabstützung ermöglicht.
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Der jeweilige Schlitten weist vorzugsweise Rollen auf, die in der Führungskulisse abrollen. Hierdurch arbeitet die Schlittenführung mit geringer Reibung und niedrigem Verschleiß. Die jeweilige Führungskulisse kann in einer Platte ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der zwei parallele Platten vorgesehen sind, in jenen zwei parallel verlaufende Führungskulissen angeordnet sind, wobei die Platten relativ zueinander beabstandet sind, derart, dass der Linearantrieb in den Abstand der beiden Platten eingreifen kann, um den Schlitten anzutreiben.
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Die Achsanordnung kann zumindest einen Längslenker aufweisen, der um eine parallel zur hubverstellbaren Achse verlaufende Lenkerachse verschwenkbar am Fahrzeugaufbau bzw. an einer aufbaufesten Konsole angeordnet ist. Des Weiteren kann der jeweilige Längslenker mit der hubverstellbaren Achse verbunden sein. Die jeweilige Achse trägt auf jeder Fahrzeugseite zumindest ein Fahrzeugrad. Die als Gurt ausgestaltete Mitnehmereinrichtung kann unmittelbar an der Achse befestigt sein. Insbesondere kann dabei eine Umschlingung der Achse vorgesehen sein, wodurch die Anbindung zwischen Gurt und Achse einerseits beweglich und andererseits besonders einfach nachträglich anbringbar ist.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die einzige 1 zeigt eine isometrische Ansicht eines Kraftfahrzeugs im Bereich einer Achshebevorrichtung.
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Entsprechend 1 umfasst ein nur teilweise angedeutetes Kraftfahrzeug 1, das mehr als zwei Achsen besitzt, zumindest eine anhebbare Achse 2, die mit Hilfe einer Achshebevorrichtung 3 anhebbar und absenkbar ist. Im Zustand der 1 ist die Achse 2 absenkt. In der Folge können nicht gezeigte Fahrzeugräder, die dieser Achse 2 zugeordnet sind, ihren Beitrag zur Abstützung der Last des Fahrzeugs an einem Untergrund leisten. Im angehobenen Zustand der Achse 2 sind die zugehörigen Räder jedoch vom Untergrund abgehoben, was bei unbeladenem Fahrzeug oder bei gering beladenem Fahrzeug den Verschleiß der zugehörigen Fahrzeugräder erheblich reduziert.
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In 1 ist nur eine Fahrzeugseite erkennbar. Zweckmäßig ist jeder Fahrzeugseite eine derartige Achshebevorrichtung 3 zugeordnet. Die beiden Achshebevorrichtung 3 arbeiten dann synchron.
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Die Achshebevorrichtung 3 umfasst zumindest einen Linearantrieb 4, der hier als pneumatisches oder hydraulisches Kolben-Zylinder-Aggregat ausgestaltet ist. Der Linearantrieb 4 weist ein Aufbauende 5 und ein Schlittenende 6 auf. Das Aufbauende 5 ist an einem Fahrzeugaufbau 7 abgestützt. Im Beispiel der 1 ist das Aufbauende 5 an einer aufbauseitigen bzw. aufbaufesten Konsole 8 abgestützt, die beispielsweise über einen Vertikalträger 9 fest mit einem Längsträger 10 des Aufbaus 7 verbunden sein kann. Das Schlittenende 6 ist dagegen an einem Schlitten 11 abgestützt. Der Schlitten 11 ist in wenigstens einer Führungskulisse 12 geführt verstellbar und zwar zwischen einer abgesenkten Anfangsstellung und einer gegenüber der Anfangsstellung angehobenen Endstellung. In 1 befindet sich der Schlitten 11 in der abgesenkten Anfangsstellung.
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Ferner umfasst die Achshebevorrichtung 3 eine Mitnehmereinrichtung 13. Diese ist einerseits, in 1 unten, mit einer Achsanordnung 14 und andererseits, in 1 oben, mit dem Schlitten 11 verbunden. Alternativ könnte das obere Ende der Mitnehmereinrichtung 13 auch mit dem Schlittenende 6 verbunden sein. Ebenso ist denkbar, das obere Ende der Mitnehmereinrichtung 13 sowohl mit dem Schlitten 11 als auch mit dem Schlittenende 6 zu verbinden.
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Bei der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind zwei parallel verlaufende Führungskulissen 12 vorgesehen, die in zwei zueinander beanstandeten Platten 15 ausgebildet sind. Der Schlitten 11 ist gleichzeitig in beiden Führungskulissen 12 geführt, wozu der Schlitten 11 beispielsweise entsprechende Laufrollen 16 besitzt. Das Schlittenende 6 greift in einen Zwischenraum, der zwischen den beiden Platten 15 ausgebildet ist, ein, um dort mit dem Schlitten 11 zusammenzuwirken.
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Die jeweilige Führungskulisse 12 ist hier im Wesentlichen Z-förmig ausgestaltet. Hierzu besitzt die jeweilige Führungskulisse 12 einen unteren Anfangsabschnitt 17, einen oberen Endabschnitt 18 und einen Verbindungsabschnitt 19. Dem Anfangsabschnitt 17 ist die in 1 gezeigte Anfangsstellung zugeordnet, in welcher die Achse 2 abgesenkt ist. Dem Endabschnitt 18 ist die Endstellung zugeordnet, in welcher die Achse 2 angehoben ist. Der Verbindungsabschnitt 19 verbindet den Anfangsabschnitt 17 mit dem Endabschnitt 18. Somit gelangt der Schlitten 11 bei einer Betätigung des Linearantriebs 4 vom Anfangsabschnitt 17 über den Verbindungsabschnitt 19 in den Endabschnitt 18, und umgekehrt.
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Die hier gezeigten drei Abschnitte 17, 18, 19 der Führungskulisse 12 sind jeweils geradlinig konzipiert. Dabei sind außerdem der Anfangsabschnitt 17 und der Endabschnitt 18 zueinander parallel ausgerichtet. Ferner sind Anfangsabschnitt 17 und Endabschnitt 18 jeweils zu einer in 1 durch einen Doppelpfeil angedeuteten Horizontalrichtung 20, die parallel zu einer Fahrzeuglängsachse verläuft, sowie gegenüber einer ebenfalls durch einen Doppelpfeil angedeuteten Vertikalrichtung 21 geneigt. Im Beispiel besitzen der Anfangsabschnitt 17 und der Endabschnitt 18 gegenüber der Horizontalrichtung 20 jeweils einen Winkel von etwa 30°. Im Unterschied dazu erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 19 im Wesentlichen parallel zur Vertikalrichtung 21.
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Die Mitnehmereinrichtung 13 umfasst hier einen biegeelastischen Gurt 22, der beispielsweise aus einem textilen Material hergestellt sein kann. Denkbar ist beispielsweise ein Gewebe entsprechend einem Sicherheitsgurt. Der Gurt 22 umschlingt die Achse 2 und kann dabei durch einen Metallring 23 hindurchgeführt sein, der außerdem fest mit dem achsseitigen Ende des Gurts 22 verbunden ist. Hierdurch lässt sich der Gurt 22 besonders einfach auch nachträglich an der Achse 2 montieren. Wird nun der Schlitten 11 von der Anfangsstellung in die Endstellung angehoben, wird auch das obere Ende des Gurts 22 entsprechend angehoben. Das achsseitige Ende des Gurts 22 folgt diesem Hub und zieht dementsprechend die Achse 2 nach oben. Im Beispiel der 1 ist jedoch zwischen den beiden Platten 15 eine Umlenkwelle 24 angeordnet, an welcher der Gurt 22 beim Hubverstellen der Achse 2 abrollt und/oder abgleitet. Die Umlenkwelle 24 ist dabei bezüglich der Führungskulissen 12 ortsfest angeordnet. Im Beispiel ist die Umlenkwelle 24 mittels eines Bolzens 25 an den Platten 15 festgelegt. Die Umlenkwelle 24 bewirkt, dass der Gurt 22 beim Anheben des Schlittens 11 an der Umlenkwelle 24 umgebogen wird, wodurch sich zusätzlich der Abstand zwischen dem schlittenseitigen Ende und dem achsseitigen Ende des Gurts 22 reduziert, was den Hub der Achse 2 verstärkt.
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Zweckmäßig ist das Aufbauende 5 des Linearantriebs 4 um eine parallel zur hubverstellbaren Achse 2 verlaufende Aufbauachse 26 verschwenkbar an der Konsole 8 gelagert. Zweckmäßig ist auch das Schlittenende 6 um eine parallel zur Achse 2 verlaufende Schlittenachse 27 verschwenkbar am Schlitten 11 gelagert. Entsprechende Lager sind hier nicht näher bezeichnet.
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Die Achsanordnung 14 besitzt hier auf jeder Fahrzeugseite einen Längslenker 28, der um eine parallel zur Achse 2 verlaufende Lenkerachse 29 verschwenkbar am Aufbau 7 gelagert ist. Im Beispiel ist der jeweilige Längslenker 28 am Vertikalträger 9 um die Lenkerachse 29 verschwenkbar gelagert. Des Weiteren trägt der jeweilige Längslenker 28 besagte hubverstellbare Achse 2. Die Achsanordnung 14 weist außerdem in üblicher Weise eine hier nicht gezeigte Feder- und/oder Dämpfereinrichtung auf, die eine gefederte bzw. gedämpfte Abstützung der Achse 2 am Aufbau 7 bewirkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008017702 A1 [0003]
