DE19930807C2 - Hinterradaufhängung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

In der nicht vorveröffentlichten DE 198 49 474 A1 ist ein derartiger Aufbau einer Hinterradaufhängung beschrieben.

Anhand der Fig. 4 soll diese herkömmliche Hinterradaufhängung erläutert werden. 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 Kraftfahrzeugkarosserie 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 Querlenker­ 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 Gesamtfänge 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 daß der Abstimmungsbereich kleiner wird.

Die vorliegende Erfindung soll die vorstehend beschriebenen Probleme lösen, und dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine 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.

Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs dadurch, dass eine Gerade, die den Mittelpunkt der Buchse für den Längslenker auf der Kraftfahrzeugkarosserieseite und den Mittelpunkt des Achsgehäuses miteinander verbindet, nahezu senkrecht zu einer Geraden verläuft, die die Mittelpunkte der beiden achsseitigen Buchsen für den Längslenker miteinander verbindet.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden.

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 Kraftfahrzeugkarosserie 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 Grundtage 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, sie müssen nicht in senkrechter Richtung angeordnet werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf ein Kraftfahrzeug mit einer vom 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 Kraftfahrzeugkarosserieseite und der Achsseite angeordnet ist, der Längslenker so ausgeführt, daß die Befestigungs-Mittelachse der Buchse auf der Achsseite in Richtung Kraftfahrzeugvorderseite 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 und Drehbewegungen des Achsgehäuses begrenzt werden.

Claims (1)

1. Hinterradaufhängung, bestehend aus
   einem Längslenker (4), dessen eines Ende an der Kraftfahrzeugkarosserieseite über eine Buchse (8) und dessen anderes Ende an der Achsseite über zwei Buchsen (9, 10) befestigt ist,
   einem Achsgehäuse (3) zur Aufnahme einer Achse und einem Stoßdämpfer (7), der zwischen der Kraftfahrzeugkarosserieseite und der Achsseite angeordnet ist,
   wobei der Längslenker (4) so ausgeführt ist, daß die Befestigungs-Mittelachse einer Buchse (9, 10) auf der Achsseite in Richtung Kraftfahrzeugvorderseite vor der Mittelachse des Achsgehäuses (3) und der Stoßdämpfer (7) in Richtung Kraftfahrzeugheckseite hinter der Mittelachse des Achsgehäuses (3) angeordnet sind,
   wobei sich jede der beiden achsseitigen Buchsen (9, 10) des Längslenkers in einem getrennten Bereich befindet, der durch eine Gerade getrennt wird, die den Mittelpunkt der Buchse (8) auf der Kraftfahrzeugkarosserieseite und den Mittelpunkt des Achsgehäuses (3) miteinander verbindet,
   dadurch gekennzeichnet, dass
   eine Gerade, die den Mittelpunkt der Buchse (8) für den Längslenker (4) auf der Kraftfahrzeugkarosserieseite und den Mittelpunkt des Achsgehäuses (3) miteinander verbindet, nahezu senkrecht zu einer Geraden verläuft, die die Mittelpunkte der beiden achsseitigen Buchsen (9, 10) für den Längslenker (4) miteinander verbindet.