DE2456425A1

DE2456425A1 - Einzelradaufhaengung fuer die angetriebenen hinterraeder von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2456425A1
Application number: DE19742456425
Authority: DE
Inventors: Bernhard Ilsemann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1974-11-29
Filing date: 1974-11-29
Publication date: 1976-08-12
Also published as: FR2292603A1; GB1523767A; FR2292603B1

Description

Aktiengesellschaft

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Einzelradaufhängung für die angetriebenen Hinterräder von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradaufhängung für die angetriebenen Hinterräder von Kraftfahrzeugen, bei der die Hinterräder führende Lenker an einem gemeinsamen, quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Achsträger angelenkt sind, der über an seinen Enden angeordnete elastische Elemente mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.

Bei bekannten Einzelradaufhängungen dieser Art (z.B. I)ID-OS 1 780 209; Heimpell; Fahrwerktechnik 1, 1970, Seiten I36/I37, Bild 3.9/2 und 3·9/3) sind die an einem elastisch aufgehängten Achsträger angelenkten Lenker als Dreiecklenker mit breiter Basis ausgebildet, für deren Anlenkung insgesamt 4 Lagerstellen erforderlich sind. Der Achsträger selbst muß sehr stabil und damit schwer ausgebildet werden, weil über die in seinem mittleren Bereich angreifenden Lenkerlagerstellen unter Umständen hohe Kräfte in ihn eingeleitet werden können, die ihn auf Biegung

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beanspruchen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einzelradaufhängung der eingangs genannten Art zv. Tereinfachen und zu verbessern»

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß biege- und torsionssteif ausgebildete Längslenker mit schmaler Basis vorgesehen sind, welche über je ein elastisches Lager möglichst weit außen an der Pahrzeugseite am Achsträger angelenkt sind und im Bereich ihrer am Achsträger angelenkten Enden miteinander durch eine biegesteife, aber torsionsweiche Querstrebe formfest und winkelsteif verbunden sind«

Es ergibt sich der wesentliche Yorteil, daß für die Anlenkung der beiden Lenker am Achsträger nur noch insgesamt zwei elastische Lager benötigt werden und der Achsträger kleiner und leichter bemessen werden kann, weil in seinem mittleren Bereich keine ihn auf Biegung beanspruchenden Kräfte mehr eingeleitet werden»

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Querstrebe im Abstand hinter der durch die elastischen Lager gelegten Drehachse der Längslenker angeordnet. Durch diese an sich bekannte Maßnahme wird beim gegensinnigen Ein federn der beiden Bäder eine Torspur- sowie Sturzänderung erzielt, wie sie bei einer Schräglenkerachse auftreten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mit der Kardanwelle des Kraftfahrzeuges in Verbindung stehende Antriebsschaft eines Differentials so lang ausgebildet, daß sein vorderes Lager vor die Querstrebe zu liegen kommt und am Achsträger befestigbar ist, wobei der schlank ausgebildete Antriebsschaft oberhalb der Querstrebe verläuft. Vorteilhafter- weise besitzt das Differential dabei eine Hypoid-Verzahnung mit nach oben gerichtetem Hypoid-Versatz, so daß der Abstand zwischen Querstrebe und Antriebsschaft vergrößert wird.

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Anhand.eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles werden die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.

Xn der Zeichnung zeigen

Figur 1 die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung für die
angetriebenen Hinterräder eines Kraftfahrzeuges und

Figur 2 eine Seitenansicht der in Figur 1
dargestellten Einzelradaufhängung.

Dargestellt sind nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Sauteile des Kraftfahrzeuges. Der quer zur Fahrzeuglängsachse angeordnete Aehsträges 9» der vorzugsweise ein Hohrprofil aufweist, ist über elastische Elemente 11 mit dem Fahrzeugaufbau, der nicht weiter dargestellt ist, verbunden. Die Länge des Achsträgers ist so gewählt _s daß seine Enden an den üblicherweise vorhandenen steifen Längs trägern des Kraftfahrzeuges "befestigt werden können. Im übrigen besteht die Hinterachse aus den biege- und torsionssteif ausgebildeten Längslenkern 5, die insbesondere aus Eohrmaterial hergestellt sind. Die Verwendung eines anderen biege- und torsionssteifen Profils ist natürlich ebenfalls möglich. Im Ausführungsbeispiel sind die Längslenker schlangenförmig gebogen, was jedoch nicht zwingend ist. Das eine Ende der Längslenker ist mit einem Achs- oder Badträger 4 verbunden, an welchem die Fahrzeugräder 1 drehbar gelagert sind. Das andere Ende der Längslenker ist jeweils über eixJelastisch.es Lager 8 möglichst weit außen an der Fahrzeugseite am Achs träger 9 angelenkt. Die beiden starren Längslenker 5 sind im Bereich ihrer am Achsträger angelenkten Enden miteinander durch eine biegesteife, aber torsionsweiche Querstrebe 6 formfest und winkel-

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steif verbunden. Die Verbindung zwischen den Längslenkern 5 einerseits und der Querstrebe 6 andererseits erfolgt vorzugsweise durch Schweißen. Zur Erhöhung der Winkelsteifigkeit ist zwischen den längslenkern 5 und· der Querstrebe 6 jeweils ein besonderes Knotenblech 12 angeschweißt. Die Abfederung der Fahrzeugräder 1 erfolgt über Federbeine 7» die in der Mhe der Badachsen angeordnet sind. Grundsätzlich kann dia Punktion der Federung und der Dämpfung natürlich auch durch getrennte Stoßdämpfer und Schraubenfedern übernommen werden. Der Antrieb der Hinterräder 1 erfolgt über die beiden Antriebshalbwellen 3 und ein Differential 2, dessen Antriebsschaft 10 mit der nicht weiter dargestellten Kardanwelle des Kraftfahrzeuges in Verbindung steht. Das Gehäuse des Differentials 2 ist einerseits mit dem Achsträger 9 und andererseits über eine elastische Verbindung 13 mit dem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau verbunden.

Im Gegensatz zu den bekannten angetriebenen Hinterachsen sind bei der erfindungsgemäßen Hinterachse insgesamt nur zwei elastische Lager 8 zur Anlenkung der Lenker am Achsträger 9 erforderlich. Der Achsträger 9 selbst kann relativ leicht ausgeführt werden, weil die Längslenker 5 ausschließlich an den Enden des Achsträgers angreifen und sich nicht zusätzlich in seinem mittleren Bereich abstützen, wie das bei den bekannten Achsanordnungen der Fall ist. Bei der erfindungsgemäßen fiadaufhängung werden durch die Längslenker also praktisch keine den Achsträger auf Biegung beanspruchende Kräfte eingeleitet. Zur Abstützung der am Radträger 4 angreifenden Seitenkräfte öteht den Lenkern 5 infolge ihrer 'winkelfesten und biegeseifen Querverbindung die sehr breite Basis der beiden Lager 8, d. h. die Länge der Querstrebe 6, zur Verfügung. Die aufgrund der Seitenkräfte über die Lager 8 in den Achsträger 9 eingeleiteten Kräfte sind somit wesentlich kleiner als bei den bekannten Anordnungen und greifen außerdem in der unmittelbaren Nähe der Befestigung des Achsträgers am Fahrzeugaufbau an. Die dadurch hervorgerufenen Biegebeanspruchungen sind entsprechend niedrig. Obgleich die erfindungsgemäße Hinter-

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achse verhältnismäßig einfach ausgebildet ist und kostengünstig herzustellen ist, gewährleistet sie doch eine hervorragende spur- und sturzkonstante Führung der Hinterräder 1, wobei die Querstrebe 6 gleichzeitig als Stabilisator wirkt, so daß auf einen besonderen Stabilisator in der Hegel verzichtet werden kann.

Im Ausführungsbeispiel ist die Querstrebe 6 im Abstand a hinter der durch die elastischen Lager 8 gelegten Drehachse A der Längslenker 5 angeordnet. Dadurch wird beim gegenseitigen Einfedern der Fahrzeugräder 1, wie es beispielsweise bei Kurvenfahrten auftritt, in einfacher Weise ein Fahrverhalten wie bei einer . Schräglenkerachse erzielt. Es ergibt sich dadurch nämlich beim gegensinnigen Einfedern eine theoretische Drehachse, die schräg verläuft, nämlich durch das Lager 8 einerseits und den Punkt B in der Mitte der Querstrebe 6 andererseits. Diese theoretischen Drehachsen sind in Figur 1 strichliert dargestellt. Beim gleichsinnigen Einfedern der Fahrzeugräder 1 ändert sich durch diese Verlegung der Querstrebe nichts. Beim gegensinnigen Einfedern findet dagegen sowohl eine Vorspur- als auch eine Sturzänderung im gewünschten Sinne statt. Das einfedernde, d. h. bei einer Kurvenfahrt das kurvenäußere Had erhält einen negativeren Sturz.

Durch die Zurückverlegung der Querstrebe 6 wird ihre Auslenkung wegen der größeren Entfernung von der Drehachse A größer. Der unterhalb des Differentials 2 zur Verfügung stehende Haum ist jedoch nur begrenzt. Erfindungsgemäß ist daher der mit der Kardanwelle des Kraftfahrzeuges in Verbindung stehende Antriebsschaft 10 des Differentials 2 so lang ausgebildet, daß sein vorderes Lager 14 vor die Querstrebe 6 zu liegen kommt und am Achsträger

9 befestigt ist. Der Antriebsschaft selbst verläuft dabei oberhalb der Querstrebe 6. Durch diese Maßnahme kann das Differentialgehäuse im Bereich des die Querstrebe 6 überquerenden Schaftes

10 sehr schlank ausgeführt werden, so daß unterhalb dieses Bereichs des Differentialgehäuses auch beim Einfedern der Fahrzeugräder ausreichend Platz für die Querstrebe 6 verbleibt.

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Dieser Saum kann in vorteilhafter Weise noch dadurch vergrößert werden, daß das Differential 2 mit einer Hypoid-Verzahnung mit nach oben gerichtetem.Hypoid-Versatz versehen wird. Das bedeutet, daß die Achse des Antriebskegelrades 15 des Antriebsschaftes oberhalb der Achse des Tellerrades 16 des Differentials 2 verläuft und diese nicht schneidet. Durch diese Maßnahme, d. tu dem Hochverlegen des Antriebsschaftes, ist der Abstand zwischen der Querstrebe 6 und dem Antriebsschaft 10 weiter vergrößert worden. Hypoid-Verzahnungen sind bei Differentialgetrieben zwar bekannt (Bussien: Automobiltechnisches Handbuch, 2. Band, 1?65, Seiten 422 bis 424)» jedoch wird der Hypoid-Versatz dabei in der Regel nach Tinten vorgenommen, um den Gelenkwellentunnel um den Betrag dieses Hypoid-Versatzes zugunsten des Fahrgastraumes niedriger zu halten.

Die Anordnung und Ausbildung des Differential sind in Figur nur schematisch angedeutet. Sie lassen den vorerwähnten Hypoid-Versatz jedoch deutlich erkennen.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß Hinterachsen, bei denen zwei biege- und torsionssteife längslenker im Bereich ihrer mit dem Fahrzeugaufbau in Verbindung stehender Enden miteinander durch eine biegesteife, aber torsionsweiche Querstrebe formfest und winkelsteif verbunden sind, unter der Bezeichnung Verbundlenkerachse bestens bekannt sind (zB DT-OS 2 220 119). 'Diese bekannten Hinterachsen dienen jedoch zur Führung nicht-^angetriebener Hinterräder und ihre Längslenker sind direkt am Fahrzeugaufbau angelenkt. Ihre erfindungsgemäße Anwendung für die Badführung angetriebener Hinterräder -unter Verwendung eines besonderen, elastisch aufgehängten Achsträgers-, die wegen der quer verlaufenden Querstrebe zunächst nichijmöglich oder mit schweren Nachteilen behaftet:schien, führt zu einer besonders einfach aufgebauten Achskonstruktion mit hervorragenden Fahreigenschaften.

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Claims

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1. Einzelradaufhängung für die angetriebenen Hinterräder von Kraftfahrzeugen, bei der die Hinterräder führende Lenker an einem gemeinsamen, quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Achsträger angelenkt sind, der über an seinen Enden angeordnete elastische Elemente mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß biege- und torsionssteif ausgebildete Längslenker (5) mit schmaler Basis vorgesehen sind, welche über $e ein elastisches Lager (8) möglichst weit außen an der Fahrzeugseite am Achsträger (9) angelenkt sind und im Bereich ihrer am Achsträger angelenkten Enden miteinander durch eine biegesteife, aber torsionsweiche Querstrebe (6) formfest und winkelsteif verbunden sind.

2. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (6) im Abstand hinter der durch die elastischen Lager (8) gelegten Drehachse (A) der längslenker (5) angeordnet ist.

3· Einzelradaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential (2) zumindest teilweise am Achsträger (<?) befestigt ist.

4* Einzelradaufhängung nach den Ansprüchen 1 - 3 t dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Kardanwelle des Kraftfahrzeuges in Verbindung stehende Antriebsschaft (1O) des Differentials (2) so lang ausgebildet ist, daß sein vorderes Läger (14) vor die Querstrebe (6) zu liegen kommt und am Achsträger (9) befestigbar ist, wobei der schlank ausgebildete Antriebsschaft oberhalb der Querstrebe (6) verläuft.

5· Einzelradaufhängung nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential (2) eine Hypoid-Verzahnung mit nach oben gerichtetem Hypo id-Versatz besitzt, so daß der

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Abstand zwischen Querstrebe (6) und Antriebsschaft (10) vergrößert wird.

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