DE2553108A1

DE2553108A1 - Radaufhaengung fuer fahrzeuge, insbesondere anhaenger

Info

Publication number: DE2553108A1
Application number: DE19752553108
Authority: DE
Inventors: Cedric Brian Symons; Kenneth Brain Symons
Original assignee: SYMONS ENTERPRISES
Current assignee: SYMONS ENTERPRISES
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1976-08-12
Also published as: GB1483867A; FR2292602A1; AU490752B1; CA1026774A

Description

Symons Enterprises ₂₅_ _{November 1975}

5S Marinna Avenue _{A 35 o4o hw}

Comberland Park

SÜDAUSTRALIEN

Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Anhanger

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Anhänger.

Die meisten bekannten Anhänger-Radaufhängungen sind mit Blattfedern als Federelemente ausgerüstet, in der Hauptsache deshalb, v/eil die zwischen den einzelnen Blättern der Federn beim Federvorgang sich ergebende Reibung die Notwendigkeit zur Verwendung von gesonderten Stoßdämpfern verringert. Die Federung für Anhänger muß nämlich unter sehr verschiedenen Belastungen arbeiten, und Stoßdämpfer, die über solch weite Bereiche zufriedenstellend arbeiten, sind schwierig herzustellen. Ist aber ein üblicher Stoßdämpfer auf schwere Lasten ausgelegt, so ist er normalerweise für einen nur leicht beladenen Anhänger zu steif.

Die übliche blattgefederte Radaufhängung für Anhänger ist als Starrachse mit einem sich zwischen zwei Rädern erstreckenden Achskörper ausgebildet, und es ist dieser Achskörper jeweils mit dem Mittelbereich einer Blattfeder verbunden, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und gegenüber dem Fahrzeugaufbau an einem Ende drehbar gelagert und am anderen Ende über einen Bügel oder dergleichen schwenkbar verbunden ist. Ergibt sich bei einer derartigen Konstruktion ein großer Federweg,

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ORIGINAL INSPECTED

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so bewegt sich das Zentrum der Feder in Fahrzeuglängsrichtung. Dies spielt keine größere Rolle, wenn die beiden, den verschiedenen Seiten der Achse zugehörigen Federn gleichzeitig und etwa gleich stark ansprechen. Ergibt sich jedoch eine einseitige Federung oder ein lastbedingtes, tieferes Einfedern der einen Feder, so führt die Streckung der Feder in Verbindung mit ihrer drehbaren Anlenkung an einem Ende dazu, daß die jeweilige Achsseite bzw. das jeweilige Rad entsprechend dem Längsversatz des Anlenkpunktes des Achskörpers an der Feder in Fahrzeuglängsrichtung gegenüber dem Fahrzeugaufbau verschoben wird. Hierdurch kommt die Achse in bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung bzw. die Fahrtrichtung in eine Schräglage, mit dem Effekt, daß der Anhänger Eigensteuerungstendenzen aufweist und von der Geradeausfahrrichtung abzuweichen versucht. Dies ist einer der Gründe dafür, warum Anhänger ein in Schlangenlinien fahrendes Zugfahrzeug zur Folge haben können oder selbst schwänzeln.

Eine der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben besteht nun darin, eine Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Anhänger zu schaffen, bei der ein einseitiges Einfedern im wesentlichen ohne Einfluß auf die Vorspur und damit das Geradeausfahrverhalten des Fahrzeuges bleibt.

Bekannt ist es bereits, daß die Radaufhängung eines Fahrzeuges einen in Draufsicht Y-förmigen Lenker als Radführungsglied aufweist, der über eine Schraubenfeder gegenüber dem Fahrzeugaufbau abgestützt ist. Solche Lenker sind aber pantographartig ausgestaltet und umfassen zwei Lagerpaare, um die Radbewegung zu steuern. Die Konstruktion ist dabei so, daß beim Durchfedern

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die Berührungsfläche zwischen Rad und Straße nicht versetzt wird, das Rad aber in Querrichtung kippt. Die Verwendung zweier Lagerpaare und der zusätzliche Gebrauch eines Stoßdämpfers führt zu den vorerwähnten Nachteilen, wobei sich nicht nur eine wesentliche Anhebung der Kosten ergibt, sondern auch eine unzureichende Steifigkeit der Radfederung, um Fahrtrichtungsabweichungen insbesondere bei ungünstigen Straßenverhältnissen zu vermeiden.

Im Hinblick auf die Behebung dieser Nachteile wurden bereits verschiedene Lösungen bekannt. So ist durch die US-PS 2 062 eine Konstruktion bekannt geworden, bei der ein vertikales Lagerelement eine Achsbewegung gegen den Längsversatz erzwingt. Ferner ist aus der US-PS 2 085 662 eine Lösung bekannt geworden, bei der sich zwar beim Durchfedern ein gewisser Längsversatz ergibt,-bei der aber durch unabhängige Abfederung von zwei in Querrichtung fluchtend angeordneten Rädern ein Quer— versatz vermieden wird, so daß das Geradeaus-Fahrverhalten beeinflußt wird.

Im Hinblick auf die Schaffung einer Radaufhängung für Fahrzeuge und insbesondere Anhänger, die eine Vorspurabweichung des Rades bei Veränderung des Einfedergrades vermeidet, und bei der außerdem keine Notwendigkeit zur Verwendung von Stoßdämpfern besteht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß den Rädern einerAchse zugehörig einander gegenüberliegend zwei in Draufsicht Y-förmige Querlenker vorgesehen sind, von denen jeder zwei Arme aufweist,'die in einem Punkt zusammenlaufen, von dem der Radträger ausgeht, und die an ihren auseinanderliegenden inneren Enden um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse schwenkbar mit dem Fahrzeugrahmen verbunden

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sind, an dem die Enden von Blattfedern abgestützt sind, gegen die jeweils im Bereich zwischen ihren Enden der zugehörige Querlenker abgestützt ist. Eine derartige Ausgestaltung führt zu einer konstruktiv besonders einfachen Lösung, und es können insbesondere die Querlenker durch gerade Rohrteile gebildet werden. In Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich dabei als zweckmäßig, wenn die rahmenseitigen Abstützungen der Blattfedern Federauflagen umfassen, die um eine Fahrzeuglängsachse schwenkbar am Fahrzeugrahmen gelagert sind.

Die Lagerungen für die Querlenker liegen bei einer derartigen Konstruktion wesentlich oberhalb der Straßenfläche, so daß sich die Tendenz ergibt, daß der RadaufStandspunkt, bzw. die Berührfläche zwischen Reifen und Rad beim Einfedern nach außen wandert. Da bei einem derartigen Einfedern in entsprechender Weise der zwischen Reifen und Straße aufgebaute Druck anwächst, wird diese Verschiebungsbewegung des Reifens allerdings zunächst gehemmt, so daß sich unter dem Einfluß der dynamischen Kräfte momentan eine Versteifung der Federung ergibt. Dies hat einen Stabilisierungseffekt zur Folge, der zusätzlich zur erreichten Verbesserung des Geradeaus-Fahrverhaltens durch die Verhinderung von Vorspurabweichungen erreicht wird. Insgesamt ergeben sich dadurch günstige Voraussetzungen für die Fahrtrichtungstabilität des gezogenen Fahrzeuges. Überraschenderweise hat sich gleichzeitig gezeigt, daß sich bei der erfindungsgemäßen Lösung eine Verminderung des Reifenverschleißes ergibt, was verdeutlicht, daß die Versteifung der Federung aufgrund der dynamischen Kräfte einhergeht mit sehr geringem Seitenversatz der Räder. Die Reifenseitenwände wirken dabei

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bis zu einem gewissen Grad als in Querrichtung arbeitende
Stoßdämpfer. Entsprechend den vorgeschilderten Vorteilen ergibt sich ein verbessertes Zugverhalten, sowie eine verringerte Instabilität in bezug auf eine Quer- oder Vertikalebene im Vergleich zu allen anderen bekannten Radaufhängungen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele mit weiteren wesentlichen Merkmalen erläutert. Es zeigen:

Figur 1: einen Ausschnitt aus einer perspektivischen Ansicht eines Anhängers von unten, die eine Radaufhängung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Figur 2: eine v/eitere, ausschnittsweise perspektivische Ansicht einer Radaufhängung gemäß Figur 1, jedoch
unter einem auf die Innenseite eines Rades gerichteten, seitlichen Blickwinkel,

Figur 3: eine perspektivische Darstellung einer gestellseitigen Abstützung einer Blattfeder über eine Federauflage,

Figur 4: eine Draufsicht auf ein Rad mit zugeordnetem Querlenker und zugeordneter Blattfeder,

Figur 5: einen Schnitt gemäß Linie V - V in Figur 4, und

Figur 6: in einer Draufsicht von unten eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der zwei Achsen einer Paarungsachse mit entsprechenden Radaufhängungen versehen sind.

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Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, das in den Figuren 1 bis 5 dargestellt ist, ist ein Anhänger 10 vorgesehen, der einen Rahmen 11 mit Längsträgern 12 und Querträgern umfaßt. Zwei der Querträger liegen mit Abstand zueinander und vor bzw. hinter einer zentralen Querebene des Anhängers 10, wobei jeder der Querträger zwei Lagerböcke 15 trägt. Jeder der Lagerböcke 15 weist im wesentlichen U-förmige Grundform auf und ist aus Flachmaterial gebogen. Über die U-Form hinausgehend ist er an einem Schenkel mit einer Verlängerung 16 versehen, um zu größerer Stabilität zu kommen und um insbesondere auch eine größere Schweißnahtlänge zwischen dem Lagerbock 15 und dem Rahmenquerträger 13 zu erreichen, an dem er angeschweißt ist. Der Lagerbock 15 ist in seinem einen Schenkel mit einer öffnung versehen, in Flucht zu der eine Gewindebohrung des anderen Schenkels liegt, und es ist in diese Öffnungen ein Schraubbolzen 18 eingesetzt. Dieser ist in die Gewindebohrungrung eingeschraubt und in der jeweils eingestellten Lage mittels einer Sperrmutter und eines Sprengringes blockiert. Mit 20 ist ein in Draufsicht Y-förmiger, ein Radfuhrungsglied bildender Lenker bezeichnet, der aus drei Rohren oder Stäben zusammengesetzt ist, von denen zwei Arme 21 bilden und unter einem Winkel zwischen 30 und 45 zu einer Querebene des Anhängers stehen. Das dritte, durch ein Rohr oder einen Stab gebildete Teil ist mit den äußeren Enden der beiden Arme 21 verbunden und bildet, mit 22 bezeichnet, einen Radträger. Die inneren Enden der Arme 21 laufen auf Rohre 23 aus, die Lager aufnehmen oder gegebenenfalls auch Lagerteile bilden. Die Rohre 23 liegen mit ihren

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Enden benachbart zu den Innenflächen der Schenkel der Lagerböcke 15. Plastikscheiben, die hier nicht dargestellt sind, dienen dazu, Schmiermittel innerhalb der Rohre 23 zu halten, und jedes der Rohre kann, was ebenfalls nicht gezeigt ist, mit einem zentral angeordneten Schmiernippel versehen sein. Hierdurch ergeben sich sehr einfache Lagerungen für die Querträger der Radaufhängungen, wobei die Querträger entsprechend der Anordnung der Lager um eine Längsachse schwenkbar sind.

Der Radträger 22 erstreckt sich von den miteinander verbundenen Enden der Arme 21 quer nach außen, und es ist an ihm der Radzapfen 26 angeschweißt. Dieser trägt das luftbereifte Rad 27.

Mit 28 ist eine geschichtete Blattfeder bezeichnet, die mit dem in Querrichtung sich erstreckenden Radträger 22 über U-förmige Spannbolzen 29 verbunden ist, welche eine Spannplatte 30 durchsetzen. Vorderes und hinteres Ende der Feder 28 liegen an Federauflagen 32 an, die zwischen an den Rahmenlängsträgern 12 angeschweißten Federlagerböcken 33 liegen. Jede der Federauflagen ist als U-förmige Platte mit aufrechten Flanken ausgebildet, die sich bei-derseits seitlich der Feder erstrecken und in denen ein Querbolzen 35 gehalten ist. Die Blattfedern sind nach unten gekrümmten Enden versehen, die gegen den Querbolzen 35 dann zur Anlage kommen, wenn das Fahrzeug unbeladen ist. Das Rad wird so in seiner Stellung gehalten.

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Wenn sich die Lenker 20 bewegen und die Federn 28 sich in ihrer Durchfederung verändern, so verändert sich der Winkel in den Federn in bezug auf die Rahmenebene, und zwar entsprechend der Bogenbewegung der Feder. Um die diesbezüglichen Anpassungen zu erleichtern, sind die Federauflagen 32 ihrerseits über sich in Längsrichtung erstreckende Lagerzapfen 37 gelagert, so daß in jeder Lage des Schwenkbogens der Feder die Federauflage eine entsprechende Neigung aufweist und dadurch gegenüber der Federauflage 22 mit ihrem Anlageende hin- und herverschiebbar ist, und zwar auch bei leicht seitlicher Bewegung. Die Lagerzapfen 37 erstrecken sich durch die entsprechenden Federlagerböcke 33, die am Rahmen 11 angeschweißt sind.

Eine derartige Konstruktion vermeidet jede Verwindung der Federenden bzw. der Federn selbst. Sie gewährleistet dadurch gleichzeitig eine maximale Auflagefläche für die Feder in allen Punkten der Durchfederung, die sich unter dynamischer Last ergeben. Verspannungen, die sich sonst für die Federn ergeben können, zum Beispiel infolge ungünstiger Toleranzen in der Fertigung, lassen sich so ebenfalls ausschließen.

Bei einer Radaufhängung, wie sie vorstehend geschildert ist, ergibt sich infolge der dreiecksförmigen Gestaltung der Lenker 20 zunächst eine große Festigkeit. Weiter können die Federn, wie ersichtlich, sich gegenüber den Federböcken frei verschieben und sind lediglich im mittleren Bereich angebunden. Dies hat zur Folge, daß Federverformungen ohne Einfluß auf die Radspur bleiben. Die Zugkraft wird bei der erfindungsgemäßen Lösung über den Rahmen auf die Lenker 20 aus-

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schließlich über die Schraubbolzen 18 übertragen. Es finden also ausschließlich einfache, gerade Elemente für die Radaufhängung Verwendung, und es sind dementsprechend auch Schaden bei der Fertigung ausgeschlossen, wie sie sonst bei der Verwendung gebogener Elemente durch das Biegen derselben auftreten können.

Weiter ist die erfindungsgemäße Radaufhängung auch kostengün stig herzustellen und liegt in ihren Kosten etwa im Bereich einer herkömmlichen Starrachse, so daß sich die vorgeschlagene Achse auch für die Massenfertigung bei einfachen Anhängern und dergleichen eignet. Die Federlänge kann bei der vorgeschlagenen Lösung dem Abstand zwischen den auseinanderliegenden Enden der Lenker 20 entsprechen oder auch kleiner sein, so daß sich, für Verpackungszwecke, eine solche Einheit in einem rechteckigen VerpackungsbehMltnis ohne weiteres unterbringen läßt.

In Erweiterung des vorgeschilderten Ausführungsbeispieles kann die Erfindung auch auf Paarungsachsen verwendet werden, von denen eine, für die eine Seite eines Fahrzeuges in Figur 6 dargestellt ist, und zwar für einen Tandem-Anhänger. Die beiden hintereinander liegenden Radaufhängungen sind dabei so nahe wie möglich aneinander gerückt. Jedes Rad ist dabei von einem Radzapfen getragen, der sich nach auswärts von einem zentralen Radträger 22 erstreckt, wie dies vorher bereits geschildert wurde. Die Federn 28 sind ebenfalls entsprechend dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel am jeweils benachbarten Lenker angebracht. Gleiches gilt auch für die

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Anbringung der Lenker 20 am Rahmen, so daß durch eine derartige Ausgestaltung eine Tandemachse mit vier unabhängig voneinander gefederten Rädern geschaffen wird, bei der wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel die Federenden an schwenkbaren Federauflagen abgestützt sind.

Entsprechend der unabhängigen Radaufhängung führt die Erfindung gerade bei derartigen Tandemachsen zu einem wesentlich verbesserten Fahrverhalten und dementsprechend auch zu größerer Fahrsicherheit. Zudem läßt sich die Erfindung auch für derartige Tandemachsen mit den gleichen Vorteilen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, gestalten, so daß sie auch preisgünstig herzustellen ist.

- Ansprüche -

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Claims

p-t f U i t g s 11 N. Menzeteifäße 4Q Symons Enterprises 25. November 1975 Narinna Avenue . iw« A 35 040 hw ComberIand Park SÜDAUSTRALIEN Ansprüche

1./Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Anhänger, dadurch gekennzeichnet, daß den Rädern (27) einer Achse zugehörig einander gegenüberliegend zwei in Draufsicht Y-förmige Querlenker (20) vorgesehen sind, von denen jeder zwei Arme (21) aufweist, die in einem Punkt zusammenlaufen, von dem der Radträger ausgeht, und die an ihren auseinanderliegenden inneren Enden um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse schwenkbar mit dem Rahmen (11) verbunden sind, an dem die Enden von Blattfedern (28) abgestützt sind, gegen die jeweils im Bereich zwischen ihren Enden der zugehörige Querlenker (20) abgestützt ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenseitigen Abstützungen der Blattfedern (28) Federauflagen (32) umfassen, die um eine Fahrzeuglängsachse schwenkbar am Rahmen (11) gelagert sind.

3. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungen der Federauflagen (32) Lagerzapfen (37) umfassen.

4. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federauflagen (32) im Querschnitt Y-förmig ausgebildet sind und dem jeweiligen Federende

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zugeordnete Flanken aufweisen, die von einem Querbolzen (35) durchsetzt sind, der vom jeweiligen, nach unten gebogenen Federende bei unbeladenem Fahrzeug beaufschlagt ist.

5. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federauflage (32) ein mit dem Rahmen verbundener Federlagerbock (33) zugeordnet ist, und daß das den Flanken gegenüberliegende Stegteil der Federauflage (32) ein Rohrelement umfaßt, das ein Lager aufnimmt, in dem ein im Federlagerbock (33) gelagerter Zapfen geführt ist.

6. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung für die beiden Achsen einer Paarungs- bzw¹. Tandemachse vorgesehen ist.

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