DE3039051A1

DE3039051A1 - Starrachse, insbesondere angetriebene hinterachse fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3039051A1
Application number: DE19803039051
Authority: DE
Inventors: Josef 7300 Esslingen Merkle
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-10-16
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE3039051C2

Description

"Starrachse, insbesondere angetriebene
Hinterachse für Fahrzeuge" Die Erfindung betrifft eine Starrachse, insbesondere angetriebene Hinterachse, für Fahrzeuge, die mit nichtführenden Federn am Rahmen oder Aufbau des Fahrzeuges abgestützt ist und beiderseits der Längsmittelebene des Fahrzeuges eine Längsführung und jeweils einen Querlenker aufweist und bei der der eine Querlenker vor dem Achskörper und der andere Querlenker hinter diesem angeordnet ist und die Querlenker, bezogen auf die Längsmittelebene, nach entgegengesetzten Richtungen verlaufen und bei der beide Querlenker einerseits am Rahmen oder Aufbau und andererseits an den Enden eines doppelarmigen Hebels angelenkt sind, der in der Fahrzeuglängsmittelebene auf dem Achskörper um eine lotrechte Achse schwenkbar ist.
Bei einer angetriebenen starren Hinterachse dieser Art, wie sie aus der DE-OS 15 80 327 bekannt ist und für ein besonders schweres geländegängiges Fahrzeug gedacht ist, erstrecken sich die Querlenker in horizontaler Richtung, um eine exakte lotrechte Achsbewegung zu erzielen. Der Achskörper ist dabei über eine Deichsel angelenkt, deren Deichselkopf über einen Anlenkzapfen geführt ist und deren Arme starr mit dem Achskörper verbunden sind Ergeben sich bei dieser Achsführung über die durch die Querlenker eingeleiteten Kräfte Momente um die Längsachse des Achskörpers, so müssen diese über die Federn und die Deichsel abgestützt werden. Hierdurch können Hub schwingungen angeregt werden, die Fahrkomfort und Fahrverhalten ungünstig beeinflussen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine solche Längs führung für die Achse vorzusehen und die Querlenker so anzuordnen, daß sich die Stützkräfte der Querlenker gegen den Achskörper abstützen können, ohne die Federung und damit auch das Fahrverhalten und den Fahrkomfort zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsführung durch obere und untere Längslenker gebildet ist und daß bei unbelastetem Aufbau die Anlenkpunkte der Querlenker am doppelarmigen Hebel höher liegen als die Anlenkpunkte der Querlenker am Rahmen oder Aufbau.
Durch diese Anordnung entsteht unter Einwirkung einer Querkraft, die den Fahrzeugaufbau zu kippen sucht, in den Anlenkpunkten der Querlenker am Rahmen bzw. Aufbau jeweils eine dem Kippen entgegenwirkende Kraft, wodurch die Querneigung des Aufbaus gegenüber der Achse reduziert wird und der Aufbau sich, unabhängig von seinem jeweiligen Last-und Einfederungszustand, aus seiner Kipplage aufrichtet.
Die Größe dieser Aufrichtkraft ist dabei vom Neigungswinkel und der Länge der Querlenker abhängig und um so größer.
je länger diese sind. Wenn jeder Querlenker bei gleicher Länge mit der Achse einen Winkel von 450 einschließt, entspricht die Größe der Kippkraft der der Aufrichtkraft, so daß der Fahrzeugaufbau unter Querkrafteinwirkung nicht mehr kippen kann. Eine Beeinträchtigung des Fahrverhaltens tritt daher nicht ein, da die Momente um die Längsachse des Achskörpers, die durch die über die Querlenker einige leiteten Kräfte bedingt sind, die Federung nicht beeinflussen und über die oberen und unteren Längslenker abgestützt werden.
Dadurch kann gegenüber der bekannten Hinterachse eine weichere Achsfederung verwendet werden, da die den Aufbau aufrichtenden Kräfte nur von den Rahmenlängsträgern bzw. vom Aufbau aufgenommen werden, wodurch ein hoher Fahrkomfort erzielt wird, wie es z. Bo fiir Omnibusse ge fordert wird.
In Ausgestaltung der Erfindung kann die durch die Anlenkpunkte der Querlenker am doppelarmigen Hebel bestimmte Rollachse flir den Rahmen oder Aufhii liter dem Achsmassenschwerpunkt liegen oder durch den Achsmassenschwerpunkt verlaufen.
Eine Lage der Rollachse fieber dem Achsmassenschwerpunkt ist dann von Vorteil, wenn ein Fahrzeug mit großer Bodenfreiheit gefordert ist, beispielsweise bei einer Geländefahrzeug. Ein sehr ruhiges Fahrverhalten ist dann erzielt, wenn die Rollachse durch den Achsmassenschwerpunkt verläuft.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Lager für den doppelarmigen Hebel auf dem Achskörper elastisch riick« stellend ausgebildet sein.
Dadurch entsteht beim Verschwenken des Hebels aus seiner Ruhelage unter Querkrafteinwirkung eine Kraft, die entgegen der Kippkraft und in Richtung der Aufrichtkraft wirksam ist, wodurch diese noch vergrößert wird Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine angetriebene starre Hinterachse von hinten, deren Rollachse über dem Achsmassenschwerpunkt angeordnet ist, Fig. 2 die Draufsicht auf die Hinterachse gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine weitere Ausfiihrungsform der Hinterachse, deren Rollachse durch den Achsmassenschwerpunkt verläuft, Fig. 4 eine schematische Darstellung des Prinzipes der Wirkungsweise der Querlenker.
Die in den Figuren 1 bis- 3 dargestellte Starrachsanordnung besteht im wesentlichen aus einer Hinterachse 1, einem mittig angeordneten Achskörper 2 und den Rädern 3. Dabei stützt sich die Hinterachse 1 über Federn 4 am Fahrzeugaufbau 5 ab und wird über obere L.ängslenker 6a und untere Längslenker 6b, die mit der Achse 1 verbunden sind, geführt.
Auf dem Achskörper 2 ist in der Fahrzeuglängsmittelebene 7 ein doppelarmiger Hebel 8 angeordnet, der über einen Lagerzapfen 9 schwenkbar gelagert ist. An seinen Enden ist der Hebel 8 mit jeweils einem hinter der Hinterachse 1 und einem vor dieser angeordneten Querlenker 10 und 11 über Gelenkköpfe in den Punkten 12 und 13 gelenkig verbunden Die Querlenker 10 und 11 sind darin gleichlang ausgebildet, von ihren Anlenkpunkten12 und 13 an entgegengesetzte Fahr zeugseiten weggeführt und verlaufen dabei bei unbelastetem Fahrzeugaufbau unter einem jeweils gleichgroßen Meigungsm winkel, der sich beim Einfedern oder Neigen des Aufbaus 5 verändert, schräg nach unten. Mit ihren anderen Enden sind die Querlenker 10 und il in den Punkten 14 und 15 tlber Rahmenlängsträger 16 und 17 mit dem Fahrzeugaufbau 5 gelenkig verbunden.
Nach Fig. 4 wird die Rollneigung des Fahrzeugaufbaus 5 gegenüber der Achse 1 dabei wie folgt verhindert Beim Durchfahren einer Rechtskurve neigt sich unter Einwirkung.
einer Querkraft der Fahrzeugaufbau 5 gemäß Pfeilrichtung FQ nach links. Dabei wird der Querlenker 10 nach unten gezogen und der Querlenker 11 nach oben gedrückt. Der Hebel 8 bleibt dabei, solange sich keine überlagerte Hubfederung ergibt, in seiner Mittellage. Es besteht somit ein Kräftegleichgewicht, und in den Querlenkern 10 und 11 i.qt jeweils ein Kraft anteil der Querkraft F wirksam, der als Q Stiitzkraft in den Punkten 14 und 15 aufgenommen wird und als FQ/2 der Querkraft enegegengesetz1: also nuch rechts gerichtet ist. Zusätzlich ist in den Punkten 14 und 15 noch ein Kraftanteil FA wirksam, der um den Punkt 9 jeweils ein der Querneigung entgegengerichtetes Drehmoment zur Folge hat und ein Aufrichten des Fahrzeugaufbaus 5 aus seiner Neigungslage bewirkt.. Die Aufrichtkraft FA ist dabei um so größer, je größer der Neigungswinkel der Querlenker ist. Bei einem Neigungswinkel von 450 ist die Querkraft gleich der Aufrichtkraft.
Der Hebel 8 kann, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Feder oder ein ummilager, elastisch rückstellend ausgebildet sein, wodurch die dem Kippen entgegengerichtete Kraft verstärkt wird. Durch entsprechende einseitige Vorspannung kann dabei auch, insbesondere für Fahren in hängigem Gelände, eine gezielte Aufrichtung erreicht werden.
Ferner können die Querlenker auch unterschiedlich lang ausgebildet sein sowie bei unbelastetem Aufbau verschiedene Neigungswinkel aufweisen, entsprechende Anpassung der Länge der Hebelarme des Hebels 8 vorausgesetzt.
Ebenso können die Querlenker mit dem Hebel 8 bei elastischer Ausbildung einstückig ausgeführt sein.
Die erfindungsgemäße Starrachsanordnung ist auch für Vorderachsen oder Doppelachsen vorteilhaft anwendbar Leerseite

Claims

Ansprüche )JStarrachse, insbesondere angetriebene Hinterachse, fiir Fahrzeuge, die mit nichtführenden Federn am Rahmen oder Aufbau des Fahrzeuges abgestützt ist und beiderseits der Längsmittelebene des Fahrzeuges eine Längs führung und jeweils einen Querlenker aufweist und bei der der eine Querlenker vor dem Achskörper und der andere Querlenker hinter diesem angeordnet ist und die Querlenker, bezogen auf die Längsmittelebene, nach entgegengesetzten Richtungen verlaufen und bei der beide Querlenker einerseits am Rahmen oder Aufbau und andererseits an den Enden eines doppelarmigen Hebels angelenkt sind, der in der Fahrzeuglängsmittelebene auf dem Achskörper um eine lotrechte Achse schwenkbar ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Längsführung durch obere und untere Längslenker (6a und 6b) gebildet ist und daß bei unbelastetem Aufbau die Anlenkpunkte (12 und 13) der Querlenker (10 und 11) am doppelarmigen Hebel (8) höher liegen als die Anlenkpunkte (14 und 15) der Querlenker (10 und ii) am Rahmen oder Aufbau
2) Starrachse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die durch die Anlenlcpunkte (12 und 13) der Querlenker (10 und ii) am doppelarmigen Hebel (8) bestimmte Rollachse für den Rahmen oder Aufbau über dem Achsmassenschwerpunkt liegt.
3) Starrachse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die durch die Anlenkpunkte (12 und 13) der Querlenker (10 und 11) am doppelarmigen Hebel (8) bestimmte Rollachse für den Rahmen oder Aufbau durch den Achsmassenschwerpunkt verläuft.
4) Starrachse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Lager (9) für den doppelarmigen Hebel (8) auf dem Achskörper (2) elastisch rückstellend ausgebildet ist.