DE10250344B4

DE10250344B4 - Schräglenker-Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10250344B4
Application number: DE10250344.3A
Authority: DE
Inventors: Andrzej Gurwin; Werner Stiller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2022-10-30
Also published as: FR2846279A1; FR2846279B1; DE10250344A1

Abstract

Schräglenker-Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge mit Ladefläche, umfassend: als Schräglenker ausgebildete Radführungsglieder (11, 12), die jeweils an einem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau um eine horizontale Achse (A) schwenkbar gelagert sind, eine Feder (13, 14) je Radführungsglied (11, 12), die dieses gegen den Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau abstützt, und einen Dämpfer (15, 16) je Radführungsglied (11, 12), der separat von der Feder (13, 14) angeordnet ist, wobei die Dämpfer (15, 16) jeweils mit einem Ende unterhalb und in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte radseitig angelenkt und mit einem weiteren Ende an dem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau karosserieseitig angelenkt sind, der karosserieseitige Anlenkpunkt oberhalb des radseitigen Anlenkpunkts liegt und die Dämpfer (15, 16) in Fahrzeugquerrichtung schräg oder quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer (15, 16) vollständig hinter der Radmitte angeordnet sind, der karosserieseitige Anlenkpunkt unterhalb der Ladefläche liegt, und der Neigungswinkel der Dämpfer (15, 16) in Fahrzeugquerrichtung gegenüber der Horizontalen kleiner als 40 Grad ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schräglenker-Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge mit Ladefläche nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine Hinterradachse für ein leichtes Nutzfahrzeug, nämlich einen VW-Transporter, ist aus Reimpell, Jörnsen: Fahrwerktechnik-Grundlagen, Vogel-Verlag, Würzburg, 3. Aufl. bekannt. Durch kurze, tonnenförmige Schraubenfedern und die Befestigung von nach vorn geneigten Stoßdämpfern unter dem Laderaumboden ergibt sich eine breite, tiefliegende Ladefläche zwischen den Radhäusern des Fahrzeugaufbaus. Die Dämpfer sind dabei jeweils vor der Radmitte angeordnet und erstrecken sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung in unmittelbarer Umgebung der Radhäuser. Dies ist für die Ladeflächenbreite nicht optimal. Zudem wirken die karosserieseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer als Geräuschquellen.
Eine Schräglenker-Hinterradachse der eingangs genannten Art, welche sich allerdings auf einen Personenkraftwagen bezieht, ist aus DE 42 05 593 A1 bekannt. Bei dieser verlaufen die Dämpfer ähnlich der vorgenannten Achse überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung seitlich am Kraftstofftank vorbei bis in den Bereich der Rücksitze. Die Dämpfer sind dementsprechend in Fahrzeugquerrichtung sehr steil angestellt.
Eine weitere Hinterradachse ist aus DE 31 08 482 A1 bekannt, welche sich auf ein Kombifahrzeug bezieht. Bei dieser verlaufen die Dämpfer überwiegend in Fahrzeugquerrichtung, sind jedoch zur Ermöglichung einer großen Laderaumbreite ebenfalls sehr steil angestellt.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hinterradachse für ein leichtes Nutzfahrzeug zu schaffen, die in Bezug auf Bodenfreiheit, Ladeflächenbreite und Ladefläche-Bodenhöhe günstige Abmessungen aufweist und einen hohen Fahrkomfort, insbesondere ein gutes Federungsverhalten besitzt.
Diese Aufgabe wird durch eine Schräglenker-Hinterradachse für ein leichtes Nutzfahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Auf diese Weise lässt sich bei guten Fahreigenschaften eine räumlich sehr kompakte Hinterradachse erhalten, die sich durch eine große Bodenfreiheit auszeichnet.
Die erfindungsgemäße Hinterradachse ermöglicht durch die neue Anordnung der Dämpfer eine Verbesserung der Abstützung am Fahrzeug im Hinblick auf die Übertragung von Schwingungen.
Zudem bleibt aufgrund der Anordnung der radseitigen Anlenkpunkte hinter der Radmitte ausreichend Platz für einen optionalen Hinterradantrieb.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Dämpfer vollständig hinter einer Antriebswelle für einen etwaigen Hinterradantrieb angeordnet. Die radseitigen Anlenkpunkte können so verhältnismäßig tief angeordnet werden, wodurch sich die Raumökonomie weiter verbessern lässt.
In diesem Zusammenhang ist es außerdem besonders günstig, die radseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer in das jeweils zugehörige Fahrzeugrad zu legen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist je Fahrzeughinterrad ein Radträger vorgesehen. Dieser Radträger ist an dem zugehörigen Radführungsglied befestigt und weist eine Konsole zur Aufnahme eines Augengelenks für die radseitige Dämpferanbindung auf. Über die Konsole ist es möglich, die radseitige Anbindung vollständig im entsprechenden Fahrzeugrad zu platzieren. Ein dazu vorgesehenes Lager oder Augengelenk liegt insgesamt innerhalb des Fahrzeugrades. Der zugehörige Dämpfer verläuft so für die Bodenfreiheit günstig eng am Rad und Radführungsglied.
Durch Anordnung der karosserieseitigen Anlenkpunkte in Vertikalrichtung zwischen der Radmitte und der oberen Felgeninnenhöhe des Rades kann ein besonders flacher Aufbau erzielt werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Fahrschemel vorgesehen, über welchen die Hinterachse am Fahrzeugaufbau befestigt wird. An diesem Fahrschemel werden die Radführungsglieder angelenkt. Der Fahrschemel kann mit den Komponenten der Hinterachse zu einer Untereinheit vormontiert werden, die dann als Ganzes an den Fahrzeugaufbau angeschlossen wird.
Dabei ist es insbesondere auch möglich, die karosserieseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer unmittelbar an dem Fahrschemel vorzusehen, wodurch die Schwingungsisolation gegenüber dem Fahrzeugaufbau weiter verbessert wird, da gewissermaßen eine Abkopplung über den Fahrschemel erfolgt.
Hierfür können an dem Fahrschemel vorzugsweise zwei sich vertikal nach oben erstreckende Konsolen vorgesehen werden, an deren oberen Enden die Dämpfer angelenkt sind.
Prinzipiell können die Radführungsglieder zu einer Verbund- oder Koppellenkerachse zusammengefasst sein. Bei Verwendung von zwei separaten Schräglenkern wird zwischen diesen vorzugsweise ein Stabilisator vorgesehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist dieser Stabilisator U-förmige Bügel auf und ist mit diesen Bügeln jeweils zwischen den beiden Anlenkpunkten eines Radführungsgliedes am Fahrschemel bzw. am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert. Die Enden der Stabilisatorstange sind hingegen an den Radführungsgliedern angekoppelt. Der Stabilisator kann in die Fahrschemel-Einheit integriert und dementsprechend mit ihren Komponenten vormontiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 ein Ausführungsbeispiel für eine flachbauende Schräglenker-Hinterradachse eines leichten Nutzfahrzeugs nach der Erfindung,
2 eine weitere Ansicht der Hinterradachse aus 1 und in
3 eine Detailansicht des Ausführungsbeispiels von hinten mit einem angeschlossenen Fahrzeugrad im Bereich um dieses Fahrzeugrad.
Das Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3 zeigt eine flachbauende Hinterradachse 1 für ein leichtes Nutzfahrzeug mit einer Ladefläche. Die Hinterradachse 1 befindet sich dabei unterhalb der Ladefläche. Unter einer Ladefläche wird hier nicht nur eine Fläche für ein Transportgut verstanden, sondern jeder ebene Fahrzeugboden, der, wie beispielsweise bei Kleinbussen üblich, mit einer Bestuhlung versehen sein kann.
Wie insbesondere die 1 und 2 zeigen, ist im Zusammenhang mit der Hinterradachse 1 ein Fahrschemel 2 vorgesehen, der in der Art eines Leiterrahmens ausgebildet ist und über vier Befestigungsabschnitte 3, 4, 5 und 6 am Unterboden eines nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbaus befestigt wird. Der Fahrschemel 2 besteht aus einem in Fahrtrichtung vornliegenden, langen Querträger 7, einem in Fahrtrichtung hintenliegenden, kürzeren Querträger 8 sowie zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern 9 und 10, welche die Querträger 7 und 8 miteinander verbinden. Sämtliche Träger 7, 8, 9 und 10 sind als Blechformteile ausgebildet und miteinander verschweißt.
Die Hinterradachse 1 umfasst zwei sich im wesentlichen in einer Horizontalebene erstreckende Radführungsglieder 11 und 12, die hier als Schräglenker ausgebildet sind und um eine im wesentlichen horizontale Achse A schwenken. Die Schräglenker besitzen in einer Ansicht von oben jeweils in etwa die Form eines Y und sind mit je zwei Schenkeln an dem Fahrschemel 2 angelenkt. Dabei ist für die Schräglenker ein verhältnismäßig kleiner Pfeilungswinkel im Bereich von etwa 5 bis 20 Grad vorgesehen. Die außenseitigen Schenkel des Y sind jeweils an dem langen Querträger 7 angelenkt, wohingegen die innenseitigen Schenkel des Y an dem benachbarten Längsträger 9 bzw. 10 angreifen. An ihren hinteren Enden weisen die Schräglenker jeweils einen Radträger auf.
Im Vereinigungsbereich der Schenkel der Radführungsglieder 11 und 12 ist jeweils eine Feder 13 bzw. 14 angeordnet, welche das jeweilige Radführungsglied 11 bzw. 12 gegen den Fahrzeugaufbau abstützt. Im vorliegenden Fall sind hierfür Zylinderschraubenfedern herkömmlicher Bauart vorgesehen. Jedoch sind auch andere Typen von Federn einsetzbar. Die Federn 13 und 14 sitzen an den Außenseiten der Längsträger 9 und 10.
Weiterhin umfasst die Radaufhängung für jedes Radführungsglied 11 und 12 einen Dämpfer 15 bzw. 16 in Form eines hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfers. Diese Dämpfer 15 und 16 sind in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung hinter den Federn 13 und 14 und separat von diesen angeordnet. Jeder der Dämpfer 15 und 16 ist mit einem Ende unterhalb und in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte an einem Radträger und mit einem anderen Ende karosserieseitig unterhalb der Ladefläche an dem Fahrschemel 2 angelenkt.
Wie insbesondere den 1 und 2 entnommen werden kann, weist der Fahrschemel 2 bzw. dessen kurzer Querträger 8 zwei sich im wesentlichen in Vertikalrichtung erstreckende Konsolen 17 und 18 auf. Diese Konsolen 17 und 18 befinden sich an den in Fahrzeugquerrichtung liegenden Enden des kurzen Querträgers 8 neben den Befestigungsabschnitten 5 und 6 ohne selbst gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt zu sein. Sie nehmen jeweils ein Augengelenk 19 bzw. 20 eines Dämpfers 15 bzw. 16 auf. Die Schwenkachse B dieser Augengelenke 19 bzw. 20 verläuft im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung. Zweck der Konsolen 17 und 18 ist es, die Übertragung von Schwingungen auf den Fahrzeugaufbau zu vermindern.
Von den Konsolen 17 bzw. 18 erstreckt sich der jeweilige Dämpfer 15 bzw. 16 nach außen und unten zu einer an dem jeweiligen Radträger vorgesehenen radseitigen Konsole 21 bzw. 22. Diese radseitigen Konsolen 21 und 22 liegen innerhalb der Fahrzeugräder 23 bzw. 24.
Die Ankopplung des jeweiligen Dämpfers 15 bzw. 16 erfolgt auch hier über ein Augengelenk 25 bzw. 26, dessen Schwenkachse C im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Diese Augengelenke 25 bzw. 26 sind vollständig in dem jeweiligen Fahrzeugrad 23 bzw. 24 aufgenommen, so dass sich der zugehörige Dämpfer 15 bzw. 16 eng an das Fahrzeugrad bzw. eng an ein Radführungsglied 11 bzw. 12 anschmiegt, ohne jedoch deren Bewegungsfreiheit zu beschränken. Auf diese Weise wird eine große Bodenfreiheit erhalten.
Entsprechend verlaufen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Dämpfer 15 und 16 im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung, wobei diese vollständig hinter der Radmitte bleiben und einen Hinterradantrieb nicht beeinträchtigen. Dieser ist in den Figuren durch die Antriebswellen 30 angedeutet.
Es ist jedoch auch möglich, die Dämpfer 15 und 16 etwas schräg zur Fahrzeuglängsrichtung anzuordnen, wobei dann zur Vermeidung von Verzwängungen die Schwenkachsen B und C der Augengelenke 19 bzw. 20 und 21 bzw. 22 an dem Fahrschemel 2 und dem Radträger in ihrer Ausrichtung angepasst werden, so dass diese im wesentlichen quer zu der Achse des jeweiligen Dämpfers verlaufen.
Die Dämpfer 15 und 16 greifen jedoch stets sehr weit unten an den Radträgern an und sind verhältnismäßig stark geneigt, wodurch der radseitige Anlenkpunkt gut in dem jeweiligen Fahrzeugrad verschwinden kann. Ihr Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen beträgt in Fahrzeugquerrichtung weniger als 40 Grad. In Bezug auf die Vertikalrichtung liegt der karosserieseitige Anlenkpunkt zwischen der Radmitte und der oberen Felgeninnenhöhe des zugehörigen Rades 23 bzw. 24.
Weiterhin umfasst die Hinterradachse 1 einen Stabilisator 27, der die beiden Radführungsglieder 11 und 12 miteinander verbindet. An dem Stabilisator 27 sind zwei U-förmige Bügel 28 und 29 ausgebildet. Diese Bügel 28 und 29 sind an der Rückseite des langen Querträgers 7 des Fahrschemels 2 schwenkbar gelagert. Die Lagerstellen 31 bzw. 32 liegen dabei jeweils zwischen den beiden Anlenkpunkten eines Radführungsgliedes 11 bzw. 12. Die Enden 33 bzw. 34 des Stabilisators 27 sind an Schräglenkern 11 bzw. 12 im Bereich des Y angekoppelt.
Wie insbesondere 3 zeigt, wird durch die vollständige Anordnung des unteren Dämpfer-Augengelenks 25 bzw. 26 innerhalb des Rades 23 bzw. 24 die Bodenfreiheit h₁ lediglich durch die Schräglenker 11 bzw. 12 und den Stabilisator 27, jedoch nicht mehr durch die Dämpfer 15 bzw. 16 begrenzt.
Vorstehend wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einem Fahrschemel 2 beispielhaft erläutert. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist es jedoch auch möglich, die Dämpfer 15 und 16 unmittelbar am Fahrzeugaufbau anzulenken. Weiterhin ist es möglich, den Fahrschemel 2 vollständig wegzulassen und sämtliche Komponenten der Hinterradachse 1 unmittelbar am Fahrzeugaufbau anzukoppeln.
Die oben erläuterte Hinterradachse zeichnet sich durch eine große Bodenfreiheit h₁, Ladeflächenbreite b und niedrige Ladefläche-Bodenhöhe h₂ aus. Sie ermöglicht überdies einen hohen Fahrkomfort mit gutem Federungsverhalten und verringerter Schwingungsübertragung in Richtung des Fahrers und anderer Fahrzeuginsassen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr umfasst sie alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
Bezugszeichenliste

1: Hinterradachse
2: Fahrschemel
3: Befestigungsabschnitt
4: Befestigungsabschnitt
5: Befestigungsabschnitt
6: Befestigungsabschnitt
7: langer Querträger
8: kurzer Querträger
9: Längsträger
10: Längsträger
11: Radführungsglied/Schräglenker
12: Radführungsglied/Schräglenker
13: Feder
14: Feder
15: Dämpfer
16: Dämpfer
17: Konsole am Fahrschemel 2
18: Konsole am Fahrschemel 2
19: Augengelenk
20: Augengelenk
21: radseitige Konsole
22: radseitige Konsole
23: Fahrzeugrad
24: Fahrzeugrad
25: Augengelenk
26: Augengelenk
27: Stabilisator
28: U-förmiger Bügel des Stabilisators 27
29: U-förmiger Bügel des Stabilisators 27
30: Antriebswelle
31: Stabilisatorlagerstelle
32: Stabilisatorlagerstelle
33: Stabilisatorende
34: Stabilisatorende
A: Schwenkachse des Radführungsglieds 11 bzw. 12
B: Schwenkachse des Augengelenks 19 bzw. 20
C: Schwenkachse des Augengelenks 25 bzw. 26
b: Ladeflächenbreite
h₁: Bodenfreiheit
h₂: Ladefläche-Bodenhöhe

Claims

Schräglenker-Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge mit Ladefläche, umfassend: als Schräglenker ausgebildete Radführungsglieder (11, 12), die jeweils an einem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau um eine horizontale Achse (A) schwenkbar gelagert sind, eine Feder (13, 14) je Radführungsglied (11, 12), die dieses gegen den Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau abstützt, und einen Dämpfer (15, 16) je Radführungsglied (11, 12), der separat von der Feder (13, 14) angeordnet ist, wobei die Dämpfer (15, 16) jeweils mit einem Ende unterhalb und in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte radseitig angelenkt und mit einem weiteren Ende an dem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau karosserieseitig angelenkt sind, der karosserieseitige Anlenkpunkt oberhalb des radseitigen Anlenkpunkts liegt und die Dämpfer (15, 16) in Fahrzeugquerrichtung schräg oder quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer (15, 16) vollständig hinter der Radmitte angeordnet sind, der karosserieseitige Anlenkpunkt unterhalb der Ladefläche liegt, und der Neigungswinkel der Dämpfer (15, 16) in Fahrzeugquerrichtung gegenüber der Horizontalen kleiner als 40 Grad ist.
Schräglenker-Hinterradachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer (15, 16) hinter jeweils einer Antriebswelle (30) für einen etwaigen Hinterradantrieb verlaufen.
Schräglenker-Hinterradachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer (15, 16) innerhalb des zugehörigen Fahrzeugrades (23, 24) liegen.
Schräglenker-Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass je Fahrzeugrad (23, 24) ein Radträger vorgesehen ist, der an dem jeweiligen Radführungsglied (11, 12) befestigt ist und eine Konsole (21, 22) zur Aufnahme eines Augengelenks (25, 26) für die radseitige Dämpferanbindung aufweist.
Schräglenker-Hinterradachse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Augengelenke (25, 26) für die radseitige Dämpferanbindung vollständig in dem jeweiligen Fahrzeugrad (23, 24) aufgenommen sind.
Schräglenker-Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radführungsglieder (11, 12) an einem Fahrschemel (2) angelenkt sind.
Schräglenker-Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stabilisator (27) vorgesehen ist, der mit U-förmigen Bügeln (28, 29) jeweils zwischen den beiden Anlenkpunkten der Radführungsglieder (11, 12) am Fahrschemel (2) oder am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert ist und mit seinen Enden an den Radführungsgliedern (11, 12) angekoppelt ist, um diese miteinander zu verbinden.
Schräglenker-Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Fahrzeugaufbaus ein Fahrschemel (2) vorgesehen ist, an dem die Radführungsglieder (11, 12) und die Dämpfer (15, 16) angelenkt sind, wobei die Dämpfer (15, 16) die Radführungsglieder (11, 12) gegen den Fahrschemel (2) abstützen.
Schräglenker-Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Fahrschemel (2) zwei sich vertikal nach oben erstreckende Konsolen (17, 18) vorgesehen sind und die Dämpfer (15, 16) jeweils an den oberen Enden der Konsolen (17, 18) angekoppelt sind.
Schräglenker-Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der karosserieseitige Anlenkpunkt in Vertikalrichtung zwischen der Radmitte und der Felgeninnenhöhe des Rades liegt.
Schräglenker-Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitigen Augengelenke (25, 26) der Dämpfer (15, 16) vollständig innerhalb der Fahrzeugräder (23, 24) angeordnet sind.