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Patent Searching and Data


Title:
MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/103008
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a motor vehicle comprising a chassis (1, 1') to which is connected, by means of guiding elements (3), a rigid axle (2) mobile relative to the chassis (1, 1') and bearing wheels (8), and comprising a drive train (13) elastically mounted on the chassis (1, 1'). In the inventive vehicle, a coupling element (19) is arranged between an axle component (2,3,6,7,9,10,11,12,17,18) mobile relative to the chassis (1, 1') in case of travel of at least one of the wheels (8) and the drive train (13). The invention can be used in motor vehicles, in particular utility vehicles.

Inventors:
BERGHUS JUERGEN (DE)
WERGULA THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/002556
Publication Date:
October 05, 2006
Filing Date:
March 21, 2006
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
BERGHUS JUERGEN (DE)
WERGULA THOMAS (DE)
International Classes:
B60G13/16; B60G9/00; B60G11/44; B60G21/055; B60K5/12
Domestic Patent References:
WO2006007975A12006-01-26
Foreign References:
US3395769A1968-08-06
DE4115314A11992-11-12
US3970162A1976-07-20
DE1405857A11970-06-25
DE1257598B1967-12-28
GB784816A1957-10-16
EP0352541A11990-01-31
FR2529838A11984-01-13
DE10311271A12004-09-23
DE10244361A12004-04-01
Other References:
"8SUSPENSION", REVUE TECHNIQUE DIESEL, ETAI, BOULOGNE BILLANCOURT, FR, vol. 35, no. 212, July 1998 (1998-07-01), pages 88 - 89, XP000768043, ISSN: 0037-2579
ERICH HOEPKE: ""Nutzfahrzeugtechnik" 2.Auflage", 2002, VIEWEG-VERLAG, pages: 82
Attorney, Agent or Firm:
Kolb, Georg (Intellectual Property Management IPM - C106, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug mit einem Rahmen (1,1") an dem über Führungselemente (3) eine gegenüber dem Rahmen (1,1") bewegliche, Räder (8) tragende Starrachse (2) angebunden ist und einem Antriebsaggregat (13), das an dem Rahmen (1,1") elastisch gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer gegenüber dem Rahmen (1,1") beweglichen Achskomponente (2,3,6,7,9,10,11,12,17,18) und dem Antriebsaggregat (13) ein Koppelelement (19) angeordnet ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (3) über Federlager (4,4") am Rahmen (1,1") angebundene Blattfedern (3a) umfassen.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (3) einen am Rahmen (1,1") angebundenen Führungslenker umfassen.
4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (3) eine Luftfeder umfassen.
5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüber dem Rahmen (1,1') bewegliche Achskomponente (2,3,6,7,9,10,11,12,17,18) die Starrachse (2) ist .
6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüber dem Rahmen (l,lv) bewegliche Achskomponente (2,3,6,7,9,10,11,12,17,18) ein mit der Starrachse verbundener Drehstabstabilisator (9) ist.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstabstabilisator (9) einen Hebel (17) aufweist, an dem das Koppelelement (19) angebunden ist.
8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (19) als Schwingungsdämpfer ausgeführt ist.
9. Kraftfahrzeug Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsdämpfer (19) eine unterschiedliche Zug und Druckstufe aufweist.
Description:
Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Buch „Nutzfahrzeugtechnik" von Erich Hoepke, Vieweg- Verlag , 2. Auflage von 2002, Seite 82 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Starrachse bekannt. Die Starrachse ist an Federelementen gegenüber dem Rahmen beweglich gelagert. Auf Seite 73 desselben Fachbuches ist ein Kraftfahrzeug mit am Rahmen angelenkten, gefederten Starrachsen gezeigt. Ein Antriebsaggregat ist zwischen Längsträgern des Rahmens angeordnet. Aus dem Stand der Technik ist hinreichend bekannt, das Antriebsaggregat über elastische Lager an Längs- und/oder Querträgern anzubinden.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die Schwingungen des Antriebsaggregates in den elastischen Lagern reduziert.

Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich durch ein Koppelement aus, das zwischen einer sich beim Einfedern wenigstens eines der Räder relativ zum Aufbau gegenüber dem Rahmen beweglichen Achskomponente und dem Antriebsaggregat angeordnet ist. Bevorzugt umfasst das Koppelelement eine Vorrichtung, die Kräfte überträgt, die aufgrund Festkörper-, Luft- oder hydraulischer Reibung entstehen, gleichzeitig ist das Koppelelement längenveränderlich. Das Koppelelement kann mehrere Einzelteile wie beispielsweise Gestänge, Gelenke oder Getriebe umfassen. Bei Einfedern der Räder übt das Koppelelement einer Auslenkung

des in elastischen Lagern gelagerten Antriebesaggregates entgegengesetzte Kraft aus, so dass eine durch Fahrbahnunebenheiten angeregte Schwingung des Antriebsaggregates in vorteilhafter Weise schnell wieder abklingt.

In Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Führungselemente am Rahmen über Federlager angebundene Blattfedern. Die Anbindung der Starrachse an Blattfedern ermöglicht eine gute Radführung bei einem gleichzeitig einfachen Aufbau.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Führungselemente einen am Rahmen angebundenen Führungslenker. Der Führungslenker kann beispielsweise als Längs- oder Querlenker ausgeführt sein. Die Trennung der Federungs- und Achsführungsfunktion ermöglicht in vorteilhafter Weise eine verbesserte, von der Feder unabhängige Achsführung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Führungselemente eine Luftfeder. Die Luftfeder ermöglicht in vorteilhafter Weise eine vom Beladungszustand unabhängig nahezu gleich bleibende Federungseigenschaft und eine konstante Eigenschwingzahl .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die sich gegenüber dem Rahmen bewegliche Achskomponente die Starrachse selbst. Die direkte Anbindung des Koppelelementes an der Starrachse ermöglicht einen einfachen Aufbau.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Achskomponente ein mit der Starrachse verbundener Drehstabstabilisator. Eine Anbindung des Koppelelementes am Drehstabstabilisator ermöglicht eine von der Starrachse entfernte Anordnung des Koppelelementes .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Drehstabstabilisator einen Hebel auf, an dem das Koppelelement angebunden ist. Neben der freien Positionierung des Hebels an einem quer

zur Fahrtrichtung 21 liegenden Drehstababschnitt ist in vorteilhafter Weise durch Veränderung der wirksamen Hebellänge die Größe der beim Radeinfedern auf das Antriebsaggregat wirkenden Kraftkomponente beeinflussbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Koppelelement als Schwingungsdämpfer ausgeführt. Der vorzugsweise mit Hydrau- liköl gefüllte Schwingungsdämpfer ermöglicht neben der Einleitung einer zur Schwingung des Antriebsaggregates gegenphasig verlaufenden Anregung auch das Bedampfen von Schwingungen. Damit werden auch nicht von der Fahrbahn angeregte Schwingungen des Antriebsaggregates bedämpft. Die Anpassung der Dämpfungskennlinie durch Veränderung von hydraulischen Drosseln ermöglicht eine wirkungsvolle Abstimmung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schwingungsdämpfer eine unterschiedliche Zug- und Druckstufe auf. Mit unterschiedlichen Zug- und Druckstufen des Schwingungsdämpfers können beim Aus- und Einfedern unterschiedlich hohe Kräfte auf das Antriebsaggregat ausgeübt werden. Damit kann für die Lastfälle des Ein- und Ausfederns eine unabhängige, jeweils optimierte Abstimmung erfolgen.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Darstellung einer Achsaufhängung mit einer Starrachse gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine schematisch dargestellte, modifizierten

Achsaufhängung in einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug aus Fig.l und

Fig. 3 eine Achsaufhängung aus Fig. 2 in einer weiteren Ansicht .

Gleichwirkende und gleiche Bauteile in den Figuren 1 bis 3 sind im Folgenden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In den Figuren 1-3 ist eine an einem Rahmen 1 angeordnete Starrachse 2 dargestellt. Die Figuren zeigen den Achsaufbau an einer Fahrzeugseite, dieser entspricht spiegelbildlich dem Achsaufbau auf der anderen, nicht gezeigten Fahrzeugseite. An dem dargestellten Ende und an dem anderen, nicht dargestellten Ende der Starrachse 2 ist jeweils ein Rad 8 gelagert.

Fig. 1 zeigt ein aus einzelnen Blattfedern 3a aufgebautes Blattfederpaket 3, das über Federlager 4,4" an dem Rahmen 1 angebunden ist. Eine Seite des Blattfederpaketes 3 weist einen Federbolzen auf, der gelenkig im Federlager 4 gelagert ist, die andere Seite des Blattfederpaketes 3 ist an einer einen Längenausgleich des Blattfederpaketes 3 ermöglichenden Schwinge 5 angebunden.

Zwischen dem Blattfederpaket 3 und einer Gegenplatte 7, die ü- ber Federbügel 6 mit dem Blattfederpaket 3 verbunden ist, ist die Starrachse 2 eingespannt.

Zur Dämpfung von Vertikal-, Wank- und Nickschwingungen eines mit dem Rahmen 1 verbundenen Aufbaus ist zwischen der Starrachse 2 und dem Rahmen 1 ein Stoßdämpfer 18 angeordnet.

Zur Reduzierung von Wankbewegungen ist an der Gegenplatte 7 o- der alternativ an der Starrachse 2 ein Schenkel 10 eines Drehstabstabilisators 9 angebunden, siehe auch Fig. 1 und Fig. 2. Auf der nicht gezeigten Fahrzeugseite ist in gleicher Weise ein Schenkel 10 angeordnet, beide Schenkel 10 sind durch einen quer zur Fahrtrichtung 21 angeordneten Drehstababschnitt 11 verbunden. Der Drehstababschnitt 11 ist in am Rahmen 1 gelenkig angebundenen Lenkern 12 gelagert. Bei seitlicher Neigung des Rah-

mens 1 bzw. eines mit dem Rahmen 1 verbundenen Aufbaus wird der Drehstababschnitt 11 tordiert, das dabei entstehende Reaktionsmoment wirkt der Wankbewegung entgegen. Bei gleichmäßigem Ein- federn beider an der Starrachse 2 angeordneten Rädern 8 findet keine Beeinflussung der Wankbewegung durch den Drehstabstabilisator 9 statt, beide Schenkel 10 und der Drehstababschnitt 11 werden um den gleichen Drehwinkel verdreht.

Gemäß Fig.2 umfasst der Rahmen 1 Querverstrebungen l s , an denen ein ein Getriebe 15 und eine Brennkraftmaschine 16 umfassendes Antriebsaggregat 13 in elastischen Lagern 14 angelagert ist, siehe auch Fig. 3. Elastische Lager 14 sind vorgesehen, um vom Antriebsaggregat 13 ausgehende Schwingungen vom mit dem Rahmen 1 verbundenen Aufbau 1 abzukoppeln.

Die in Fig.2 und Fig. 3 schematisiert dargestellte Achsaufhängung entspricht in Funktion und Aufbau weitgehend der Achsaufhängung aus Fig. 1. Im Unterschied zu der Ausführungsform in Fig. 1 weist der Drehstababschnitt 11 einen Hebel 17 auf. Ein an dem Hebel 17 angebundenes, als Schwingungsdämpfer ausgeführtes Koppelelement 19 verbindet den mit der Starrachse 2 wirkverbundenen Drehstababschnitt 11 mit dem Antriebsaggregat 13.

Sowohl beim Einfedern eines beidseitig der Starrachse 2 angeordneten Räder 8 als auch beim gleichzeitigen Einfedern beider Räder 8, wird der Drehstababschnitt 11 gegenüber dem Aufbau l,l v verdreht. Damit verdreht sich der mit dem Drehstababschnitt 11 verbundene Hebel 17, der über den Schwingungsdämpfer 19 eine Kraft auf das Antriebsaggregat 13 ausübt.

Der beim Überfahren eines Hindernisses in das Rad 8 eingeleitete Impuls überträgt sich zumindest teilweise auf den Rahmen 1, wodurch das Antriebsaggregat 13 zum Schwingen angeregt ist. Mittels des zwischen Antriebsaggregat 13 und dem Hebel 17 angeordneten Schwingungsdämpfers 19 ist eine gegenphasige Anregung zu einer der durch Fahrbahnanregungen ausgelösten Schwingung des Antriebsaggregates 13 ausübbar.

Beim Überfahren langwelliger Unebenheit federn die Räder 8 gegenüber dem Rahmen 1 ein. Die Unebenheit ist jedoch nicht vollständig durch das Einfedern eines oder beider Räder 8 kompensierbar, so dass sich auch der Rahmen 1 zumindest bei niederfrequenten Anregungen anteilig mit anhebt.

In einer Ausführungsform ohne den Schwingungsdämpfer 19 folgt das Antriebsaggregat 13 aufgrund der großen Masseträgheit nicht unmittelbar der Bewegung des Rahmens 1, so dass die elastischen Lager 14 einfedern und das Antriebsaggregat 13 zum Schwingen angeregt wird. Diese als Stuckern bezeichneten Schwingungen des Antriebsaggregates 13 übertragen sich auf Fahrzeuginsassen, wodurch der Fahrkomfort deutlich vermindert ist.

Erfindungsgemäß verhindert der zwischen Drehstabilisator 9 und Antriebesaggregat 13 angebundene Schwingungsdämpfer 19 dieses Stuckern. Beim Einfedern des Rades 8 überträgt der Schwingungsdämpfer 19 eine Kraft auf das Antriebsaggregat 13, der dem oben beschriebenen Einfedern des elastischen Lagers 14 entgegenwirkt. Der Schwingungsdämpfer 19 erzeugt eine zu dem Stuckern gegenphasig verlaufende Schwingung.

Durch Veränderung der Dämpferkennlinie ist die Größe der Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers 19 beeinflussbar. Eine weitergehende Abstimmung kann durch unterschiedliche Zug- und Druckstufen des Schwingungsdämpfers 19 erfolgen. Weiterhin ist die Größe der Dämpfkraft durch Veränderung des beim Überfahren eines Hindernisses sich einstellenden Dämpferhubes beeinflussbar. Dies kann durch Veränderung der Länge des Hebels 17 erfolgen. Weiter hat selbstverständlich auch die Lage des Hebels 17 Ein- fluss auf die Amplitude, je näher dieser an einem der Räder 8 angebunden ist, desto größer sind die Auslenkungen.

Sofern bezüglich Bauraum durchführbar, kann selbstverständlich der Schwingungsdämpfer 19 beispielsweise auch an der Starrachse 2 selbst oder an der Gegenplatte 7 " angebunden sein.

Durch die geometrische Lage des Schwingungsdämpfers 19 ist die Richtung der auf das Antriebsaggregat 13 wirkenden Kraft oder des Impulses bestimmbar. Beispielsweise ist in Fig. 3 der Schwingungsdämpfer 19 geringfügig in Fahrtrichtung 21 geneigt, so dass beim Einfedern des Rades 8 eine Kraft in Längsrichtung 21 auf das Antriebsaggregat 13 wirkt, so dass beispielsweise auch Längsschwingungen unterdrückt werden können. In Fig. 2 ist der Schwingungsdämpfer 19 zur Fahrzeugmitte 20 hin geneigt, so dass bei einseitigem Radeinfeder eine Kraft quer zur Fahrtrichtung 21 auf das Antriebsaggregat 13 wirkt. Die aktive Beruhigung von Schwingungen des Antriebsaggregats 13 ist demgemäß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in allen Raumrichtungen durchführbar.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die elastischen Lager 14 komfortsteigernd weicher und akustisch optimiert ausgelegt sein, ohne gleichzeitig den Nachteil des Stuckerns in Kauf nehmen zu müssen. Der Einsatz eines Schwingungsdämpfers 19 als Koppelelement zwischen Drehstabilisator 9 und Antriebsaggregat 13 macht darüber hinaus eine Einsparung von hydraulisch gedämpften Lagern 14 möglich.

Aufgrund des einfachen mechanischen Aufbaus ist die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung bzw. zur Reduzierung des Stuckerns auch als Nachrüstlösung einsetzbar.

Bezugszeichenliste

Rahmen

Querverstrebung des Rahmens

Starrachse

Blattfederpaket

Federlager S Federlager

Schwinge

Federbügel

Gegenplatte

Rad

Drehstabilisator 0 Schenkel 1 Drehstababschnitt

Lenker 3 Antriebsaggregat 4 Elastisches Lager 5 Getriebe 6 Brennkraftmaschine 7 Hebel 8 Stoßdämpfer 9 Koppelelement, Schwingungsdämpfer 0 Fahrzeugmitte 1 Fahrtrichtung