DE102009041702A1

DE102009041702A1 - Lageranordnung zum Lagern eines Achsrohrs

Info

Publication number: DE102009041702A1
Application number: DE200910041702
Authority: DE
Inventors: Eberhard Benz; Michael Dipl.-Ing. Carl (Tu)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2010-04-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zum Lagern eines Achsrohrs (14) eines Kraftwagens (12), insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Achsrohrlager (26), welches in einem Halteelement (50) aufgenommen ist, wobei das Halteelement (50) mittels zweier Verbindungsbereiche (54, 56) mit einem Trägerteil (16), insbesondere einem Querträger, des Kraftwagens verbunden ist, wobei der erste Verbindungsbereich (54) in Fahrzeughochrichtung unterhalb des zweiten Verbindungsbereichs (56) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zum Lagern eines Achsrohrs eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Solche Lageranordnungen sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen. Üblicherweise ist hierbei ein Achsrohrlager in einem Halteelement aufgenommen, welches mittels zweier Verbindungsbereiche an einem Trägerteil, insbesondere einem Querträger des Kraftwagens angebunden ist. Die Anbindung erfolgt dabei üblicherweise in einer Ebene. Damit werden vom Fahrwerk übertragene Kräfte im Wesentlichen punktförmig in den Querträger eingeleitet, so dass dieser besonders stark und verwindungssteif ausgeführt werden muss. Daher sind solche Querträger kosten- und gewichtsaufwändig. Alternativ können die Anschraubstellen des Halteelements für das Lager auf zwei Querträger verteilt werden, um die Krafteinleitung zu verbessern. Die Einhaltung der nötigen Toleranzen ist bei solchen Lageranordnungen allerdings besonders schwierig.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 so weiter zu entwickeln, dass die Krafteinleitung vom Achsrohr in die Karosserie verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine solche Lageranordnung zum Lagern eines Achsrohrs eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, weist ein Achsrohrlager auf, welches in einem Halteelement aufgenommen ist. Das Halteelement ist mittels zweier Verbindungsbereiche an einem Trägerteil, insbesondere einem Querträger, des Kraftwagens angebunden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Verbindungsbereich in Fahrzeughochrichtung unterhalb des zweiten Verbindungsbereichs angeordnet ist. Durch den Höhenversatz zwischen den Verbindungsbereichen werden die Schub-, Druck- und Querkräfte des Achsrohrs gleichmäßiger in die Karosseriestruktur eingeleitet, als bei bekannten Lageranordnungen. Dadurch können leichtere Querträgerstrukturen verwendet werden, was sowohl Gewicht, als auch Kosten einspart. Auch eine Verteilung der eingeleiteten Kräfte auf zwei Querträger ist nicht mehr nötig, so dass die Lageranordnung besonders einfach gestaltet werden kann und die Einhaltung der notwendigen Toleranzen erleichtert ist.
Bevorzugt ist der erste Verbindungsbereich in Fahrzeuglängsrichtung vor dem zweiten Verbindungsbereich angeordnet. Mit anderen Worten weisen sowohl Halteelement als auch der Querträger in einem Querschnitt ein jeweils z-förmiges Profil auf, welches sowohl einen Längen- als auch einen Höhenversatz der Verbindungsbereiche ermöglicht. Damit wird die Krafteinleitung weiter vergleichmäßigt, so dass das Trägerteil noch leichter und damit Kosten günstiger gestaltet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Halteelement und das Trägerteil in den Verbindungsbereichen miteinander verschraubt. Dies ermöglicht ein reversibles Lösen der Verbindung zwischen Halteelement und Trägerteil und verbilligt dadurch Reparaturarbeiten. Auch die Montage einer solchen Lageranordnung ist besonders einfach.
Bevorzugt ist das Achsrohr mittelbar über einen Lagerbolzen, welcher achsparallel mit dem Achsrohr verläuft und mittels einer Schelle mit diesem verbunden ist, gelagert. Dies ermöglicht sowohl eine besonders gute Bauraumausnutzung, als auch eine freie Anpassung des Abstands zwischen Lager und eigentlichem Achsrohr durch die Dimensionierung der Schelle.
Das Achsrohr ist weiterhin bevorzugt einer Hinterachse des Kraftwagens zugeordnet.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1A bis D schematische Darstellungen der Lastpfade in einem Kraftwagen mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Achsanordnung
2 eine Ansicht eines Hinterachsbereichs eines Kraftwagens mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Achsanordnung von Seite des Fahrzeugbodens betrachtet
3 der Hinterachsbereich aus 2 in einer angeschnittenen perspektivischen Darstellung
4 eine Übersichtsdarstellung unterschiedlicher Schnittebenen am Hinterachsbereich gemäß 2
5 bis 7 Längsschnitte durch den Hinterachsbereich gemäß 2 und
8 und 9 Querschnitte durch den Hinterachsbereich gemäß 2.
1A bis D veranschaulichen die Lastpfade in einem Hinterachsbereich 10 eines im Ganzen mit 12 bezeichneten Kraftwagens. Fahrwerkskräfte werden über das Achsrohr 14 aufgenommen und an einen Achsrohrträger 16 weitergeleitet. Von diesem können die Kräfte in den Boden 18 sowie in die Seitenschweller 20 weiter geleitet werden. Die Verbindung von Achsrohr 14 und Achsrohrträger 16 ist daher stark belastet und von besonderer Bedeutung für die Krafteinleitung vom Fahrwerk in die Karosserie. Das Achsrohr 14 trägt über die Achsfedern 22 die Räder 24 des Kraftwagens über das Achsrohrlager 26 ist das Achsrohr 14 am Querträger 16 gehalten. Der Querträger 16 verläuft dabei im Wesentlichen auf einer Ebene mit dem Hauptboden 28, der auch den Tunnelbereich 30 anschließt. Im gezeigten Beispiel eines Kraftwagens mit Heckantrieb schließen sich hinter dem Achsrohr noch das Getriebe 32 und der Motor 34 an. Ein Biegequerträger 36 ist von den Längsträgern hinten 38 gehalten.
Wie in der perspektivischen Darstellung in 3 zu erkennen, ist der Querträger 16 zweischalig ausgebildet und umfasst eine obere Schale 40 sowie eine untere Schale 42, welche einen Hohlraum 44 einschließen. Der Querträger 16 ist in seinem Querschnitt in etwa z-förmig, wobei ein erster Schenkel 46 in Fahrzeughochrichtung unterhalb eines zweiten Schenkels 48 angeordnet ist. Am Querträger 16 ist der Halter 50 für das Achsrohrlager 26 angeordnet. Das Achsrohr 14 ist über einen separaten Lagerzapfen 52 in diesem Lager aufgenommen, wobei der Lagerzapfen über eine Schelle 53 mit dem Achsrohr verbunden ist.
Der Halter 50 für das Achsrohrlager 26 ist über einen ersten Anbindungsbereich 54 mit dem ersten Schenkel 46 des Querträgers und einen zweiten Anbindungsbereich 56 mit dem zweiten Schenkel 44 des Querträgers verbunden. Die beiden Anbindungsbereiche weisen also einen Höhenversatz auf und liegen in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander. Hierdurch wird eine besonders gute Krafteinleitung vom Achsrohr 14 in den Querträger 16 gewährleistet.
Weitere Aspekte sollen im Folgenden anhand mehrerer Schnittdarstellungen im Detail näher erläutert werden. Die Schnittebenen sind dabei in 4 in einer Übersichtsdarstellung angegeben. Wie in den Querschnitten in den 5 bis 7 zu erkennen ist, sind der Träger 50 für das Achsrohrlager 26 und der Querträger 16 in den Verbindungsbereichen 54 und 56 über Schrauben 58 miteinander verbunden. Die Schraubpositionen weisen dabei einen Versatz in Fahrzeugquerrichtung auf. Mit anderen Worten sind die Schraubverbindungen zwischen dem Träger 50 und dem Querträger 16 zwischen den Verbindungsbereichen 54, 56 in allen drei Raumrichtungen versetzt. Hierdurch erfolgt eine besonders gleichmäßige Krafteinleitung vom Achsrohr 14 in den Querträger 16. Nach vorne hin ist der Querträger 16 mit dem Hauptboden 18 und nach hinten hin mit dem Heckboden 60 verbunden. Der Heckboden 60 bildet dabei über ein Dopplungsblech 62 einen weiteren Querträger aus. Vom Querträger 16 können eingeleitete Kräfte daher besonders gut an die Bodenstruktur des Kraftwagens weitergeleitet werden.
8 und 9 zeigen schließlich noch zwei Querschnitte durch den Hinterachsbereich 10. Hier ist zu erkennen, wie der Querträger 16 mit den Längsträgern 20 verbunden ist. Die Endbereiche 64 des Querträgers 16 weiten sich dabei auf und umschließen eine Innenschale 66 des jeweiligen Seitenschwellers. Hierdurch wird eine großflächige Anbindung des Querträgers 16 an den Seitenschweller 20 sichergestellt, so dass auch in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Kraftkomponenten besonders gut abgestützt und übertragen werden können.

Claims

Lageranordnung zum Lagern eines Achsrohrs (14) eines Kraftwagens (12), insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Achsrohrlager (26), welches in einem Halteelement (50) aufgenommen ist, wobei das Halteelement (50) mittels zweier Verbindungsbereiche (54, 56) mit einem Trägerteil (16), insbesondere einem Querträger, des Kraftwagens verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsbereich (54) in Fahrzeughochrichtung unterhalb des zweiten Verbindungsbereichs (56) angeordnet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsbereich (54) in Fahrzeuglängsrichtung vor dem zweiten Verbindungsbereich (56) angeordnet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Halteelement (50) und Trägerteil (16) in den Verbindungsbereichen (54, 56) miteinander verschraubt sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsrohr (14) mittelbar über einen Lagerbolzen (52), welcher achsparallel mit dem Achsrohr (14) verläuft und mittels einer Schelle (53) mit diesem verbunden ist, gelagert ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsrohr (14) einer Hinterachse des Kraftwagens zugeordnet ist.