DE10250344A1

DE10250344A1 - Flachbauende Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10250344A1
Application number: DE10250344A
Authority: DE
Inventors: Andrzej Gurwin; Werner Stiller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2022-10-30
Also published as: DE10250344B4; FR2846279A1; FR2846279B1

Abstract

Eine flachbauende Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge mit Ladefläche umfaßt zwei sich im wesentlichen in einer Horizontalebene erstreckende Radführungsglieder (11, 12), die an einem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau um eine horizontale Achse (A) schwenkbar gelagert sind, eine Feder (13, 14) je Radführungsglied (11, 12), die dieses gegen den Fahrschemel (2) bzw. Fahrzeugaufbau abstützt, und einen Dämpfer (15, 16) je Radführungsglied (11, 12), der separat von der Feder (13, 14) angeordnet ist. Die Dämpfer (15, 16) sind mit einem Ende unterhalb und in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte radseitig angelenkt und mit einem weiteren Ende unterhalb der Ladefläche an dem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau karosserieseitig angelenkt. Der karosserieseitige Anlenkpunkt liegt oberhalb des radseitigen Anlenkpunkts. Zudem verlaufen die Dämpfer (15, 16) schräg oder quer zur Fahrzeuglängsrichtung. An einem Fahrschemel sind Konsolen (17, 18) zur karosserieseitigen Anbindung der Dämpfer (15, 16) vorgesehen, wodurch eine Abkopplung vom eigentlichen Fahrzeugaufbau erzielt wird. Zudem sind die radseitigen Anlenkpunkte in die Fahrzeugräder gelegt. Eine solche Hinterradachse zeichnet sich durch eine große Bodenfreiheit, Ladeflächenbreite und niedrige Ladefläche-Bodenhöhe aus. Sie ermöglicht überdies einen hohen Fahrkomfort mit gutem Federungsverhalten und verringerter Schwingungsübertragung in Richtung des Fahrers und anderer Fahrzeuginsassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flachbauende Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge mit Ladefläche, umfassend sich im wesentlichen in einer Horizontalebene erstreckende Radführungsglieder, die an einem Fahrschemel oder Fahrzeugaufbau um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sind, eine Feder je Radführungsglied, die dieses gegen den Fahrschemel bzw. Fahrzeugaufbau abstützt, und einen Dämpfer je Radführungsglied, der separat von der Feder angeordnet ist.

Eine entsprechende Hinterachse für ein leichtes Nutzfahrzeug, nämlich einen VW-Transporter, ist aus Reimpell, Jörnsen: Fahrwerktechnik-Grundlagen, Vogel-Verlag, Würzburg, 3. Aufl. bekannt. Durch kurze, tonnenförmige Schraubenfedern und die Befestigung von nach vorn geneigten Stoßdämpfern unter dem Laderaumboden ergibt sich eine breite, tiefliegende Ladefläche zwischen den Radhäusern des Fahrzeugaufbaus. Die Dämpfer sind dabei jeweils vor der Radmitte angeordnet und erstrecken sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung in unmittelbarer Umgebung der Radhäuser. Dies ist für die Ladeflächenbreite nicht optimal. Zudem wirken die karosserieseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer als Geräuschquellen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neue Hinterachse für ein leichtes Nutzfahrzeug zu schaffen, die in bezug auf Bodenfreiheit, Ladeflächenbreite und Ladefläche-Bodenhöhe günstige Abmessungen aufweist und einen hohen Fahrkomfort, insbesondere ein gutes Federungsverhalten besitzt.

Diese Aufgabe wird durch ein leichtes Nutzfahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Dämpfer mit einem Ende unterhalb und in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte radseitig angelenkt und mit einem weiteren Ende unterhalb der Ladefläche an dem Fahrschemel oder Fahrzeugaufbau karosserieseitig angelenkt sind, wobei der karosserieseitige Anlenkpunkt oberhalb des radseitigen Anlenkpunkts liegt und die Dämpfer schräg oder quer zu der Fahrzeuglängsrichtung verlaufen.

Auf diese Weise läßt sich bei guten Fahreigenschaften eine räumlich sehr kompakte Hinterradachse erhalten, die sich durch eine große Bodenfreiheit auszeichnet.

Die erfindungsgemäße Hinterradachse ermöglicht durch die neue Anordnung der Stoßdämpfer eine Verbesserung der Abstützung am Fahrzeug im Hinblick auf die Übertragung von Schwingungen.

Zudem bleibt aufgrund der Anordnung der radseitigen Anlenkpunkte hinter der Radmitte ausreichend Platz für einen optionalen Hinterradantrieb.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Dämpfer vollständig hinter einer Antriebswelle für einen etwaigen Hinterradantrieb angeordnet. Die radseitigen Anlenkpunkte können so verhältnismäßig tief angeordnet werden, wodurch sich die Raumökonomie weiter verbessern läßt.

In diesem Zusammenhang ist es außerdem besonders günstig, die radseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer in das jeweils zugehörige Fahrzeugrad zu legen.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist je Fahrzeughinterrad ein Radträger vorgesehen. Dieser Radträger ist an dem zugehörigen Radführungsglied befestigt und weist eine Konsole zur Aufnahme eines Augengelenks für die radseitige Dämpferanbindung auf. Über die Konsole ist es möglich, die radseitige Anbindung vollständig im entsprechenden Fahrzeugrad zu plazieren. Ein dazu vorgesehenes Lager oder Augengelenk liegt insgesamt innerhalb des Fahrzeugrades. Der zugehörige Dämpfer verläuft so für die Bodenfreiheit günstig eng am Rad und Radführungsglied.

Dazu trägt weiterhin die Ausrichtung der Schwenkachsen B und C der Dämpfer-Anlenkpunkte bei. Diese erstrecken sich bevorzugt im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung.

Vorzugsweise ist außerdem der Neigungswinkel der Dämpfer in Fahrzeugquerrichtung gegenüber der Horizontalen kleiner als 40 Grad gewählt.

Durch die Anordnung der karosserieseitigen Anlenkpunkte in Vertikalrichtung zwischen der Radmitte und der oberen Felgeninnenhöhe des Rades wird ein flacher Aufbau weiter begünstigt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Fahrschemel vorgesehen, über welchen die Hinterachse am Fahrzeugaufbau befestigt wird. An diesem Fahrschemel werden die Radführungsglieder angelenkt. Diese sind vorzugsweise als Schräglenker ausgebildet. Der Fahrschemel kann mit den Komponenten der Hinterachse zu einer Untereinheit vormontiert werden, die dann als Ganzes an den Fahrzeugaufbau angeschlossen wird.

Dabei ist es insbesondere auch möglich, die karosserieseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer unmittelbar an dem Fahrschemel vorzusehen, wodurch die Schwingungsisolation gegenüber dem Fahrzeugaufbau weiter verbessert wird, da gewissermaßen eine Abkopplung über den Fahrschemel erfolgt.

Hierfür sind an dem Fahrschemel vorzugsweise zwei sich im wesentlichen vertikal nach oben erstreckende Konsolen vorgesehen, an deren oberen Enden die Dämpfer angelenkt sind.

Prinzipiell können die Radführungsglieder zu einer Verbund- oder Koppellenkerachse zusammengefaßt sein. Bei Verwendung von zwei separaten Schräglenkern oder auch Längslenkern wird zwischen diesen vorzugsweise ein Stabilisator vorgesehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist dieser Stabilisator U-förmige Bügel auf und ist mit diesen Bügeln jeweils zwischen den beiden Anlenkpunkten eines Radführungsgliedes am Fahrschemel bzw. am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert. Die Enden der Stabilisatorstange sind hingegen an den Radführungsgliedern angekoppelt. Der Stabilisator kann in die Fahrschemel-Einheit integriert und dementsprechend mit ihren Komponenten vormontiert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 ein Ausführungsbeispiel für eine flachbauende Hinterradachse eines leichten Nutzfahrzeugs nach der Erfindung,
2 eine weitere Ansicht der Hinterradachse aus 1 und in
3 eine Detailansicht des Ausführungsbeispiels von hinten mit einem angeschlossenen Fahrzeugrad im Bereich um dieses Fahrzeugrad.
Das Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3 zeigt eine flachbauende Hinterradachse 1 für ein leichtes Nutzfahrzeug mit einer Ladefläche. Die Hinterradachse 1 befindet sich dabei unterhalb der Ladefläche. Unter einer Ladefläche wird hier nicht nur eine Fläche für ein Transportgut verstanden, sondern jeder ebene Fahrzeugboden, der, wie beispielsweise bei Kleinbussen üblich, mit einer Bestuhlung versehen sein kann.
Wie insbesondere die 1 und 2 zeigen, ist im Zusammenhang mit der Hinterradachse 1 ein Fahrschemel 2 vorgesehen, der in der Art eines Leiterrahmens ausgebildet ist und über vier Befestigungsabschnitte 3, 4, 5 und 6 am Unterboden eines nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbaus befestigt wird. Der Fahrschemel 2 besteht aus einem in Fahrtrichtung vornliegenden, langen Querträger 7, einem in Fahrtrichtung hintenliegenden, kürzeren Querträger 8 sowie zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern 9 und 10, welche die Querträger 7 und 8 miteinander verbinden. Sämtliche Träger 7, 8, 9 und 10 sind als Blechformteile ausgebildet und miteinander verschweißt.
Die Hinterradachse 1 umfaßt zwei sich im wesentlichen in einer Horizontalebene erstreckende Radführungsglieder 11 und 12, die hier als Schräglenker ausgebildet sind und um eine im wesentlichen horizontale Achse A schwenken. Die Schräglenker besitzen in einer Ansicht von oben jeweils in etwa die Form eines Y und sind mit je zwei Schenkeln an dem Fahrschemel 2 angelenkt. Dabei ist für die Schräglenker ein verhältnismäßig kleiner Pfeilungswinkel im Bereich von etwa 5 bis 20 Grad vorgesehen. Die außenseitigen Schenkel des Y sind jeweils an dem langen Querträger 7 angelenkt, wohingegen die innenseitigen Schenkel des Y an dem benachbarten Längsträger 9 bzw. 10 angreifen. An ihren hinteren Enden weisen die Schräglenker jeweils einen Radträger auf.
Im Vereinigungsbereich der Schenkel der Radführungsglieder 11 und 12 ist jeweils eine Feder 13 bzw. 14 angeordnet, welche das jeweilige Radführungsglied 11 bzw. 12 gegen den Fahrzeugaufbau abstützt. Im vorliegenden Fall sind hierfür Zylinderschraubenfedern herkömmlicher Bauart vorgesehen. Jedoch sind auch andere Typen von Federn einsetzbar. Die Federn 13 und 14 sitzen an den Außenseiten der Längsträger 9 und 10.
Weiterhin umfaßt die Radaufhängung für jedes Radführungsglied 11 und 12 einen Dämpfer 15 bzw. 16. in Form eines hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfers. Diese Dämpfer 15 und 16 sind in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung hinter den Federn 13 und 14 und separat von diesen angeordnet. Jeder der Dämpfer 15 und 16 ist mit einem Ende unterhalb und in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte an einem Radträger und mit einem anderen Ende karosserieseitig unterhalb der Ladefläche an dem Fahrschemel 2 angelenkt.
Wie insbesondere den 1 und 2 entnommen werden kann, weist der Fahrschemel 2 bzw. dessen kurzer Querträger 8 zwei sich im wesentlichen in Vertikalrichtung erstreckende Konsolen 17 und 18 auf. Diese Konsolen 17 und 18 befinden sich an den in Fahrzeugquerrichtung liegenden Enden des kurzen Querträgers 8 neben den Befestigungsabschnitten 5 und 6 ohne selbst gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt zu sein. Sie nehmen jeweils ein Augengelenk 19 bzw. 20 eines Dämpfers 15 bzw. 16 auf. Die Schwenkachse B dieser Augengelenke 19 bzw. 20 verläuft im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung. Zweck der Konsolen 17 und 18 ist es, die Übertragung von Schwingungen auf den Fahrzeugaufbau zu vermindern.
Von den Konsolen 17 bzw. 18 erstreckt sich der jeweilige Dämpfer 15 bzw. 16. nach außen und unten zu einer an dem jeweiligen Radträger vorgesehenen radseitigen Konsole 21 bzw. 22. Diese radseitigen Konsolen 21 und 22 liegen innerhalb der Fahrzeugräder 23 bzw. 24.
Die Ankopplung des jeweiligen Dämpfers 15 bzw. 16 erfolgt auch hier über ein Augengelenk 25 bzw. 26, dessen Schwenkachse C im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Diese Augengelenke 25 bzw. 26 sind vollständig in dem jeweiligen Fahrzeugrad 23 bzw. 24 aufgenommen, so daß sich der zugehörige Dämpfer 15 bzw. 16 eng an das Fahrzeugrad bzw. eng an ein Radführungsglied 11 bzw. 12 anschmiegt, ohne jedoch deren Bewegungsfreiheit zu beschränken. Auf diese Weise wird eine große Bodenfreiheit erhalten.
Entsprechend verlaufen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Dämpfer 15 und 16 im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung, wobei diese vollständig hinter der Radmitte bleiben und einen Hinterradantrieb nicht beeinträchtigen. Dieser ist in den Figuren durch die Antriebswellen 30 angedeutet.
Es ist jedoch auch möglich, die Dämpfer 15 und 16 etwas schräg zur Fahrzeuglängsrichtung anzuordnen, wobei dann zur Vermeidung von Verzwängungen die Schwenkachsen B und C der Augengelenke 19 bzw. 20 und 21 bzw. 22 an dem Fahrschemel 2 und dem Radträger in ihrer Ausrichtung angepaßt werden, so daß diese im wesentlichen quer zu der Achse des jeweiligen Dämpfers verlaufen.
Die Dämpfer 15 und 16 greifen jedoch stets sehr weit unten an den Radträgern an und sind verhältnismäßig stark geneigt, wodurch der radseitige Anlenkpunkt gut in dem jeweiligen Fahrzeugrad verschwinden kann. Ihr Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen beträgt in Fahrzeugquerrichtung weniger als 40 Grad. In Bezug auf die Vertikalrichtung liegt der karosserieseitige Anlenkpunkt zwischen der Radmitte und der oberen Felgeninnenhöhe des zugehörigen Rades 23 bzw. 24.
Weiterhin umfaßt die Hinterradachse 1 einen Stabilisator 27, der die beiden Radführungsglieder 11 und 12 miteinander verbindet. An dem Stabilisator 27 sind zwei U-förmige Bügel 28 und 29 ausgebildet. Diese Bügel 28 und 29 sind an der Rückseite des langen Querträgers 7 des Fahrschemels 2 schwenkbar gelagert. Die Lagerstellen 31 bzw. 32 liegen dabei jeweils zwischen den beiden Anlenkpunkten eines Radführungsgliedes 11 bzw. 12. Die Enden 33 bzw. 34 des Stabilisators 27 sind an Schräglenkern 11 bzw. 12 im Bereich des Y angekoppelt.
Wie insbesondere 3 zeigt, wird durch die vollständige Anordnung des unteren Dämpfer-Augengelenks 25 bzw. 26 innerhalb des Rades 23 bzw. 24 die Bodenfreiheit h, lediglich durch die Schräglenker 11 bzw. 12 und den Stabilisator 27, jedoch nicht mehr durch die Dämpfer 15 bzw. 16 begrenzt.
Vorstehend wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einem Fahrschemel 2 beispielhaft erläutert. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist es jedoch auch möglich, die Dämpfer 15 und 16 unmittelbar am Fahrzeugaufbau anzulenken. Weiterhin ist es möglich, den Fahrschemel 2 vollständig wegzulassen und sämtliche Komponenten der Hinterradachse 1 unmittelbar am Fahrzeugaufbau anzukoppeln.
Die oben erläuterte Hinterradachse zeichnet sich durch eine große Bodenfreiheit h₁, Ladeflächenbreite b und niedrige Ladefläche-Bodenhöhe h₂ aus. Sie ermöglicht überdies einen hohen Fahrkomfort mit gutem Federungsverhalten und verringerter Schwingungsübertragung in Richtung des Fahrers und anderer Fahrzeuginsassen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr umfaßt sie alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.

1: Hinterradachse
2: Fahrschemel
3: Befestigungsabschnitt
4: Befestigungsabschnitt
5: Befestigungsabschnitt
6: Befestigungsabschnitt
7: langer Querträger
8: kurzer Querträger
9: Längsträger
10: Längsträger
11: Radführungsglied/Schräglenker
12: Radführungsglied/Schräglenker
13: Feder
14: Feder
15: Dämpfer
16: Dämpfer
17: Konsole am Fahrschemel 2
18: Konsole am Fahrschemel 2
19: Augengelenk
20: Augengelenk
21: radseitige Konsole
22: radseitige Konsole
23: Fahrzeugrad
24: Fahrzeugrad
25: Augengelenk
26: Augengelenk
27: Stabilisator
28: U-förmiger Bügel des Stabilisators 27
29: U-förmiger Bügel des Stabilisators 27
30: Antriebswelle
31: Stabilisatorlagerstelle
32: Stabilisatorlagerstelle
33: Stabilisatorende
34: Stabilisatorende
A: Schwenkachse des Radführungsglieds 11 bzw. 12
B: Schwenkachse des Augengelenks 19 bzw. 20
C: Schwenkachse des Augengelenks 25 bzw. 26
b: Ladeflächenbreite
h₁: Bodenfreiheit
h₂: Ladefläche-Bodenhöhe

Claims

Flachbauende Hinterradachse für leichte Nutzkraftfahrzeuge mit Ladefläche, umfassend: sich im wesentlichen in einer Horizontalebene erstreckende Radführungsglieder (11, 12), die an einem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau um eine horizontale Achse (A) schwenkbar gelagert sind, eine Feder (13, 14) je Radführungsglied (11, 12), die dieses gegen den Fahrschemel (2) bzw. Fahrzeugaufbau abstützt, und einen Dämpfer (15, 16) je Radführungsglied (11, 12), der separat von der Feder (13, 14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfer (15, 16) mit einem Ende unterhalb und in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte radseitig angelenkt und mit einem weiteren Ende unterhalb der Ladefläche an dem Fahrschemel (2) oder Fahrzeugaufbau karosserieseitig angelenkt sind, wobei der karosserieseitige Anlenkpunkt oberhalb des radseitigen Anlenkpunkts liegt und die Dämpfer (15, 16) schräg oder quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufen.
Flachbauende Hinterradachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfer (15, 16) hinter jeweils einer Antriebswelle (30) für einen etwaigen Hinterradantrieb verlaufen.
Flachbauende Hinterradachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radseitigen Anlenkpunkte der Dämpfer (15, 16) innerhalb des zugehörigen Fahrzeugrades (23, 24) liegen.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß je Fahrzeugrad (23, 24) ein Radträger vorgesehen ist, der an dem jeweiligen Radführungsglied (11, 12) befestigt ist und eine Konsole (21, 22) zur Aufnahme eines Augengelenks (25, 26) für die radseitige Dämpferanbindung aufweist.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Dämpfer (15, 16) in Fahrzeugquerrichtung gegenüber der Horizontalen kleiner als 40 Grad ist.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (B, C) der Anlenkpunkte der Dämpfer (15, 16) im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Radführungsglieder (11, 12) als Schräglenker ausgebildet sind.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Radführungsglieder (11, 12) an einem Fahrschemel (2) angelenkt sind.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stabilisator (27) vorgesehen ist, der mit U-förmigen Bügeln (28, 29) jeweils zwischen den beiden Anlenkpunkten der Radführungsglieder (11, 12) am Fahrschemel (2) bzw. am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert ist und mit seinen Enden an den Radführungsgliedern (11, 12) angekoppelt ist, um diese miteinander zu verbinden.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Fahrzeugaufbaus ein Fahrschemel (2) vorgesehen ist, an dem die Radführungsglieder (11, 12) und die Dämpfer (15, 16) angelenkt sind, wobei die Dämpfer (15, 16) die Radführungsglieder (11, 12) gegen den Fahrschemel (2) abstützen.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fahrschemel (2) zwei sich im wesentlichen vertikal nach oben erstreckende Konsolen (17, 18) vorgesehen sind und die Dämpfer (15, 16) jeweils an den oberen Enden der Konsolen (17, 18) angekoppelt sind.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der karosserieseitige Anlenkpunkt in Vertikalrichtung zwischen der Radmitte und der Felgeninnenhöhe des Rades liegt.
Flachbauende Hinterradachse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die radseitigen Augengelenke (25, 26) der Dämpfer (15, 16) vollständig innerhalb der Fahrzeugräder (23, 24) angeordnet sind.