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STANDPUNKT
DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Aufhängungselement
für eine
starre Radachse eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Herkömmliche starre Radachsen werden üblicherweise
in Fahrzeugen mittels oberer und unterer Reaktionsstangen, die sich
in der Längsrichtung
des Fahrzeugs erstrecken, und quer verlaufender Reaktionsstangen
aufgehängt.
Solche Reaktionsstangen haben ein erstes Ende, das schwenkbar mit
der Radachse verbunden ist, und ein zweites Ende, das schwenkbar
mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden ist. Diese Reaktionsstangen
sind so ausgebildet, daß sie
Bewegungen der Radachse in Längsund
Querrichtungen relativ zu dem Rahmen des Fahrzeugs verhindern. In
Fällen,
in denen die Federungsvorrichtungen der Radachse aus pneumatischen
Federungsvorrichtungen bestehen, ist außerdem ein Stabilisator zwischen
der Radachse und dem Rahmen des Fahrzeugs angeordnet.
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DE-A-195 21 874 und US-A-4,084,838,
die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbaren, betreffen
beide ein Aufhängungselement für eine starre
Radachse eines Fahrzeugs. Das bekannte Aufhängungselement ist mit der Radachse durch
zwei Verbindungen und mit dem Rahmen des Fahrzeugs durch zwei Verbindungen
schwenkbar verbunden. Das Aufhängungselement
ist so ausgebildet, daß es
Bewegungen der Radachse in Längs- und
Querrichtungen gegenüber
dem Rahmen des Fahrzeugs verhindert und eine Stabilisierungswirkung
hervorruft. Das Aufhängungselement
ist aus zwei getrennten langgestreckten Elementen zusammengesetzt,
die so ausgebildet sind, daß sie
durch eine Verbindungsvorrichtung zusammengehalten sind. Ein solches
Aufhängungselement
macht es möglich,
daß die
Querreaktionsstangen einer herkömmlichen
Aufhängung
einer starren Radachse überflüssig sind,
ebenso wie ein jeglicher Stabilisator.
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JP-A-04 159 110 betrifft ein Aufhängungssystem,
bei dem zwei hintere Arme aus Blattfedern geformt sind. Die Arme
sind an einem Ende an einer Karosserie und an dem anderen Ende an
einer Radachse befestigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Aufhängungselement
der in der Einleitung erwähnten
Art anzugeben, das die Querreaktionsstangen und jeglichen Stabilisator
in einer herkömmlichen
Radachsaufhängung
ersetzen kann und das gleichzeitig mit geringen Kosten herstellbar
ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Aufhängungselement
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Herkömmliche Blattfedern sind in
ihrer Längsrichtung
im wesentlichen starr und haben üblicherweise
in einer ersten Querrichtung eine solche Dicke, daß sie in
dieser Querrichtung ebenfalls im wesentlichen starr sind. Dessen
ungeachtet haben sie in einer zweiten Querrichtung, die im wesentlichen
senkrecht zu der ersten Querrichtung verläuft, oder in der vertikalen
Richtung eine nennenswert geringe Dicke, so daß sie in dieser zweiten Richtung nachgiebig
sind. Die Dicke der Blattfedern in der vertikalen Richtung ist in
dem mittleren Abschnitt der Blattfedern am größten. Hierdurch erhält das Aufhängungselement
einen hauptsächlich
starren mittigen Abschnitt, so daß die Verbindungsvorrichtung
keinen Federbewegungen ausgesetzt ist, die die Halteeigenschaft
der Verbindungsvorrichtung nachteilig beeinträchtigen könnten. Die Dicke der Blattfedern nimmt
von dem mittigen Abschnitt zu ihren Enden stetig ab. Die Dicke der
Blattfedern in der vertikalen Richtung ist damit an ihren Enden
am geringsten, und die Federungsbewegungen sind deshalb am größten an
den schwenkbaren Verbindungen dieser Enden mit der Radachse und
dem Rahmen des Fahrzeugs.
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Herkömmliche Blattfedern mit einer
Dicke in der vertikalen Richtung, die entlang einer im wesentlichen
parabolischen Bahn von dem mittigen Abschnitt zu den Enden abnimmt,
können
somit verwendet werden. Solche Blattfedern werden in großen Mengen
hergestellt und können
zu einem günstigen Preis
gekauft werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind die langgestreckten Elemente so gerichtet, daß sie einander
in dem eingebaufen Zustand kreuzen. Dies bedeutet, daß die langgestreckten
Elemente sich im wesentlichen diagonal zu dem Fahrzeug erstrecken.
Da die langgestreckten Elemente in ihrer Längsrichtung starr sind und
durch eine Verbindungsvorrichtung zusammengehalten sind, bildet
das Aufhängungselement
ein starres Element in einer Erstreckungsebene, wodurch Radachsenbewegungen
in Längs-
und Querrichtungen wirkungsvoll verhindert werden. Diese langgestreckten Elemente
kreuzen sich bevorzugt in einem Bereich, der im wesentlichen in
der Mitte der langgestreckten Elemente liegt. Dies bedeutet, daß die Verbindungen der
langgestreckten Elemente mit der Radachse und dem Rahmen, d. h.
den zwei seitlichen Rahmenteilen des Fahrzeugs, auf im wesentlichen
symmetrischen Weise die Kräfte
aufnehmen können,
die auf die Radachse einwirken. Die Verbindungsvorrichtung ist bevorzugt
so aufgebaut, daß sie
die langgestreckten Elemente in dem Bereich miteinander verbindet,
in dem sie sich kreuzen. Die Anordnung der Verbindungsvorrichtung
in diesem Bereich ist sehr vorteilhaft, da die langgestreckten Elemente
im wesentlichen dort in Kontakt miteinander stehen, was bedeutet,
daß die
Verbindungsvorrichtung keine Struktur haben muß, die den Abstand zwischen
den langgestreckten Elementen überbrückt, so
daß sie
eine einfache Konstruktion haben kann. Eine solche Verbindungsvorrichtung
kann in ihrer einfachsten Form ein Bolzen sein, der sich durch ein
Loch erstreckt, das durch die zwei langgestreckten Elemente in dem
Bereich führt,
in dem sie sich kreuzen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
sind diese langgestreckten Elemente so gestaltet, daß sie in
der vertikalen Richtung nachgiebig sind. Solche nachgiebigen Eigenschaften
in der vertikalen Richtung ermöglichen
es, ein Aufhän gungselement
zu erhalten, das eine stabilisierende Wirkung auf die Radachse relativ
zu dem Rahmen des Fahrzeugs hat.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung hat die Verbindungsvorrichtung einen solchen Aufbau,
daß sie
eine geschlossene Struktur bildet, die sich um die langgestreckten Elemente
an dem Verbindungspunkt herum erstreckt. Dies macht es möglich, eine
sehr sichere Verbindung zwischen den langgestreckten Elementen zu
erhalten, die damit nicht dem Risiko unterliegen, seitlich gegeneinander
bewegt zu werden. Eine solche Verbindungsvorrichtung kann eine obere
Vorrichtung und eine untere Vorrichtung enthalten, die mittels wenigstens
zweier Befestigungselemente miteinander verbindbar sind, die im
wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Die oberen und unteren
Vorrichtungen können
eine flache Form haben, wobei in diesem Fall die obere flach geformte
Vorrichtung an der Oberseite des langgestreckten Elementes anliegt,
das sich am weitesten oben befindet, und die untere flach geformte
Vorrichtung an der Unterseite des am weitesten unten angeordneten,
langgestreckten Elementes anliegt. Diese flach geformten Vorrichtungen
können
mit Löchern
versehen sein, die dazu bestimmt sind, Durchgangsschrauben aufzunehmen, wobei
das Anziehen der Schrauben die flach geformten Vorrichtungen aufeinander
zubringt, bis eine ausreichende Klemmkraft erreicht ist, um die
langgestreckten Elemente sicher zusammen zu halten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
Ansicht von oben einer starren Radachse eines Fahrzeugs zeigt, wobei
die Radachse mittels eines Aufhängungselementes
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgehängt
ist.
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Aufhängungselementes gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
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1 zeigt
eine starre Radachse 1 eines Fahrzeugs, wobei die Radachse 1 durch
eine Aufhängungsanordnung
aufgehängt
ist, die ein Aufhängungselement 2 gemäß der vorliegenden
Endung enthält.
Das Aufhängungselement 2 ist
dazu bestimmt, die oberen Längsreaktionsstäbe und die Querreaktionsstäbe zu ersetren,
die bei herkömmlichen
Aufhängungsanordnungen
für starre
Radachsen 1 üblich
sind. Die Aufhängungsanordnung
für die Radachse 1 enthält pneumatische
Federungsvorrichtungen 3, die in herkömmlichen Aufhängungsanordnungen
das Vorsehen eines Stabilisators erfordern, da pneumatische Federungsvorrichtungen
keine stabilisierende Wirkung auf die Radachse 1 in der
Art haben, in der beispielsweise Blattfedern wirken. Das vorliegende
Aufhängungselement 2 kann
somit einen Stabilisator umgehen. Die Aufhängungsanordnung enthält jedoch
nicht nur das Aufhängungselement 2, sondern
außerdem
zwei untere Längsreaktionsstangen 4.
Diese Längsreaktionsstangen 4 enthalten
jeweils erste Enden, die schwenkbar mit dem Fahrzeugrahmen über Befestigungsvorrichtungen 5 verbunden
sind, die sich von dem Fahrzeugrahmen nach unten erstrecken, d.
h. von jedem der Seitenteile 6 des Fahrzeugrahmens, sowie
zweite Enden, die schwenkbar mit der Radachse 1 verbunden
sind. Diese unteren Reaktionsstangen 4 sind im wesentlichen
vertikal unter jedem der Seitenrahmenteile 6 angeordnet
und erstrecken sich im wesentlichen parallel zu den letzteren. Das
Aufhängungselement
enthält
zwei langgestreckte Elemente in Form von zwei identischen strebenförmigen Elementen,
die in der vertikalen Richtung elastisch sind und die Form von Blattfedern 7a,
b haben, die im wesentlichen an dem Punkt angeordnet sind,
an dem herkömmliche
obere Längsreaktionsstangen üblicherweise
angeordnet sind. Die Blattfedern 7a, b sind so ausgerichtet,
daß sie
einander kreuzen, und enthalten erste Enden, die mittels Verbindungen 8a,
b mit der Radachse 1 schwenkbar verbunden sind, sowie
zweite Enden, die mittels zweiter Verbindungen 9a, b mit
den Rahmenseitenteilen 6 des Fahrzeugs schwenkbar verbunden
sind. Die Blattfedern 7a, b kreuzen sich an einem Abschnitt,
der im wesentlichen mittig zwischen den Enden der Blattfedern 7a,
b liegt. Eine Verbindungsvorrichtung 10 ist so ausgebildet,
daß sie
die Blattfedern 7a, b in dem Bereich zusammenhält, in dem
sie sich kreuzen.
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2 zeigt
den Aufbau des Aufhängungselementes 2 detaillierter.
Es besteht aus zwei identischen, langgestreckten, leistenförmigen Elementen oder
Blattfedern 7a, b, die an ihren mittigen Abschnitten durch
eine Verbindungsvorrichtung 10 zusammengehalten sind. Die
Dicke der Blattfedern 7a, b in der vertikalen Richtung
ist an den mittigen Abschnitten am größten, was bedeutet, daß die Blattfedern
in dem Bereich der Verbindungsvorrichtung 10 im wesentlichen
starr sind und dort nahezu keine Federungsfähigkeit haben. Die Dicke der
Blattfedern 7a, b nimmt im wesentlichen stetig von diesem
mittleren Abschnitt zu deren Enden hin ab, was bedeutet, daß elastische
Bewegungen der Blattfedern 7a, b hauptsächlich an den Enden der Blattfedern 7a,
b auftreten. Die Blattfedern 7a, b haben in ihrer
Längsrichtung
eine im wesentlichen starre Konstruktion, und in ihrer horizontalen
Querrichtung eine Dicke, die zur Folge hat, daß die Blattfedern 7a, b auch
in dieser Richtung im wesentlichen starr sind. Das Aufhängungselement 2,
das aus den Blattfedern 7a, b und der Verbindungsvorrichtung 10 zusammengesetzt ist,
hindert die Radachse 1 wirkungsvoll daran, sich horizontal
in Längs-
und Querrichtungen des Fahrzeugs zu bewegen. Das Aufhängungselement 1 verhindert
aber nicht eine Bewegung der Radachse 1 in der vertikalen
Richtung, jedoch übt
es eine stabilisierende Wirkung auf die Radachse 1 wegen
der Verbindungen 8a ,b des Aufhängungselementes 2 mit
der Radachse aus, die relativ zueinander nachgiebig gehalten sind.
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Die Verbindungsvorrichtung 10 ist
in dem Bereich angeordnet, in dem die Blattfedern 7a, b sich kreuzen,
und sie enthält
eine obere flach geformte Vorrichtung 11 und eine untere
flach geformte Vorrichtung 12. Die obere flach geformte
Vorrichtung 11 ist oben auf der oberen Blattfeder 7a angeordnet, während die
untere flach geformte Vorrichtung 12 an der Unterseite
der unteren Blattfeder 7b angeordnet ist. Diese flach geformten
Vorrichtungen 11, 12 haben jeweils zwei entsprechende
Löcher,
um zwei Schraubenbolzen 13, 14, die sich vertikal
erstrecken, aufzunehmen, und die Löcher in der unteren flach geformten
Vorrichtung 12 enthalten vorzugsweise Gewinde, so daß die flach
geformten Vorrichtungen 11, 12 gegen die Blattfedern 7a,
b geklemmt werden können.
Eine solche Verbindungsvorrichtung bildet eine einfache, dabei dennoch
sichere und stabile Verbindung für
die Blattfedern 7a, b.
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Der Vorteil des oben beschriebenen
Aufhängungselementes 2 besteht
in erster Linie darin, daß es
aus zwei relativ billigen Blattfedern 7a, b gemacht sein
kann, die einfach miteinander mittels einer einfachen Verbindungsvorrichtung 10 verbunden
werden können.
Ein solches Aufhängungselement 2 kann daher
mit geringen Kosten hergestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist in
keiner Weise auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern
sie kann innerhalb der Bereiche der Patentansprüche frei variiert werden. Beispielsweise
können
die getrennten langgestreckten Elemente auch parallel zueinander
angeordnet sein. In diesem Fall können die parallel angeordneten
langgestreckten Elemente beispielsweise durch zwei Querverbindungsvorrichtungen
verbunden sein.