DE2103399A1

DE2103399A1 - Kraftwagenhinterachse

Info

Publication number: DE2103399A1
Application number: DE19712103399
Authority: DE
Inventors: Manfred 8070 Ingolstadt. P Schneeweiß
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1972-08-31
Also published as: DE2103399C2; US3767224A

Description

AUDI NSU AUTO UNION Ingolstadt, den 21.12.1970 Aktiengesellschaft Gz/re. IP 1269 8070 Ingolstadt
Postfach 220

Kraftwagenhint erachs e

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftwagenhinterachse, bei der die Achszapfen der beiden Räder an je einem starren an der Karosserie schwenkbar gelagerten Kurbelarm befestigt sind.

Bei einer bekannten Längslenkerachse sind die Kurbeln mit je zwei Lagern an einem Fahrschemel gelagert, wobei ihre Drehachsen quer zur Fahrzeuglängsachse liegen. Beim Durchfedern der Hader bleiben die Spurweite, der Sturz- und der Vorspurwinkel konstant.

Bei einer bekannten Schräglenkerachse sind die Kurbeln mit je zwei Lagern an einem Fahrschemel gelagert, wobei ihre Drehachsen schräg zur Fahrzeuglängsachse liegen. Beim Durchfedern der Kader verändert sich die Spurweite, der Sturz- und der Vorspurwinkel.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hinterachse zu schaffen, die die vorteilhaften Eigenschaften der Längslenker- und der Schräglenkerachse hat.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß beide Kurbelarme zwischen ihrem Achszapfen und ihrem Lager am Wagenkasten durch eine Verdrehachse verbunden sind und jeder Kurbelarm mit einem Lager am Wagenkasten gelagert ist, das die Verdreh-, Verkant- und Axialbewegungen aufnimmt.

Beim gleichseitigen Federn beider Räder drehen sich die Kurbeln um die durch die beiden Lager gebildete Querachse. Die Spurweite, der Sturzwinkel und der Vorspurwinkel ändern sich nicht (wie bei der Längslenkerachse).

Beim wechselseitigen Federn stellt sich die Verdrehachse schräg und bestimmt damit die Stellung der durch die Kurbelarme mit ihr verbundenen Räder.

Beim Durchfahren einer Kurve neigen sich die Räder um einen wesentlich kleineren Winkel als der Wagenkasten bei der Schräglenkerachse und verbessern so die Straßenhaftung. Außerdem führen die Räder eine von der Höhenlage der Verdrehachse gegenüber den Lagern abhängige Lenkbewegung aus, mit der die Steuertendenz des Fahrzeuges beeinflußt wird.

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Ist eine Übersteuertendenz angestrebt, dann muß die Verdrehachse tiefer als die Lager angeordnet sein, damit beim wechselseitigen Federn die Räder aus der Kurve herausschwenken. Ist eine ϋηΐβΓβΐβμβΓΐβηαβηζ angesttebt, dann muß die Verdrehachse höher als die Lager angeordnet sein, damit beim wechselseitigen Federn die Räder in die Kurve hineinschwenken. Ist eine Neutralsteuerung angestrebt, dann muß die Verdrehachse gleich hoch wie die Lager angeordnet sein, damit beim wechselseitigen Federn keine Schwenkbewegung auftritt.

Der das Rad tragende Kurbelarm kann mit einer großflächigen Basis an der Verdrehachse befestigt sein. Er sichert so eine steife Verbindung zwischen der Verdrehachse und den Längslenkern zur Abstützung von Seitenkräften und dient gleichzeitig dazu, die Steifigkeit der Verdrehachse und damit die Neigung des Wagenkastens auf ein vorgesehenes Maß zu bringen.

An dem das Rad tragenden Ende des Längslenkers kann ein Federbein angelenkt sein. So genügen vier festigkeit smäßig sehr günstige Stellen der Karosserie für die Befestigung der Hinterachse.

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Eine besonders einfache konstruktive Gestaltung der Achse ergibt sich, wenn die Verdrehachse an ihren beiden Enden zu den Lagern an der Karosserie hin abgebogen und die Kurbelarme an die abgebogenen Enden der Verdrehachse angeschweißt sind.

Die Kurbelarme sind vorteilhafterweise zur einfachen, preisgünstigen Herstellung aus zwei Schalen zusammengesetzt. Ebenso können die Enden der Verdrehachse ausgeklinkt und mit einer etwa halbkreisförmigen Schweißnaht am Lagerring des Lagers an der Karosserie befestigt sein und so eine einfache Befestigung der Achse an den Lagern ermöglichen.

Die Zeichnung zeigt Einzelheiten der Erfindung,

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung der Hinterachse und des Wagenkastens,

Fig. 2 das Fahrverhalten eines Wagens in der Kurve mit jeweils verschieden eingebauten Hinterachsen,

Fig. 3 und 6 zeigt eine Achsanordnung, die eine Untersteuertendenz erzeugt,

Fig. 4 und 7 eine Achsanordnung, die ein neutrales Verhalten des Fahrzeugs in der Kurve schafft,

Fig. 5 und 8 eine Achsanordnung, die ein Übersteuern des Wagens unterstützt,

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Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Kraftwagenachse in der Draufsicht,

Fig. 10 eine Einzelheit aus Fig. 6 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 11 eine Draufsicht auf die Achse in Richtung des Pfeiles aus Fig. 9 in vergrößertem Maßstab gesehen.

An dem Wagenkasten 1 ist mit den Lagern 2, 3 die Hinterachse 4 schwenkbar gelagert. Die Achszapfen 5, 6 der Räder 7, 8 sind an je einem starren Kurbelarm 9, 10 befestigt. Beide Kurbelarme 9, 10 werden in je einem Gummilager 2, 3 getragen. Jedes Gummilager ist um eine waagerechte Achse 11 und um eine gedachte vertikale Achse schwenkbar und in Richtung der Achse 11 begrenzt federnd nachgiebig ausgebildet. Weiter sind beide Kurbelarme 9, 10 zwischen ihrem Achszapfen 5, 6 und ihrem Gummilager 2, 3 am Wagenkasten 1 durch eine Verdrehachse 12 verbunden. Der das Rad 7 (Fig. 9) tragende Kurbelarm ist mit einer großflächigen Basis 13 an der Verdrehachse 12 befestigt.

An der Konsole 15, am Ende 14 des Kurbelarmes 9, ist

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ein Federbein angelenkt. Die Verdrehachse 12 ist an ihren

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beiden Enden 16, 17 zu den Lagern 2, 3 hin abgebogen und die Kurbelarme 9, 10 sind an die abgebogenen Enden 16, 17 der Verdrehachse 12 angeschweißt. Die Kurbelarme 9, 10 können aus zwei Schalen 18, 19 zusammengesetzt sein. Die Enden 16, 17 der Verdrehachse 12 können bei 20 (Fig. 10) ausgeklinkt und mit einer etwa halbkreisförmigen Schweißnaht 21 (Fig. 11) am Lagerring 22 des Gummilagers 2, 3 am Wagenkasten 1 befestigt sein.

Beim Fahren einer Linkskurve neigt sich der Wagenkasten 1 gegen die Rückstellkraft der Verdrehachse 12 nach rechts (Fig. l). Das rechte Gummilager 3 ist also der Fahrbahn 23 näher als das linke Gummilager 2. Die Verdrehachse 12 macht die Schwenkung des Wagenkastens 1 mit. Ihr Schwenkwinkel wird aber, Je näher exe am Achszapfen 5, 6 angeordnet ist, geringer. Da die Kurbelarme 9, 10 starr sind, werden die Räder 7, 8 um den gleichen Winkel wie die Verdrehachse 12 geschwenkt. Die Räder 7, machen also die Neigung des Wagenkastens 1 mit, aber in geringerem Maße, sodaß insbesondere bei mit hoher Geschwindigkeit durchfahrener Kurve die Beanspruchung des Reifenprofils günstiger und die Straßenhaftung besser ist.

Je nachdem, ob die Verdrehachse 12 in der gleichen Höhe zu den Lagern 2, 3 oder über den Lagern 2, 3 oder unter den Lagern 2, 3 angeordnet ist, ergeben sich die durch die

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Fig. 3 bis 8 dargestellten Einflüsse auf das Fahrverhalten des Wagens durch die Hinterachse. Ist, wie in Fig. 3, die Verdrehachse 12 der Fahrbahnebene 23 in der Gradeausfahrt (ausgezogen gezeichneter Kurbelarm 9) näher als die Lager 2, 3, dann hebt sich in einer Linkskurve das Ende der Verdrehachse 12 und das Ende 17 senkt sich. Damit wird die Projektion der Entfernung vom Lager 2 zum Ende 17 auf die Fahrbahn 23 kürzer als die Projektion der Entfernung vom Lager 2 zum Ende 16 und die Verdrehachse 12 nimmt die in Fig. 6 gestrichelt dargestellte Lage ein. Die Räder 7, 8 nehmen die in Fig. 2 in vereinfachender Weise für den Wagen la in einer Rechtskurve dargestellte Lage ein und rollen auf Kreisbögen mit dem Mittelpunkt 24 ab. Die Vorderräder 25, 26 sind dabei für den mit la bezeichneten Wagen ebenso eingeschlagen wie an dem mit Ib und Ic bezeichneten Wagen, deren Schwerpunkte 27 Kurven mit größeren Radien um den Kurvenmittelpunkt 24 beschreiben. Die Räder 7, 8 beeinflussen also das Verhalten des Wagens la (Fig. 2) in der Kurve im Sinne einer Übersteuertendenz (Fig. 3 und 6) und des Wagens IC (Fig.2) im Sinne einer Untersteuertendenz (Fig. 5 und 8). Die Anordnung aus den Fig. 4 und 7 ergibt ein mit dem Wagen Ib in Fig. 2 angedeutetes neutrales Verhalten.

In Fig. 5 ist die Verdrehachse 12 in der Gradeausfahrt weiter von der Fahrbahn 23 entfernt als die Lager 2, 3.

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Bei einer scharf gefahrenen Linkskurve (Fig. l) senkt sich das Ende 17 und das Ende 16 hebt sich und die Projektion der Entfernung des Endes 16 (Fig. 5) vom Lager 2 auf die Fahrbahn 23 ist kürzer als die Projektion der Entfernung des Lagers 2 zum Ende 17 auf die Fahrbahn 23. Infolgedessen nimmt die Verdrehachse 12 die in Fig. 8 dargestellte Lage ein und gibt dem Wagen Ic die in Fig. 2 dargestellte Untersteuertendenz.

Ist die Verdrehachse 12 in gleicher Höhe angeordnet wie die Lager 2, 3 (Fig. 4), dann sind die Projektionen der Kurbelarme 9, 10 auf die Fahrbahn 23 (Fig. 7) auch in einer scharf gefahrenen Linkskurve gleich und die Verdrehachse 12 bleibt in einer in der Draufsicht parallelen Lage zur Achse 11 durch die Lager 2, 3. Der Wagen hat also ein neutrales, weder unternoch übersteuerndes Verhalten in der Kurve.

Bei der Verwendung einer solchen Hinterachse an einem Kraftwagen, kann so durch die Lage der Verdrehachse zu ihren Lagern an der Karosserie das Fahrverhalten des Wagens entweder im Sinn einer Untersteuer- oder einer Übersteuertendenz oder eines neutralen Einflusses verändert werden und die Räder sind bei Kurvenfahrt weniger nach außen geneigt als andere Kurbel- oder Längslenkerachsen.

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Claims

AUDI NSU AUTO UNION Ingolstadt, den 21.12.1970 Aktxengesellschaft Gz/re. IP 1269 Ingolstadt Postfach 220 Patentansprüche

1.jKraftwagenhinterachse, bei der die Achszapfen der — beiden Räder an je einem starren, an der Karosserie schwenkbar gelagerten Kurbelarm befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kurbelarme (9, 10) zwischen ihrem Achszapfen (5, 6) und ihrem Lager (2, 3) am Wagenkasten (l) durch eine Verdrehachse (12) verbunden sind und jeder Kurbelarm (9, 10) mit einem Lager (2, 3) am Wagenkasten gelagert ist, das die Verdreh-, Verkant- und Axialbewegungen aufnimmt.

2. Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Rad (7) tragende Kurbelarm (9, 10) mit einer großflächigen Basis (13) an der Verdrehachse (12) befestigt ist.

3. Hinterachse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Konsole (15) an dem das Rad (7) tragenden Ende (14) des Kurbelarmes (9) ein Federbein angelenkt ist.

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4. Hinterachse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehachse (12) an ihren beiden Enden (16, 17) zu den Lagern (2, 3) am Wagenkasten (l) hin abgebogen und die Kurbelarme (9, 10) an die abgebogenen Enden (16, 17) der Verdrehachse (12) angeschweißt sind.

5. Hinterachse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelarme (9, 10) aus zwei Schalen (18, 19) zusammengesetzt sind.

6. Hinterachse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (16, 17) der Verdrehachse (12) ausgeklinkt und mit einer halbkreisförmigen Schweißnaht (21) am Lagerring (22) des Gummilagers (2, 3) am Wagenkasten (1) befestigt sind.

7. Hinterachse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (2, 3) am Wagenkasten (1) kleineren Abstand von der Fahrbahnebene (23) haben als die Verdrehachse (12).

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