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Die
Erfindung betrifft eine Achsanordnung mit einer Luftfederung gemäß den
Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Eine
derartige Achsanordnung ist aus der
US 6,921,098 B2 für einen Sattelauflieger
bekannt. Sie zeigt Luftfederbälge im inneren Chassisbereich
zwischen den weit innen liegenden Längsträgern
und den Fahrzeugrädern. Die Achsanordnung besteht aus einem
langen und über die Fahrzeugbreite sich erstreckenden starren
Trägerrohr, an dem außenseitig parallel zwei drehbare,
kurze Stummelachsen mit einem endseitigen Radschwinghebel gelagert
ist. An diesen externen Stummelachsen ist eine Stange des Luftfederbalgs
abgestützt, wobei dessen Gehäuse mit dem Tragrohr
verbunden ist.
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Die
DE 197 33 968 A1 zeigt
eine Kurbelachse für Kraftfahrzeuge und Anhänger
mit einer Luftfederung. Der Luftfederbalg ist an der Unterseite
an einer mit dem Radschwinghebel durch Querstreben verbundenen Konsole
abgestützt. Die Konsole ist über Tragarme mit
dem Achskörper außenseitig verbunden.
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Die
DE 40 21 096 A1 offenbart
eine Kurbelachse für Kraftfahrzeuge und Anhänger
mit einer Luftfederung. Der Luftbalg ist an der Oberseite an einer
oberen Konsole abgestützt, die an einem chassisfesten Querträger
im Innenbereich zwischen den Längsträgern befestigt
ist. Die untere Konsole ist über einen Arm mit einem Innenrohr
der Achse verbunden.
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Bei
der Achsanordnung der
US
3,822,908 A1 sind Luftbälge im Innenraum des Chassis
zwischen den Längsträgern angeordnet und an einem
Querträger an der Oberseite abgestützt. Sie werden
an der Unterseite beaufschlagt von Armen, die an der Achse angreifen.
Die Stützarme können mit dem drehbaren Innenteil
der Achse verbunden sein, die am Ende Radschwinghebel trägt.
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Die
DE 86 19 274 U1 befasst
sich mit einer Gummifederachse. Eine Luftfederung ist nicht vorhanden.
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In
der
DE 38 21 569 C2 wird
auf eine Fahrwerks- und Antriebsstrangbeeinflussung für
schlechte Fahrstrecken Bezug genommen, mit der die Luftfederung
im Niveau reguliert und die Schwingungsdämpfercharakteristik
verstellt wird. Die Luftfederbälge sind zwischen einem
Aufbau und einem Fahrwerk eines luftgefederten Kraftfahrzeugs angeordnet.
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Eine
andere Achsanordnung ist aus der
DE 298 22 564 U1 bekannt. Es handelt sich
um eine Längslenkerachse mit einem Achskörper
und zwei endseitigen Achsböcken zur Festigung an den Längsträgern
eines Fahrgestells eines Kraftfahrzeugs. Die Luftfederung weist
zwei Luftfederelemente mit Luftbälgen auf, die an der Außenseite
der Achsböcke und zwischen dem Längsträger
und dem Fahrzeugrad angeordnet sind. Die Luftbälge sind
einerseits an einer vorspringenden Konsole des Achsbocks und andererseits
am Radschwinghebel abgestützt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Achsanordnung
mit einer Luftfederung aufzuzeigen.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
Die beanspruchte Achsanordnung hat den Vorteil, dass die Luftfederung
durch die innenseitige Anordnung der Luftfederelemente kompakter
ausgebildet ist und den vorhandenen Bauraum besser nutzen kann.
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Die
Radschwinghebel und das Fahrzeugrad können näher
an den Längsträgern angeordnet sein. Die Fahrgestellverbreiterung
ist günstig für die Fahrstabilität. Andererseits
bietet der zwischen den Achsbefestigungen oder Achsböcken
befindliche Achsbereich mehr Platz für die Ausbildung und
Anordnung der Luftfederelemente, die insbesondere größere Luftbälge
mit einem größeren Innenraum und einer größeren
Federkraft haben können.
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Bei
der Achsanordnung wird bevorzugt die hauptsächliche Achslast
oder Federbelastung über die Luftfederung aufgebracht.
Die Achse kann aus ineinander gesteckten Achsrohren mit Einlageelementen,
insbesondere Gummischnüren, bestehen. Die Gummischnüre
können in der Nennlage des Fahrgestells nicht oder nur
wenig gespannt sein. Dadurch kann ihre Führungs- und Lagerfunktion
für das Innenrohr im umgebenden Außenrohr im Vordergrund
stehen. Eine Federwirkung entfalten die Gummischnüre ggf.
erst bei einem stärkeren Einfedern der Achsanordnung. Die
nicht oder nur sehr schwach vorgespannten Gummischnüre
verbessern den Federungskomfort der Achsanordnung. Wenn andererseits
eine Verminderung der Wankneigung des Fahrzeugs im Vordergrund steht,
können die Gummischnüre in der Nennlage etwas
angespannt sein.
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Die
Luftfederung kann sich am Achskörper abstützen
und braucht keine Verbindung zum Fahrgestell oder zum Aufbau des
Fahrzeugs. Die Achsanordnung ist dadurch autark und kann mit der
Luftfederung unabhängig von der Art und Bauweise des Fahrgestells
und des Aufbaus ausgelegt und eingebaut werden. Die Achsanordnung
lässt sich außerdem an Fahrzeugen nachrüsten
oder umrüsten und gegen vorhandene andere Achsen tauschen.
Die Achsanordnung ist bevorzugt als Längslenkerachse ausgebildet,
kann alternativ aber auch eine andere Bauform, z. B. als Schräglenkerachse,
haben. Für die autarke Bauweise der Achsanordnung ist es
günstig, das äußere Achsrohr in mindestens
zwei, vorzugsweise drei Rohrteile zu unterteilen und an den Trennstellen
die Luftfederelemente anzuordnen. Der achsfeste Träger
kann dabei an den an der Trennstelle mit Abstand angeordneten Außenrohrteilen
befestigt werden und bietet die relativ ortsfeste Abstützung
für den Luftbalg. Der andere relativ bewegliche Träger kann
durch den achsfesten Träger hindurch in den Abstand oder
Freiraum zwischen den Außenrohrteilen greifen und an der
Trennstelle mit dem ebenfalls unterteilten Innenrohr bzw. dem dortigen
Innenrohrteil verbunden sein. Das Innenrohrteil ist seinerseits über
den Radschwinghebel mit der Nabe und dem Fahrzeugrad verbunden.
Beim Einfedern dreht der Radschwinghebel das Innenrohrteil und den
daran formschlüssig befestigten Träger, der dadurch
relativ zum achsfesten Träger bewegt wird und den Luftbalg spannt.
Ein oder mehrere Anschläge können beim Einfedern
und/oder Ausfedern die relative Drehbewegung zwischen den Trägern
begrenzen.
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Die
Luftfederung kann ein oder mehrere Luftfederelemente aufweisen.
Vorzugsweise sind zumindest Luftfederelemente vorhanden, die für
jeweils ein Fahrzeugrad und ein Innenrohrteil zuständig
sind. Die Fahrzeugräder können dadurch getrennt
voneinander ein- und ausfedern. Die Luftfederelemente können
dabei so ausgelegt und eingestellt sein, dass die Luftfederung die
Hauptfederung darstellt. Insbesondere in Nennlage trägt
die Luftfederung zum weitaus überwiegenden Teil die Radlast
und die Federungsbelastung.
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Die
Luftfederelemente können besonders kompakt bauen, wobei
die Gestaltung und Rohrabstützung der ineinander greifenden
Träger besonders günstig ist. Auch Drehbegrenzer
können einfach und wenig aufwändig implementiert
werden. Der Bauaufwand und die Kosten können niedrig gehalten
werden.
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Die
Luftfederung kann manuell oder ferngesteuert eingestellt werden
und lässt sich insbesondere auf unterschiedliche Fahrzeuglasten
einstellen. Sie kann außerdem eine Regelung haben und das Fahrgestell
in einer vorgegebenen Nennlage oder einem Nennniveau halten. Die
Luftversorgung kann hierfür entsprechend ausgebildet sein
und einen Kompressor und/oder einen Druckluftspeicher aufweisen.
Außerdem kann eine automatische Steuerung in Verbindung
mit einer Messeinrichtung vorhanden sein, mit der die Fahrgestelllage
aufgenommen wird. Die Messeinrichtung kann hierfür eine
entsprechend geeignete Sensorik aufweisen. Sie kann außerdem
mit einer Anzeige verbunden sein, die dem Fahrzeugführer
oder Bediener die Fahrgestelllage signalisiert und eine Einstellung
oder Steuerung ermöglicht. Hierbei kann für die
linke und rechte Seite und für jedes Luftfederelement eine
eigene Anzeige vorhanden sein.
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In
einer besonders einfachen und kostengünstigen Bauform kann
eine manuelle Steuerung vorhanden sein, die z. B. ein oder mehrere
Kugelhähne zur Einstellung der Luftmenge und des Drucks
in den Luftbälgen haben kann. Die Luftversorgung kann dabei
ebenfalls in kostengünstiger und einfacher Weise als nach
außen geführter Druckluftanschluss in der Art
eines Reifenventils ausgebildet sein. Die Luftfederung kann derart
ausgelegt sein, dass sich der erforderliche Luftdruck im Niveau
von Reifendrücken bewegt und somit ein Nachfüllen
an Tankstellen oder dgl. mit den dort üblichen Luftdruckgeräten
erlaubt.
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Die
Achsanordnung kann außerdem einen Stabilisator aufweisen,
der zur Verbesserung der Innenrohrführung und des Fahrkomforts
dient. Ferner können die Luftversorgung mit Kompressor
und/oder Druckluftspeicher und die automatische Steuerung am Achskörper
angeordnet und abgestützt sein und brauchen ebenfalls keine
zusätzliche Verbindung oder Abstützung am Fahrgestell
oder am Aufbau. Aus Ergonomiegründen kann es vorteilhaft
sein, die ein oder mehreren Anzeigen und eine manuelle Steuerung
sowie ggf. einen Druckluftanschluss an eine von amen gut erreichbare
Stelle, insbesondere an die Deichsel eines Anhängerfahrgestells
zu legen. Diese Komponenten können zu einer Baueinheit
zusammengefasst werden, wobei für die linke und rechte Fahrzeugseite
jeweils eine Baueinheit vorhanden ist. Die seitenselektive Einstellmöglichkeit
für die Luftfederung erlaubt einen Ausgleich von unterschiedlich verteilten
Fahrzeug- oder Nutzlasten und eine Einrichtung der Fahrgestelllage
in der gewünschten Höhe und Ausrichtung. Alternativ
ist ein Einkreisluftfedersystem möglich.
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Die
beanspruchte Achsanordnung hat den Vorteil einer besonders kostengünstigen
und kompakten Bauweise. Die Krafteinleitung erfolgt nur über die
Achsbefestigungen oder Achsböcke in das Fahrgestell, was
für die Unabhängigkeit der Achsanordnung vom Fahrgestell
und vom Aufbau besonders günstig ist. Die Luftfederung
bietet einen hervorragenden Federungskomfort und erlaubt eine Einstellung
des gewünschten Federverhaltens, des Fahrgestellniveaus
und der Fahrgestellausrichtung. Die Luftfederung kann über
die Anschläge auch Notlaufeigenschaften haben, so dass
bei der Achsanordnung auch bei einem Luftbalgausfall eine ausreichende
Fahrstabilität besteht und das Fahrgestell an einem Durchsacken
gehindert wird.
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Mit
den vorerwähnten Maßnahmen kann die Achsanordnung
mit der Luftfederung besonders kostengünstig gebaut werden
und bietet dadurch eine wirtschaftliche Alternative zu konventionellen
Achskonstruktionen mit einer reinen Drehstab- oder Gummifederung.
Gegenüber bekannten Achsen mit Luftfederung werden die
Federwirkung und der Federungskomfort deutlich erhöht.
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Die
Achsanordnung kann als Einfachachse oder Tandemachse ausgebildet
sein. Sie lässt sich bei beliebigen Fahrzeugen einsetzen,
wobei dies insbesondere Anhänger oder Kraftfahrzeuge sein
können. Die Achsanordnung baut außerdem sehr flach und
beansprucht nicht signifikant mehr Bauhöhe als eine konventionelle
Gummifeder- oder Drehstabfederachse, was für tiefergelegte
und nachgerüstete Fahrgestelle an Kraftfahrzeugen besonders
günstig ist.
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In
den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung angegeben.
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Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:
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1:
eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Achsanordnung und einer
Luftfederung,
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2 und 3:
verschiedene perspektivische Ansichten der Achsanordnung und der
Luftfederung,
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4:
eine perspektivische Ansicht der Achsanordnung ohne Luftbälge,
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5:
eine Unteransicht der Achsanordnung und der Luftfederung,
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6 und 7:
verschiedene perspektivische Ansichten eines beweglichen Trägers
von Luftfederelementen,
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8 und 9:
verschiedene perspektivische Ansichten von Innenrohrteilen mit Radschwinghebel
und Nabe sowie Einlageelementen,
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10:
eine Seitenansicht der Achsanordnung gemäß Pfeil
X von 1 und
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11 und 12:
perspektivische Ansicht der Innenrohrteile mit einem verbindenden
Stabilisator.
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Die
Erfindung betrifft eine Achsanordnung (5) für
Fahrzeuge (1) mit einer Luftfederung (6).
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Die
Fahrzeuge (
1) können von beliebiger Bauart und
Größe sein. Sie können ein oder mehrere Achsanordnungen
(
5) aufweisen. In
1 ist ein Fahrzeug
in Form eines Anhängers dargestellt. Alternativ kann es
sich um ein Kraftfahrzeug handeln, insbesondere ein Kraftfahrzeug
mit einem tiefergelegten und ggf. nachgerüsteten Chassis,
z. B. gemäß der
DE 298 22 564 U1 .
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Das
Fahrzeug (1) besitzt ein Fahrgestell (2), welches
zumindest zwei beabstandete parallele Längsträger
(4) aufweist, an denen die Achsanordnung (5) mittels
endseitiger Achsbefestigungen (8) montiert ist. Die Achsbefestigungen
(8) können z. B. Achsböcke sein, die
seitlich an die Längsträger (4) angeschraubt
werden, wobei die Längsträger (4) an der
Befestigungsstelle eine Aussparung für die Achse haben
können. Alternativ ist ein Anbau von unten an den Längsträgern
(4) oder eine andere Befestigungsart möglich,
z. B. bei Nutzfahrzeuganhängern.
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Das
in 1 gezeigte Anhängerfahrgestell kann an
der Vorderseite eine starre Deichsel in Form einer V-Deichsel oder
einer Rohrdeichsel besitzen, die am Vorderende eine Anhängerkupplung
und ggf. eine Auflaufbremsanlage sowie eine Handbremseinrichtung
aufweist, die mit den Radbremsen verbunden ist/sind. In 1 ist
außerdem ein Aufbau auf dem Fahrgestell (2) angedeutet,
der von beliebiger Art und Größe sein kann.
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Die
Achsanordnung (5) und die Luftfederung (6) können über
die außenseitigen Achsböcke (8) nur mit
dem Fahrgestell (2) und seinen Längsträgern
(4) verbunden und dort abgestützt sein. Sie brauchen keine
Verbindung mit anderen Fahrgestellteilen oder mit dem Aufbau zu
haben. Die gezeigte Achsanordnung (5) mit der Luftfederung
(6) lässt sich gegen andere konventionelle Achsen
tauschen oder an deren Stelle in übliche Fahrgestelle (2)
einbauen.
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Die
Luftfederung (6) weist ein oder mehrere Luftfederelemente
(24) auf. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Luftfederelemente
(24) vorhanden, die mit jeweils einem Fahrzeugrad zusammenwirken.
Die Luftfederelemente (24) sind zwischen den Achsbefestigungen
(8) angeordnet, z. B. mittensymmetrisch, und am Achskörper
(7) der Achsanordnung (5) gelagert und abgestützt.
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Der
Achskörper (7) weist außenseitig zwei gerade
Radschwinghebel (9) mit daran angeordneten Naben (10)
für die Fahrzeugräder auf. An den Naben (10)
können die Radbremsen, z. B. die in den Zeichnungen dargestellten
Trommelbremsen, angeordnet sein.
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Der
Achskörper (7) ist mehrteilig ausgebildet und
weist ein äußeres Achsrohr (11) und ein
darin angeordnetes inneres Achsrohr (12) auf. Die Achsrohre (11, 12)
können einen für Gummifeder- oder Drehstabfederachsen üblichen
Querschnitt haben. Das Außenrohr (11) kann dabei
einen im wesentlichen sechseckigen gleichmäßigen
Querschnitt mit gerundeten Ecken besitzen, wobei das Innenrohr (12)
eine im wesentlichen sternförmige Kontur mit z. B. drei
Armen und gerundeten Vorsprüngen aufweist. Alternativ kann
das Außenrohr (11) eine andere Querschnittsform,
z. B. als Vierkantrohr haben, wobei das Innenrohr (12)
entsprechend angepasst und z. B. vierarmig ausgebildet ist.
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Das
Innenrohr (12) kann durch diese Querschnittsform Nuten
(14) zwischen den Vorsprüngen oder Armen aufweisen,
die jeweils ein Einlageelement (13) aufnehmen können,
welches mit seiner Außenseite am Außenrohr (11)
anliegt. Die Einlageelemente (13) können z. B.
Gummischnüre sein und miteinander ein Schnurpaket bilden.
Alternativ kann es sich um Drehstäbe oder um andere stangenförmige Federelemente
handeln, die zwischen den Nuten (14) und der gegenüberliegenden
Flachseite des Außenrohrs (11) eingespannt sind.
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Das
Innenrohr (12) ist mit den Radschwinghebeln (9)
verbunden und dreht sich beim Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrades
im Außenrohr (11), wobei die Einlageelemente (13)
für eine umfangseitige Führung sorgen und ggf.
federnd verspannt und auf Scherung beansprucht werden.
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Das
Innenrohr (12) ist in der Länge vorzugsweise mittig
unterteilt, wodurch zwei Innenrohrteile (17, 18)
gebildet werden, die im mittleren Achsbereich voneinander getrennt
und ggf. etwas beanstandet sind. Jedes Innenrohrteil (17, 18)
hat seine eigenen Einlageelemente (13), mit denen es im
Außenrohr (11) geführt und abgestützt
ist. Außenseitig ragen die Innenrohrteile (17, 18)
aus dem Außenrohr (11) vor und sind mit jeweils
einem Radschwinghebel (9) verbunden. Dies kann eine formschlüssige
Verbindung mittels einer Formkonsole sein, wobei der Radschwinghebel
(9) eine der Außenkontur des Innenrohrteils (17, 18)
entsprechende Aufstecköffnung aufweist und mit Klemmschluss
oder ggf. Schrumpfsitz befestigt sein kann.
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Die
Radlagerung und die Rohrauslegung können so getroffen sein,
dass in Nennlage oder Nennhöhe des Fahrgestells über
dem Untergrund die Einlageelemente (13) nicht oder nur
wenig gegenüber dem fahrgestellfesten Außenrohr
(11) verspannt sind. Erst beim Einfedern des Fahrzeugrades
und einer entsprechenden Verdrehung des Innenrohrteils (17, 18)
findet eine Verspannung der zu einem Paket angeordneten Einlageelemente
(13) statt. Dies führt zu einer flachen Federkernlinie
und zu einer weichen und komfortablen Federung. Wenn der Federungskomfort
zu Gunsten einer besseren Wankstabilität des Fahrzeugs
(1) reduziert werden soll, kann die Achsauslegung und Einbaulage
so getroffen sein, dass in Nennlage des Fahrgestells die Einlageelemente
(13) etwas vorgespannt sind, wodurch die Federkernlinie
steiler wird. In der Nennlage kann das Fahrzeug (1) mit
einem Nenngewicht belastet sein.
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Die
Luftfederung (6) ist derart ausgelegt, dass sie in Nennlage
des Fahrgestells (2) zum weitaus überwiegenden
Teil, ggf. zu 100%, die Radlast bzw. die Federungsbelastung trägt
und die Einlageelemente (13) entsprechend entlastet.
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Die
Luftfederelemente (24) bestehen aus zwei relativ zueinander
beweglichen Trägern (26, 27), zwischen
denen ein Luftblag (25) angeordnet und eingespannt ist,
in dem sich ein vorgespanntes Luftpolster befindet. Durch eine drehende
gegenseitige Relativbewegung der Träger (26, 27)
werden beim Ein- und Ausfedern der Fahrzeugräder der Luftbalg
(25) und sein Luftpolster mehr oder weniger gespannt und
entwickeln eine entsprechende Federwirkung. Der Luftbalg (25)
schließt luftdicht mit den Trägern (26, 27)
ab und kann mit einer nachfolgend erläuterten Luftversorgung
(37, 38) verbunden sein. Hierüber können
bei Bedarf die Luftmenge und der Luftdruck erhöht oder
reduziert und entsprechend die Federwirkung verändert werden.
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Der
eine achsfeste Träger (26) ist mit dem Außenrohr
(11) verbunden und hat dadurch eine relativ ortsfeste Lage.
Der andere Träger (27) ist mit dem Innenrohr (12)
bzw. dem zugeordneten Innenrohrteil (17, 18) in
geeigneter Weise, z. B. formschlüssig und drehfest verbunden.
Beim Einfedern des Fahrzeugrads und einer Innenrohrdrehung dreht der
Träger (27) mit und belastet oder entlastet durch seine
Abstandsänderung gegenüber dem achsfesten Träger
(26) den Luftbalg (25) und das eingeschlossene
Luftpolster.
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Um
die Verbindung der anderen Träger (27) mit den
Innenrohrteilen (17, 18) zu ermöglichen,
ist das Außenrohr (11) in seiner Länge
in mehrere Rohrteile, z. B. zwei oder drei Rohrteile (19, 20, 21)
unterteilt, wobei die Rohrteile (19, 20, 21)
an der oder den Trennstellen (22) einen axialen Abstand
(23) zueinander aufweisen und durch den hierdurch gebildeten Freiraum
den Durchtritt des Trägers (27) an der Trennstelle
(22) zu seinem Innenrohrteil (17, 18)
ermöglichen. Der achsfeste Träger (26)
ist dabei im Bereich der jeweiligen Trennstelle (22) relativ
ortsfest am äußeren Achsrohr (11) angeordnet.
Er ist dabei an den beiden benachbarten Rohrteilen (19, 21)
bzw. (20, 21) drehfest gelagert. In der gezeigten
Ausführungsform dient das mittlere Rohrteil (21)
zur Abstützung und Stabilisierung des Achskörpers
(7). Es kann alternativ entfallen oder durch eine andere
Verbindungskonstruktion ersetzt werden.
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Der
achsfeste Träger (26) ist formschlüssig mit
den beidseits angrenzenden randseitigen Außenrohrteilen
(19, 20) und dem mittleren oder innenseitigen
Außenrohrteil (21) formschlüssig verbunden.
Der Träger (26) kann die in 2 und 4 verdeutlichte Ausgestaltung
in Form eines hohlen Traggehäuses (33) haben.
Dieses besteht aus einem hohlen Gehäuseteil, an dessen
Seitenwänden (34) Öffnungen zur formschlüssigen
Aufnahme der Außenrohrteile (19, 20, 21)
angeordnet sind. An der Unterseite (35) weist dieses Gehäuseteil
eine schlitzartige Öffnung (36) auf, die mit dem
Abstand oder Freiraum (23) zwischen den Rohrteilen (19, 20, 21)
fluchtet und durch die der andere bewegliche Träger (27)
eintauchen und zu seinem Innenrohrteil (17, 18)
gelangen kann. An den Schlitzwänden kann eine seitliche
Führung für den anderen Träger (27)
bestehen. Das Traggehäuse (33) weist außerdem
noch einen plattenförmigen Vorsprung (29) zur
Aufnahme und Abstützung des Luftbalgs (25) auf,
der an der Unterseite durch eine Verlängerung der Seitenwand
(34) eine stabile U-Form erhält. Die Stützplatte
(29) ist in Längsrichtung des Fahrzeugs (1)
vom Außenrohr (11) beabstandet.
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6 und 7 verdeutlichen
die Ausbildung des anderen beweglichen Trägers (27).
Dieser weist einen abgewinkelten Tragarm (28) auf, der
am einen Ende eine flache Stützplatte (29) trägt,
die das Gegenlager für den Luftbalg (25) bildet.
Am anderen Ende kann eine Konsole (30) angeordnet sein,
die eine an die Außenkontur des Innenrohrteils (17, 18) formschlüssig
angepasste Manschette bildet. Durch die nicht rotationssymmetrische
Kontur wird Drehschluss hergestellt. Die Konsole oder Manschette (30)
kann mit Schiebesitz auf dem Innenrohrteil (17, 18)
geführt sein, wobei bei der Montage die Endlage über
eine Fixierung (31), z. B. eine Klemmschraube oder dgl.
gebildet werden kann. Der flache und im wesentlichen hochkant ausgerichtete
Tragarm (28) kann durch Querrippen versteift sein. Außerdem kann
an der Unterseite des Tragarms (28) ein Ansatz mit einem
abgewinkelten Anschlag (32) angeordnet sein. Der Anschlag
(32) kann mit der Unterseite (35) des achsfesten
Trägers (26) zusammenwirken und für eine
relative Drehwinkelbegrenzung beim Ausfedern des Fahrzeugrads sorgen.
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Das
Luftfederelement (24) kann außerdem einen nicht
dargestellten Anschlag zur Begrenzung der relativen Drehbewegung
und Annäherung der Träger (26, 27)
beim Einfedern aufweisen. Hierfür können im Innenraum
des Luftbalgs (25) z. B. eine Stangenführung und
Gummiblöcke angeordnet sein, die am Ende des zulässigen
Drehwinkels zusammenstoßen.
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Die
Achsanordnung (5) kann eine Messeinrichtung (41)
zur Erfassung der Lage des Fahrgestells (2), insbesondere
der Höhenlage oder des Niveaus, aufweisen. Die Messeinrichtung
(41) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein.
Sie kann ein oder mehrere Messelemente, insbesondere Sensoren besitzen.
Hierbei kann jedem Luftfederelement (24) eine eigene Sensorik
zugeordnet sein, wie dies 1 schematisch
verdeutlicht. Die Sensoren können z. B. Abstandsensoren
oder Wegsensoren sein, welche die Relativbewegung oder den Abstand
zwischen den Trägern (26, 27) aufnehmen.
Die Messeinrichtung (41) ist vorzugsweise am Achskörper
(7) angeordnet und befestigt.
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Ferner
können ein oder mehrere Anzeigen (42) vorhanden
sein, die mit der Messeinrichtung (41) verbunden sind und
die Messwerte für die Fahrgestelllage anzeigen. Hierbei
können die Werte für die linke und rechte Fahrzeugseite
separat angezeigt werden, was über eine Kombianzeige oder über
getrennte Anzeigen (42) möglich ist. Über
die Anzeige (42) können auch andere Informationen,
z. B. über den Luftdruck in den Luftbälgen (25)
oder dgl. in Verbindung mit entsprechenden Messeinrichtungen signalisiert
werden.
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Die
Luftfederung (6) kann ein oder mehrere Luftversorgungen
(37, 38) aufweisen, die auch unterschiedlich ausgebildet
sein können. Ferner kann die Luftfederung (6)
eine manuelle Steuerung (39) und/oder eine automatische
Steuerung (40) besitzen.
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Eine
Luftversogung (37) kann z. B. als Kompressor und/oder Druckluftspeicher
ausgebildet sein und ist bevorzugt am Achskörper (7)
angeordnet und befestigt. Der Kompressor (37) hat eine
geeignete Energieversorgung, die z. B. an die Energieversorgung
des Fahrzeugs (1) gekoppelt oder alternativ autark sein
kann. Die im Kompressor (37) befindliche Luftpumpe kann
z. B. einen Elektromotor aufweisen, der aus einer Batterie oder
auch aus der Stromversorgung des Fahrzeugs (1) gespeist
werden kann. Der Kompressor (37) ist in geeigneter Weise
mit den beiden Luftfederelementen (24) und deren Luftbälgen
(25) über Leitungen verbunden und kann die Luftbälge
(25) getrennt voneinander mit Druckluft versorgen. Der
Kompressor (37) kann Luft aus der Umgebung ansaugen. In
den Verbindungsleitungen können ein oder mehrere fernsteuerbare
Ventile angeordnet sein, die mit der automatischen Steuerung (40)
verbunden sind und von dieser betätigt werden. Über
die Ventile kann die Luftmenge und der Druck in den Luftbälgen
(25) erhöht oder gemindert werden.
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Die
automatische Steuerung (40) kann eine fest verdrahtete
Rechen- und Steuereinheit oder einen Mikroprozessor aufweisen und
hat ebenfalls eine geeignete Energieversorgung. Über die
Steuerung (40) kann die Luftfederung (6) gesteuert
und ggf. auch geregelt werden. Hierfür kann die Steuerung (40)
mit der Messeinrichtung (41) gekoppelt sein. Die Steuerung
(40) kann die Federcharakteristik in Abhängigkeit
vom Federweg verändern. Sie kann andererseits im Rahmen
einer Regelung das Fahrgestellniveau auf einem voreingestellten
Wert halten. Außerdem kann die Steuerung (40)
die linken und rechten Luftfederelemente (24) getrennt
voneinander beaufschlagen und so deren Federcharakteristik an Querneigungen
des Fahrzeugs anpassen und ggf. regeln.
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Alternativ
oder zusätzlich kann eine andere Luftversorgung (38)
vorhanden sein, die z. B. als Druckluftanschluss ausgebildet ist, über
den von außen her direkt Druckluft in die Luftbälge
(25) eingespeist werden kann. Hierbei kann jedes Luftfederelement
(24) seinen eigenen Druckluftanschluss (38) haben,
was eine getrennte Federungseinstellung links und rechts ermöglicht.
Für diese Art der Luftversorgung (38) kann eine
andere Steuerung, insbesondere eine manuelle Steuerung (39)
vorhanden sein. Diese besteht z. B. aus ein oder mehreren Kugelhähnen,
die als Drei-Wege-Ventil ausgebildet sind. Für jedes Luftfederelement
(24) kann ein eigener Kugelhahn (39) vorhanden
sein.
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Die
Steuerelemente (39), Druckluftanschlüsse (38)
und Anzeigen (42) können jeweils zu einer Baueinheit
(43) verbunden sein, wobei für die verschiedenen Luftfederelemente
(24) und für die linke und rechte Fahrzeugseite
getrennte Baueinheiten (43) vorhanden sind. Diese können
an einer bedienungsgünstigen Stelle angeordnet sein, z.
B. an der Deichsel (3). An jedem Deichselholm kann eine
Baueinheit (43) montiert sein. Alternativ ist auch ein
Zusammenschluss zweier Baueinheiten (43) zu einer Kombieinheit
mit zentraler Montage möglich. Die Teile (39, 38, 42)
können alternativ einzeln und ggf. getrennt an geeigneten
Stellen angeordnet sein.
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Die
Druckluftanschlüsse (38) können von außen
mit Druckluft aus einem externen Kompressor oder einem mobilen Druckluftspeicher
gespeist werden, wie er z. B. an Tankstellen zum Nachfüllen
der Reifenluft üblich ist. Hierfür können
die Luftfederung (6) und Luftbälge (25)
auf ein entsprechendes Druckniveau von beispielsweise ca. 3 bar
ausgelegt sein. Die Druckluftanschlüsse (38) können
für die Einspeisung ein übliches Reifenventil
besitzen. Sie sind über geeignete Leitungen direkt mit
dem zugeordneten Luftbalg (25) verbunden.
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11 und 12 verdeutlichen
eine Variante der Achsanordnung (5), bei der der Achskörper (7)
zusätzlich einen Stabilisator (15) aufweist. Dieser ist
als schlanker Torsionsstab oder Drehstab ausgebildet, der sich durch
den Innenraum beider Innenrohrteile (17, 18) erstreckt
und an beiden Enden ein Anschlussteil (16) zur drehschlüssigen
Verbindung mit dem jeweiligen Innenrohrteil (17, 18)
aufweist. Das Anschlussteil (16) kann ein Formteil sein,
welches an die nicht rotationssymmetrische Innenkontur des ggf.
eingezogenen Endes der Innenrohrteile (17, 18)
angepasst ist und für eine formschlüssige Drehkraftübertragung
sorgt.
-
Die
Achsanordnung (5) kann außerdem die üblichen
Dämpfer aufweisen. Hierfür können an
den vorzugsweise geraden Radschwinghebeln (9) entsprechend
Ansätze zur Befestigung des beweglichen Dämpferendes
angeordnet sein.
-
Abwandlungen
der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind
in verschiedener Weise möglich. Der für eine Längslenkerachse
vorgesehene gerade Achskörper (7) kann eine andere Formgebung
haben und z. B. zur Bildung einer Schräglenkerachse pfeilförmig
abgewinkelt sein, wobei auch die Radschwinghebel entsprechend angepasst
sind. Ferner können mehr als zwei Luftfederelemente (24)
mit einer entsprechend angepassten Zahl von Außenrohrteilen
vorhanden sein.
-
In
den gezeigten Ausführungsformen ist die Luftfederanordnung
(6) als Mehrkreissystem ausgebildet, wobei die Luftfederelemente
(24) voneinander unabhängig sind und getrennte
Druckräume bzw. Luftbälge (25) haben.
Sie lassen sich dadurch eigenständig einstellen. Die Luftfederelemente
(24) können alternativ unter Bildung eines Einkreisluftfedersystems
mit ihren Druckräumen gekoppelt sein.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform sind die Luftversorgung
(37) und die Steuerung (40) gemeinsam an der Achsanordnung
(5) und insbesondere am Außenrohr (11)
befestigt. Sie können alternativ an anderer Stelle des
Fahrgestells (2) angeordnet sein. Ferner ist es möglich,
auch die andere Luftversorgung (38) nebst manueller Steuerung
(39) und Anzeige (42) an der Achsanordnung (5)
und z. B. an den Achsböcken (8) zu positionieren.
Die Achsböcke (8) können in ihrer Form
variieren und an unterschiedliche Arten und Größen
von Fahrgestellen (2) und Längsträgern
(4) angepasst sein. Die Achsbefestigungen (8)
können auch in anderer Weise ausgebildet sein. Sie können
ferner lösbar mit den bevorzugt durchgesteckten und formschlüssig angebundenen Außenrohrteilen
(19, 20) verbunden sein. Eine Befestigung kann
alternativ dauerhaft durch Schweißen, Kleben, Löten
oder dgl. erfolgen. Auch bei den achsfesten Trägern (26)
kann die Rohrdurchsteckung und die formschlüssige Verbindung
durch eine andere Verbindungstechnik, z. B. eine Schweißnaht oder
dgl. ersetzt werden. Entsprechendes gilt für die Verbindung
der beweglichen Träger (27) mit dem Innenrohr
(12) oder seinen Teilen (17, 18). In
der bevorzugten Ausführungsform enden die Einlageelemente (13)
vor den Konsolen (30) der Träger (27).
Sie können alternativ sich durch die Konsolen (30)
hindurcherstrecken. Für die Luftfederung (6) ist
in der vorbeschriebenen Weise eine manuelle Bedienung mit einer
Anzeige am Fahrzeug (1) möglich. Alternativ ist eine
Fernbedienung mit drahtloser Signalübertragung, z. B. per
Funk, Infrarot oder dgl., möglich. Die Anzeige und die
Steuerelemente können sich an einer ggf. mobilen Handbedieneinheit
befinden. Die Energieversorgung ist hierfür entsprechend
anzupassen.
-
Ferner
kann die Luftfederung (6) mit einem anderen kompressiblen
Fluid, insbesondere einem anderen Gas als Luft betrieben werden.
Der Begriff der Luftfederung (6), der Luftfederelemente
(24) und der Luftbälge (25) ist in diesem
Sinne entsprechen weit und allgemein zu verstehen.
-
- 1
- Fahrzeug,
Anhänger
- 2
- Fahrgestell
- 3
- Deichsel
- 4
- Längsträger
- 5
- Achsanordnung
- 6
- Luftfederung
- 7
- Achskörper
- 8
- Achsbefestigung,
Achsbock
- 9
- Radschwinghebel
- 10
- Nabe
- 11
- Achsrohr,
Außenrohr
- 12
- Achsrohr,
Innenrohr
- 13
- Einlageelement,
Federelement, Gummischnur
- 14
- Ausnehmung,
Nut
- 15
- Stabilisator,
Torsionsstab
- 16
- Anschlussteil,
Formkörper
- 17
- Innerohrteil
- 18
- Innerohrteil
- 19
- Außenrohrteil,
randseitig
- 20
- Außenrohrteil,
randseitig
- 21
- Außenrohrteil,
innenseitig
- 22
- Trennstelle
- 23
- Abstand
- 24
- Luftfederelement
- 25
- Luftbalg
- 26
- Träger
achsfest
- 27
- Träger
beweglich
- 28
- Tragarm
- 29
- Stützplatte
- 30
- Konsole
- 31
- Fixierung
- 32
- Anschlag
- 33
- Traggehäuse
- 34
- Gehäusewand
- 35
- Unterseite
- 36
- Öffnung,
Schlitz
- 37
- Luftversorgung,
Kompressor
- 38
- Luftversorgung,
Druckluftanschluss
- 39
- Steuerung
manuell, Steuerelement, Kugelhahn
- 40
- Steuerung
automatisch
- 41
- Messeinrichtung,
Sensor
- 42
- Anzeige
- 43
- Baueinheit
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6921098
B2 [0002]
- - DE 19733968 A1 [0003]
- - DE 4021096 A1 [0004]
- - US 3822908 A1 [0005]
- - DE 8619274 U1 [0006]
- - DE 3821569 C2 [0007]
- - DE 29822564 U1 [0008, 0033]