DE1505545A1 - Vorrichtung zum Abstuetzen der von der Antriebswelle des Hinterachsgetriebes von Kraftfahrzeugen,insbesondere Personenkraftwagen,eingeleiteten Antriebsreaktionsmomente sowie der von den Radantriebswellen erzeugten Abtriebsreaktionsmomente - Google Patents

Description

BAYERISCHE MOTORlN VERXB AEPIEHOISELLSCHAW, MÜNCHEN 13

Vorrichtung zua Abstützen der von ler Antriebewelle des Hinteracnegetriebos von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personen» kraftwagen, eingeleiteten Antriebereaktionsmomente sowie der von den Radantriebewellen erzeugten Abtriebereaktlonsaoaente

Die Erfindung bezieht eich auf eine Vorrichtung zum Abstützen der von der Antriebswelle des Hinterachogetriebes von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, eingeleiteten Antriebsreaktionsmomente Bowie der von den Radantriebswellen erzeugten Abtriebsreaktionomomente, wobei die zur Führung der unabhängig aufgehängten, angetriebenen Hinterräder dienenden Radführungsglieder - auf denen sich die zur Aufnahme der vertikalen Aufetandskräfte dienenden Federelemente abstützen - sowie das Hinterachsgetriebe in seinem vorderen Bereich an einem elastisch an Fahrzeugaufbau oder dgl. gelagerten, eich im wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite erotreckenden Hinterachequerträger befestigt sind, während das Hinterachegetriebe in seinem hinteren Bereich über ein zusätzliches elastisches Abetützelement an dem Fahrzeugaufbau oder dgl. gelagert ist.

Bei einer derartigen Hinterachsanordnung werden die von der Getriebeantriebswelle und d«n Radantriebswellen erzeugten Reaktionsmomente beim Beschleunigen und Verzögern sowie die vertikalen Radaufetandskräfte über eine starre Verbindung auf den Hinterachsträger bzw. dessen elastisohe Aufhängung und damit auf das Fahrzeug übertragen, wodurch ein Verdrehen baw. Verschränken deo KinterachstrHgere bewirkt wird. Damit ist eine Änderung der Radstellung verbunden, was eine wesentliche Beeinträchtigung der Fahreigenschaften «ur Folge hat. Um diese für die Straßenlage des Fahrzeuges nachteilige Beeinflussung der Radführungeglieder durch die vertikalen und horizontalen Kräfte eo weit als möglich auszuschalten, werden die elastischen Lagerungen des Kinterachaträgers verhältnismäßig hart ausgeführt. Dies führt jedoch zu einer Verschlechterung dee Fahrkomforts, da durch die hi*rtfc Lagerung deo Hinterachsträgere die von dar Fahrbahn herrührend tn Stöße, Geräusche uaw. weitgehendet ungedämpft auf den

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Fahrzeugaufbau übertragen werden und aich soait im Fahreeuginnerm störend bemerkbar machen. '

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde j eine Verbesserung der bekannten Hinterachsanordnungen sowohl bezüglich Fahrkomfort als auch Fahrverhalten zu schaffen und schlHgt zur lösung dieser Aufgabe die Kombination folgender Merkmale vor:

a) Das Hinterachegetriebe ist in oeinen hinteren Bereich über einen Hilfsträger, dessen wirksame Hebelarme zwischen der jeweiligen Befestigungestelle des Hilfsträgers an dem Kinterachsgetriebe und dem Fahrzeugaufbau oder dgl. verschiedene Längen aufweisen, elastisch am Fahrzeugaufbau gelagert und in seinem vorderen Bereich über eine etwa in Fahrzeuglängerichtung verlaufende drehweiche Strebe elastisch am HinterachstrHger befestigt,

b) die Abstutzelemente des Hinterachsträgers an dem Fahrzeugaufbau oder dgl. und d,Le Befestigung des Hinterachsgetriebes an dem Hinterachetr&ger liegen etwa in einer Ebene quer zur

* Fahrzeuglängeachse, wobei sich in Abhängigkeit vom Pfeilwinkel oC des Hinterachsträgers die Abstünde (x und y) der Anlenkpunkte der Radführungsglieder von der Ebene umgekehrt wie die an den Anlenkpunkten angreifenden, entgegengesetzt gerichteten Abstützkräfte (P« nach unten gerichtet) und (P₁ nach oben gerichtet), verhalten,

c) die Angriffspunkte der Federelemente an den Radträgern bzw. den Radführungsgliedern und die Hinterräder weisen unterschiedliche Abstände (a und b) von den Anlenkpunkten des Hinteracheträgere an dem Fahrzeugaufbau auf, wobei daa Abstand sverhältniβ a ι b etwa 0,8 bis 0,9 beträgt,

d) die Achsen der Pederelemente sowie die Radaufstandapunkte liegen in einer quer zur Fahrzeuplöngsachse verlaufendten» in Fahrtrichtung gesehen etwa 5 bis 10 Grad nach vorne geneigten Ebene.

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Durch die erfindungsgemiiße Ausbildung der Hinterachse wird auf die elastischen AbetUtzeleaente des Hinterachsträgere sowie der HinterachsgetriebeaufhSngung weder durch die Reaktionsmomente des Uinterachagetriebes noch durch die vertikalen Abetützkräfte ein Drehmoment ausgeübt, en daß die AbetUtzelemente sowohl in vertikaler ale auch horizontaler Richtung verhältnismäßig weich ausgeführt werden können. Durch die damit mögliche erfindungsgemäße Feinabstimmung der elastischen Abstutzelemente und der dadurch erzielten Weichheit der AbetUtzelemente in senkrechter und horizontaler Richtung werden in vorteilhafter Weise sämtliche von der Fahrbahn herrührenden Geräusche, CtöSe und dgl. Tom Fahrzeuginnem ferngehalten, so daß damit ein optimaler Fahrkomfort erzielt wird. Andererseits werden durch die erfindungagemäße Hinterachsanordnung keine Drehmomente auf die Radftthrungsglieder ausgeübt, die eine Bee nflussung der Radstellung usw. bewirken würden, so daß eich die Erfindung neben der Verbesserung dee Fahrkomforts der bekannten Hinterechsanordnungen auch durch eine wesentliche Verbesserung dee Fahrverhaltene ausseiohnet, wobei nur durch die erflndungegemäße Kombination der einzelnen Merkmale die gewünschten optimalen eigenschaften der Hinterachsaufhftngung bezüglich Fahrkomfort und fahrverhalten erzielt werden.

Selbstverständlich können die Merkmale a und b bzw. c und d des Hauptanspruches jeweils für sich alleine angewendet werden, wo- ι bei im ersteren Fall das Fahrverhalten und im zweiten fall haupt-j sächlich der Fahrkomfort Jeweils für sich alleine beeinflußt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Zeichnungabeochreibung näher eriHutert.

In der Zeichnung let die Frfindunp anhand eines usfUhrungebeispielee dargestellt, und zwar reigen die Fig. 1 eine Ansicht der Hinterachse von hinten, Fig. ? ein*» Draufsicht der Hinterachse frereftß FIg, 1,

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Fig. 3 und 4 eine Drauf- und Seitenansicht der Hinterachegetriebeaufhangung in vergrößerten MaBetab, Pig. 5 einen Schnitt gemafl der Linie V - V· der Pig. 3t Pig. 6 einen Schnitt genKß der Linie VT - VI der Pig.4, Pig. 7 den Hinterachsträger in Ansicht von hinten mit

eingezeichneten vertikalen AbetütnkrSften und Fig. 8 eine Seitenansicht der Hinterachse.

Die Über die Antriebswelle 1, das Hinterachegetriebe 2 und die Radantriebswellen 3 angetriebenen Hinterräder 4 eines Personen- \ kraftwagens sind jeweils über einen Längslenker 5, auf den eich eine Tragfeder 6 abstützt und den Hinterachegetriebe 2 ale voraontierbare Baueinhe^;t an einem HinterachstrÄger 7 gelagert. Der Hinterachstrager 7 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbrei te und i3t im Pereich der liadlüngeebenen Ubejr Ringgummielemente 8, deren Achsen senkrecht verlaufen, elastischl an dem Fahrzeugaufbau 9 oder dgl. gelagert. Die Abstützung dervf Antriebswelle 1 und den Radantriebswellen 3 erzeugten Antrieba- und Abtriebsreaktionsmomente erfolgt über einen am hinteren Ende des Hinterachepetriebes 2 angeordneten Hilfsträger 10 und eine im vorderen Bereich des Hinterachepetriebes 2 angreifende, sich etwa in Fahrzeuglängsrichtunp erstreckende drehelastieche Ftrebe 11. Der Hilfsträger 10 ist an zwei Flanschen 12 dec I.'interachegetri ebegehäuses starr bcf β3ΐ·ί /»t, wahrend die Lagerung des Hilfetrapere 10 an den Fahrzeugaufbau 9 über elastische RingfTuminielemente 13, deren Achsen in Fabrccufl^ngsriohtung horizontal verlaufen, erfnlpt. Dabe^: weisen die wirkcnmen Hebelarme des Hilfsträger?! 10 zwischen der Jeweiligen Eefestigungsstelle des Hilfstrftgers 10 an den Flanschen 1? dec Hinterachsgetriebegehäuses und dem Fahrzeugaufbau 9 bzw. den Hinggummielementen 13 verschiedene Längen auf. Die Versetzung des Hilfstragers 10 erfolpt in Abhängigkeit von der Drehrichtunp der Antriebswelle 1. Bei der in der Zeichnung dargestellten T'reh richtung der Antriebewelle 1-in Fahrtrichtung gesehen, entgegen dem Uhrzeifersinn, ist der Hilfsträger 10 in Fahrtrichtung gesehen nach links ver-

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setzt und umgekehrt. Dadurch werden auf die beiden mente 15 gleiche Kräfte ausgeübt, so daß die Ringgueaielemente gleich groß bemessen werden können. Die weitere Abstützung des Hinterachsgetriebes 2 erfolgt über die drehweiche Strebe 11, dit Uber*Binggummielemente 14, deren Achsen vertikal verlaufen, an dem Hinterachaträger 7 befestigt ist.

Eine wesentliche Voraussetzung für die Funktion der orfindungeftemMQen Abstützung der Tieaktionalcr^fte des ri-ntorachsgetriebes 2 besteht darin, daß durch die vertikalen Abstützkr?ft%, hervorgerufen durch die Radaufstandakraft, die durch die Belastung der Radaufhängung in senkrechter lichtunß gegeben ist, keine Drehmomente auf den Hinterachsträger 7 ausgeübt werden, da diese durc die für den Fahrkomfort, und das Fahrverhalten erforderliche welch Lagerung des Hinterachstragers 7 und die ebenfalls weiche Aufhangung des Hinterachsgetriebee 2 an dem Hinterachsträger 7 ein Verschränken des Hinterachsträgere 7 und damit eine unzulässig« Änderung der Radstellung ergeben würden. Um nun den Hinterachetrftger 7 von Drehmomenten resultierend aus den vertikalen Abetützkräften fernzuhalten, liegen erfindungsgemäfl die Ringgusaai- I elemente θ der Befestigung des Hinterach&trägere 7 an dem Fahrzeugaufbau 9 und die BefestigungsBtelle dee Hinterachsgetriebee 2 an dem Hinterachoträger 7 in einer Ebene 15 quer zur Fahrzeuglängsachse. !Dabei verhalten eich in Abhängigkeit vom Pfeilwinkelc^ des Hinterachsträgere 7 die Abstände χ und y der Anlenkpunkte 16 und 17 des Längelenkers 5 an dem HinterachstrHgir 7 von der Querebene 15 umgekehrt wie die an den Anlenkpunkten 16 und 17 angreifenden, entgepen^esetat gerichteten Abstütekräfte P₁ und P_?. Wie au· der Fip. 7 ersichtlich ist, greift die nach oben gerichtete, verhältnismäßig kleine Abstutzkraft P₁ mit dem großen Abstand χ an dem Aslenkpunkt 16 und die nach unten gerichtete, verhältnismäßig große Abstützkraft T^ ^¹^ ^^em kleinen Abstand y an dem Anlenlcpunkt 17 an und gleichen sich somit durch die entgegengerichtet· Kr~i£trichtung und dae bestimmte Abstandsverhältnis χ und y aus, to c^3 iureh die erfindungegemäSe Abstimmung der einzelnen Kongiiukti anffierkmale eich die Momente aus den vertikalen Abatüta- | kraften aufhaben und damit keine Verdrehung de» ίϋnterachaträgerm 7 bewirk^!. 909845/0242

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Bei Vorwärtsfahrt wird von den Radantriebewellen 3 über die Strebe 11 auf den Hinterachsträger 7 ein nach oben gerichtetes Abtriebs-Reaktionsmoment erzeugt. Andererseits wird von den Radauf-Standskräften je nach Abstandsverhältnis der Angriffspunkte der Tragfedern 6 an den RadfUhrungsgliedern 5 und der Hinterräder 4 von den Anlenkpunkten (bzw. den Ringguimnielementen 8) des Hinterachsträgera 7 an dem Fahrzeugaufbau 9» also ^n Abhängigkeit von dem Verhältnis der Abstände a und b an der Lagerung des Hinterachaträgers 7 eine nach unten gerichtete Kraft P. erzeugt (s.Fig.l

Außerdem wirken auf die Teuerung des HinterachstrHgers 7 noch in horizontaler Richtung gerichtete Kräfte ein, die be* gleichmäßiger Fahrt hauptsächlich zur Überwindung des ^Tuft- und Rollwiderstandes dienen.

Um nun sowohl die vertikalen als auch die horizontalen Kräfte an den Radführungsgliedern 5 bzw. der Lagerung 8 des Hinterachsträgers 7 so gering wie möglich zu halten, bzw. ganz auszugleichen und damit eine sowohl in längs- als auch vertikaler Sichtung möglichst weiche Lagerung des Hinterechsträgers 7 am Fahrzeugaufbau zu erhalten, beträgt erfindungsgemäß bei einem bevorzugten Fahrzuatand, dessen Fahrwiderstand z.E. der Vortriebskraft einer Motorleistung von etwa 75 1> der maximalen Leistung im 4. Gang entspricht, das Abstandsverhältnis a t b etwa 0,8 bis 0,9. Dadurch werden bei diesem bevorzugten Fahrzustand die auf die Lagerung des Hinterachsträgers 7 am Fahrzeugaufbau 9 einwirkenden vertikalen Kräfte ausgeglichen.

Durch die erfindunpsgemäße Neigung der Tragfedern 6 um etwa 5 bisj 10 Grad (^ B) in Fahrtrichtung gesehen nach v^rne, wobei die Ach-, sen der Tragfede-n 6 sowie die Radauf stand spunkte 16 in einer Sbe-i ne 19 liegen, wird den Tragfedern 6 ein Anteil der horizontalen Kräfte übertragens so daß an der Lagerung des Hinterachsträgere 7 Horizontal-Komponenten erzeugt werden, die den auf die Lagerung einwirkenden Horizontalkräften, resultierend aus Luft- und Rollwiderstand, .entgegenwirken. Tomit sind sämtliche auf die Hinterachsaufhängung einwirkenden Vertikal- und Horizontalkräfte bei

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den häufigsten Fahriuatitnden ausgeglichen und es befindet eich die Aehaaufhängung In der Schwebe. Die geeamte Krafteinleitung erfolgt Über die Tragfedern 6, die wiederum an Fahrzeugaufbau In Gummi gelagert sind.

PatentaneprUohei

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Claims (1)

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Patentansprüche}

Vorrichtung zum Abstutzen der von der Antriebswelle dee UIntermchsgetriebes von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, eingeleiteten AntrjebBreaktionemomente, sowie der ▼on den Hadantriebswellen erzeugten Abtrlebereaktionsmomente, wobei die sur Führung der unabhängig aufgehängten, angetriebenen Hinterräder dienenden RadfUh'ungößlJeder - auf denen sich /d>o sur Aufnahme der vertikalen Aufstandukrfcfte dienenden Federelemente abstützen - sowie das ITjnterachsßetrlebe in seinen ▼orderen Bereich an einem elastisch am Fahrzeugaufbau oder dgl. gelagerten, sich im wesentlichen über die gesagte Fahrzeugbreite erstreckenden Hinterachequcrtrager befestigt sind, während das Hinterachsgetriebe in seinem hinteren Dereich über ein zusätzliches elastisches Abetützclement an den Fahrzeugaufbau oder dgl. gelagert ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Das Hinterachsgetrleb· (?) ist j η seines hinteren Bereich Über einen Hilfsträger (10), dessen wirksame Hebelarme zwischen der jeweiligen Befestigungsstelle des Hilfeträgere an dem Hinterachsgetriebe und dem Fahrzeugaufbau (9) oder dgl. verschiedene Längen aufweisen, elastisch am Fahrzeugaufbau gelagert und in seines} vorderen Bereich über eine etwa in Fahrzeuglängsrichtunp verlaufende drehweiche Strebe (11) elaetiech am Hinterachstrfe'ger (7) befectlgt,

b) die Abstützelemente (8) des Hinterachstriige.rs (7) an dem Fahrzeugaufbau oder dgl. und die Befestigung des Hinterachsgetriebes an dem Hinterachstrftger liegen etwa in einer Ebene (15) quer zur Fahrzeuglängsachee, wobei sich in Abhängigkeit Voin Pfeilwinkel U dee Hinteraohstrfigers die Abstände (x und y) der Anlenkpunkfe (16 und 17) der Radführungeglleder (5) von der Ebene (15) umgekehrt wie die an den Anlenk-Iftinkten (16 und 17) angreifenden, entpepenfesetzt gerichteten AbstützkrÄfte (P_? nach unten gerichtet) und (P nach oben gerichtet), verhalten,

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c) die Angriffspunkte der Federelemente (6) an den Radträgern bzw. den Rad fUhrungsgl jedem (5) und die Hinterräder (4) weisen unterschiedliche Abstünde (a und b) von den Anlcnkpunkton (8) des HinterachatrHgers (7) an dem Fahrzeugaufbau auf, wöbe» das Abstandavechiiltnis a : b etwa 0,8 bis 0,9 betrügt,

d) die Achsen der Federelemente sowie die Hadaufstandepunkte .(18) liegen in einer quer zur rahrzeuglängeachee verlaufenden, in Fahrtrichtung gesehen etwa 5 bis 10 Grad (^ B) nach vorne geneigten Ebene (19)·

?. Anordnung nach Ancpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Drehrichtung der Antriebswelle (1) Jn Fahrtrichtung gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn, der Hilfsträger (10) nach links versetzt ist und umgekehrt.

3· Anordnung nach den Aneprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsträger (10) an zwei Planschen (1?) des Hinterachegetriebee (?) otarr befestigt ißt, während die elastische Befestigung des Hilfsträpera an dem Fahrzeugaufbau (9) über Rinpgummielemente (13) erfolgt', deren Achsen in Fahrzeuglnngsrichtung horizontal angeordnet sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3f dadurch gekenneeichnet, daß der Hinterachsträgor (7) Über in seinem äußeren Bereich angeordnete Ringguinmielemente (ο), deren Achten senkrecht verlaufen, elastisch an dem Fahrzeugaufbau (9) gelagert ist.

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