DE2018358C3 - Fahrzeug mit kurzem Achsstand und geringem Platzbedarf - Google Patents
Fahrzeug mit kurzem Achsstand und geringem PlatzbedarfInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem solchen, durch die GB-PS 7 34 267 bekannten Fahrzeug sind bei der Vorderradaufhängung
die Längs-Torsionsstäbe waagerecht eingebaut in Längsträgerteile von kreisrundem Hohlquerschnitt;
wegen des waagerechten Einbaues der Torsionsstäbe führt der Fahrzeugvorderteil beim Bremsen eine
abwärtsgerichtete und beim Anfahren eine aufwärtsgerichtete Nickbewegung aus, die auch mit »Tauchen«
bezeichnet wird. Da eine Bodenplatte weder gezeichnet noch beschrieben ist, wird eine solche offenbar oben auf
den Chassis-Längsträgern etc. angeordnet, wodurch sie
einen entsprechend hoch liegenden Fahrzeugschwerpunkt mitbestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Fahrzeug dahingehend zu verbessern, daß
unter Beibehaltung eines kurzen Achsabstandes und einer tiefen Schwerpunktlage die Straßenlage des
Fahrzeugs verbessert und Nickbewegungen bei Brems- und Anfahrvorgängen weitgehend verhindert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.
Die Erfindung bringt den wesentlichen technischen Fortschritt mit sich, daß die konstruktiven Merkmale zu
einem gemeinsamen technischen Gesamteffekt zusammenwirken, der in der Verbesserung der Straßenlage
und in der Unterdrückung von Nickbewegungen besteht; dabei ergibt die Neigung der mit den
Torslonsstäben koaxialen Schwenkachsen der Querlenker
in Fahrtrichtung nach unten eine Horizontalkomponente der beim Bremsen auftretenden Abwärtsbewegung
des Fahrzeugvorderteils gegenüber den Vorderrädern, die den waagerechten Massenträgheitskräften des
ίο Fahrzeugs beim Bremsen entgegengesetzt ist und somit
dem Nicken entgegenwirkt. Die Hochkant-Lage eines Rechteckhohlprofils für die Längsträger ermöglicht
nicht nur die Befestigung der Torsionsstabenden am Chassis, sondern auch trotz deren geneigter Lage auch
die Unterbringung von Lagerböcken für die Torsionsstäbe gleichfalls innerhalb des Längsträger-Hohlprofils
ohne Höherlegung der Längsträger und des Schwerpunktes; schließlich bewirkt auch die tiefe Lage der
Bodenplatte unterhalb der Längsträger eine tiefe Lage des Fahrzeugschwerpunkts und unterstützt damit das
Vermindern der Nickbewegungen. Durch die vorzugsweise Aufhängung der Vorderräder nur an Querlenkern
mit geneigter Schwenkachse ergibt sich eine besonders einfache, nicht sperrige Aufhängung und gemäß der
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch ein offenes vorderes Ende der Längsträger die Montage
und Wartung der Torsionsstab-Lagerblöcke besonders vereinfacht und die Befestigung sicher, ohne daß
Bauteile die Bodenplatte unterragen. Damit wird eine
3() tiefe Lage des Fahrzeugschwerpunktes ermöglicht, zudem auch eine geringe Bodenfreiheit.
Durch die DE-PS 8 59 112 ist ein Fahrzeug bekannt,
bei dem die Längsträger einen rechteckigen Hohlquerschnitt haben, dessen lange Seite senkrecht zum Boden
angeordnet ist, und bei dem eine Bodenplatte mit ihrem größten Teil unterhalb dieser Längsträger angeordnet
ist; Torsionsstäbe sind dort nicht vorgesehen.
Durch die DE-AS 10 70 040 wird die Lehre gegeben, bei einer Vorderradaufhängung eines Fahrzeuges die
■to auf eine lotrechte Fahrzeuglängsebene projizierten
Richtungslinien eines Längslenkers und der fahrzeugseiligen Schwenkachse eines Querlenkers sich inierhalb
des Achsabstandes des Fahrzeuges schneiden zu lassen, um Nickbewegungen zu begegnen; dabei kann die
Schwenkachse eine geneigte oder auch eine waagerechte Lage einnehmen. Wesentlich ist bei der dortigen
Lehre nur, daß das im Schnittpunkt der Richtungslinien liegende Momentanzentrum in der Nähe der Verbindungslinie
von Bodenberührungspunkt und Fahrzeugschwenkpunkt angeordnet ist. Die Torsionsstäbe liegen
dort quer zur Fahrtrichtung. Radaufhängung und Lehre sind demnach andere als bei der Erfindung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht, unter Weglassung von Teilen, das Chassis und einen Teil
der Vorderradaufhängung bzw. Federung des Fahrzeuges,
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht den Einbau eines vorderen Torsionsstabes im Inneren eines
Längsträgers und
F i g. 3 und 4 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, besteht das Chassis 1 im wesentlichen aus zwei Längsträgern 2 und 3 und zwei Querträgern 4 und 5, die jeweils vorn und hinten am Fahrzeug angeordnet sind und die Längsträger miteinander verbinden. Die Vorderräder 6 und gegebe-
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, besteht das Chassis 1 im wesentlichen aus zwei Längsträgern 2 und 3 und zwei Querträgern 4 und 5, die jeweils vorn und hinten am Fahrzeug angeordnet sind und die Längsträger miteinander verbinden. Die Vorderräder 6 und gegebe-
nenfalls auch die Hinterräder 7 des Fahrzeuges sind am Chassis unabhängig voneinander aufgehängt Die
Verbindung zwischen jedem Vorderrad 6 und dem Chassis 1 besteht aus einem oberen Querlenker 8 und
einem unteren Querlenker 9.
Die Verbindung zwischen einem Hinterrad 7 und dem Chassis 1 wird jeweils durch einen Längslenker 10
hergestellt, der sich in Längsrichtung vom Chassis aus nach hinten erstreckt
Die Aufhängung und Federung der Vorderräder des Fahrzeuges weist bei jedem Rad einen in Längsrichtung
verlaufenden Torsionsstab 11 auf. Um das Phänomen des »Tauchens«, d. h. piner Nickbewegung des Fahrzeuges
auf ein Mindestmaß zurückzuführen, das beim Bremsen auftritt und insbesondere bei einem Fahrzeug
mit kurzem Achsstand wahrgenommen wird, sind die Gelenkachsen A der Querlenker 8 und 9 und die des
Torsionsstabes 11, wie es in Fi g. 1 dargestellt ist, gegen den Boden bzw. die Bodenfläche geneigt angeordnet,
wobei der hintere Abschnitt des Stabes höher liegt als der vordere Abschnitt Die Querlenker sind an
Schwenkachsen 12 angelenkt, die mit dem Chassis 1 fest verbunden sind und parallel zu den Torsionsstäben
liegen; die unteren Querlenker 9 können direkt mit dem einen Ende des entsprechenden Torsionsstabes 11 fest
verbunden sein.
Die Aufhängung der Hinterräder 7 kann für jedes Rad einen nicht dargestellten, querverlaufenden Torsionsstab
aufweisen, der mit einem seiner Enden in dem Querträger 5 angeordnet und verankert ist. jo
Eine geneigte Anordnung der längsverlaufenu'en Torsionsstäbe 11, welche die Stabilität bzw. den
Widerstand gegenüber dem »Nicken« des Fahrzeuges verbessert, hat bei den bekannten Ausführungsformen
einen erhöhten Karosserie- und Chassis-Schwerpunkt ·λ
um einen Betrag zur Folge, der im wesentlichen gleich der Höhendifferenz der Enden der Torsionsstäbe 11 ist;
das ist für die Straßenlage und die Nickbewegungen des Fahrzeuges nachteilig.
Eine solche Erhöhung des Fahrzeugschwerpunktes wird bei der Erfindung dadurch vermieden, daß die
Torsionsstäbe 11 mit ihrem hinteren, höher liegenden Abschnitt in den Längsträgern 2 und 3 des Chassis 1
drehfest verankert sind. Diese Längsträger 2 und 3 haben einen Hohlquerschnitt von rechteckiger Form,
wobei die lange Seite des Rechteckes senkrecht zur Bodenfläche angeordnet ist, auf der das Fahrzeug steht,
und sie sind im w esentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeuges und symmetrisch zu dieser angeordnet.
Diese Längsträger 2 und 3 teilen die Bodenplatte 16 des Fahrzeuges in drei im wesentlichen gleiche Abschnitte
13,14 und 15 der Breite nach auf. Diese Bodenplatte 16 des Fahrzeuges ist unterhalb der Längsträger 2 und 3
angeordnet, so daß ohne Höherlegung des Fahrzeugschwerpunktes eine schräge Anordnung der Torsionsstäbe
11 innerhalb des Längsträger-Hohlprofils möglich ist.
Die Längsträger 2 und 3 ragen nach vorn über die seitlichen Abschnitte 13 und 15 dieser Bodenplatte so
weit hinaus, daß die Vorderräder 6 zwischen den Querlenkern 8 und 9 und Hn: - ^schnitten 13 und 15
beim Einschlagen der Vorderräder genügend Platz haben.
Die hinteren Enden der Torsionsstäbe 11 sind in Blöcken 17 drehfest verankert, die an oberen Abschnit- hr>
ten der Längssträger 2 und 3 befestigt sind. Unmittelbar vor dem Ende dieser Längsträger durchqueren die
Torsionsstäbe 11 Lagerblöcke 18, in denen sie drehbar liegen und die an unteren Abschnitten der Längsträger 2
und 3 befestigt sind. Diese Lagerblöcke 18 dienen zur Abstützung der unteren Querlenker 9, auf die die Enden
derTorsionsstäbe 11 einwirken.
Vorteilhafterweise ist der vordere Querträger 4 herausnehmbar angeordnet und durch ein zylindrisches
Rohr mit zwei senkrecht vorstehenden Ansätzen 19 gebildet an denen die Schwenkachsen 12 befestigt sind
und die außerdem zur Befestigung des Großteiles der mechanischen Organe des vorzugsweise vorn angeordneten
Motors dienen.
Der mittlere Abschnitt 14 der Bodenplatte ist bis zu diesem Querträger 4 verlängert, also bis sehr weit nach
vorn am Fahrzeug.
Man erhält auf diese Weise ein Fahrzeug mit kurzem Achsstand, dessen Chassis und Karosserie trotz der
Schräglage der Torsionsstäbt 11 keinen größeren Bodenabstand aufweisen als bei waagerecht liegenden
Torsionsstäben und also auch keinen höher liegenden Fahrzeugschwerpunkt als bei waagerecht liegenden
Torsionsstäben, wobei dieses Fahrzeug ungeachtet seines kurzen Achsabstandes wegen der Neigung der
Schwenkachsen 12 und der Torsionsstäbe 11 den Nickbewegungen einen großen Widerstand entgegensetzt.
In F i g. 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines LängssträgeiS 2a dargestellt, durch die das Einsetzen
und die Wartung sowie die Befestigung des Torsionsstabes 11 in diesen Längssträger erleichtert wird. Dieser
weist vorn an seinem unteren Abschnitt 51 eine rechteckige öffnung auf, die sich in Querrichtung
zwischen den beiden senkrechten Flächen des Längsträgers und in Längsrichtung über eine Länge / erstreckt,
so daß der Längsträger 2a nach vorn offen ist. Durch diesen offenen Abschnitt 51 kann der Torsionsstab lla,
der vorher in den vorderen Lagerblock 18a eingesetzt wurde, leicht in den Längsträger 2a eingeführt werden.
Der Lagerblock 18a hat einen Vollquerschnitt, dessen Abmessungen so ausgelegt sind, daß der Hohlquerschnitt
des Längsträgers 2a durch den Vollquerschnitt dieses Blockes ausgefüllt wird. Als Befestigungsmittel
(nicht dargestellt) werden beispielsweise Schraubenbolzen vorgesehen, die durch Bohrungen 53 und 52 im
Längsträger 2a bzw. im Lagerblock 18a geführt sind. Die Einspannung des Lagerblocks 18a wird durch den
offenen Abschnitt 51 ermöglicht, weil dadurch die vorderen Enden der senkrechten Seitenflächen des
Längsträgers 2a deformiert und gegeneinander gedrückt werden können.
Im folgenden wird anhand der Fig.3 und 4 eine
zweite Ausführungsform erläutert. Die dort dargestellten Bauteile, die identisch mit bereits anhand der F i g. 1
und 2 beschriebenen Bauteilen sind oder eine entsprechende Rolle wie diese Elemente spielen, sind mit den
gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 und 2 und mit dem Zusatz a versehen.
Das Chassis la ist auf seinem Vorderteil, auf der linken Seite in den F i g. 3 und 4, mit zwei Längsträgern
2a und 3a versehen, die einen Hohlquerschnitt haben und im wesentlichen parallel zur Längsachse des
Fahrzeuges liegen. Diese Längsträger teilen die Breite des Fahrzeuges in drei im wesentlichen gleiche
Abschnitte 13a, 14a und 15a auf. Der Querschnitt der Längsträger 2a und 3a hat vorzugsweise die Form eines
Rechteckes, dessen lange Seiten zur Bodenfläche, auf der das Fahrzeug steht, senkrecht liegen. Die Vorderräder
6a und die Hinterräder 7a des Fahrzeuges sind in Fig.3 lediglich angedeutet. Die Bodenplatte 16a liegt
,,.IfI
IM;
mit ihrem größten Teil unter den Längsstreifen 2a und 3a.
Die vordere Radaufhängung des Fahrzeuges weist in Längsrichtung sich erstreckende Torsionsstäbe lla auf,
die zum Boden geneigt und wenigstens mit ihrem hinteren, höher gelegenen Abschnitt in diesen Längsträgern
2a und 3a angeordnet sind.
Die hinteren Enden der Torsionsstäbe Ua sind in
Blöcken 17a drehfest (F i g. 3) verankert, die starr in dem hinteren oberen Abschnitt der Längsträger 2a bzw. 3a
befestigt sind, während jeweils das vordere Ende eines Torsionsstabes lla in einer Muffe 9£>
gehalten wird, die an einem Querlenker 9a (Fig. 2) befestigt ist. Diese
Torsionsstäbe lla liegen frei drehbar in Lagerblöcken
voruenen
iit der Längsträger <
bzw. 3a befestigt sind, wobei jeder dieser Lagerblöcke 18a nach vorn vorstehend einen Lagerzapfen 186
(F i g. 2 und 3) für die Muffe 9b trägt.
Das Chassis la des Fahrzeuges weist einen rechteckigen
Rahmen 40 auf, dessen Breite im wesentlichen gleich der des Fahrzeuges ist, wobei diese Längsträger
2a und 3a, deren Länge nur einen Bruchteil der Länge des Chassis beträgt, auf der querliegenden Vorderseite
dieses Rahmens befestigt sind und sich nach vorne erstrecken.
Der Rahmen 40 umfaßt zwei Längsträger 41 mit Hohlquerschnitt von vorzugsweise rechteckiger Form,
wobei die langen Seiten des Querschnittes senkrecht liegen. Ferner weist der Rahmen 40 drei parallele, in
Querrichtung verlaufende Versteifungsstreben 42, 43 und 44 auf. Die Versteifungsstreben 42 und 44 sind
jeweils längs der Querseiten vorn und hinten am Rahmen 40 angeordnet. Die Längsträger 2a und 3a sind
an der Versteifungsstrebe 42 befestigt. Die mittlere Versteifungsstrebe 43 ist in Längsrichtung betrachtet
zwischen den Versteifungsstreben 42 und 44 angeord-
ϊ net. Die hintere Kante der Versteifungsstrebe 43 hat im
wesentlichen den gleichen Abstand von den Versteifungsslreben 42 und 44. Die Querschnitte dieser
Versteifungsstreben sind hohl und haben die Form eines rechtwinkligen Trapezes, wie aus Fig.3 ersichtlich ist.
ίο Die senkrechten Flächen der Versteifungsstreben 42
und 43 liegen vorne, während die senkrechte Fläche der Versteifungsstrebe 44 hinten liegt.
Der Zusammenbau der Längsträger 41 und der Versteifungsstreben 42, 43 und 44 des Rahmens ebenso
wie die Befestigung der Längsträger 2s und 3a an der
Versteifungsstrebe 42 kann durch Schweißen erfolgen.
Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß zwei Längsstreben 45 mit vorteilhafterweise U-förmigem Querschnitt in
Längsrichtung die Versteifungsstreben 42 und 43 miteinander verbinden, wobei diese Längsstreben 45 in
der Verlängerung der Längsträger 2a und 3a angeordnet sind.
Jeder der Längssträger 2a und 3a erstreckt sich durch einen nach oben abgekröpften Abschnitt 46 bzw. 47
nach vorn, wobei diese Abschnitte zweckmäßigerweise als Auflager für die Bauteile eines nicht dargestellten,
vorn angeordneten Motors dienen. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß ein Längsträger, der nach oben
abgesetzte Abschnitt und die Verbindung zwischen diesem und dem Längsträger sozusagen die Form eines
Schwanenhalses ergeben, welche den Ein- und Ausbau der Bauteile der Radaufhängung erleichtert.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Fahrzeug mit kurzem Achsabstand und geringem Platzbedarf, bei dem wenigstens die
Vorderräder einzeln aufgehängt und über in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Torsionsstäbe
abgefedert sind und das ein Chassis aufweist, das wenigstens an seinem Vorderteil mit zwei Längsträgern
mit Hohlquerschnitt versehen ist die im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs
liegen und dessen Breite in drei im wesentlichen gleiche Abschnitte aufteilen, wobei die in. wesentlichen
in den Längsträgern verlaufenden Torsionsstäbe jeweils an ihrem hinteren Ende im Längsträger
drehfest verankert und an ihrem vorderen Ende mit einem koaxial zum Torsionsstab am Längsträger
schwenkbar gelagerten, ein Vorderrad führenden Querlenker drehfest verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Torsionsstäbe (11 oder Wa) im Fahrzeug von hinten oben nach vorn
unten gegen den Boden geneigt sind, wobei in an sich bekannter Weise die Längsträger (2 und 3 oder 2a
und 3a) einen rechteckigen Hohlquerschnitt haben, dessen lange Seite senkrecht zum Boden angeordnet
ist, und eine Bodenplatte (16 oder \ba) mit ihrem größten Teil unterhalb dieser Längsträger (2 und 3
oder 2a und 3a) angeordnet ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (2 und 3 oder 2a und
3a) vorn einen nach unten und/oder nach vorn offenen Abschnitt (51) aufweisen, in den jeweils ein
am Längsträger (2 bzw. 3 oder 2a bzw. 3a) befestigter Lagerblock (18 oder 18a) eingepaßt ist,
der vom Torsionsstab (11 oder lla) durchsetzt ist
und einen zu diesem koaxialen Lagerzapfen (186,) als
Schwenklager für den zugehörigen Querlenker (9 oder 9a) trägt.
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