DE19930807A1 - Hinterradaufhängung - Google Patents
HinterradaufhängungInfo
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Abstract
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Aufhängung zur Verfügung zu stellen, die für ein Kraftfahrzeug eine ausgezeichnete Fahrstabilität gewährleistet. Eine Hinterradaufhängung 1 besitzt einen Längslenker 4 zwischen einem Rahmen 2, auf dem eine Karosserie montiert ist, und einem der drehbaren Lagerung der Räder dienenden Achsgehäuse 3. Zwei Befestigungs-Mittelpunkte der Buchsen 9 und 10 des Längslenkers 4 befinden sich in Richtung Kraftfahrzeugvorderseite vor dem Mittelpunkt C des Achsgehäuses 3. Die Mittellinie des Längslenkers 4 in Längsrichtung verläuft vornehmlich waagerecht und die Buchsen 9 und 10 sind symmetrisch zur Mittellinie angeordnet. Das untere Ende eines Stoßdämpfers 7 ist über eine Halterung 6 hinten am Achsgehäuse und das obere Ende des Stoßdämpfers am Rahmen 2 befestigt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängung für eine ausgezeichnete
Fahrstabilität eines Kraftfahrzeugs.
Fig. 4 zeigt eine herkömmliche Hinterradaufhängung. Wie in der Figur dargestellt, besitzt
diese Aufhängung 31 einen Längslenker 34 zwischen einem Rahmen 32, an dem eine
Karosserie montiert ist, und einem der drehbaren Lagerung der Räder dienenden
Achsgehäuse. Im besonderen ist an der Seite des Rahmens 32 eine Halterung 32a
vorhanden und der Längslenker 34 über eine Buchse 34a an der Halterung 32a befestigt.
Andererseits ist eine Halterung 33a für den Längslenker am quer zur Kraftfahrzeug
karosserie verlaufenden Achsgehäuse 33 im hinteren Bereich vorgesehen und der
Längslenker 34 über zwei Buchsen 34b und 34c an der Halterung 33a montiert. Die
Buchsen 34a bis 34c sind am Längslenker 34 befestigt.
Die Aufhängung 31 besitzt des weiteren eine in Querrichtung angeordnete Querlenke
stange 35, die mit einem Ende an der Kraftfahrzeugkarosserieseite und mit dem anderen
Ende an der Achsseite befestigt ist. Das untere Ende eines Stoßdämpfers 36 ist über eine
Halterung (nicht dargestellt) vor dem Achsgehäuse 33 montiert, das obere Ende am
Rahmen 32. Der Pfeil F in Fig. 4 zeigt in Richtung Vorderseite der Kraftfahrzeugkarosserie.
Jede der Buchsen 34b und 34c für den Längslenker 34 ist bei der herkömmlichen
Ausführung vor und hinter dem Mittelpunkt c des Achsgehäuses 33 angeordnet, wie es in
Fig. 5 dargestellt ist. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt h einer Geraden, die die
Mittelpunkte der Buchsen 34b und 34c miteinander verbindet, und diesem genannten
Mittelpunkt c wird als L1 angenommen. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Mittelpunkt h
unterhalb des Achsgehäuses 33. Dreht sich das Achsgehäuse 33 unter diesen
Bedingungen, dann schlägt gemäß Fig. 6A ein Kurvenaußenrad nach oben und ein
Kurveninnenrad nach unten. Wie in Fig. 7A gezeigt, bewegt sich die Achse auf der Seite
des Kurvenaußenrades nach hinten, wenn das Kurvenaußenrad nach oben schlägt, und auf
der Seite des Kurveninnenrades nach vorn, wenn das Kurveninnenrad nach unten schlägt.
Die Hinterachse bewegt sich in einer zu einer Übersteuerung führenden Richtung. Das in
Fig. 7 oben befindliche Rad ist das Kurvenaußenrad.
Für einen Längslenker einer dreifach angelenkten Aufhängung für ein vierrädriges
Kraftfahrzeug wird oftmals eine Buchse an einer Stelle eingesetzt, wo ein Achsgehäuse
"weich" aufgehängt ist. Diese Buchse ist für folgende Funktionen vorgesehen:
- (1) Die Einflüsse der Fahrbahnoberfläche dämpfen.
- (2) Das Achsgehäuse so halten, daß dessen Drehbewegung verhindert wird.
- (3) Durch elastisches Verstellen den Hub ermöglichen, wenn ein Rad einfedert und das gegenüberliegende Rad ausfedert.
Diese Forderungen stehen jedoch im Widerspruch zueinander bei der Festlegung der Härte
der Buchse. So müßte beispielsweise die Buchse weich sein, um die Forderungen von
Punkt (1) und (3) zu erfüllen, und hart sein, um die Forderung von Punkt (2) zu erfüllen oder
die Haltbarkeit und Festigkeit der Buchse zu erhöhen.
Deshalb ist herkömmlicherweise die Buchse in Längsrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie in
Hinsicht auf die Radmitte in eine vordere Buchse und eine hintere Buchse unterteilt,
wodurch die Forderung von Punkt (2) erfüllt, die Härte der Buchse erhöht und eine
Kompromißlösung gefunden wird, bei der alle Forderungen, wie beispielsweise Haltbarkeit
und Fahrkomfort, erfüllt werden. Wird nun die Buchse in die vordere und die hintere Buchse
unterteilt, kann jedoch die Gesamtlänge des Längslenkers nicht verkürzt werden. Obwohl
zwei Buchsen eingesetzt werden, kann eine in Längsrichtung zur Einwirkung kommende
Kraft von den beiden Buchsen nicht zu gleichen Teilen aufgenommen werden, so dar der
Abstimmungsbereich kleiner wird.
Die vorliegende Erfindung soll die vorstehend beschriebenen Problemen lösen, und
dementsprechend besteht ein Ziel dieser Erfindung darin, einem Hinterradaufhängung zur
Verfügung zu stellen, bei der-der Längslenker verkürzt und dadurch seine Masse verringert
werden kann, während gleichzeitig die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs aufrechterhalten
wird.
Um die vorstehend beschriebene Zielsetzung wirksam zu erreichen, stellt die vorliegende
Erfindung eine Hinterradaufhängung zur Verfügung, bestehend aus einem Längslenker,
dessen eines Ende an der Kraftfahrzeugkarosserieseite über eine Buchse und dessen
anderes Ende an der Achsseite über eine Buchse befestigt ist, einem Achsgehäuse zur
Aufnahme einer Achse und einem Stoßdämpfer, der zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie
seite und der Achsseite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Längslenker so
ausgeführt ist, daß die Befestigungs-Mittelachse der Buchse auf der Achsseite in Richtung
Kraftfahrzeugvorderseite vor der Mittelachse des Achsgehäuses und der Stoßdämpfer in
Richtung Kraftfahrzeugheckseite hinter der Mittelachse des Achsgehäuses angeordnet sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Hinterradaufhängung gemäß einer Anwendungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht einer Hinterradaufhängung gemäß einer Anwendungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Anordnung eines Längslenkers und eines Achsgehäuses
einer Hinterradaufhängung gemäß einer Anwendungsform der vorliegenden Erfindung
Fig. 4 eine Seitenansicht einer herkömmlichen Hinterradaufhängung;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Anordnung eines Längslenkers und eines Achsgehäuses
einer herkömmlichen Hinterradaufhängung;
Fig. 6A eine Darstellung zur Veranschaulichung der Bewegung einer Hinterachse in dem
Fall, wenn eine achsgehäuseseitige Buchse für den Längslenker unterhalb des
Achsgehäuses angeordnet ist;
Fig. 6B eine Darstellung zur Veranschaulichung der Bewegung einer Hinterachse in dem
Fall, wenn eine achsgehäuseseitige Buchse für den Längslenker oberhalb des
Achsgehäuse angeordnet ist;
Fig. 7A eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Stellung des Achsgehäuses in dem
Fall, wenn es zur Übersteuerung der Kraftfahrzeugkarosserie kommt; und
Fig. 7B eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Stellung des Achsgehäuses in dem
Fall, wenn es zur Untersteuerung der Kraftfahrzeugkarosserie kommt.
Nachfolgend soll nun eine Hinterradaufhängung einer Anwendungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Hinterradaufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie
in den Figuren dargestellt, besitzt diese angelenkte Hinterradaufhängung 1 einen
Längslenker 4 zwischen einem Rahmen 2, auf dem eine Karosserie montiert ist, und einem
der drehbaren Lagerung der Räder dienenden Achsgehäuse 3.
Fig. 3 zeigt einen gepreßten Längslenker 4, wie er für die Aufhängung 1 Verwendung findet.
Der Längslenker 4 ist in Längsrichtung gegenüber der Mittellinie symmetrisch angeordnet.
An der Spitze des Längslenkers 4 ist eine vordere Buchse 8 eingebaut; am hinteren Ende
sind oben und unten die hinteren Buchsen 9 und 10 eingebaut.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist an dem sich in Längsrichtung der Kraftfahrzeug karosserie
erstreckenden Rahmen 2 eine rahmenseitige Befestigungshalterung 2a angeschweißt und
die vordere Buchse 8 mit einer in die Gewindebohrung der Befestigungshalterung 2a
eingeschraubten Schraube befestigt. An der Vorderseite des Achsgehäuses 3 ist eine
Halterung 3b für den Längslenker angeschweißt und sind die hinteren Buchsen 9 und 10 für
den Längslenker 4 mit einer Schraube an der Halterung 3b befestigt.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Längslenker 4 durch die Buchsen 9 und 10 so befestigt,
daß sich die Befestigungs-Mittelpunkte der Buchsen 9 und 10 in Richtung Kraftfahrzeug
vorderseite vor dem Mittelpunkt C des Achsgehäuses 3 befinden. Des weiteren ist der
Längslenker 4 so befestigt, daß die Befestigungsmitte der vorderen Buchse 8 und die
Hinterachse vornehmlich in derselben waagerechten Ebene liegen, und verläuft die Gerade,
die die Befestigungs-Mittelpunkte der hinteren Buchsen 9 und 10 miteinander verbindet,
senkrecht zu der Geraden, die die vordere Buchse 8 mit dem Mittelpunkt C des
Achsgehäuses 3 verbindet.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das untere Ende eines Stoßdämpfers 7 über eine Halterung 6
am Achsgehäuse 3 hinten und das obere Ende des Stoßdämpfers 7 am Rahmen 2
montiert.
Vorstehend wurde eine Ausführung der Hinterradaufhängung gemäß einer Anwendungs
form der vorliegenden Erfindung beschrieben. Als nächstes soll ihre Funktionsweise
erläutert werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Beispiel sind die Zusammenhänge von
Längslenker und Übersteuerung unter Bezugnahme auf Fig. 6A und 7A beschrieben
worden. An dieser Stelle sollen nun die Zusammenhänge von Längslenker und
Untersteuerung beschrieben werden. Gemäß Fig. 6B wird ein Fall untersucht, bei dem der
Mittelpunkt H der beiden Buchsen äußerst hoch liegt. Wie in der Figur dargestellt, schlägt
ein Kurvenaußenrad nach oben und schlägt ein Kurveninnenrad nach unten, wenn sich das
Achsgehäuse dreht. Wie in Fig. 7B dargestellt, bewegt sich dann, wenn das Kurvenaußen
rad nach oben schlägt, die Achse auf der Kurvenaußenradseite nach vorn und, wenn das
Kurveninnenrad nach unten schlägt, die Achse auf der Kurveninnenradseite nach hinten.
Die Hinterachse bewegt sich dadurch in eine Richtung, durch die es zu einer
Untersteuerung kommt.
Zur Erzielung eine Charakteristik mit der vorstehend erwähnten Untersteuerungsneigung
werden deshalb in der vorliegenden Anwendungsform die beiden hinteren Buchsen 9 und
10 oben und unten, wie im Fig. 3 dargestellt, so angeordnet, daß der Mittelpunkt H höher
als vorher liegt. Sind jedoch die beiden hinteren Buchsen 9 und 10 oben und unten vor dem
Achsgehäuse 3 angeordnet, dann wird ein Abstand L2 zwischen dem. Mittelpunkt H der
hinteren Buchsen 9 und 10 und dem Mittelpunkt C des Achsgehäuses 3 größer als L1.
Der Grund dafür ist folgender: Damit das Schlagen des Achsgehäuses 3 nach oben und das
Schlagen nach unten auf den Längslenker 4 übertragen werden kann, muß die Halterung
eine große Steifigkeit aufweisen, weil die hinteren Buchsen 9 und 10 an der Seite des
Achsgehäuses 3 angeordnet sind. Deshalb wird L2 größer als L1.
Ist L2 größer, dann dreht sich oder schwingt das Achsgehäuse 3 leicht um den Mittelpunkt
C, so daß unangenehme Schwingungen auftreten können.
Zur Überwindung dieses Problems ist bei der vorliegenden Anwendungsform der
Stoßdämpfer 7 in Richtung Kraftfahrzeugheckseite hinter dem Achsgehäuse 3 angeordnet,
wie es in Fig. 1 dargestellt ist, um so die Schwingungen und Drehbewegungen des
Achsgehäuses 3 zu begrenzen. Wie oben beschrieben, schwingt das Achsgehäuse 3 um
den Mittelpunkt H der beiden Buchsen 9 und 10. Deshalb ist der Schwingungsbegrenzungs
effekt größer, wenn der Stoßdämpfer 7 sich in einem größeren Abstand vom Schwingungs
mittelpunkt befindet und am Achsgehäuse 3 befestigt ist. Aus diesem Grund ist in der
vorliegenden Anwendungsform die Stoßdämpferhalterung 6 montiert, die sich direkt vom
Achsgehäuse 3 nach hinten erstreckt, wodurch sich der Stoßdämpfer 7 an einer Stelle weit
vom Achsgehäuse 3 entfernt befindet.
Wie vorstehend beschrieben, sind bei der vorliegenden Anwendungsform die achsgehäuse
seitigen Buchsen für den Längslenker in Richtung Kraftfahrzeugvorderseite vor der
Radmitte angeordnet. Des weiteren ist der Stoßdämpfer in Richtung Kraftfahrzeugheckseite
hinter der Radmitte montiert, um so die Drehbewegung zu begrenzen, die durch die
beschriebene Anordnung der Buchsen hervorgerufen wird und für das Achsgehäuse
unerwünscht ist. Dadurch kann die Länge des Längslenkers kürzer gewählt werden, so daß
eine Senkung der Kosten erreicht und die Masse reduziert werden kann. Da eine in
Längsrichtung des Längslenkers 4 zur Einwirkung kommende Kraft von den beiden hinteren
Buchsen 9 und 10 zu gleichen Teilen aufgenommen wird, kann des weiteren die Härte der
Buchse verringert werden, so daß eine Verbesserung des Fahrkomforts erreicht wird.
Darüber hinaus kann aus dem gleichen Grund die Dicke des Lenkers verringert werden, so
daß eine Senkung der Kosten erreicht und die Masse reduziert werden kann.
Im vorhergehenden wird eine Anwendungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es
versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Ausführung begrenzt ist und
verschiedene Modifizierungen auf der Grundlage der technischen Konzeption der
vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.
Obwohl bei der vorliegenden Anwendungsform eine in Längsrichtung zur Mittellinie
vornehmlich symmetrische Form des Längslenkers 4 gewählt wurde, muß sie beispiels
weise nicht unbedingt symmetrisch zu sein. Es kann selbst dann der gleiche Effekt erzielt
werden, wenn sich die Befestigungs-Mittelpunkte der hinteren Buchsen 9 und 10 vor dem
Mittelpunkt C des Achsgehäuses 3 befinden, der Längslenker aber nicht symmetrisch
ausgeführt ist. Des weiteren können die beiden hinteren Buchsen 9 und 10 schräg, sind
müssen nicht in senkrechter Richtung angeordnet werden.
Die vorliegende Erfindung kann auf ein Kraftfahrzeug mit einer vorn angeordneten
Radaufhängung ohne Anlenkung mit Längslenker angewendet werden, wenn von der
Anordnung vor der Radmitte auf eine Anordnung hinter der Radmitte übergegangen wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist bei der Hinterradaufhängung, bestehend aus dem
Längslenker, dessen eines Ende an der Kraftfahrzeugkarosserieseite über die Buchse und
dessen anderes Ende an der Achsseite über die Buchse befestigt ist, dem Achsgehäuse zur
Aufnahme einer Achse und dem Stoßdämpfer, der zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie
seite und der Achsseite angeordnet ist, der Längslenker so ausgeführt, daß die
Befestigungs-Mittelachse der Buchse auf der Achsseite in Richtung Kraftfahrzeugvorder
seite vor der Mittelachse des Achsgehäuses angeordnet ist. Deshalb kann die Länge des
Längslenkers verkürzt werden, so daß eine Senkung der Kosten erreicht und dessen Masse
reduziert werden kann. Da der Stoßdämpfer in Kraftfahrzeugheckrichtung hinter der
Mittelachse des Achsgehäuses befestigt ist, können des weiteren die Schwingungen sind
Drehbewegungen des Achsgehäuses begrenzt werden.
(A) Schlagen nach oben
Schlagen nach unten
(B) Schlagen nach oben
Schlagen nach unten
Schlagen nach unten
(B) Schlagen nach oben
Schlagen nach unten
Claims (4)
1. Hinterradaufhängung, bestehend aus einem Längslenker, dessen eines Ende an der
Kraftfahrzeugkarosserieseite über eine Buchse und dessen anderes Ende an der Achsseite
über eine Buchse befestigt ist, einem Achsgehäuse zur Aufnahme einer Achse und einem
Stoßdämpfer, der zwischen der Kraftfahrzeugkarosserieseite und der Achsseite angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Längslenker so ausgeführt ist, daß die Befestigungs-
Mittelachse der Buchse auf der Achsseite in Richtung Kraftfahrzeugvorderseite vor der
Mittelachse des Achsgehäuses und der Stoßdämpfer in Richtung Kraftfahrzeugheckseite
hinter der Mittelachse des Achsgehäuses angeordnet sind.
2. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, bei der zwei achsseitige Buchsen des
Längslenkers vorhanden sind.
3. Hinterradaufhängung nach Anspruch 2, bei der sich jede der beiden achsseitigen
Buchsen des Längslenkers in einem getrennten Bereich befindet, der durch eine Gerade
getrennt wird, die den Mittelpunkt der Buchse auf der Kraftfahrzeugkarosserieseite und den
Mittelpunkt des Achsgehäuses miteinander verbindet.
4. Hinterradaufhängung nach Anspruch 3, bei der eine Gerade, die den Mittelpunkt der
Buchse für den Längslenker auf der Kraftfahrzeugkarosserieseite und den Mittelpunkt des
Achsgehäuses miteinander verbindet, vornehmlich senkrecht zu einer Geraden verläuft,
die Mittelpunkte der beiden achsseitigen Buchsen für den Längslenker miteinander
verbindet.
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Effective date: 20150101 |