DE10348645A1 - Kraftfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem Fahrzeugchassis (3) sowie einer eine Starrachse (1) aufweisenden Hinterachsanordnung (2), wobei zwischen dem Fahrzeugchassis (3) und der Starrachse (1) ein Panhardstab (8) zur Seitenkraftabstützung oder ein Lenker zur Längskraftabstützung angeordnet ist. DOLLAR A Das Kraftfahrzeug ist gekennzeichnet durch einen Panhardstab (8), welcher am Fahrzeugchassis (3) unmittelbar mit einem Axialgelenk (11) schwenkbeweglich angelenkt ist oder durch einen Lenker, welcher an der Starrachse unmittelbar mit einem Axialgelenk (11) schwenkbeweglich angelenkt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem Fahrzeugchassis und eine eine Starrachse aufweisende Hinterachsanordnung. Zwischen dem Fahrzeugchassis und der Starrachse ist dabei ein sogenannter Panhardstab angeordnet. Zusätzlich oder bei alternativen Hinterachsanordnungen kann ein zwischen der Achse und dem Fahrzeugchassis angeordneter Längslenker verwendet werden.
- Bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, mit einem Fahrzeugchassis kommen nach wie vor Hinterachsanordnungen mit einer Starrachse zum Einsatz. Für die Abstützung von auf die Hinterachse einwirkenden Seitenkräften, welche beispielsweise aus Kurvenfahrten resultieren, werden zwischen dem Fahrzeugchassis und der Starrachse im allgemeinen Panhardstäbe eingesetzt. Demgegenüber werden zur Abstützung von im Fahrbetrieb auftretenden Längskräften zwischen dem Fahrzeugchassis und der Starrachse Längslenker verwendet. Zum Ausgleich der aus dem Federweg resultierenden Relativbewegungen zwischen Starrachse und Fahrzeugchassis sind der Panhardstab als auch die Längslenker jeweils schwenkbeweglich mit der Starrachse einerseits und dem Fahrzeugchassis andererseits verbunden.
- Aus der
DE 196 24 242 A1 ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem Panhardstab bekannt, welcher an seinen jeweiligen Enden Radialgelenke aufweist, mit denen er einerseits an der Starrachse und andererseits an dem Fahrzeugchassis gelenkig angebunden ist. Insbesondere die Anbindung des Panhardstabes an das Fahrzeugchassis mittels eines Radialgelenkes erfordert chassisseitig einen separaten Lagerbock, welcher das Fahrzeuggewicht nachteilig erhöht. Dieser Lagerbock benötigt des Weiteren einen zusätzlichen Montageaufwand, bedingt durch Schraub- und/oder Schweißvorgänge, verbunden mit zusätzlichen Anbauteilen und Fertigungsschritten. Insbesondere die hierbei auftretende Bearbeitung von Flansch- oder ggf. Kegelverbindungen ist sehr aufwendig, wodurch nachteilig ein erhöhter Kostenaufwand entsteht. Ferner erlauben die verwendeten Radialgelenke lediglich einen kleinen Schwenkwinkel zwischen Lager und Panhardstabachse, wodurch sehr genaue und dadurch die Kosten erhöhende Fertigungstoleranzen notwendig sind. - Diese für den Panhardstab beschriebenen Nachteile treffen auch für die ebenfalls in der
DE 196 24 242 A1 gezeigten Längslenker zu. Diese Längslenker sind ebenfalls mittels zweier Radialgelenke einenends mit der Starrachse und anderenends mit dem Fahrzeugchassis schwenkbeweglich verbunden. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anbindung eines Panhardstabes oder eines Längslenkers, welcher zwischen einem Fahrzeugchassis und einer zu einer Hinterachsanordnung zugeordneten Starrachse angeordnet ist, zu schaffen, die die angeführten Nachteile des Standes der Technik wirksam vermeidet und einfach gestaltet ist.
- Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit einem zwischen dem Fahrzeugchassis sowie einer Starrachse angeordnetem Panhardstab ist gekennzeichnet durch die unmittelbare schwenkbewegliche Anlenkung des Panhardstabes am Fahrzeugchassis mit einem Axialgelenk. Durch diese Anordnung wird vorteilhafterweise die Verwendung von Lagerböcken, Flanschen o.ä. zur Anbindung des Panhardstabes am Fahrzeugchassis vermieden. In direktem Zusammenhang hierzu spart diese Anbindung Gewicht und Bauteile ein und erfordert somit wesentlich weniger Montage- und Fertigungsschritte, wodurch insgesamt wesentlich weniger Kosten verursacht werden.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Axialgelenk als ein Kugelgelenk ausgebildet, wobei das Kugelgelenk einen Kugelzapfen mit einer Gelenkkugel aufweist. Die Gelenkkugel ist in einer in einem Lagergehäuse aufgenommenen Lagerschale gleit- und schwenkbeweglich aufgenommen ist. Das Lagergehäuse ist weiterhin mit einem Gewindebolzen versehen, welcher in einer am Fahrzeugchassis vorgesehenen Bohrung aufgenommen wird. Das Lagergehäuse kann somit beispielsweise mit einer Gewindemutter über den Gewindebolzen mit dem Fahrzeugchassis verschraubt werden. Hierzu ist an dem Lagergehäuse vorteilhafterweise eine Schlüsselansatz vorgesehen. Diese schwenkbewegliche Anbindung ermöglicht auf Grund des großen Schwenkbereichs des Axialgelenks einen Ausgleich von größeren Toleranzen gegenüber der herkömmlichen Anbindung. Des weiteren minimiert diese Anbindungsform die notwendigen Anbindungsteile und Montageschritte auf eine minimale Anzahl, wodurch die Fertigungskosten weiter reduziert werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Panhardstab aus einem Rohr mit zwei, als ein Radialgelenk und ein Axialgelenk ausgeführten Gelenkstücken gebildet, wobei die Gelenkstücke mittels eines dem Gelenkstück zugeordneten Lager- oder Kugelzapfen in das Rohr eingesetzt werden. Ein zusätzlicher Toleranzausgleich wird dabei dadurch erzielt, dass zumindest ein Gelenkstück verschieblich in dem Rohr gehalten ist, wodurch eine Längenverstellung des Panhardstabes ermöglicht wird. Gehalten wird das Gelenkstück auf besonders einfache Weise über eine Klemmverbindung zwischen dem Rohr und dem in das Rohr eingesetzte Ende des Lager- bzw. Kugelzapfens eines der beiden Gelenkstücke. Die Klemmverbindung ist bevorzugt aus einer Schelle, sowie einem mit der Schelle zusammenwirkenden geschlitzten Ende des Rohres gebildet, wobei die Schelle das geschlitzte Ende des Rohres gegen das in das Rohr eingesetzte Ende des Lager- bzw. Kugelzapfens eines der beiden Gelenkstücke zusammendrückt.
- Ist dass erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zur Längskraftabstützung mit einem zwischen Starrachse und Fahrzeugchassis angeordnetem Lenker, beispielsweise einem Längslenker, versehen, ist dieses gekennzeichnet durch unmittelbare schwenkbewegliche Anlenkung des Lenkers an der Starrachse mit einem Axialgelenk. Auch bei dieser Anordnung wird eine einfach gehaltene mit wenig Einzelteilen versehene Anbindung des Lenkers an die Starrachse mit den Einsparung von Montage- und Fertigungsschritten in Verbindung mit einer wesentlichen Reduzierung der Kosten erzielt.
- Ebenso wie der Panhardstab ist auch das Axialgelenk des Lenkers als ein Kugelgelenk ausgebildet mit einer einen Kugelzapfen aufweisenden Gelenkkugel, wobei die Gelenkkugel in einer in einem Lagergehäuse aufgenommen Lagerschale gleit- und schwenkbeweglich aufgenommen ist. Der am Lagergehäuse vorgesehene Gewindebolzen ist hierbei in ein einer Bohrung an der Starrachse aufgenommen und kann somit ebenfalls mit einer Gewindemutter an der Starrachse verschraubt werden. Durch dieses Axialgelenk kann auch beim Lenker ein vergrößerter Toleranzausgleich erreicht werden.
- Der Aufbau des Lenkers kann vorteilhafter Weise dem des Panhardstabes entsprechen, wobei auch hier über eine Längenverstellung ein zusätzlicher Toleranzausgleich geschaffen werden kann. Für die Längenverstellung kann beispielweise auch eine Klemmverbindung in der Weise vorgesehen werden, dass in dem als Rohr ausgebildeten Lenker zumindest ein Gelenkstück eingesetzt wird und mittels einer Schelle geklemmt wird, wobei das Rohrende vorteilhafterweise geschlitzt ausgeführt ist.
- Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachstehend mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 Schematischer Aufbau einer Hinterachsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Panhardstab in der Draufsicht, -
2 Schematischer Aufbau einer Hinterachsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Panhardstab in der Heckansicht gemäß Pfeil A in1 , -
3 Detailansicht eines erfindungsgemäßen Panhardstabes in einer dreidimensionalen Ansicht, -
4 Zweidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Panhardstabes mit Anbindung an das Fahrzeugchassis. - In
1 und2 ist in zwei verschiedenen Ansichten der prinzipielle Aufbau einer eine Starrachse1 aufweisenden Hinterachsanordnung2 mit einem Fahrzeugchassis3 gezeigt. Das Fahrzeugchassis3 besteht dabei im wesentlichen aus einem linken und rechten Längsträger4 ,5 , welche jeweils über eine Halterung6 die die Starrachse1 mit dem Fahrzeugchassis verbindende Feder7 aufnimmt. Zwischen dem Fahrzeugchassis3 und der Starrachse2 ist ein Panhardstab8 angeordnet der achsseitig an einer der Starrachse1 zugeordneten Halterung9 angebunden ist. An dem der Starrachse1 abgewandten Ende des Panhardstabes8 ist dieser unmittelbar am Fahrzeugchassis3 angelenkt. - Wie aus
3 und4 zu entnehmen, besitzt der Panhardstab9 an beiden Enden jeweils ein Gelenkstück10 , wobei das achsseitige Gelenkstück10 als ein Axialgelenk11 ausgebildet ist und das chassisseitige Gelenkstück10 als ein Radialgelenk12 ausgebildet ist. Radialgelenk12 und Axialgelenk11 sind mittels einem Rohr13 verbunden, wobei die Gelenkstücke10 mit ihren Lagerzapfen13 jeweils in die beidseitigen Öffnungen des Rohres14 eingesteckt sind. - Das Axialgelenk
11 ist im wesentlichen aus einem als Kugelzapfen15 ausgebildeten Lagerzapfen mit einer Gelenkkugel16 , welche in einer in einem Lagergehäuse17 aufgenommenen Lagerschale (nicht dargestellt) gleit- und schwenkbeweglich aufgenommen ist, gebildet. Der Öffnungsspalt zwischen Kugelzapfen15 und Lagergehäuse17 wird mit einem Dichtungsbalg18 gegen Schutzeintritt und Schmiermittelaustritt abgedichtet. - Das Lagergehäuse
17 ist mit einem Gewindebolzen19 versehen, welcher fahrzeugchassisseitig in einer Bohrung20 des Längsträgers4 aufgenommen ist. Mittels einer Gewindemutter21 ist das Lagergehäuse17 gegenüber dem Fahrzeugchassis3 verschraubt. Unterstützend ist hierzu am Lagergehäuse17 ein Schlüsselansatz22 vorgesehen. - Der Kugelzapfen
15 ist in die Öffnung des Rohres14 eingesetzt und mittels einer Klemmverbindung23 gegenüber dem Rohr14 festgesetzt. Die Klemmverbindung23 ist auf einfache Art und Weise als eine Schelle24 ausgebildet, die das vorzugsweise geschlitzte Ende (nicht dargestellt) des Rohres14 gegenüber dem Kugelzapfen15 zusammenpreßt. Für einen besseren Halt des Kugelzapfens15 in dem Rohr14 kann der im Rohr14 eingesetzte Bereich des Kugelzapfen15 beispielsweise profiliert oder mit einem Gewinde versehen sein. Des Weiteren kann die Innenfläche des Rohrendes, welche mit dem Kugelzapfen15 zusammenwirkt ebenfalls profiliert oder mit einem Gewinde versehen sein. Auf diese Weise kann der Kugelzapfen15 gegenüber dem Rohr14 in verschiedenen Lagen positioniert werden, es können also in gewissen Grenzen unterschiedliche Längen des Panhardstabes8 eingestellt werden. Das Radialgelenk12 ist dagegen mit dem Rohr14 über beispielsweise eine Schrumpfverbindung o.ä. fest verbunden. Für eine vergrößerten Verstellbereich des Panhardstabes könnte diese Verbindung allerdings auch verstellbar ähnlich derjenigen des Axialgelenkes12 ausgeführt sein. - Insgesamt offenbart die Anbindung des Panhardstabes
8 an das Fahrzeugchassis3 einen sehr einfachen Aufbau mit einer reduzierten Anzahl von Bauteilen. Es ist lediglich eine Verschraubung vorgesehen. Damit erfordert die Aufnahme am Fahrzeugchassis3 wenig konstruktiven sowie fertigungstechnischen Aufwand. Lediglich eine Aufnahmebohrung 20 am Fahrzeugchassis ist vorzusehen. Diese Maßnahmen minimieren somit die Kosten für die Fertigung und die Montage des Panhardstabes8 . Hierzu trägt auch die Tatsache bei, dass im wesentlichen Standardbauteile, auch für das Axialgelenk, Verwendung finden. - Die Verwendung eines Axialgelenkes anstatt beispielsweise eines Radialgelenkes ermöglicht eine ebenfalls kostenreduzierende Aufweitung der Fertigungstoleranzen. Dies ist in dem konstruktiven Aufbau eines Axialgelenks begründet, da ein Axialgelenk einen erweiterten Schwenkbereich in allen Schwenkrichtungen gegenüber einem Radialgelenk besitzt und auf diese Weise unempfindlicher hinsichtlich einer versetzten Einbaulauge reagiert ohne dass die Funktionsweise beeinträchtigt wird.
- Neben der Möglichkeit Winkellagen des Panhardstabes
8 auszugleichen, ist durch die oben beschriebene Längenverstellbarkeit des Panhardstabes8 mittels der Klemmung23 des Kugelzapfens15 innerhalb des Rohres14 in verschiedenen Lagen der beiden Bauteile zueinander zusätzlich ein Ausgleich in axialer Richtung des Panhardstabes8 geschaffen worden. Dies vereinfacht zusätzlich die Montage des Panhardstabes8 und trägt somit zur Reduzierung der Kosten bei. - Alternativ zu dem in
3 und4 dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem dem Lagergehäuse17 zugeordneten Gewindebolzen19 sowie der an dem Kugelzapfen15 angeordneten Gelenkkugel16 , kann beispielsweise die Anordnung von Lagergehäuse17 und Gelenkkugel16 prinzipiell auch vertauscht werden. Somit ist es auch möglich, das Lagergehäuse mit einem Zapfen zu versehen, welcher in das Rohr13 eingesetzt wird. Demgegenüber wird die Gelenkkugel mit einem Kugelzapfen versehen, der ein Gewindeendstück besitzt, welches in der Bohrung20 des Fahrzeugchassis3 aufgenommen und gegen dieses mit einer Gewindemutter21 verschraubt wird. - Grundsätzlich ist auch ein Vertauschen von Radialgelenk
12 und Axialgelenk11 möglich, also dass das Radialgelenk des Panhardstabes8 achsseitig und das Axialgelenk 11 am Fahrzeugschassis3 angelenkt ist. Ebenso ist auch der Einsatz eines Axialgelenkes sowohl an der Starrachse3 als auch am Fahrzeugchassis3 möglich. Aber aus Gründen der Führung der Achse und der Kraftleitung wird die beschriebene und in den Figuren dargestellte Ausführungsform im allgemeinen bevorzugt. Aus diesen genannten Gründen wird allerdings bei einem Längslenker die Anlenkung an das Fahrzeugchassis mit einem Radialgelenk und die Anlenkung an der Starrachse mit einem Axialgelenk umgesetzt. Der Längslenker ist im wesentlichen genauso wie der Panhardstab8 mit einem Radialgelenk und einem Axialgelenk versehen, welche ebenfalls mit einem Rohr verbunden sind, und ist zumindest annähernd parallel zur Fahrtrichtung F zwischen Starrachse1 und Fahrzeugchassis3 angeordnet. Der Aufbau des Axialgelenkes und dessen Anbindung an die Starrachse erfolgt ebenso wie beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel des Axialgelenkes11 des Panhardstabes8 , welches am Fahrzeugchassis3 angelenkt ist. Auch eine Längsverschieblichkeit mittels einer Klemmverbindung kann hier beispielsweise realisiert werden. - Die Verwendung eines Axialgelenkes zur achs- oder chassisseitigen Anbindung des Panhardstabes oder des Längslenkers, bewirkt als zusätzlichen Vorteil eine Entlastung des auf dem gegenüberliegenden Ende des Lenkers oder des Panhardstabes eingesetzen Radialgelenkes sowie der Lenkerstruktur. Dies resultiert aus den geringen Torsionsmomenten der Gleitlagerung des Axialgelenkes, welche im Betrieb übertragen werden.
-
- 1
- Starrachse
- 2
- Hinterachsanordnung
- 3
- Fahrzeugchassis
- 4
- Linker Längsträger
- 5
- Rechter Längsträger
- 6
- Halterung
- 7
- Feder
- 8
- Panhardstab
- 9
- Halterung
- 10
- Gelenkstück
- 11
- Axialgelenk
- 12
- Radialgelenk
- 13
- Lagerzapfen
- 14
- Rohr
- 15
- Kugelzapfen
- 16
- Gelenkkugel
- 17
- Lagergehäuse
- 18
- Dichtungsbalg
- 19
- Gewindebolzen
- 20
- Bohrung
- 21
- Gewindemutter
- 22
- Schlüsselansatz
- 23
- Klemmverbindung
- 24
- Schelle
- A
- Pfeil
- F
- Fahrtrichtung
Claims (12)
- Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug , mit einem Fahrzeugchassis (
3 ) sowie einer eine Stanachse (1 ) aufweisenden Hinterachsanordnung (2 ), wobei zwischen dem Fahrzeugchassis (3 ) und der Starrachse (1 ) ein Panhardstab (8 ) zur Seitenkraftabstützung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Panhardstab (8 ) unmittelbar über ein Axialgelenk (11 ) schwenkbeweglich am Fahrzeugchassis (3 ) angelenkt ist. - Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug , mit einem Fahrzeugchassis (
3 ) sowie einer eine Starrachse (1 ) aufweisenden Hinterachsanordnung (2 ), wobei zwischen dem Fahrzeugchassis (3 ) und der Starrachse (1 ) zumindest ein Lenker zur Längskraftabstützung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Lenker unmittelbar über ein Axialgelenk (11 ) schwenkbeweglich an der Starrachse (1 ) angelenkt ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Axialgelenk (
11 ) als ein Kugelgelenk ausgebildet ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk einen Kugelzapfen (
15 ) mit einer Gelenkkugel (16 ), welche in einem Lagergehäuse (17 ) gleit- und schwenkbeweglich aufgenommen ist, aufweist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lagergehäuse (
17 ) eine Lagerschale angeordnet ist, welche die Gelenkkugel (16 ) gleit- und schwenkbeweglich aufnimmt. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (
17 ) an dem Fahrzeugchassis (3 ) oder an der Starrachse (1 ) befestigt ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lagergehäuse (
17 ) ein Gewindebolzen (19 ) angeordnet ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lagergehäuse (
17 ) ein Schlüsselansatz (22 ) ausgebildet ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzen (
19 ) in einer Bohrung (20 ) am Fahrzeugchassis (3 ) oder an der Starrachse (1 ) aufgenommen ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Panhardstab (
8 ) oder der Lenker aus einem Rohr (14 ) und zwei, als ein Radialgelenk (12 ) und ein Axialgelenk (11 ) ausgeführten Gelenkstücken (10 ) gebildet ist, wobei die Gelenkstücke (10 ) mittels einem Lager- (13 ) oder einem Kugelzapfen (15 ) beidseitig in das Rohr (14 ) eingesetzt sind. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beidseitigen Gelenkstücke (
10 ) axial verschiebbar in dem Rohr (14 ) des Panhardstabes (8 ) oder des Lenkers angeordnet ist und mittels einer Klemmverbindung (23 ) relativ zum Rohr (14 ) festgesetzt werden kann. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmverbindung (
23 ) von einer Schelle (24 ) und einem mit der Schelle (24 ) zusammenwirkenden geschlitzten Ende des Rohres (14 ) gebildet wird, wobei das geschlitzte ende des Rohres (14 ) unter radialer Krafteinwirkung durch die Schelle (24 ) gegen ein in das Rohr (14 ) eingesetztes Ende eines Lager- (13 ) und/oder Kugelzapfens (15 ) eines der beiden Gelenkstücke (10 ) gehalten ist.
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