DE10351463A1

DE10351463A1 - Gebremste und gelenkte Starrachse eines Nutzfahrzeugs

Info

Publication number: DE10351463A1
Application number: DE2003151463
Authority: DE
Inventors: Klaus Beck
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-11-05
Also published as: DE10351463B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine gebremste und gelenkte Starrachse (2) eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines schweren Nutzfahrzeugs, beinhaltend einen Starrachskörper (4) sowie ein Lenkgestänge (34), umfassend wenigstens einen auf einen am Starrachskörper (4) angelenkten Achsschenkel (30a) wirkenden Lenkhebel (38), sowie eine am Lenkhebel (38) angelenkte Lenkschubstange (36) zur Übertragung von Lenkkräften eines Lenkgetriebes auf den wenigstens einen Lenkhebel (38). DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, dass wenigstens die Lenkschubstange (36) und der Lenkhebel (38) zumindest im Bereich des zugeordneten achsschenkelseitigen Endes (28) des Starrachskörpers (4) unterhalb des Niveaus des Starrachskörpers (4) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einer gebremsten und gelenkten Starrachse eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines schweren Nutzfahrzeugs, beinhaltend einen Starrachskörper sowie ein Lenkgestänge umfassend wenigstens einen auf einen am Starrachskörper angelenkten Achsschenkel wirkenden Lenkhebel, sowie eine am Lenkhebel angelenkte Lenkschubstange zur Übertragung von Lenkkräften eines Lenkgetriebes auf den wenigstens einen Lenkhebel, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Nutzfahrzeugen ist jedem Rad ein eigener Bremszylinder zugeordnet, welcher mit dem jeweiligen Achsschenkel mitschwenkend befestigt ist. Da die Bremszylinder zudem relativ groß bauen, muss im Bereich der Achsschenkel ein insbesondere im Hinblick auf den maximal möglichen Lenkwinkel ausreichend großer Schwenkraum für die Bremszylinder zur Verfügung gestellt werden. Üblicherweise werden die Bremszylinder oberhalb des Niveaus des Starrachskörpers angeordnet und dort ein entsprechender Schwenkraum bzw. Bauraum vorgesehen. Bei tief liegendem Fahrerhaus oder Aufbau ergibt sich jedoch das Problem, dass der zur Verfügung stehende Platz oberhalb des Starrachskörpers begrenzt und deshalb eine kollisionsfreie Montage der Bremszylinder nicht oder nur bedingt möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Starrachse der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass auch bei tief positioniertem Fahrerhaus oder Aufbau Kollisionen zwischen Bauteilen und Baugruppen der Starrachse vermieden werden und trotzdem eine platzsparenden Konstruktion entsteht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Weil wenigstens die Lenkschubstange und der Lenkhebel des Lenkgetriebes zumindest im Bereich des zugeordneten achsschenkelseitigen Endes des Starrachskörpers unterhalb des Niveaus des Starrachskörpers angeordnet sind, kann der Bremszylinder etwa auf dem Ni veau des achsschenkelseitigen Endes des Starrachskörpers positioniert werden. Denn dann befinden sich die Lenkschubstange und der Lenkhebel auf einem niedrigeren Niveau als der Bremszylinder, so dass keine Gefahr besteht, dass die bei Betätigung der Lenkung zum Bremszylinder hin schwenkende Lenkschubstange mit letzterem kollidiert. In vorteilhafter Weise kann weiterhin die Kolbenstange bzw. das Bremsgestänge des Bremszylinders aufgrund der Nähe des Bremszylinders zum Wirkort am Rad kurz ausfallen, was sich günstig auf die Übertragungssteifigkeit und die Dynamik der Bremse auswirkt. Nicht zuletzt ermöglicht die räumlichen Entkoppelung des Bremszylinders vom Lenkgestänge eine größtmögliche Freiheit bei der Festlegung der Geometrie des Lenkgestänges sowie des maximalen Lenkwinkels.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.

Besonders bevorzugt sind die achsschenkelseitigen Enden des Starrachskörpers von einem im Niveau tiefer liegenden Mittelabschnitt ausgehend nach oben abgekröpft. Hierdurch wird Bauraum für die Lenkschubstange und die Lenkhebel geschaffen, ohne dass dies Konsequenzen für die Anordnung von weiteren Achs- oder Lenkgestängebauteilen in Bezug zum Mittelabschnitt des Starrachskörpers hat.

Von den Achsschenkeln können Spurhebel wegragen, welche durch eine an sie angelenkte Spurstange miteinander verbunden sind, wobei dann vorzugsweise die Spurhebel und die Spurstange unterhalb des Niveaus des Mittelabschnitts des Starrachskörpers angeordnet sind.

Besonders vorteilhaft ist, wenn den Rädern zugeordnete Bremszylinder im wesentlichen auf dem Niveau der achsschenkelseitigen Enden des Starrachskörpers in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen vor diesen angeordnet sind. Diese Lösung hat gegenüber einer Anordnung der Bremszylinder in Fahrtrichtung hinter dem Starrachskörper den Vorteil, dass die Bremszylinder nicht den Lenkeinschlag des stets den größeren Lenkwinkel aufweisenden kurveninneren Rades begrenzen. Eine Anordnung der Bremszylinder unterhalb des Starrachskörpers brächte den Nachteil mit sich, dass die Bremszylinder sich dann im Gefahrenbereich befänden, beispielsweise hinsichtlich Steinschlag oder Randsteinüberfahrung.

Gemäß einer weiteren besonders zu bevorzugenden Ausführungsform sind zwei quer zu Längsträgern des Rahmens verlaufende und unter Bildung eines Zwischenraums mit Parallelabstand zueinander angeordnete Querträger vorgesehen, zwischen welche zumindest der Mittelabschnitt der Starrachskörpers einfederbar ist. Dann kann auch bei tief positioniertem Fahrerhaus oder Aufbau ausreichend Federweg vorgesehen werden, ohne dass es zu Kollisionen zwischen dem Starrachskörper und den Querträgern kommt.

Gemäß einer Weiterbildung bilden mit den Querträgern in Verbindung stehende Balgträger Halte- und Stützorgane für Luftfederbälge und Stoßdämpfer, welche unmittelbar an die Längslenker angebunden sind. Im Sinne einer Funktionsvereinigung ergibt sich hierdurch eine äußerst platzsparende und kostengünstig fertigbare Konstruktion.

Gemäß einer Fortbildung dieser Maßnahme stehen die Querträger an ihren Enden über jeweils einen Steg je mit einem im wesentlichen senkrecht nach oben ragenden Balgträger in Verbindung, wobei die Balgträger, die Stege und die Querträger zusammen eine als Schweiß-Schraubkonstruktion, als einstückiges Gussteil oder als rein verschraubt oder rein verschweißt ausgeführte, vorfertigbare Querträger-Baugruppe bilden.

Zeichnungen
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
1 eine perspektivische Ansicht einer Achsaufhängung einer Starrachse eines Nutzfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Einzelansicht einer Querträger-Baugruppe der Starrachse von 1;
3 eine Ansicht von unten auf die Achsaufhängung von 1;
4 eine Rückansicht der Achsaufhängung von 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Achsaufhängung eines schweren Nutzfahrzeugs über 5 Tonnen beinhaltet eine Starrachse 2, bei welcher es sich beispielsweise um eine ge bremste Vorderachse, Vor- oder Nachlaufachse mit lenkbaren Rädern handeln kann. Vorzugsweise ist die Starrachse 2 eine gelenkte, luftgefederte Vorderachse.
Ein radtragender Starrachskörper 4 der Starrachse 2 ist über an ihm befestigte Längslenker 6a, 6b durch Lenkerhalter 8 an einem Rahmen des Nutzfahrzeugs angelenkt, vorzugsweise an zwei Längsträgern 9a, 9b, welche unter anderem durch eine in 2 einzeln gezeigte Querträger-Baugruppe 10 miteinander in Verbindung stehen.
Die beiden Längslenker 6a, 6b sind in der Vorwärtsfahrtrichtung des Nutzfahrzeugs gesehen vor dem Starrachskörper 4 angeordnet und dienen vorzugsweise als Halte- und Stützorgane für die einen Enden von zwei Luftfederbälgen 12 und zwei Stoßdämpfern 14 sowie für den Starrachskörper 4 der Starrachse 2. Einer der Längslenker 6a bildet zudem das Halteorgan für einen Panhardstab 16, der die Querlenkung übernimmt und dessen anderes Ende an dem gegenüberliegenden Längsträger 9b angelenkt ist (3). Dies ist vorzugsweise dadurch verwirklicht, dass Aufnahmen 12a, 14a, 16a für die genannten Bauteile oder Baugruppen mit dem jeweiligen Längslenker 6a, 6b einstückig ausgeführt sind, welcher vorzugsweise als Gussteil gefertigt ist. Stirnseitig sind die beiden Längslenker 6a, 6b an den Starrachskörper 4 angebunden.
Wie aus 2 hervorgeht, stehen zwei quer zu den Längsträgern 9a, 9b verlaufende und unter Bildung eines Zwischenraums 11 mit Parallelabstand zueinander angeordnete Querträger 10a, 10b der Querträger-Baugruppe 10 an ihren Enden über jeweils einen Steg 18 je mit einem im wesentlichen senkrecht nach oben ragenden Balgträger 20 in Verbindung, an welchem das andere Ende des jeweils zugeordneten Luftfederbalges 12 abgestützt ist. An den Balgträgern 20 sind auch jeweils die anderen Enden der Stoßdämpfer 14 an Durchgangslöchern 17 aufgenommen. Weiterhin sind die Balgträger 20 zur Verbindung mit den Längsträgern 9a, 9b ausgebildet, beispielsweise dadurch, dass sie Durchgangslöcher 22 für Durchsteckschrauben aufweisen. Die beiden Balgträger 20, die beiden Stege 18 und die Querträger 10a, 10b sind vorzugsweise als U-förmige Querträger-Baugruppe 10 in Schweiß-Schraubkonstruktion gefertigt, alternativ ist auch die Ausführung als einstückiges Gussteil oder als rein verschraubt oder rein verschweißt vorfertigbare Querträger-Baugruppe 10 möglich.
Wie insbesondere 3 zeigt, ist die Starrachse 2 nach Art einer Verbundlenkerachse ausgebildet, wobei die Längslenker 6a, 6b mit dem Starrachskörper 4 vorzugsweise durch Ver schraubung stirnseitig starr verbunden sind und diese Bauteile zusammen ein als Stabilisator wirkendes U-förmiges Gebilde darstellen. Ein Mittelabschnitt 26 des Starrachskörpers 4 bildet dabei einen Torsionsstab und die Längslenker 6a, 6b jeweils einen Stabilisatorarm des Stabilisators. Hierzu sind die Längslenker 6a, 6b vorzugsweise derart biegesteif und der zwischen diesen angeordnete Mittelabschnitt 26 des Starrachskörpers 4 vorzugsweise derart torsionsweich ausgeführt, dass bei einer Wankbewegung des Aufbaus des Nutzfahrzeugs eine Verformung des Stabilisators hauptsächlich in dem Mittelabschnitt 26 des Starrachskörpers 4 in Form einer Torsionsverformung stattfindet.
An den Enden 28 des Starrachskörpers 4 sind endseitig in 3 nur teilweise sichtbare Achsschenkel 30a, 30b schwenkbar angelenkt, welche die Räder drehbar lagern. Außerdem sind an den Achsschenkeln 30a, 30b Bremszylinder 32 gehaltert, welche auf die Radbremsen wirken. Vorzugsweise sind die achsschenkelseitigen Enden 28 des Starrachskörpers 4 von dem im Niveau tiefer liegenden Mittelabschnitt 26 ausgehend nach oben abgekröpft, wie 4 zeigt. Dieser Mittelabschnitt 26 kann zumindest teilweise in den Zwischenraum 11 zwischen den Querträgern 10a, 10b einfedern, wodurch sich eine äußerst platzsparende Konstruktion ergibt.
Die Achsschenkel 30a, 30b sind mittels eines Lenkgestänges 34 gemäß einem vorgegebenen Lenkwinkel der Lenkung des Nutzfahrzeugs schwenkbar. Das Lenkgestänge 34 beinhaltet eine im wesentlichen in Fahrtrichtung ragende und durch ein nicht gezeigtes Lenkgetriebe in dieser Richtung betätigbare Lenkschubstange 36, deren Schubbewegung in einen vom Achsschenkel 30a quer zur Fahrtrichtung weg ragenden Lenkhebel 38 in den einen Achsschenkel 30a einleitbar ist. Hierdurch wird der Achsschenkel 30a zusammen mit dem zugeordneten Rad um seine Anlenkung geschwenkt. Die Lenkschubstange 36 ist vorzugsweise in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen vor dem Starrachskörper 4 angeordnet. Weiterhin ragt von jedem Achsschenkel 30a, 30b ein Spurhebel 40a, 40b gegen die Vorwärtsfahrtrichtung weg, welcher durch entsprechende Anlenkung über eine quer zur Fahrtrichtung angeordnete Spurstange 42 mit dem jeweils anderen Spurhebel 40a, 40b in Verbindung steht, um die über den Lenkhebel 38 eingeleitete Schwenkbewegung des einen Achsschenkels 30a auf den anderen Achsschenkel 30b zu übertragen bzw. zu synchronisieren.
Erfindungsgemäß sind wenigstens die Lenkschubstange 36 und der Lenkhebel 38 des Lenkgestänges 34 zumindest im Bereich des zugeordneten achsschenkelseitigen Endes 28 des Starrachskörpers 4 unterhalb des Niveaus des Starrachskörpers 4 angeordnet. Darüber hinaus können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Spurhebel 40a, 40b und die Spurstange 42 unterhalb des Niveaus der achsschenkelseitigen Enden 28 des Starrachsekörpers 4 angeordnet sein, wie 4 zeigt.
Anhand von 3 und 4 ist leicht vorstellbar, dass es durch diese Maßnahme möglich wird, die den Rädern der Vorderachse 2 zugeordneten Bremszylinder 32 etwa auf dem Niveau der achsschenkelseitigen Enden 28 des Starrachskörpers 4 zu positionieren. Denn die Lenkschubstange 36 und der Lenkhebel 38 befinden sich auf einem niedrigeren Niveau als der Bremszylinder 32, so dass keine Gefahr besteht, dass die bei Betätigung der Lenkung zum Bremszylinder 32 hin schwenkende Lenkschubstange 36 mit letzterem kollidiert. Besonders bevorzugt sind die Bremszylinder 32 in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen vor den achsschenkelseitigen Enden 28 des Starrachskörpers 4 angeordnet.

Claims

Gebremste und gelenkte Starrachse (2) eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines schweren Nutzfahrzeugs, beinhaltend einen Starrachskörper (4) sowie ein Lenkgestänge 34) umfassend wenigstens einen auf einen am Starrachskörper (4) angelenkten Achsschenkel (30a) wirkenden Lenkhebel (38), sowie eine am Lenkhebel (38) angelenkte Lenkschubstange (36) zur Übertragung von Lenkkräften eines Lenkgetriebes auf den wenigstens einen Lenkhebel (38), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Lenkschubstange (36) und der Lenkhebel (38) zumindest im Bereich des zugeordneten achsschenkelseitigen Endes (28) des Starrachskörpers (4) unterhalb des Niveaus des Starrachskörpers (4) angeordnet sind.
Starrachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die achsschenkelseitigen Enden (28) des Starrachskörpers (4) von einem im Niveau tiefer liegenden Mittelabschnitt (26) ausgehend nach oben abgekröpft sind.
Starrachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass von den Achsschenkeln 30a, 30b) Spurhebel (40) wegragen, welche durch eine an sie angelenkte Spurstange (42) miteinander verbunden sind.
Starrachse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurhebel (40) und die Spurstange (42) unterhalb des Niveaus der achsschenkelseitigen Enden (28) des Starrachskörpers (4) angeordnet sind.
Starrachse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Lenkschubstange 36) angelenkte Lenkhebel (38) und der Spurhebel (40) am zugeordneten Achsschenkel (30a) senkrecht zueinander angeordnet sind.
Starrachse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei quer zu Längsträgern 9a, 9b) des Rahmens verlaufende und unter Bildung eines Zwischenraums (11) mit Parallelabstand zueinander angeordnete Querträger (10a, 10b) vorgesehen sind, zwischen welche zumindest der Mittelabschnitt (26) der Starrachskörpers (4) einfederbar ist.
Starrachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Querträgern 10a, 10b) in Verbindung stehende Balgträger (20) Halte- und Stützorgane für Luftfe derbälge (12) und Stoßdämpfer (14) bilden und unmittelbar an die Längslenker (9a, 9b) angebunden sind.
Starrachse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (10a, 10b) an ihren Enden über jeweils einen Steg (18) je mit einem im wesentlichen senkrecht nach oben ragenden Balgträger (20) in Verbindung stehen, wobei die Balgträger (20), die Stege (18) und die Querträger (10a, 10b) zusammen eine als Schweiß-Schraubkonstruktion, als einstückiges Gussteil oder als rein verschraubt oder rein verschweißt ausgeführte Querträger-Baugruppe (10) bilden.
Starrachse nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Rädern zugeordnete Bremszylinder (32) im wesentlichen auf dem Niveau der achsschenkelseitigen Enden (28) des Starrachskörpers (4), in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen vor diesen angeordnet sind.