DE102010030292A1

DE102010030292A1 - Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs mit fünf Lenkern

Info

Publication number: DE102010030292A1
Application number: DE102010030292A
Authority: DE
Inventors: Tobias Lorenz; Juergen Langer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2011-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft die Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs mit fünf Lenkern zur Führung eines Radträgers gegenüber dem beidseitig einen sog. Karosserielängsträger aufweisenden Fahrzeug-Aufbau, sowie mit einem Federelement und einem Dämpferelement, über welche der Fahrzeug-Aufbau direkt oder über einen Lenker indirekt anteilig am Radträger abgestützt ist, wobei oberhalb des Radmittelpunktes ein sich im wesentlichen in Fzg-Querrichtung erstreckender oberer Querlenker und ein gegenüber der Querrichtung in Draufsicht um zumindest 25° ausgehend vom Radträger gegen Fahrtrichtung nach hinten geneigt verlaufender Führungslenker vorgesehen sind. Unterhalb des Radmittelpunktes ist ein Sturzlenker, ein weiterer Querlenker und ein Spurlenker am Radträger angelenkt. Die Lenker sind an einem Hinterachsträger befestigt, der linksseitig und rechtsseitig ein sich im wesentlichen in Fzg.-Längsrichtung erstreckendes Trägerelement aufweist, an welchem über Laschen oder dgl. auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite dieses Trägerelements der somit dieses Trägerelement im wesentlichen überquerende Führungslenker befestigt ist, wobei der Befestigungspunkt des Führungslenkers am besagten Trägerelement auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite des Karosserielängsträgers neben diesem im wesentlichen in Höhe desselben liegt, und wobei der Führungslenker den Karosserielängsträger unterquert.

Description

Die Erfindung betrifft die Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs mit fünf Lenkern zur Führung eines Radträgers gegenüber dem beidseitig einen sog. Karosserielängsträger aufweisenden Fahrzeug-Aufbau, sowie mit einem Federelement und einem Dämpferelement, über welche der Fahrzeug-Aufbau direkt oder über einen Lenker indirekt anteilig am Radträger abgestützt ist, wobei oberhalb des Radmittelpunktes ein sich im wesentlichen in Fzg-Querrichtung erstreckender oberer Querlenker und ein gegenüber der Querrichtung in Draufsicht um zumindest 25° ausgehend vom Radträger gegen Fahrtrichtung nach hinten geneigt verlaufender Führungslenker vorgesehen sind, wobei die beiden Lagerstellen jedes einzelnen dieser Lenker jeweils im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegen, und wobei unterhalb des Radmittelpunktes ein sog. Sturzlenker und ein weiterer Querlenker vorgesehen sind, wobei zumindest der Sturzlenker in Draufsicht um weniger als 25° gegenüber der Querrichtung geneigt verläuft, und wobei am Radträger in Fahrtrichtung betrachtet am weitesten hinten ein sich im wesentlichen in Querrichtung erstreckender Spurlenker angelenkt ist, der ebenso wie der Führungslenker in Fahrtrichtung betrachtet hinter dem Dämpferelement liegt. Zum Stand der Technik wird neben der DE 199 22 800 B4 insbesondere auf die DE 44 08 571 B4 verwiesen.
Was das kinematische und elasto-kinematische Verhalten der sog. Fünf-Lenker-Achsen insbesondere an Personenkraftwagen betrifft, so sind kaum mehr nennenswerte Verbesserungen möglich – hinsichtlich der Fahrdynamik ist diese Technologe bereits ausgereizt. Neben Wirtschaftlichkeitsaspekten gibt es jedoch ein weiteres wesentliches Kriterium, das moderne Achskonstruktionen erfüllen sollen, nämlich die Minimierung des Bauraum-Bedarfs bzw. Gestaltung solchermaßen, dass an einem mit einer fahrdynamisch optimierten Fünflenker-Hinterachse ausgerüsteten Fahrzeug möglichst viel Raum in der Umgebung und insbesondere oberhalb der Achse zur Verfügung steht, der insbesondere für einen Kofferraum, aber auch für andere Stauräume im weitesten Sinne, so bspw. für den Rücksitzbereich eines PKW oder für einen Kraftstoff-Vorratsbehälter des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann.
Diesbezüglich eine vorteilhafte Hinterachse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen ist Aufgabe der vorlegenden Erfindung. Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Querlenker, der Sturzlenker und der Führungslenker an einem Hinterachsträger befestigt sind, der in Draufsicht betrachtet linksseitig und rechtsseitig ein sich im wesentlichen in Fzg.-Längsrichtung erstreckendes Trägerelement aufweist, an welchem über Laschen oder dgl. auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite dieses Trägerelements der somit dieses Trägerelement im wesentlichen überquerende Führungslenker befestigt ist, wobei der Befestigungspunkt des Führungslenkers am besagten Trägerelement auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite des Karosserielängsträgers neben diesem im wesentlichen in Höhe desselben liegt, und wobei der Führungslenker den Karosserielängsträger unterquert. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Zur näheren Erläuterung wird auf die beigefügten Figuren verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Achse dargestellt ist. Wenngleich sämtliche näher erläuterten Merkmale erfindungswesentlich sein können, so ist die vorliegende Erfindung ausdrücklich nicht auf das hier dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt; vielmehr bestimmen die Patentansprüche den Schutzbereich.
Im einzelnen zeigt:
1 in Draufsicht auf die linke Hälfte und den Mittenbereich der Hinterachse
2 die Seitenansicht dieser Hinterachse
3 die Ansicht des in 1 dargestellten Bereichs der Hinterachse von hinten (in Fahrtrichtung betrachtet)
Mit der Bezugsziffer 1 ist ein dem Fachmann grundsätzlich bekannter Hinterachsträger gekennzeichnet, auf dem über insgesamt vier Lagerstellen 2, von denen nur zwei sichtbar sind, der in den Figuren durch den linken Karosserielängsträger 3 repräsentierte Fahrzeug-Aufbau anteilig abgestützt ist. Dieser in Draufsicht annähernd elf Rechteck beschreibende Hinterachsträger 1 ist aus zwei bezüglich der Längsmittenachse L des Fahrzeugs symmetrisch angeordneten und sich im wesentlichen in Fzg.-Längsrichtung erstreckenden Trägerelementen 1a sowie zwei jeweils zwischen diesen beiden Trägerelementen 1a im wesentlichen senkrecht zu diesen verlaufenden Querträgern 1b, 1b' aufgebaut.
Im Bereich der Hinterachse ist der mit Ausnahme des Karosserielängsträgers 3 nicht weiter dargestellte Fahrzeug-Aufbau hauptsächlich jeweils über eine Tragfeder 4, der funktional ein Schwingungs-Dämpferelement 5 parallel geschaltet ist, an den beiden Radträgern 10 für die nicht dargestellten Hinterräder abgestützt, wobei jeder Radträger 10 durch insgesamt fünf Lenker 11–15 geführt ist, die jeweils endseitig am Radträger 10 und am Hinterachsträger 1 gelenkig angebunden sind.
So ist oberhalb des Radmittelpunktes M ein sich im wesentlichen in Fzg-Querrichtung Q erstreckender oberer Querlenker 11 und ein gegenüber der Querrichtung Q in Draufsicht um zumindest 25° ausgehend vom Radträger 10 gegen Fahrtrichtung F nach hinten geneigt verlaufender Führungslenker 12 vorgesehen, wobei die beiden Lagerstellen jedes einzelnen dieser beiden Lenker 11, 12 jeweils im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegen.
Unterhalb des Radmittelpunktes M ist ein sog. Sturzlenker 13 und ein weiterer Querlenker 14 vorgesehen, wobei zumindest der Sturzlenker 13 in Draufsicht um weniger als 25° gegenüber der Querrichtung geneigt verläuft. Ferner ist am Radträger 10 in Fahrtrichtung F betrachtet am weitesten hinten ein sich im wesentlichen in Querrichtung Q erstreckender Spurlenker 15 angelenkt, der ebenso wie der Führungslenker 12 in Fahrtrichtung betrachtet hinter dem Dämpferelement 5 liegt. Letzteres ist im übrigen ebenso wie die Tragfeder 4 mit seinem/ihrem dem Fahrzeug-Aufbau 3 gegenüber liegenden Ende direkt am Radträger 10 abgestützt, alternativ ist jedoch auch eine indirekte Abstützung eines oder beider dieser genannten Elemente über einen der Lenker 11–14 möglich.
Ein besonders kompakter und somit hinsichtlich des erforderlichen Bauraums minimierter Aufbau dieser Hinterachse ergibt sich, indem zumindest der Führungslenker 12, der aus kinematischen Gründen eine gewisse Mindestlänge, im Falle üblicher Personenkraftwagen in der Größenordnung von 450 mm, besitzen muss, über eine Lasche 6 oder dgl. auf der der Fahrzeugmitte (= Längsmittenachse L) zugewandten Seite des dem jeweiligen durch diesen Führungslenker 12 geführten Rad benachbarten Trägerelements 1a des Hinterachsträgers 1 gelenkig befestigt ist, so dass der Führungslenker 12 dieses Trägerelement 1a im wesentlichen überquert. Ferner unterquert dieser Führungslenker 12 den außenseitig neben dem genannten Trägerelement 1a verlaufenden Karosserielängsträger 3, d. h. die Anordnung ist platzsparend solchermaßen getroffen, dass – wie insbesondere aus den 2, 3 hervorgeht – der Führungslenker 12 ausgehend vom Radträger 10 zunächst unterhalb des Karosserielängsträgers 3 im wesentlichen in Querrichtung zu diesem verläuft und danach oberhalb des dem jeweiligen Rad zugewandten Trägerelements 1a des Hinterachsträgers 1 und dieses dabei im wesentlichen überquerend bis zur genannten Lasche 6 verläuft, die bzw. deren Gelenkachse 6a sich – wie am besten aus 1 hervorgeht – auf der der Längsmittenachse L (= Fahrzeugmitte in Längsrichtung betrachtet) zugewandten Seite des besagten Trägerelements 1a in dessen Randbereich befindet. Dabei befindet sich der durch die Lasche 6 bestimmte Befestigungspunkt des Führungslenkers 12 am Trägerelement 1a des Hinterachsträgers 1 auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite des Karosserielängsträgers 3 neben diesem und im wesentlichen in Höhe desselben. Mit dieser Anordnung ist der Bauraumbedarf in Richtung der Hochachse des Fahrzeugs betrachtet minimiert, so dass am oberhalb dieser Hinterachse positionierten Kofferraum des Fahrzeugs (PKW's) ein besonders tief liegender Laderaum-Boden realisiert sein kann.
Auch in einem in Fahrtrichtung F betrachtet etwas weiter vorne liegenden Bereich wird mit der hier vorgestellten Hinterachse so wenig Bauraum als möglich in Richtung der Fzg.-Hochachse benötigt, wenn eine vom nicht dargestellten Antriebsaggregat des Fahrzeugs in ein im Hinterachsträger 1 aufgehängtes Verteilergetriebe 20 führende Gelenkwelle 21 den (in Fahrtrichtung) vorderen Querträger 1b des Hinterachsträgers 1 überquert, d. h. die Gelenkwelle 21 stellt im vorderen Bereich des Hinterachsträgers 1 jedenfalls im Bereich der Mitte des vorderen Querträgers 1b desselben quasi den höchsten Punkt dar, so dass das Bodenblech des Fzg.-Aufbaus in diesem Bereich absolut gesehen relativ tief, d. h. um ein möglichst geringes Maß von der Fahrbahn beabstandet, vorgesehen sein kann. Eine hinsichtlich der Momentenabstützung sowie des Bauraumbedarfs günstige Anbindung des Verteilergetriebes 20 am Hinterachsträger 1 ergibt sich dabei, wenn das Verteilergetriebe 20 in zwei Punkten (20a, 20b – konkret gestaltete Lager sind in 3 nicht dargestellt –) am hinteren Querträger 1b' und in einem Punkt (20c) am vorderen Querträger 1b befestigt ist.
Was den Spurlenker 15 betrifft, so ist dessen dem Radträger abgewandtes Ende vorliegend indirekt am Hinterachsträger 1 abgestützt, und zwar unter Zwischenschaltung eines Lenkaktuators 16, der seinerseits in der Umgebung der Schnittpunkte des hinteren Querträgers 1b mit den Trägerelementen 1a am Hinterachsträger 1 befestigt ist und mittels dem die beiden Hinterräder geringfügig lenkbar sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19922800 B4 [0001]
DE 4408571 B4 [0001]

Claims

Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs mit fünf Lenkern zur Führung eines Radträgers (10) gegenüber dem beidseitig einen sog. Karosserielängsträger (3) aufweisenden Fahrzeug-Aufbau, sowie mit einem Federelement (4) und einem Dämpferelement (5), über welche der Fahrzeug-Aufbau direkt oder über einen Lenker indirekt anteilig am Radträger (10) abgestützt ist, wobei oberhalb des Radmittelpunktes (M) ein sich im wesentlichen in Fzg-Querrichtung (Q) erstreckender oberer Querlenker (11) und ein gegenüber der Querrichtung (Q) in Draufsicht um zumindest 25° ausgehend vom Radträger (10) gegen Fahrtrichtung (F) nach hinten geneigt verlaufender Führungslenker (12) vorgesehen sind, wobei die beiden Lagerstellen jedes einzelnen dieser Lenker jeweils im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegen, und wobei unterhalb des Radmittelpunktes (M) ein sog. Sturzlenker (13) und ein weiterer Querlenker (14) vorgesehen sind, wobei zumindest der Sturzlenker (13) in Draufsicht um weniger als 25° gegenüber der Querrichtung (Q) geneigt versäuft, und wobei am Radträger (10) weiterhin ein sich im wesentlichen in Querrichtung (Q) erstreckender Spurlenker (15) angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Querlenker (11, 14), der Sturzlenker (13) und der Führungslenker (12) an einem Hinterachsträger (1) befestigt sind, der in Draufsicht betrachtet linksseitig und rechtsseitig ein sich im wesentlichen in Fzg.-Längsrichtung (L) erstreckendes Trägerelement (1a) aufweist, an welchem über Laschen (6) oder dgl. auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite dieses Trägerelements (1a) der somit dieses Trägerelement (1a) im wesentlichen überquerende Führungslenker (12) befestigt ist, wobei der Befestigungspunkt des Führungslenkers (12) am besagten Trägerelement (1a) auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite des Karosserielängsträgers (3) neben diesem im wesentlichen in Höhe desselben liegt, und wobei der Führungslenker (12) den Karosserielängsträger (3) unterquert.
Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterachsträger (1) einen vorderen und einen hinteren Querträger (1b, 1b') besitzt, die jeweils zwischen den beiden sich in Fahrzeug-Längsrichtung (L) erstreckenden Trägerelementen (1a) im wesentlichen senkrecht zu diesen verlaufen, wobei eine vom Antriebsaggregat des Fahrzeugs in ein im Hinterachsträger (1) aufgehängtes Verteilergetriebe (20) führende Gelenkwelle (21) den vorderen Querträger (1b) überquert.
Hinterachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (20) mit zwei Punkten (20a, 20b) am hinteren Querträger (1b') und in einem Punkt (20c) am vorderen Querträger (1b) befestigt ist.
Hinterachse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurlenker (15) am Radträger (10) in Fahrtrichtung (F) betrachtet am weitesten hinten angelenkt ist und ebenso wie der Führungslenker (12) in Fahrtrichtung (F) betrachtet hinter dem Dämpferelement (4) liegt.
Hinterachse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurlenker (15) entweder direkt oder unter Zwischenschaltung eines Lenkaktuators (16) indirekt am Hinterachsträger (1) abgestützt ist.