DE3048754C2

DE3048754C2 - Achsträger für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3048754C2
Application number: DE3048754A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7302 Ostfildern Flemming; Manfred Von Der Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Ohe; Dirk 7056 Weinstadt Siebelt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1988-07-07
Also published as: JPS6137152B2; SE453065B; DE3048754A1; US4453740A; JPS57130867A; ES270932Y; SE8107716L; GB2089744A; GB2089744B; ES270932U

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aciisträger für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Seitenteil len und zwei diese verbindenden Quergliedern, die mit den Seitenteilen in bezug auf Momente Um deren Längsachse ecksteif Verbunden sind, bei dem die Seitenteile als torsions^ Und biegesteife Hohiprofile ausgebildet sind, die im Bereich ihrer Enden mit Aufnahmen für elastische Stützelemente versehen sind, über die der Achsträger gegenüber dem Aufbau des Fahrzeuges abstützbar ist, und bei dem den Seitenteilen Anschlüsse für Radführungsglieder zugeordnet sind.

Der vorgeschilderte, bekannte Achsträger (Reimpell, Fahrwerktechnik I, Ausgabe 1970, Seite 116) ist ebenso wie andere bekannte Achsträger aus venvindungssteifen Hohlprofilen zusammengesetzt. Hierdurcn ergibt

ίο sich eine in sich steife Konstruktion, mit der Folge, daß bei einseitiger, vertikaler und/oder horizontaler Anregung, z. B. durch Straßenunebenheiten, die andere Achshälfte ebenso wie etwa auf dem Achsträger abgestützte sonstige Teile, z. B. das Hinterachsgehäuse oder der Motor mit angeregt werden. Die Folge sind unerwünschte Schwingungen. Darüber hinaus können sich dadurch auch unerwünschte Beeinflussungen im Fahrverhalten ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Achsträger der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß dessen an sich gegebene Vorteile, wie z. B. eine Erhöhung des Fahrkomforts durch verbesserte Schwingungsdämpfung, größere konstruktive Freizügigkeit in der Wahl der Lage der Anlenkpunkte für die Radführungsglieder sowie Vereinfachungen in der Achsmontage erhalten bleiben, und zwar bei weitgehender Vermeidung einer wechselseitigen Beeinflussung der beiden Achshälften. Gleichzeitig soll der Achsträger auch gewichtsmäßig leicht und konstruktiv einfach sein.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß allein den Seitenteilen die Anschlüsse für die Radführungsglieder zugeordnet sind und daß die Querglieder durch offene, bezüglich ihrer Längsachse torsionsweiche und quer zu ihrer Längsachse in Höhenrichtung biegesteile Profile gebildet sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Diese Ausgestaltung des Achsträgers macht es möglich, daß die Seitenteile bei eins, i'igen Längsstößen auf die Radführungsglieder in Längsrichtung gegeneinander ausweichen, ohne daß etwa auf den Quergliedern abgestützte Aggregate oder das ,indcre Seitenteil wesentlich beeinflußt wird. Hieraus folgt, daß auch die jeweils zu bewegende Masse kleiner ist. wodurch die Längsfederung der Achse erleichtert wird. Entsprechendes gilt bei vertikalen Stoßen, da die Seitenteile gegeneinander verschränkt werden können, und bei solchen Verschränkungen die üblicherweise im längsmittleren Bereich der Querglieder abgestützten Aggregate kaum beeinflußt werden, da sie bei solchen Verschränkungen im Bereich der neutralen Zone liegen. E, ergibt sich durrh die erfindungsgemälJe Konstruk tion somit nicht nur eine Verbesserung des f .ihrverhallen·* infolge der Vermeidung einer wechselseitigen Beeinflussung, sondern zugleich auch eine Verbesserung des Fahrkomforts und eine Verminderung von uner wünschten Schwingungseffekten, die durch achsseitigc Anregungen entstehen.

Durch die für die Quergliedcr verwendeten Profilfor-

6Q men, die hier als Beispiele gewählt sind, sind die Querglieder in bezug auf Kräfte lotrecht zu ihrer Längsachse sehr biegesteif, horizontal zu ihrer Läng' sachse bevorzugt aber etwas biegäweicher und insbesondere um ihre Längsachse torsionsweich. Hierdurch sind Verschränkungen der in siöh biege- und töfsionssteifen Seitenteile gegeneinander möglich. Solche Verschränkungen bleiben bezogen auf Aggregate' anierikungen mittig an den Quergliedern praktisch ohne

Einfluß. Auch bei einem leichten Längsversalz der Seitenteile gegeneinander ergeben sich keine wesentlichen Beeinflussungen auf die längsmittig an den Quergliedern angebrachten Aggregate. Damit läßt sich eine wechselseitige Beeinflussung der Radführungen der beiden Achsseiten im wesentlichen ausschalten, ohne daß dadurch irgendwelche Nachteile im Hinblick auf die Abstützung der Aggregate am Fahrschemel auftreten würden. Vielmehr ist gleichzeitig durch die Tordierbarkeit ^A\jr Querglieder bei gleichzeitiger Biegesteifigkeit in Hochrichtung gewährleistet, daß über die Radführungen und/oder über die Aggregate eingeleitete Kräfte und Schwingungsanregungen keine unerwünschten Folgewirkungen haben.

Ein Ausführungsbeispiel aer Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher dargestellt Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Ansicht eines Achsträgers in einer Ausgestaltung als Hinlerachs-Achsträger,

Fig. 2 bis 4 Schnitte gemäß Linien ΙΙ-Π, III-III und IV-IV in Fig. I.und

Γ i g. 5 in schematisierter Darstellung die Anlenkung eines Hinterachsgetriebes an den Querglied.m des Achsträgers.

Ein in den Figuren dargestellter Achsträger ist insgesamt mit 1 bezeichnet und besteht aus zwei Seitenteilen 2 und 3 und zwei diese verbindenden Quergliedern 4 bzw. 5. Die Seitenteile 2 und 3 sind einander gegenüberliegenden Seiten eines hier nicht dargestellten Fahrzeuges zugeordnet und erstrecken sich jeweils längs dessen Seiten. Die Querglieder 4 und 5 verlaufen in Querrichtung des Fahrzeuges.

Die Seitenteile 2 und 3 sind als in sich geschlossene Hohlprofile ausgebildet und hierfür, was hier nicht weiter dargestellt ist. aus zwei schalenförmigen Blechteilen zusammengeset/t, insbesondere zusammengeschweißt. Jedes der Seitenteile 2 bzw. 3 ist im Bereich seiner Enden, die entsprechend der geschilderten Anordnung im Fahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander liegen, mit Aufnahmen 6 bzw. 7 für hier nicht dargesteLe. an sich bekannte elastische Stützelemente versehen, über die der Anschluß des Achsträgers an den Fahrzeugaufbau erfolgt.

An den Seitenteilen 2 und 3 sind Anschlüsse für Radführungsglieder vorgesehen, wobei den Seitenteilen 2 und 3 sämtliche Anschlüsse zugeordnet sind. In entsprechender Weise sind bei dem Ausführungsbeispiel, das einen Achsträger für Radführungen zeigt, die durch fünf Einzellenker gebildet sind, jedem der Seitenteile 2 und 3 fünf Anschlüsse 8 bis 12 zugeordnet. Jeder dieser Anschlüsse 8 bis 12 besieht aus zwei am Seitenteil 2 bzw. 3 angeschweißten Laschen, an denen in üblicher Weise die elastischen Lager befestigt sind, über die die Radführungsglieder mit den Anschlüssen verbunden sind. Bezüglich des dargestellten Ausführungsbeispielcs ist dabei bemerkenswert, daß die Anschlüsse 8, 9 und 10 bzw. 11 und 12 jeweils den Endbereichen der Seitenteile 2 bzw. 3 zugeordnet sind, so daß für die Seitenteile 2 und 3 günstige Belastungsverhälmisse gegeben sind.

Von den Quergliedern 4 und 5 ist das in bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung rückwärtige Querglicd 5 durch ein offenes, Unförmiges Profil mit aufrechtem Steg 13 und liegenden Schenkeln 14 und 15 gebildet, wobei die Schenkel 14 und 15 in Fahrtrichtung F des hier nicht dargestellten Fahrzeuges nach vorne ragen. Der Artschluß des Quergliedes 5 an den Seitenteilen 2 und 3 erfolgt an deren einander zugewandten Längsseiten (Längsseite 16 des Seiienieiles 3) sowie an den Unterseiten. Für das Qucrglied 5 ist dabei zugleich eine Lage gewählt, daß dieses in den Bereich, in dem es die Seitenteile 2 und 3 untergreift, eine der Laschen des Anschlusses 12 bilden kann. In diesem das Seitenteil 2 bzw. 3 untergreifenden Bereich ist hierfür die U-förmige Grundquerschnittsform des Quergliedes 5 mit einem nach unten ausragenden Vorsprung versehen.

Das Querglied 4 liegt in bezug auf die Fahrtrichtung F

to vor dem Querglied 5 und übergreift im Gegensatz zu letzterem die Seitenteile 2 und 3 oberseitig, so daß sich eine Verbindung zwischen dem Querglied 4 und den Seitenteilen 2 und 3 längs deren einander zugewandten Längsseiten (Längsseite 16 des Seitenteiles 3) und deren Oberseiten 17 ergibt.

Dadurch, daß die Querglieder 4 und 5 jeweils mit zwei Seiten 16 bzw. 17 der Seitenteile verschweißt sind, ergibt sich eine ecksteife Verbindung der Seitenteile 2 und 3 mit den Quergliedern 4 und 5 in bezug auf

2ü Momente um die in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsachsen der Seitenteile 2 und ?

Auch das Querglied 4 ist so angeordnet, daß es im Übergriffsbereich über das Seilenteil 2 dzw. 3 eine Lasche eines Anschlusses, hier des Anschlusses 10.

bildet. Obwohl die Lasche durch das auslaufende E.ide des Querpliedes gebildet ist, ist sie als dem Seitenteil 2 bzw. 3 zugeordnet anzusehen, da insoweit eine absolut starre Verbindung besteht und eine anderweitige Beeinflussung des Quergliedes 4 bzw. 5 dadurch, daß

in sein Ende gleichzeitig als Lasche eine* Anschlusses dient, nicht gegeben ist.

Das Querglied 4 weist, wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, im Querschnitt Z-förmige Grundform auf. und es ist mit einem aufrechten Steg 18 und liegenden

r> Schenkeln 19 und 20 versehen, von denen sich der Schenkel 19 bezogen auf die Fahrrichtung nach hinten und der Schenkel 20 im Bezug auf die Fahrtrichtung nach vorne erstreckt. Auch dieses Profil ist. wie dds U-förmige Profil für das Querglied 5 in vertikaler Richtung biegesteif, bezogen auf die Längsachse des Quergliedes dagegen torsionsweich. Darüber hinaus ist die Bi gesteifigkeit in Höhenrichtung, also in bezug auf vertikale Kräfte auch größer als in bezug auf horizontale Kräfte. Die Tragfähigkeit der Profile ist dabei in bezug auf vertikale Kräfte noch uadurch besonders gunstig, daß eine bezüglich dieser Beanspruchungsart ecksteife Verbindung zu den Seitenteilen 2 und 3 gegeben ist. weil die Stege 13 bzw. 18 längs zweier Seiten der Seitenteile 2 und 1. wie vorstehend geschildert, verschweißt sind.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß bei Einsatz des geschilderten Achsträgers als Hinterachsträger eine besonders günstige Befestigungsmöglichkeit für das Hinterarh'gehäuse 21 gegeben ist. da dieses rückseitig

■>5 mit einem ggf. elastischen Lageransatz 22 versehen sein kann, der zwischen die Schenkel 14 und 15 des Quergliedes 5 hineinragt und gegenüber dessen Steg 13 über Schrauben 23 unmittelbar zu verschrauben ist.

Das vordere Ende eines Hinterachsgehäuses 21 is!

m> von der Unterseite h .r gegen das Querglied 4 befestigt, das gemäß F i g. 4 in diesem BefestigungsHereich im unteren Teil seines Steges 18 eine nach hinten gerichtete Ausbauchung 24 aufweist, die zu einer pnsprechenden Verbreiterung des Schenkels 20 führt. Hierdurch ist es

f>5 möglich, eine Befestigungsbohrung 25 so zu legen, daß sie in der Ebene des Sieges 18 liegt, so daß das Querglied 5 über vom Achsgehäuse 21 eingeleitete Kräfte nicht tordiert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Achslräger für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Seitenteilen und zwei diese verbindenden Quergliedern, die mit den Seitenteilen in bezug auf Momente um deren Längsachse ecksteif verbunden sind, bei dem die Seitenteile als torsions-und biegesteife Hohlprofile ausgebildet sind, die im Bereich ihrer Enden mit Aufnahmen für elastische Stützelemente versehen sind, über die der Aciisträger gegenüber dem Aufbau des Fahrzeuges abstützbar ist und bei dem den Seitenteilen Anschlüsse für Radführungsglieder zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß allein den Seitenteilen (2 und 3) die Anschlüsse (8 bis 12) für die Radführungsglieder zugeordnet sind und daß die Querglieder (4 und 5) durch offene, bezüglich ihrer Längsachse torsionsweiche und quer zu ihrer Längsachse in Höhenrichtung biegesteife Profile gebildet sind.

2. Achsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeit der Querglieder (4 und 5) horizontal zu ihrer Längsachse größer als in vertikaler Richtung ist.

3. Achsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querglieder (4 und 5) im Bereich ihrer Verbindung mit den Seitenteilen (2 bzw. 3) an diesen jeweils längs zweier Seiten (z. B. 16 und 17) derselben befestigt sind.

4. Achstrwjer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Seitenteilen (2 und 3) verbundenen Endabschnitte der Querglieder (4 b/.w. 5) als Anschlüsse (10 bzw. 12) für die Radführungsglieder ausgebildet sind.

5. Achsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Querglied (5) durch ein U-Profil mit aufrechtem Steg (13) gebildet ist.

6. Achsträger nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Lange des Steges (13) größer als die Länge der Schenkel (14) des U-förmigen Profi's ist.

7. Achsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Querglieder (4) durch ein J£-förmiges Profil mit aufrechtem Steg (18) gebildet ist.

8. Achsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Quergliedern (4 und 5) eines als Uförmiges Pt· und eines als Z-fcrmiges Profil ausgebildet ist.

9. Achsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Qucrgliedern (4 und 5) beide an den jeweils einander zugeordneten Längsseiten (16) der Seilenteile (2 bzw. 3) und zusätzlich das eine an deren Oberseite (17)und das andere an deren Unterseite befestigt ist.