DE1812634A1

DE1812634A1 - Achse fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1812634A1
Application number: DE19681812634
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schaeff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-12-04
Filing date: 1968-12-04
Publication date: 1970-06-11
Also published as: US3664452A

Description

Die üJrfindung betrifft eine Achse für Kraftfahrzeuge mit Differential und Antrieb durch eine Kardanwelle, mit einer Schwinge, die mit einem Ende am Chassis angelenkt ist, an der das Achsrohr-*tas*> befestigt und an der das Chassis über eine Luftfeder abgestützt ist. Die fahrzeuge mit den bekannten Achsen haben den mangel, daß der getriebeseitige und der differentialseitige Stummel, der mit der Kardanwelle durch ein Universalgelenk verbunden ist, nur in der Normallage parallel zueinander angeordnet sind, bei Einfederungen aber mit der Kardanwellenmitte unterschiedliche Winkel bilden. Die Ji'olge davon is.t die ungleichförmige Drehgeschwindigkeit; des Wellenstummels, mit dem das Differential angetrieben wird und die daraus folgende Unruhe im Lauf des Fahrzeuges.

Dieser mangel wird erfindungsgemäß durch ein Lenkerviereck beseitigt, dessen eine Sei be die Schwinge bildet. Diese neue Einrichtung bedeutet zwar einen gewissen Mehraufwand, der bei nicht angetriebenen Achsen auch schon üblich ist, im j'alle der .türfindung; jedoch zu dem

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neuen und erwünschten Ergebnis führt, daß die Wellenstummel an den beiden Enden der Kardanwelle stets parallel liegen und beide mit derselben gleichförmigen Umlaufgeschwindigkeit umlaufen· Die erfinderische Bauweise erfordert keine nennenswerten Änderungen am Fahrzeugrahmen, wenn sie anstelle der üblichen Blattfederbauweise verwendet wird, so daß eine Umrüstung herkömmlicher Fahrzeuge mit einer neuen Achse ohne weiteren Aufwand möglich ist, denn zum Anbau werden die am herkömmlichen Chassis vorhandenen Elemente, durch die die Kräfte von der Fahrbahn und von der Achse her eingeleitet werden, mitbenutzt»

fc Es sind Triebachsluftfederungen bekannt, bei denen die Achse an einem nach vorne ausladenden Hilfsrahmen befestigt ist (Bussing), welcher möglichst weit vorne am Fahrzeug in der kitte, des .Rahmens angelenkte.st, um die Gelenkwinlcelabweichungen der Kardanwelle klein zu halten. Das über die Achse nach hinten hinausragende 'Teil des i-iilfsrahmens trägt die Luftfedern. In axialer .Richtung wird die Achse üb-er einen Querlenker gehalten. Die bekannte Konstruktion ist verglichen mit dem Gegenstand der Erfindung sehr aufwendig und läßt sich nur mit neuen fahrzeugen verwenden«

Brfindungsgemäß ist die der Schwinge gegenüberliegende Seite des Lenkervierecks eine erste Blattfeder, deren Federrichtung mit dem Federweg der Luftfeder gleichgerichtet ist, und die Schwinge P selbst ist als zweite Blattfeder ausgebildet, deren Federung die .Richtung parallel zum Achsrohr hat. Das Federblatt bzw. die Federblätter der ersten Blattfeder sind ganz weich und sind dazu bestimmt, die in axialer Richtung auftretenden Kräfte zwischen Achse und Nahmen aufzunehmen. Die Federeigenschaft der ersten Blattfeder tritt in Erscheinung, wenn die Luftfederung tätig wird. Die beiden ersten Blattfedern werden bei ungleicher Einfederung durchgebogen und verwunden. Die zweiten Blattfedern dagegen werden bei jeder Einfederung geschwenkt, bei ungleicher Einfederung auch verwunden.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Achshalter etwa in der kitte der ersten und der zweiten Blattfeder befestigt und ein Ende der ersten Blattfeder au Chassis mittels eines an sich bekannten Federgehänges oder eines Gleitschuhe© befestigt.

Die zweite Blattfeder, die die Luftfederschwln ;e darstellt, :\st vorzugsweise als auf Abstand stehendes Federpaar ausgebildet. Hierbei können die Enden eines rechten und eines linken xiiattfederpaares von einem Balken gehalten sein, der über die Luftfeder das Chassis trägt. Der Balken hat ein offenes Kastenprofil und kann bei ungleicher Einfederun_tz federnd verwunden werden. Je.', einer Ausführungsforia der Erfindung ist- der Balken eine iie^efes^e Torsionsfeder. Von dieser Feder wird oei einseitigen Durchfederungen, wie sie z.B. bei einer Fahrt durch eine Kurve entstehen, die Feder'bewegung zurückgestelli;. Die Feder wird als oüabilisa-cor tätig.

Eine vorteilhafte Ausbildung nach der Erfindung besteht darin, daß eine Verlängerung der Schwinge über das von der Luftfeder entfernt gelegene Gelenk hinaus einen auf IiUIn ηren JaI- trc-t, eier sich am Chassis abstützt und der Auf rale die:::;, das Jhassi s u:v er einer abbestellten Last, beispielsweise einer Pallet; fe für Container nach unten zu ziehen, wenn das &igengev;icht des ühass" c nicht ausreicht, die Kraft der ersten Blattfeder zu überwinden. Hierzu muß zuvor aus den Luftfedern der Druc: abgelassen werden. Bei einem Ausführungsbeispiel greift der Balg an der als Schä-':el ausgebildeten Seite des Gelenkvierecks an.

Das ü-β lenk Viereck muß nicht ein Parallelogramm sein, es ..ann eine beliebige Vierecksgestalt haben, auch die eines Trapezoiäs.

In der Zeichnung sind Ausführlichste !spiele der Erfindung dargestellt. Es sind:

jj'ig. 1 ein erstes Ausführungsb ei spiel, rechte Hälfte von vorne gesehen, linke r.äli'te von hinten gesehen,

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Fig. 2 ein Schnitt entlang Linie A-A von Fig. 1, Fig. 3 ein Schnitt entlang Linie B-B von Fig. 2, Fig. 4- ein Schnitt entlang Linie G-G von Fig. 2, Fig. 5 ein Schnitt entlang Linie D-D von Fig. 4, Fig. 6 eine andere Ausführungsform entsprechend der Ansicht nach Fig. 2 und

Fig. 7 eine FunktionsSkizze sowie
Fig. 8 a, b und c eine weitere Einzelheit.

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Fig.. 1 zeigt das Chassis 1, die Jtiäder 2, das Achsrohr 3» das Differentialgehäuse 4, den, Differentialwellenstummel 5» die Luftfedern 6, den Luftfederbalken 7» und einen Klemmbock 8, der auf das Achsrohr 3 aufgeklemmt ist. -

Die erste Blattfeder % bestehend aus zwei Einzelfedern, ist, mit ihren Flächen nach dej? Fahrbahn ausgerichtet, in dem Klemmbock 8 festgehalten. Das hintere Federende 11 hängt mit dem Federgehänge 10 an dem Federhaltebock 12. Das andere Federende 13 der ersten Blattfeder 9 hat ein Gelenk in einer Gabel 14 eines Anlenkbockes 20, der noch weitere drei Anlenkaugen 15> 16, 17 besitzt (Fig. 2). Das Auge 15 ist mit einem Bock 18 am Chassis 1 befestigt. Bevor das herkömmliche Fahrzeug mit Blattfederung die Achse nach der Erfindung erhielt, diente dieser Bock 18 zusammen mit dem Federhalte- \ bock 12 zur Befestigung des Blattfederpalcbes. Ein weiterer Befestigungsbock 19 nimmt das Auge 16 des Anlenkbockes auf, so.daß er starr am Chassis 1 befestigt ist. Das vierte Auge 17 bildet ein Gelenk mit dem Lager 21, von dem ein Ende 22 der zweiten Blattfeder gehalten wird, die ebenfalls aus zwei Blättern besteht. Ein ähnliches Lager 24 am anderen Federende 25 der zweiten Blattfeder 23 ist starr mit dem Luftfederbalken 7 verbunden. Noch ein Lager 26 befindet sich in der Mitte der zweiten Blattfeder 23und verbindet diese über ein Gelenk 27 mit dem Klemmbock 8 des Achsrohres 3·

Die gleiche Anordnung befindet sich auf beiden Seiten des Fahrzeuges.

Während des Fahrbetriebes auf ebener Fahrbahn sind die erste Blattfeder 9 und die zweite Blattfeder 23 gestreckt-und bilden zwei Seiten eines Gelenkvierecks, dessen dritte Seite der Klemmbock 8 und dessen vierte Seite der Anlenkbock 20 ist. Federt der Luftbalg 6 ein, dann wird die erste Blattfeder 9 von dem Klemmbock 8 nach oben durchgewölbt. Die erste Blattfeder 9 ersetzt auch den bei den herkömmlichen Achsanordnungen erforderlichen Querstabilisator, denn sie kann die Kräfte in Achsrichtung wegen ihrer Lage parallel zur Fahrbahn starr aufnehmen und auf das Chassis 1 übertragen. Bei der iiieseverformung drehen sich die Enden 11 und 13 der Blattfeder 9 an der Aufhängung an der Lasche 10 und in der Gabel 14·

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Die zweite Blattfeder 23 schwingt bei Federbewegungen, im Anlenkauge 17· federn die Luftbälge 6 ungleich ein, dann steht der Luftfederbalken schräg zur Fahrbahn und verwindet die beiden zweiten Blattfedern 23.

Die erste Blattfeder 9 erzwingt somit bei allen Federbewegungen das Differentialgehäuse 4 seine dichtung zu behalten. In Fig. 7 sieht man das Differentialgehäuse 4 mit seinem Differentialwellenstummel 5 und die Kardanwelle 30 mit den Universalgelenken 31 und 32 sowie den Wellenstummel 33 des Getriebes, Der Winkel·*⁴-, den der Wellenstumniel 33 mit der Kardanwelle 30 bildet und der Winkel β , den der Wellenstummel 5 mit der Kardanwelle 30 bildet bleiben praktisch unverändert, wenn sich der Abstand zwischen dem Differentialgehäuse 4 und dem Chassis 1 ändert, was durch die Kinematik des Gelenkvierecks 8, 9, '-3,2O erzwungen wird.

In den Figuren 3 und 4 sieht man, wie die Federenden 22 bzw. 25 der zweiten Blattfeder in den Lagern 21 bzw. 24 befestigt sind. Dies geschieht durch Laschen 28, die auf Anzug gegengeschraubt werden. Der Luftfederbalken 7 ist als Kastenprofil durch den Schlitz 29 geöffnet.

Von dem Ausführungsbeispiel, das soeben beschrieben wurde, unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach Fig, 6 durch die Anordnung eines aufblähbaren Balges 34 an der Verlängerung über das von der Luftfeder 6 entfernte Ende der zweiten Blattfeder 23 hinaus. Am äußersten J&ide der Verlängerung 35 befindet sich ein Stützbock 36 und der Balg 34 liegt hieran und an dem Anlenkbock 20 an.

Zwar ist die erste Blattfeder 9 verhältnismäßig weich. Dennoch besteht die Möglichkeit, daß, wenn beim Abstellen einer Pritsche oder einer Pallette die Luftfeder 6 entlüftet wird, das Gewicht^ydes Chassis 1 nicht ausreicht, um es ausreichend tief zum Wegfahren unter der Ladung abzusenken. In diesem Fall wird der Balg 34 mit Luft beaufschlagt. Ir dreht die als feste Schwinge fungierende zweite Blattfeder 23 in dem Auge 17· Das Chassis 1 wird heruntergeholt, wobei die erste Blattfeder 9 nach oben durchgebogen wird.

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Der Luftfederbalken in den Figuren 8 ist ein Stab 47 von rechteckigem Querschnitt, der hochkant quer unter dem Chassis 1 verläuft und die Luftfedern 6 trägt. Fig. 8b ist ein Schnitt entlang Linie B-E von Fig. 8a. Es wird gezeigt, daß der lalken 47 mit einem Halter 40 an der Luftfeder 6 befestigt ist. Hierzu ist der Halter 40 an dem Sockel der Luftfeder angeschweißt, uit Schrauben und mit Laschen 41 ist der Balken 47 an dem waiter 4ü festgeklemmt·

In Fig. 8c ist das Lager 24 zu sehen, das die Blattfedern 3 hält und an dem der Balken 47 mit Schrauben und Pratzen 4'2 befestigt ist.

Bei ungleichen Durchfederungen wird der Balken 47 verwunden, aber nicht durchgebogen. Der Balken 47 ist in diesem Fall alB Stabilisator tätig und stellt die Durchfederunc zurück.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche s

1. Achse für Kraftfahrzeuge mit Differential und Antrieb durch eine Kardanwelle, mit einer Schwinge, die mit einem Ende am Chassis angelenkt ist, an der das Achsrohr befestigt und an der das Chassis über eine Luftfeder abgestützt ist, gekennzeichnet durch ein Lenkerviereck (8, 9$ 20, 23) dessen eine Seite die Schwinge (23) bildet und durch die Befestigung eines klemnibock.es (8) für das Achsrohr (3) mit einem Gelenk (12) etwa in der «litte der Schwinge (23)·

2. Achse nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die der Schwinge (13) gegenüberliegende Seite des Lenkervierecks (b, 9, ?C, 23) eine erste Blattfeder (9) ist, deren i'ederrichtung mit dem rederwec; (6) gleichgerichtet ist sowie durch die Uefestigung des Llemmbockes (8) für das Achsrohr (3) etwa in der iuitte der ersten Blattfeder und durch die Befestirunr eines JDndes (11) der ersten Blattfeder am Chassis (1) mittels eines an sich bekannten tfedergehänges (10) oder Jleitschuhes.

3. Achse nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzei chuet durch Ausbildung der Schwinge (23) als zweite Blatt-

W feder, mit Federung in Kichtung des Achsrohres (3)·

4. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzei c h η e t, daß die zweite Blattfeder (23) ein auf Ais:and stehendes -ederpaar ist.

5. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (25) eines rechten und eines linken Blattfederpaares (23) von einem Balken (7, 4?) gehalten sind, der über die Luftfeder (6) das Chassis (1) trägt.

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6. Achse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichn et, daß der Balken (7) ein offenes kastenprofil hat.

7» Achse nach Anspruch 5>dadurch gekennzeichnet, daß der lialken eine biegefeste Torsionsfeder (4-7.) ist.

8. Achse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch c^e^^{cen n} ζ ei chne t, daß eine Verlängerung der Schwinge (23) über das von der Luftfeder (6) entfernt gelgene .Gelenk (17) hinaus einen aufblähbaren üalg (34) trägt, der sich am Chassis (1) abstützt.

9. Achse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (34) an der als Anlenkbock ("O) ausgebildeten Seite des tielenkviereckes (8, 9» 20, 25) angreift.

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