DE1655104A1

DE1655104A1 - Verbesserung der Achsaufhaengung bei Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1655104A1
Application number: DE1967S0112705
Authority: DE
Inventors: Edmond Henry-Biabaud
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1966-11-03
Filing date: 1967-11-03
Publication date: 1972-02-03
Also published as: GB1160352A; DE1655104B2; BE705766A; US3544129A; SE343019B; ES346685A1; NL6714963A; FR92950E; LU54765A1

Description

Verbesserung der Aöhsauf- ; hängung "bei Kraftfahrzeugeii

Die Erfindung /bezieht sich auf Kraftfahrzeuge und betrifft eine Verbesserung bei der Aufhängung.der fahrzeugachse mit dem Ziel, die Brsehüttierungen, die von der Achse zum führerhaus gelangen,abzufangen und gieiohaeitig-die damit verbundenen Geräusche auszuschalten und die Straßenlage zu verbessern« .

Gemäß der Erfindung, wird die fahrzeugachse am Chassis beispielsweise durch elastische Seile, derart befestigt, daß bei einer längs der fahrtrichtung wirkenden Kraft eine größere Verschiebung eintritt, als wenn die gleiche Kraft vertikal oder quer gerichtet ist. .=

Nach der Erfindung kann die Eadachse vornehmlich in fahrtrichtung gegenüber dem Chassis verschoben werden, während die Radebene praktisch parallel zur Längsachse des fahrzeuge bleibt oder je nach Bedarf einem Ausschlag in gewünschter Eichijüttf^ unterworfen wird, um dem fahrzeug entweder eine Übersteuerungs- oder eine Uhtersteuerungstendenz zu geben, falls das fahrzeug zwei Achsen hat, kann entweder nur eine, oder es können beide Achsen gemäß der Erfindung an dem Chassis befestigt werden.

109S8S/037G

Vorzugsweise kann das Fahrwerk schwebend -und evtl. abgefedert an einem tragenden ¹SeIl, beispielsweise einem Rahmen, aufgehängt sein, der seinerseits in der beschriebenen Weise mit dem Chassis verbunden ist.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rahmen mit elastischen Elementen am Chassis befestigt, die beidseitig jeweils am vorderen und hinteren Teil des Rahmens angebracht und so ausgerichtet sind, daß sie auf Schub beansprucht werden, wenn die angreifenden Kräfte in Fahrtrichtung liegen.

fe Es empfiehlt sich, die vorderen elastischen Stützen

so anzuordnen, daß ihre auf Schub beanspruchten Querschnittsebenen gegenüber der mittleren senkrechten Längsebene des Fahrzeugs jeweils so geneigt sind, daß ihre Schnittlinien mit der senkrechten Querebene des Fahrzeugs gemeinsam ein V bilden, das nach oben oder nach unten geöffnet sein kann. Die Stützen am hinteren Teil des Rahmens werden analog angeordnet, wobei beide V entweder gleich- oder entgegengerichtet sein können, Je nachdem, ob die Karosserie des Fahrzeugs schlingern soll oder nicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Achse am Chassis mit Hilfe eines Querrohrs befestigt werden, ψ welches kraftschlüssig angesetzte vordere und hintere Hebel trägt. Diese Hebelarme halten die Achse und können pendelnd, und transversal starr, am Chassis aufgehängt sein. Die Befestigung kann auch mit Stützblöcken aus elastischem Material vorgenommen werden, die in an sich bekannter Weise so ausgerichtet sind, daß sie bei Verschiebung der Auflageflächen gegeneinander in Fahrtrichtung auf Schub und bei senkrechter oder quergerichteter Verschiebung vornehmlich auf Druck beansprucht werden.

109886/0370

In einer Weiterbildung der Erfindung können Rahmen und Chassis mit dem Chassis durch elastisch gelagerte Schwingarme miteinander verbunden sein* Bei einer anderen Äusführungsart erfolgt die Verbindung zwischen Rahmen und Chassis über elastische Stützblöcke mit horizontalen Auflageflächen»

Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen verschiedene Äusführungsformen einer Hinteraehsenaufhängung für Kraftfahrzeuge beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt werden soll. Im einzelnen zeigen:

fig* 1_;die Ansicht des die Achse tragenden Rahmens, der mi"t dem Chassis durch schrägliegende elastische Stützen verbunden istf

fig» 2 und 3 die Verbindung des Rahmens mit dem Chassis, teilweise im Querschnitt}

ig» 4 eine Ansicht von oben}

fig. 5 eine schematische Darstellung des Rahmens und seiner Stützen;

fig. 6 die Ansicht einer Aüsführungsform* wobei Achse und a Chassis vermittels eines Querträgers mit Hebelarmen ver- ^v bunden sind}

fig. 7 einen Querschnitt durch die Befestigung der am Querrohr angebrachten vorderen Hebelarme mit dem Chassis}

fig. 8 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß fig. 6} fig. 9 die Ansicht einer Variante}

10988S70370

Fig. 10 die Ansicht einer anderen Variante;

Fig. 11 eine andere Art der Befestigung einer Rahmenseite am Chassis;

Fig. 12 einen Längsschnitt durch einen beweglichen Verbindungsarm ;

Fig. 13 einen Querschnitt in der Ebene XIII-XIII der Fig. 12;

Fig. 14 den aufgeschnittenen beweglichen Verbindungsarm in schräger Stellung, wobei dessen Haltemuffen auf Druck und Schub beansprucht werden;

Fig. 15 bis 21 andere Arten der Befestigung einer Rahmenseite mit dem Chassis;

Fig. 22 bis 25 verschiedene elastische Aufhängungen des Rahmens am Chassis.

•In den Fig. 1 bis 4 sind die beiden Hauptträger 1 eines Kraftfahrzeugchassis und die beiden Hilfsträger 2 zu erkennen, die jeweils hinter den Hauptträgern 1 liegen. Jeder der Radlenker 3 ist mit einem Zapfen 4 am Rahmen 5 angelenkt. Das eine Ende des Rahmens ist außerdem mit dem Hauptträger 1 über eine Kautschukstütze 6 verbunden, deren v7irkungsquerschnitt parallel zur Längsachse des Fahrzeugs verläuft und gegenüber der Senkrechten um etwa 45 geneigt ist. Diese Neigung ist bei der einen Stütze nach links und bei der anderen Stütze nach rechts gerichtet.

i)as den Hauptträgern 1 gegenüberliegende Ende des Rahmens 5 ist an den Hilfsträgern 2 mit Kautschukstütaen 7

109886/0370

befestigt, die wie die Stützen 6 ausgeführt sind, und deren Wirkungsquerschnitt ebenfalls parallel zur Längsachse verläuft und gegenüber der Senkrechten um etwa 45° geneigt ist.

liexm auf den lenker 3 eine Kraft in Längsrichtung des Fahrzeuges wirkt, so werden die Stützen 6 und 7 gleich stark und nur auf Schub beansprucht, während eine quer- oder senkrecht gerichtete Kraft zugleich als Schub- und Druckkraft wirkt. Nun ist der Elastizitätsmodul bei Kautschuk für Druckkräfte etwa dreimal so groß wie für Schubkraft. Daraus folgt, daß die Verschiebung zwischen Lenker und Chassis dann am größten ist, wenn eine Kraft in Längsrichtung des Fahrzeugs wirkt.

Vorzugsweise sind die Stützen 6 so ausgeführt, daß sie sich in Querrichtung bei gleich großer Kraft stärker als die Stützen 7 verformen. Unter diesen Bedingungen wird die bei Kurvenfahrt auf die Hinterräder 8 wirkende Kraft zur Folge haben, daß der Rahmen 5 bestrebt ist, sich im Sinne des Lenkeinschlages zu verdrehen, wodurch sich das Fahrzeug selbst stabilisiert.

Den selben Effekt kann man auch erzielen, indem man gleichartige Stützen verwendet und den ITeigungswinkel gegenüber der Senkrechten bei den Stützen 6 größer wählt als bei den Stützen 7·

In der Ausführungsform gemäß Fig. 6 bis 8 ist zur Verbindung zwischen Radlenker 3 und Chassis ein Querrohr 13 mit jeweils zwei kraftSchlussig angesetzten vorderen (H) und hinteren (15) Hebeln vorgesehen, wobei die hinteren Hebel dichter nebeneinanderliegen als die vorderen Hebel.

109888/0370

BAD ORIGINAL

Jeder der Hebelarme 14 greift in einen Hohlraum des zugehörigen Längsträgers 1 und trägt an seinem Ende eine starr befestigte Hülse 16, Die Hülse umfaßt einen Zapfen 18 mit linsenförmigem Querschnitt, der mit einem Bolzen 19 am Träger 1 befestigt ist. Zwischen dem Zapfen 18 und der Hülse liegen sichelförmige Kautschukteile 17» wobei der Zapfen 18 so angeordnet ist, daß die Hauptachse des linsenförmigen Querschnitts in Fahrtrichtung weist. Der Hebel 14 trägt außerdem senkrecht über dem Querrohr 13 eine weitere Hülse 16 a, die wie die Hülse 16 am Träger 1 befestigt ist.

Jeder der hinteren Hebel 15 führt zu einem der Hilfs- || träger 2 und ist mit diesem in ähnlicher 7/eise verbunden wie die Hebel 14 mit den Hauptträgern 1. Auch hier ist eine am Hebel 16' angeschweißte Hülse vorgesehen, ferner sichelförmige Kautschukteile 17^f und ein Zapfen 18', der linsenförmigen Querschnitt haben kann oder nicht, und der mit einem Bolzen 19' am Träger 2 befestigt ist (Fig. 8). Die Gelenke zur Eadlenkeraufhängung befinden sich an den Hebeln 15, wo auch die Stoßdämpfer angelenkt werden.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 wird eine auf den Radlenker wirkende Kraft diesen gegenüber dem Chassis verschieben, wobei die Verschiebung größer ist, vrenn die Kraft längs der Fahrtrichtung wirkt, als wenn sie senk- w recht oder quergerichtet ist. Die Anordnung nach den Fig. 6 bis 8 hat darüberhinaus noch den Vorteil, daß eine Versteifung des Chassis oberhalb des Radlenkers zur Aufnahme der von den Stützen 7 übertragenen Stöße nicht erforderlich ist.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann die Verbindung der tragenden Teile 16 (oder 16 a), 17, 18, 19 durch einen Schwingarm 20 mit senkrechter Symmetrieachse ersetzt werden, der den Hebel 14 mit dem entsprechenden Träger

109886/0370

1 verbindet (vgl. Pig. 9)· An die Stelle der'elastischen Verbindung aus den Teilen 16', 17'» 18¹, 19' kann ebenfalls ein Schwingarm 20 treten, dessen Symmetrieachse waagerecht und quer sur Fahrtrichtung verläuft, und der den Hebel 15 mit dem entsprechenden Hilfsträger 2 verbindet (!"ig. 10).

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Stoßdämpfer 21 einerseits an einem Teil des Rades oder an einem Hebel befestigt, der den Erschütterungen des Rades folgt, während sie andererseits mit dem Rahmen oder mit der Karosserie verbunden werden, sodaß auftretende Schwingungen gedämpft werden und eine gewisse Bewegungsfreiheit der Achsaufhängung gegenüber der Karosserie erhalten bleibt. M

Mg. 11 zeigt die Verbindung einer Seite des Rahmens 5 mit den Hauptträgern 1 des Chassis durch Schwingarm 22, wobei deren Ebene P (vgl. Fig. 12) beide Drehachsen schneidet und senkrecht liegt. Diese Schwingarme sind jeweils elastisch mit dem Rahmen 5 und den Trägern 1 verbunden. Ihre Drehachsen verlaufen waagerecht und quer zur Fahrtrichtung. Wie in den Figuren 12 und 13 im einzelnen dargestellt, wird jeder der Schwingarme 22 mit einem Achszapfen 23 am entsprechenden Träger 1 und mit einem Achszapfen 24 am Rahmen 5 mit elastischen Muffen 25 und 26 angelenkt. Diese Muffen können gemäß Fig. 13 aus zwei kegelstumpfförmigen Teilen bestehen.

Der Rahmen kann sich gegenüber dem Chassis in Längsrichtung verschieben. Die vertikalen Kräfte werden unter Druckbeanspruchung der Muffen 25 und 26 abgefangen, während die quergerichteten Kräfte die Kuffen auf Druck und Schub beanspruchen und so verformen, daß Kegelgelenke nach Fig. H entstehen.

In der Ausführungsform nach Fig. 15 erfolgt die Verbindung zwischen einem Ende des Rahmens 5 und den Trägern 1

109886/0370

durch Schwingarme 27, deren Ebenen P symmetrisch gegenüber der Vertikalen geneigt sind und nach oben zusammenlaufen. Hierbei sind die Schwingarme elastisch am Rahmen und an den Trägern angelenkt, wobei die Drehachsen waagerecht und längs zur Fahrtrichtung verlaufen. Bei dieser Aufhängung werden sowohl die vertikalen als auch die quergerichteten Kräfte unter Druckbeanspruchung der Muffen abgefangen. Die Kräfte längs zur Fahrtrichtung wirken auf die Muffen als Druck- und Schubkräfte, sodaß sich Kegelgelenke nach Fig. 14 bilden.

Die Anordnung nach Fig. 16 ist derjenigen nach Fig. 15 ähnlich. Der Unterschied besteht darin, daß die Ebenen P der Schwingarme 27' hierbei nach unten zusammenlaufen.

In Fig. 17 ist dargestellt, wie das Ende des Rahmens 5 mit den Trägern 1 durch Schwingarme 19 verbunden ist, deren Ebenen P vertikal und quer zur Fahrtrichtung liegen. Die Schwingarme sind hierbei ebenfalls am Rahmen 5 und an den Trägern elastisch angelenkt, wobei die Drehachsen senkrecht verlaufen. Der Rahmen 5 ist in geringen Grenzen längs zur Fahrtrichtung frei verschieblich. Demgegenüber v/erden die quergerichteten Kräfte unter Druckbeanspruchung der elastischen Muffen abgefangen, während die vertikalen Belastungen dieselben Muffen auf Druck und Schub beanspruchen und sie dabei so verformen, daß sich Kegelgelenke nach Fig. 14 ausbilden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 18 ist eine Seite des Rahmens 5 mit den Trägern 1 durch elastische Kautschukblöcke 28 mit horizontalen Auflageflächen verbunden. Unter den vertikalen Belastungen drücken sich die Blöcke 28 zusammen, während sie durch längs- und quergerichtete Kräfte auf Schub beansprucht werden.

109886/0370

Bei einigen der vorstehend beschriebenen Anordnungen icann eine Begrenzung der Verschieblichkeit in Querrichtung erwünscht sein. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, ein zusätzliches Element anzubringen, das die quergerichteten Kräfte abfangen kann. Fig. 19 zeigt hierzu einen Schwingarm 30 mit vertikalen Drehachsen, der elastisch am Rahmen und am Chassis angelenkt wird. Es ist auch möglich, statt dieses Schwingarms elastische Blöcke vorzusehen, die in Querrichtung schwer und in Längsrichtung leicht zu verformen sind. Die Figuren 20 und 21 zeigen solche, mit Aussparungen versehene Zylinderblöcke.

Jede der bisher beschriebenen Anordnungen kann sowohl ^ am vorderen als auch am hinteren Teil eines jeden Rahmens an- ^ gebracht werden. Wenn es sich wie in dieser Beschreibung um die Aufhängung einer Hinterachse handelt, wird man zvrecknäßigerweise eine solche Anordnung wählen, bei der eine quergerichtete Kraft den Rahmen 5 in seinem vorderen Teil mehr verschiebt als in seinem hinteren Teil. Auf diese Weise bekommt das Fahrzeug eine Untersteuerungstendenz, wie sie im, allgemeinen wünschenswert ist·

Aus diesem Grunde wird die Aufhängung mit den Schwingarmen 29 oder mit den Zusatzelementen 30, 31 und 32 zum Auffangen der quergerichteten Kräfte für die Vorderseite des Rahmens 5 nicht in Frage kommen, und für die hintere Seite immer (I angewendet werden, da diese Elemente in Querrichtung auf Druck beansprucht werden und sich in dieser Richtung nur wenig verformen. Die Fig. 22 und 23 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen die vordere Aufhängung gegenüber der hinteren Aufhängung eine größere Elastizität in Querrichtung aufweist, dadurch, daß die elastischen Elemente auf Schub beansprucht werden. (Im Falle der Fig. 22 sind es die Schwingarme 22, in Fig. 23 die Blöcke 28).

10988S/0370

In Mg. 23 liegt das zusätzliche Element zur Hemmung der Versehieblichkeit in Querrichtung am hinteren Teil des Rahmens, während die Verbindungsteile (in diesem Fall: 28) vorne und hinten jeweils die gleichen sind. Es ist auch möglich, von einem solchen Zusatzelement abzusehen und trotzdem jeweils vorn und hinten Verbindungsteile gleichen Typs zu verwenden (Fig. 24), vorausgesetzt, daß diese Teile unterschiedliche Charakteristiken haben (Schwingarme 22 vorne und 22 a hinten).

Falls eine Tendenz zur Untersteuerung oder zur Übersteuerung nicht erwünscht ist, kann eine Verdrehung des Rahmens gegenüber dem Chassis unter dem Einfluß der Querkräfte dadurch vermieden werden, daß man beispielsweise die Elemente zum Auffangen der Querkräfte in der ITähe der senkrechten Ebene anbringt, die die Radachse schneidet. In Fig. 25 ist eine solche Lage der Schwingarme 30 a dargestellt.

109886/0370

Claims

Patentansprüche

1. Kraftfahrzeug mit Chassis, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Achsen beispielsweise durch elastische Elemente derart am Chassis aufgehängt ist, daß eine Kraft in Längsrichtung des Fahrzeuges eine größere relative Verschiebung bewirkt als eine gleich große Kraft, die vertikal- oder quergerichtet ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse von einem Rahmen (5) gehalten wird.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (5) mit elastischen Stützen (6, 7) am Chassis befestigt ist, die sieh an beiden Seiten des Rahmens (5) befinden und von denen die einen am vorderen Teil und die anderen am hinteren Teil des Rahmens liegen, und daß diese Stützen (6, 7) eine Schubebene haben, die parallel zur Längsachse des Fahrzeugs liegt.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden Schubebenen der rechten und linken Stützen (6, 7) symmetrisch gegenüber der senkrechten Mittelebene des Fahrzeugs geneigt sind, so daß ihre Schnittlinien mit der Querebene ein nach oben oder unten geöffnetes V bil- % den, wobei die üffnung des V bei den vorderen Stützen (6) der öffnung des V bei den hinteren Stützen (7) entweder gleich- oder entgegengerichtet ist.

5. Fahrzeug nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen elastischen Stützen (6) so ausgerichtet sind, daß sie sich bei gleich großer Krafteinwirkung in Querrichtung mehr oder weniger verformen als die hinteren Stützen (7).

109886/0370

6. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Achse mit dem Chassis mit Hilfe eines Querrohrs (13) mit kraftschlüssig angesetzten vorderen (14) und hinteren (15) Hebeln erfolgt, welche die Achse tragen und die am Chassis entweder pendelnd oder transversal starr befestigt sind oder mit dem Chassis über Stützblöcke (28) aus elastischem Material in an sich bekannter V/eise verbunden sind, so daß die Blöcke (28) bei Längsverschiebungen vornehmlich einer Schubkraft und bei vertikalen oder ouergerichteten Verschiebungen vornehmlich einer Druckkraft unterworfen werden.

7. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die P Verbindung des Rahmens (5) mit dem Chassis über Schwingarme (22, 27, 27', 29) erfolgt, die sowohl am Rahmen (5) als auch am Chassis (1) ela stisch angelenkt sind.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das vordere und/oder hintere Ende des Rahmens (5) mit dem Chassis (1) durch Schwingarme (22, Fig. 11) verbunden ist, deren Ebene (P, Fig. 12) durch beide Drehachsen genau senkrecht liegt und deren Drehachsen quer zum Fahrzeug verlaufen.

9. Fahrzeug nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das vordere und/oder hintere Ende des Rahmens (5) mit dem Chassis

k (1) durch Schwingarme (27, Fig. 15; 27^!, Fig. 16) verbunden ist, deren Ebene durch beide Drehachsen gegenüber der Vertikalen geneigt sind, und deren Drehachsen horizontal und in Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufen.

10. Fahrzeug nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das vordere und/oder hintere Ende des Rahmens (5) mit dem Chassis (1) durch Schwingarme (29, Fig. 17) verbunden ist, deren Ebene durch die Drehachsen senkrecht liegt, und deren Drehachsen ebenfalls senkrecht liegen.

109888/0370

11. fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rahmen (5) und Chassis (1) über elastische Blöcke (28, Pig. 18) mit horizontalen Auflageflächen verbunden sind.

12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Rahmens (5) mit dem
Chassis (1) ein zusätzliches Element (30, Pig. 19) zum Auffangen der quergerichteten Kräfte vorgesehen wird, das wie ein Schwingarm ausgebildet ist und sowohl am Rahmen (5) als auch am Chassis (1) elastisch angelenkt ist.

13· Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Element zum Auffangen der quergerichteten Kräfte aus einem elastischen Block (31 bzw. 32) besteht, der in Querrichtung eine geringere Elastizität als in Längsrichtung hat und der mit Zellen versehen sein kann (Pig. 20, 21).

14· Fahrzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (30) zum Auffangen der quergerichteten Kräfte am hinteren Teil des Rahmens (5) angebracht ist (Fig. 23).

15. Fahrzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (30 a) zum Auffangen der quergerichteten Kräfte nahe der senkrechten Ebene angebracht wird, die die Radachse schneidet (Fig. 25).

109886/0370

fr

Leerseite