DE19631975B4 - Kraftfahrzeugachse - Google Patents

Abstract

Kraftfahrzeugachse mit zwei radtragenden Längslenkern (1) und einer diese aneinander koppelnden biegesteifen und torsionsweichen Querverbindung (5), die aus mindestens drei jeweils endseitig starr an den Längslenkern (1) befestigten Stabvorrichtungen (6) gebildet ist, welche bezüglich einer senkrecht zu den Stabvorrichtungen (6) verlaufenden Ebene (E) in Form eines Dreieckes (8) angeordnet und mittels mindestens eines Koppelelementes (9) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stabvorrichtung (6) und das mindestens eine Koppelelement (9) separate Bauteile sind und sich das mindestens eine Koppelelement (9) über einen begrenzten Längsabschnitt (L) erstreckt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugachse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Aus der DE 41 10 571 A1 ist eine Kraftfahrzeugachse mit zwei radtragenden Längslenkern und einer diese aneinander koppelnden, als Querstrebe ausgebildeten Querverbindung bekannt. Die Querstrebe ist als vergleichsweise massiver, V-förmiger Flachstahlwinkel ausgeführt. Zur Vermeidung von Spurfehlern des kurvenäußeren Rades ist zusätzlich zu der Querstrebe beabstandet dazu ein als Drehstab ausgebildeter Stab starr mit den beiden Längslenkern verbunden.
• Die gattungsbildende US 4 830 400 beschreibt eine aus einem Rohr hergestellte Kraftfahrzeugachse mit zwei radtragenden Längslenkern und einer diese aneinander fest koppelnden Querverbindung mit Y-förmigem Querschnitt. Diese Querverbindung besteht dabei aus drei über die ganze Länge mittels Stegen miteinander verbundenen Stabvorrichtungen, die bezüglich einer zu den Stabvorrichtungen senkrechten Ebene in Form eines Dreiecks angeordnet sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeugachse mit zwei radtragenden Längslenkern und einer diese aneinander koppelnden Querverbindung zu schaffen, welche möglichst leichtgewichtig und von vergleichsweise einfachem Aufbau ist. Gleichzeitig soll diese Achse zur Vermeidung von Spurfehlern bei Kurvenfahrten vergleichsweise biegesteif und zur Ermöglichung der freien Bewegung der Räder torsionsweich ausgebildet sein.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen benannt.
• Wenn bei einer gattungsgemäßen Kraftfahrzeugachse die Querverbindung aus mindestens drei Stabvorrichtungen gebildet ist, die endseitig starr an den Längslenkern angeordnet sind, und welche mittels mindestens eines Koppelelementes über einen begrenzten Längsabschnitt miteinander in Form eines Dreieckes verbunden sind, wobei jede Stabverbindung und das mindestens eine Koppelelement separate Bauteile sind, so ist einerseits durch das Koppelelement eine biegesteife Querverbindung zwischen den Längslenkern geschaffen, welche andererseits aufgrund der stabförmigen Ausbildung torsionsweich ist und durch den Ersatz des üblicherweise vergleichsweise schwergewichtigen Querverbindungsträgers durch die Stabvorrichtungen leichtgewichtig ausfällt.
• Vorzugsweise sind die Stabvorrichtungen als einstückige Rohre ausgebildet mit vergleichsweise dünnen Wandungen. Solche Rohre sind leichtgewichtig bei hoher Biegefestigkeit.
• Vorzugsweise sind mehrere Koppelelemente entlang der Längserstreckung der Stabvorrichtungen angeordnet. Dieses erhöht die Biegesteifigkeit des aus den Rohren gebildeten Verbandes, welcher bei Biegebelastung wie ein einheitlicher, vergleichsweise massiver Träger wirkt.
• Aus der US-PS 5 163 701 ist zwar ein Bündel von massiven Torsionsstäben im Zusammenhang mit der Aufhängung von Rädern bekannt, jedoch handelt es sich hierbei nicht um eine Achse gemäß vorliegender Anmeldung, sondern ausschließlich um eine Torsionsfeder zur Aufnahme, Dämpfung und Begrenzung von vertikalen Radbewegungen eines von einem Kraftfahrzeug gezogenen Anhängers, beispielsweise eines Trailers.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
• Es zeigen:
• 1: eine Draufsicht auf eine Kraftfahrzeugachse,
• 2: eine Seitenansicht gemäß 1 und
• 3: eine Ansicht aus Pfeilrichtung X gemäß 1.
• Ein nicht gezeigtes Kraftfahrzeug weist eine Kraftfahrzeugachse mit zwei radtragenden Längslenkern 1 auf, von welchen der Einfachheit halber in 1 nur der in Fahrtrichtung F linke Längslenker 1 dargestellt ist. Dieser ist aufbauseitig in einem Lager 2 um eine Achse 3 beweglich gelagert und trägt anderenends ein nicht gezeigtes, um eine Achse 4 rotierendes Rad.
• Die Längslenker 1 sind untereinander ausschließlich mit einer insgesamt mit 5 bezeichneten Querverbindung aneinander gekoppelt, welche aus drei Stabvorrichtungen 6 in Form von einstückigen Rohren 7 gebildet ist.
• Die Rohre 7 sind in jeder beliebigen, senkrecht zu ihnen verlaufenden Ebene E in Form eines spitzwinkeligen Dreieckes 8 angeordnet.
• Die Rohre 7 sind endseitig jeweils durch Schweißen starr mit den Längslenkern 1 verbunden.
• Über einen begrenzten Längsabschnitt L der Rohre 7 sind diese mittig zwischen den Längslenkern 1 mittels eines Koppelelementes 9 miteinander verbunden.
• Beidseitig gleich beabstandet zu diesem Koppelelement 9 ist jeweils ein weiteres Koppelelement 10 in identischer Ausbildung angeordnet.
• Die Dreiecksanordnung ist gemäß 2 so gewählt, daß die beispielsweise aus handelsüblichem Federstahl bestehenden und mit einem Außendurchmesser von 15 mm und einer Wanddicke von 2 mm versehenen Rohre 7, im Falles des in Fahrtrichtung F vorne liegenden Rohres 7 dieses etwa mittig die Längslenker 1 durchstößt, während die in Fahrtrichtung hinten liegenden, beidseitig dazu beabstandeten Rohre 7 die Längslenker 1 an ihrer Ober- bzw. Unterseite tangieren, wie in 3 anhand eines Rohres 7 gezeigt ist.
• Die Koppelelemente 9 sind aus einem gummieelastischem Material gefertigt und weisen Durchgangsöffnungen 11 für die Rohre 7 auf. Die genaue Auswahl des Materiales und seiner Eigenschaften erfolgt in Abstimmung auf das mit dieser Achse ausgestattete Kraftfahrzeug derart, daß einerseits eine ausreichend Torsion bei unterschiedlichen Schwenkbewegungen der Längslenker 1 um ihre Achse 3, andererseits eine möglichst große Biegesteifigkeit um die senkrecht bezüglich 1 stehende Hochachse bei Kurvenfahrten gegeben ist.
• Die vorbeschriebene Kraftfahrzeugsachse ist von besonders einfachem Aufbau, da einerseits handelsübliche Rohre verwendet werden können, welche andererseits in einfacher Art und Weise an den Längslenkern befestigt werden und welche durch einfach zu fertigende und kostengünstige Koppelelemente miteinander verbindbar sind.
• In einer besonders einfachen Ausführungsform kann lediglich ein Koppelelement 9 mittig zwischen den Längslenkern 1 angeordnet sein, wobei dieses dann zur Erzielung einer hohen Biegesteifigkeit einen vergleichsweise großen Längsabschnitt L überdeckt.
• Diese Anordnung von mindestens drei Stabvorrichtungen 6 ist erforderlich, da eine hohe Biegesteifgkeit in mindestens zwei Ebenen vorhanden sein muß. Zur Erzielung bestimmter Eigenschaften können jedoch mehr als drei Stabvorrichtungen mittels eines oder mehrerer Koppelelemente 9 angeordnet werden.

Claims (5)

1. Kraftfahrzeugachse mit zwei radtragenden Längslenkern (1) und einer diese aneinander koppelnden biegesteifen und torsionsweichen Querverbindung (5), die aus mindestens drei jeweils endseitig starr an den Längslenkern (1) befestigten Stabvorrichtungen (6) gebildet ist, welche bezüglich einer senkrecht zu den Stabvorrichtungen (6) verlaufenden Ebene (E) in Form eines Dreieckes (8) angeordnet und mittels mindestens eines Koppelelementes (9) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stabvorrichtung (6) und das mindestens eine Koppelelement (9) separate Bauteile sind und sich das mindestens eine Koppelelement (9) über einen begrenzten Längsabschnitt (L) erstreckt.
2. Kraftfahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabvorrichtungen (6) aus einstückigen Rohren (7) gebildet sind.
3. Kraftfahrzeugachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Koppelelement (9) mittig zwischen den Längslenkern (1) und beidseitig gleich beabstandet dazu mindestens jeweils ein weiteres Koppelelement (10) angeordnet ist.
4. Kraftfahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreieck (8) spitzwinkelig in Fahrtrichtung (F) weisend derart angeordnet ist, daß die eine, in Fahrtrichtung (F) vorne liegende Stabvorrichtung (6) etwa über die Höhe der Längslenker gesehen mittig an den Längslenkern (1) befestigt und die beiden anderen Stabvorrichtungen (6) beidseitig dazu beabstandet und die Längslenker (1) tangierend befestigt sind.
5. Kraftfahrzeugachse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelelement (9) aus gummieelastischem Material gefertigt ist und Durchgangsöffnungen (11) für die Stabvorrichtungen (6) aufweist.