DE4419221C1 - Aufhängung einer Hinterachse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung einer Hinterachse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer aus der FR 2 319 507 A1 bekannten Aufhängung ist der Achsführungskörper gebildet durch ein die beiden Räder miteinan­ der verbindendes gerades Achsrohr, an welchem eine Deichsel be­ festigt ist, die wiederum in der Fahrzeuglängsmittelebene am Fahrzeugaufbau kardanisch angelenkt ist. Die Querführung erfolgt über ein Wattgestänge, welches im radnahen Bereich am Achsrohr und im Bereich der Fahrzeuglängsmittelebene am Aufbau angelenkt ist. Da der Abstand des Anlenkpunktes des Wattgestänges am Auf­ bau zur Raddrehachse verschwindend gering ist zu dem Abstand des Anlenkpunktes des Achsführungskörpers am Aufbau zur Raddreh­ achse, ist die in Querrichtung am Anlenkpunkt der Deichsel abge­ stützte Kraftkomponente bei Auftreten einer Seitenkraft (z. B. bei Kurvenfahrt) relativ gering im Vergleich zu der im Anlenk­ punkt des Wattgestänges am Aufbau in Querrichtung abzustützenden Kraftkomponente. Nahezu die gesamte Querkraft wird damit über die Lagerung des Wattgestänges am Aufbau abgestützt. Dies hat zur Folge, daß bei Auftreten einer Seitenkraft (Kurvenfahrt) be­ zogen auf eine vorgegebene Elastizität der Deichsellagerung in Querrichtung die Deichsel unter diesem vergleichsweise nur sehr geringen Seitenkrafteinfluß auch nur einen geringen Weg zurück­ legen kann. Die Achse neigt somit unter Seitenkrafteinfluß leicht zu einem Übersteuern. Schon geringste Elastizitäten im Lagerpunkt des Wattgestänges am Aufbau verstärken dieses uner­ wünschte Eigenlenkverhalten der Achse unter Seitenkrafteinfluß ganz beträchtlich. Die Möglichkeiten zur Abstimmung der Lagerung des Achsführungskörpers und der des Wattgestänges am Aufbau im Hinblick auf Elastizitäten in Querrichtung sind damit stark ein­ geschränkt.

Aus "Reimpell Fahrwerktechnik: Radaufhängungen, 1. Aufl. 1986, Seite 182" ist ferner eine Hinterachse bekannt, deren Achsrohr in Vorwärtsfahrtrichtung gebogen ausgebildet und im Bereich der Fahrzeuglängsmittelebene am Fahrzeugaufbau kardanisch angelenkt ist. Die Querführung dieser Hinterachse erfolgt über zwei schräg verlaufende Zugstreben, welche jeweils am Achsrohr einerseits und am Fahrzeugaufbau andererseits gelenkig angebunden sind.

Bei einer aus der DE 27 51 997 A1 bekannten Hinterachse ist der Achskörper gebildet aus zwei im radnahen Bereich angeordneten, sich in Vorwärtsfahrtrichtung erstreckenden Getriebekästen, wo­ bei die jeweils in Vorwärtsfahrtrichtung vorne liegenden Enden der Getriebekästen über je einen Rohrabschnitt mit einem im Be­ reich der Fahrzeuglängsmittelebene liegenden Differential ver­ bunden sind. Letzteres wiederum ist über ein Gelenk mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Die Querführung dieser Hinterachse er­ folgt über ein Wattgestänge, welches sich im wesentlichen in Hö­ he der Raddrehachsen erstreckt und dessen Schwinge am Fahrzeug­ aufbau angelenkt ist. Die jeweils der Schwinge abgewandten Enden der Streben des Wattgestänges sind an je einem Getriebekasten angelenkt. Da sich das Wattgestänge im wesentlichen in Höhe der Raddrehachsen erstreckt, werden Seitenführungskräfte, z B. bei Kurvenfahrt, nahezu ausschließlich über das Wattgestänge abge­ stützt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängung einer Hinterachse der im Oberbegriff des Hauptanspruches be­ schriebenen Art zu schaffen, mit welcher die Neigung zum Über­ steuern unter Seitenkrafteinfluß vermindert werden kann und mit welcher die Möglichkeiten zur Abstimmung der Lagerung des Achs­ führungskörpers und der des Seitenführungsgestänges am Aufbau verbessert werden können.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Durch den im wesentlichen gleich großen Abstand des Anlenkpunk­ tes des in Vorwärtsfahrtrichtung gebogenen Achsrohres am Aufbau und der Anlenkung des Seitenführungsgestänges am Aufbau zur Rad­ drehachse wird eine auftretende Seitenkraft in etwa zu gleichen Anteilen von der Lagerung des Achsrohres am Aufbau und von der Lagerung des Seitenführungsgestänges am Aufbau abgestützt. Bezo­ gen auf eine vorgegebene Elastizität in der Abstützung des Achs­ rohres am Aufbau in Querrichtung wird somit unter Seitenkraft­ einfluß ein größerer Weg zurückgelegt, wodurch die Neigung zum Übersteuern reduziert wird. Ferner können aufgrund der jetzt gleichmäßigen Aufteilung der Querkräfte auf die beiden Lager­ punkte (Achsrohr und Seitenführungsgestänge) am Aufbau die Ela­ stizitäten in den beiden Lagerungen im Hinblick auf ein neutra­ les Lenkverhalten unter Seitenkrafteinfluß optimal aufeinander abgestimmt werden.

Die erfindungsgemäße Hinterachsaufhängung hat darüber hinaus den Vorteil, daß sie einen nur geringen Bauraum beansprucht, gleich­ zeitig aber immer noch genügend Raum zur Aufnahme einer Aufbau­ vertiefung, wie z. B. einer Vertiefung für ein Reserverad oder einen Kraftstofftank zur Verfügung steht.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist eine relativ starke Pfeilung des Seitenführungsgestänges gegeben. Dies hat den Vor­ teil, daß das Kräfteniveau in den beiden Lenkern, welche nur auf Zug und Druck beansprucht sind, durch diese verstärkte Pfeilung reduziert ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

Im einzelnen zeigt in Form von Prinzipdarstellungen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hinter­ achsaufhängung in einer Vorderansicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Fig. 1.

Die Fig. 1-3 zeigen in der jeweiligen Ansicht die Aufhängung einer Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, bei welcher der in sich steife Achsführungskörper gebildet ist durch ein in Vorwärts­ fahrtrichtung (Pfeil 24) gebogenes Achsrohr 1. An den beiden En­ den dieses Achsrohres 1 ist je ein Rad 2 bzw. 3 gelagert. Das Achsrohr 1 ist an dem Fahrzeugaufbau 4 über ein elastisches Ge­ lenk 5, welches in der Mittellängsebene 6 des Fahrzeuges ange­ ordnet ist, kardanisch abgestützt, d. h. das Gelenk 5 läßt eine Drehbewegung des Achsrohres 1 um alle drei Achsen X, Y und Z im Raum zu. Im Bereich der beiden Enden des Achsrohres 1 ist an letzterem je eine Abstützeinrichtung 7 bzw. 8 befestigt, an wel­ cher sich je eine Tragfeder 9 bzw. 10 (Schraubenfeder) zur Fede­ rung des Fahrzeugaufbaus 4 abstützt. An jeder dieser Abstützein­ richtungen 7 und 8 ist ferner ein Stoßdämpfer 11 bzw. 12 angelenkt, welcher jeweils von einer der beiden Schraubenfedern 9 bzw. 10 konzentrisch umgeben ist.

Zur Verringerung der Seitenneigung des Fahrzeugaufbaus 4 bei Kurvenfahrten ist ein Drehstabstabilisator 13 vorgesehen, wel­ cher über die Gelenke 14 und 15 am Aufbau 4 und über die Gelenke 16 und 17 am Achsrohr 1 angelenkt ist. Der Übersichtlichkeit we­ gen ist der Stabilisator 13 in der Vorderansicht (Fig. 1) nicht dargestellt.

Die Seitenführung der Hinterachse erfolgt über ein Wattgestänge 18, dessen beiden Lenker 19 bzw. 20 auf ihrer jeweils einen Sei­ te im radnahen Bereich an dem Achsrohr 1 und auf ihrer jeweils anderen Seite an den beiden Enden einer um eine Achse 21 drehba­ ren Schwinge 22 angelenkt sind. Die Schwinge 22 selbst, d. h. ihr feststehender Teil ist am Fahrzeugaufbau 4 befestigt. Es wird somit eine Ausgleichsbewegung der beiden Lenker 19 und 20 in Querrichtung (Doppelpfeil 23) ermöglicht, wobei die beiden Len­ ker 19 und 20 aufgrund ihrer gelenkigen Anbindung an das Achs­ rohr 1 und an die Schwinge 22 nur Zug- und Druckkräfte übertra­ gen. Anstelle einer Schwinge kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch eine andere, Ausgleichsbewegungen der beiden Len­ ker in Querrichtung ermöglichende Koppeleinrichtung vorgesehen sein. Die Drehachse 21 der Schwinge 22 des Wattgestänges 18 liegt ebenfalls, wie der Anlenkpunkt des Achsrohres 1 am Aufbau 4, in der Fahrzeuglängsmittelebene 6. Ferner ist die Schwinge 22, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung (Pfeil 24), hinter den Abstützpunkten 25 bzw. 26 der beiden Lenker 19 bzw. 20 am Achs­ rohr 1 angeordnet, so daß das Wattgestänge 18 gepfeilt ausgebil­ det ist. Dabei ist der Abstand b der Schwinge 22 von der Rad­ drehachse 27 im wesentlichen genauso groß wie der Abstand a des Achsrohres 1 im Bereich der Anlenkung an den Fahrzeugaufbau 4 zur dieser Raddrehachse 27. Es ist damit gewährleistet, daß an den Rädern 2 bzw. 3 auftretende Seitenkräfte (z. B. bei Kurven­ fahrt) sich im wesentlichen zu gleichen Anteilen sowohl an dem Gelenk 5 als auch an dem Befestigungspunkt der Schwinge 22 am Aufbau 4 abstützen.

Die Abstände a bzw. b der Radrehachse 27 zu dem Anlenkpunkt des Achsrohres 1 am Aufbau 4 bzw. zu der am Aufbau 4 befestigten Schwinge 22 des Wattgestänges 18 sind nur geringfügig größer als der Radius eines Rades 2 bzw. 3, so daß nahezu die gesamte Hin­ terachsaufhängung innerhalb eines in der Draufsicht gedachten, durch die Raddurchmesser und den Radabstand vorgegebenen Recht­ eckes 28 liegt, also insgesamt nur einen geringen Bauraum bean­ sprucht. Dennoch ist zwischen dem Achsrohr 1 und dem Wattge­ stänge 18 immer noch genügend Platz für eine im Fahrzeugaufbau 4 vorgesehene Vertiefung 29 zur Aufnahme eines Reserverades vor­ handen.

Die kardanische Anlenkung des Achsrohres am Aufbau kann in wei­ terer Ausgestaltung der Erfindung anstelle über ein einzelnes Zentralgelenk auch über zwei Einzelgelenke erfolgen, welche sym­ metrisch zur Fahrzeuglängsmittelebene sowie in geringem Abstand zu dieser angeordnet sind. Diese beiden Lager sind dabei hin­ sichtlich ihrer Ausrichtung und Elastizität so ausgelegt, daß das Achsrohr nach wie vor kardanisch am Aufbau angelenkt, also um alle drei Achsen X, Y und Z im Raum drehbar ist, nur mit dem Unterschied, daß der Drehpunkt hier natürlich nicht in einem der Lager selbst, sondern in der Fahrzeuglängsmittelebene zwischen den beiden Lagern liegt. Das Zentralgelenk, wie es in der Ausführungsform gemäß den Fig. 1-3 vorgesehen ist, wird in diesem Fall ersetzt durch einen imaginären Punkt (Pol), um wel­ chen sich das Achsrohr drehen kann.

Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Aufhängungen von Hinterachsen, die von einem Frontmotor aus angetrieben werden. Hier kann die Kardanwelle zwischen den beiden Lagern hindurch zu einem am Aufbau befestigten Ausgleichsgetriebe geführt werden, ohne daß besondere Maßnahmen am Achsrohr selbst (z. B. Vertiefung oder Erhöhung im Bereich der Kardanwellendurchführung) vorgese­ hen werden müssen.

Claims (2)

1. Aufhängung einer Hinterachse eines Kraftfahrzeuges mit einem in sich steifen Achsführungskörper, welcher ein sich quer zur Fahrtrichtung erstreckendes Achsrohr, an dessen beiden Enden je ein Rad gelagert ist, aufweist, welcher Achsführungskörper im Bereich der beiden Achsrohrenden über je eine Tragfeder am Fahr­ zeugaufbau abgestützt ist und welcher Achsführungskörper im Be­ reich der Fahrzeuglängsmittelebene, in Vorwärtsfahrtrichtung vor der Raddrehachse kardanisch am Aufbau angelenkt ist, mit einem aus zwei Einzellenkern bestehenden Seitenführungsgestänge, von welchem die beiden Lenker einerseits jeweils im radnahen Bereich am Achsrohrende gelenkig abgestützt sind und die beiden anderen Enden der beiden Lenker an den freien Enden einer Ausgleichsbewegung der Lenker in Querrichtung ermöglichenden, im Bereich der Fahrzeuglängsmittelebene am Fahrzeugaufbau befestigten Schwinge angelenkt sind, wobei der Befestigungspunkt der Schwinge in Vorwärts­ fahrtrichtung hinter den Abstützpunkten der Lenker am Achsrohr liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsrohr (1) in Vorwärtsfahrtrichtung gebogen ausgebil­ det ist, daß das Achsrohr (1) selbst am Aufbau kardanisch ange­ lenkt ist und daß der Abstand (a) des Achsrohres (1) im Bereich der Anlenkung an den Aufbau (4) zur Raddrehachse (27) im wesent­ lichen gleich dem Abstand (b) des Seitenführungsgestänges (18) im Bereich seiner Anlenkung an den Aufbau (4) zur Raddrehachse (27) ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) des Achsrohres (1) im Bereich der Anlenkung an den Aufbau (4) zur Raddrehachse (27) nur geringfügig größer ist als der Radius eines Rades (2 bzw. 3).