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Hinterachse für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine
Hinterachse für Kraftfahrzeuge mit am Fahrzeugaufbau angelenkten Längsschwingen,
deren nicht angelenkte Enden im Bereich der Radachsen durch eine Querstrebe miteinander
verbunden sind, welche zwecks Abstützung der Seitenkräfte über einen mit seiner
Basis an der Querstrebe befestigten dreieckförmigen Seitenführungslenker am Fahrzeugaufbau
angelenkt ist.
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Bekanntlich werden die Fahreigenschaften eines Kraft fahrzeuges durch
seine Beladung nicht unwesentlich verändert. Unter anderem tritt bei Belastung des
Fahrzeughecks - insbesondere bei Fahrzeugen mit Frontmotor - infolge der dabei stattfindenden
Verlagerung des Fahrzeugschwerpunktes eine sich mit zunehmender Belastung verstärkende
Neigung zum Übersteuern auf, so daß ein bei Leerlast neutral - oder untersteuerndes
Kraftfahrzeug bei Vollast plötzlich übersteuert bzw. ein an sich nur leicht übersteuerndes
Kraftfahrzeug bei Vollast plötzlich stark übersteuert. Solche Veränderungen im Fahrverhalten
sind unerwünscht, weil sie ein erhöhtes Unfallrisiko in sich bergen, denn nicht
jeder Fahrzeuglenker kann sich auf solche Veränderungen rechtzeitig und richtig
einstellen.
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Ausgehend von einer Hinterachse der eingangs genannten Art liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bei Vollast auftretende Neigung zum Übersteuern
abzubauen oder sogar völlig zu beseitigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Seitenführungslenker
über einen gelenkig an seinem freien Ende angreifenden, quer oder schräg zur Fahrzeuglängsachse
verlaufenden Stab am Fahrzeugaufbau angelenkt ist und daß ein mit seinem einen Ende
gelenkig am Fahrzeugaufbau befestigter, zumindest annähernd vertikal verlaufender
Stützstab vorgesehen ist, der mit seinem anderen Ende gelenkig am Seitenführungslenker
- in einem festen Abstand zu dessen stabseitigen Ende - angelenkt ist.
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Durch die getroffenen Maßnahmen wird ohne wesentlichen Aufwand die
erfindungswesentliche Idee verwirklicht, die Lage des Roll- bzw.
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Homentanzentrums an der Hinterachse über das bei konventionellen Fahrzeugen
übliche IZaß hinaus lastabhängig zu verändern, und zwar derart, daß es bei Vollast
wesentlich tiefer und bei Leerlast wesentlich hoher als bei den üblichen Kraftfahrzeugen
zu liegen komm dadurch wird der Schräglauf der Achsen in der Weise lastabhängig
korrigiert) daß das Eigenlenkverhalten des Kraftfahrzeuges weitgehend unbeeinflußt
von der Beladung des Fahrzeuges bleibt.
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Es ist zwar an sich bekannt (Jörnsen Reimpell: "Fahrwerktechniktt,
Band 1, 1970, Seiten 164/165, Bild 4.4/33), daß das bei einigen Achskonstruktionen
bei Belastung auftretende Absenken des Roll-bzw. Momentanzentrums eine Verringerung
der tbersteuertendenz bewirkt, doch handelt es sich dabei jeweils nur um eine vergleichsweise
geringe Beeinflussung, wohingegen bei der vorgeschlagenen eine Hinterachse in einfacher
Weise/beliebig große Beeinflussung bewirkt werden kann.
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Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
werden die Erfindung sowie weitere wesentliche Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.
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In der Zeichnung zeigen in nur schematischer Darstellung Figur 1 eine
schwere hintere Starrachse, Figuren 2 und 3 je eine leichte hintere Starrachse und
Figuren 4 und 5 je eine Seitenansicht auf die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Hinterachsenbei
Leerlast und bei Vollast.
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Die in den Figuren dargestellten Hinterachsnbesitzen Längsschwingen
1, welche in den Lagerstellen 9 am nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau 5 angelenkt
sind. Die Lagerstellen 9 sind unter Verwendung von Gummi element en vorzugsweise
so ausgebildet, daß sie kugelige Bewegungen der Längsschwingen 1 zulassen.
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Die nicht am Fahrzeugaufbau angelenkten Enden der Längsschwingen 1
sind im Bereich der Radachsen der Fahrzeugräder 3 durch eine Querstrebe 2 miteinander
verbunden. In Figur 1, welche eine schwere, angetriebene hintere Starrachse zeigt,
wird diese Querstrebe durch die formsteif am Differential 10 der Achse befestigten
starren Achsrohre 2.1 und 2.2 gebildet, welche auch jeweils die nicht bezifferten
Radträger tragen. Die Längsschwingen 1 sind hier sowohl in den Lagerstellen 9 als
auch an den Radträgern gelenkig angelenkt und können starr ausgebildet sein. Der
Vollständigkeit halber ist weiter dargestellt, daß sich das Differential 10 über
eine Längsabstützung 11 am Fahrzeugaufbau 5 abstützt. Für die Abstützung der auftretenden
Seitenkräfte ist ein dreieckförmiger Seitenführungslenker 4 vorgesehen, der mit
seiner Basis an den die Querstrebe bildenden starren Achsrohren 2.1 und 2.2 angreift.
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Das freie Ende des Seitenführungslenkers 4 ist in seitlicher Richtung
durch einen Stab 6 fixiert, welcher quer oder schräg zur Fahrzeuglängsachse verläuft
und mit seinem einen Ende gelenkig am freien Ende des Seitenfüurungslenkers und
mit seinem anderen Ende gelenkig am Fahrzeugaufbau 5 angelenkt ist. Die an den Fahreugrädern
angreifenden Seitenkräfte werden somit über den Seitenführungslenker und den Stab
in den Fahrzeugaufbau eingeleitet.
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In senkrechter Richtung wird der Seitenführungslenker 4 durch einen
zumindest annähernd vertikal verlaufenden Stützstab 7 fixiert, welcher mit seinem
einen Ende gelenkig am Fahrzeugaufbau 5 und mit seinem anderen Ende gelenkig am
Seitenführungslenker 4 angelenkt ist, und zwar in einem Abstand a zum Verbindungspunkt
zwischen Stab 6 und Seitenführungslenker 4. Dabei kann der mit M bezeichnete Verbindungspunkt
zwischen Stab 6 und Seitenführungslenker 4 sowie der Anlenkpunkt des Stütz stabes
7 am Seitenführungslenker 4 entweder mittig oder außermittig zur Fahrzeuglängsachse
angeordnet sein. In Verbindung mit den Figuren 4 und 5 ist leicht zu erkennen, daß
der Verbindungspunkt zwischen Stab 6 und Seitenführungslenker 4 beim Beladen des
Fahrzeuges infolge des im Abstand a versetzt an ihm angreifenden Stützstabes 7 stärker
nach unten ausgelenkt wird als die beiden Lagerstellen 9. Die Differenz dieser Auslenkung
ist in Figur 5 mit MV bezeichnet. Entsprechend wird der Verbindungspunkt M bei einer
Entlastung des Fahrzeuges stärker nach oben ausgelenkt als die Lagerstellen 9. In
der Seitenansicht gemäß Figur 4 ist diese Differenz mit #ML bezeichnet. Mit der
Lageänderung des Verbindungspunktes M geht eine entsprechende Lageänderung des hinteren
Roll- bzw. Momentanzentrums des Fahrzeuges einher. Wie die Figuren 4 und 5 erkennen
lassen, liegt das Roll-bzw. Momentanzentrum infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung
der Hinterachse bei Leerlast erheblich höher - nämlich umA E -und bei Vollast erheblich
niedriger - nämlich um j - - als bei konventionellen Fahrzeugen, wobei diese Differenz
mit wachsendem Abstand a zunimmt. Im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen wird
der Abstand des hinteren Rollzentrums bzw. der Fahrzeugrollachse vom Fahrzeugschwerpunkt
also bei Leerlast kleiner und bei Vollast größer, so daß entsprechend bei Leerlast
eine kleinere Rollneigung und damit auch ein verkleinerter Vorderachsschräglauf
und bei Vollast eine größere Rollneigung und ein vergrößerter Vorderachsschräglauf
auftritt. Gleichzeitig wird im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen der Abstand
des hinteren Rollzentrums bzw. der Fahrzeugrollachse zur FahpEaln bei leerlast größer
und
bei Vollast kleiner, so daß entsprechend bei Leerlast eine vergleichsweise
größere Seitenkraftradlaständerung an der Hinterachse und damit ein vergrößerter
Hinterachsschräglauf und bei Vollast eine vergleichsweise kleinere Seitenkraftradlaständerung
an der Hinterachse und damit ein verkleinerter Hinterachsschräglauf erzielt wird.
Da für die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeuges, d. h. für die Frage ob dieses
sich neutral, untersteuernd oder übersteuernd verhält, die Differenz zwischen dem
Hinterachsschräglauf und dem Vorderachsschräglauf maßgebend ist, wird das Fahrverhalten
des Kraftfahrzeuges durch die erfindungsgemäße Anlenkung des Sei t enfuhrungsl enkers
am Fahrzeugaufbau wie gewünscht in der Weise beeinflußt, daß die sonst üblicherweise
beim Beladen des Fahrzeughecks auftretende Tendenz zum versteuern abgebaut und in
ein mehr untersteuerndes Fahrverhalten geändert wird.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen die Anwendung der Erfindung bei bekonnten
leichten, nicht angetriebenen Starrachsen. Hier sind die Längs schwingen 1 drehweich,
beispielsweise in Form eines Hochkantfederblatts, ausgebildet und formsteif mit
der sie verbindenden Querstrebe verbunden. Die Querstrebe 2 ist ebenfalls drehweich,
z. B. als geschlitztes Rohr, ausgebildet. Je nach räumlicher Anordnung der Querstrebe
2 können die die Fahrzeugräder 3 tragenden Radträger entweder Bestandteil der Längsschwingen
1 oder der Querstrebe 2 sein. In den gezeigten Ausführungsbeispielen liegt die Längsachse
der Querstrebe gerade in Höhe der Drehachse der Fahrzeugräder 3. Es ist selbstverständlich
aber auch möglich, die Querstrebe in bekannter Weise entweder im Abstand vor oder
hinter den Radachsen an den Längsschwingen angreifen zu lassen, um dadurch das Sturz-
und Eigenlenkverhalten der Hinterachse nach Bedarf zu beeinflussen. Im Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 2 sind sowohl der Verbindungspunkt M zwischen Stab 6 und Seitenführungslenker
4 als auch der Anlenkpunkt zwischen Stützstab 7 und Seitenfuhrungslenker
4
mittig zur Fahrzeuglängsachse angeordnet, wobei der Stützstab 7 an einer am Seitenführungslenker
4 vorgesehenen Verbindungsstrebe 8 angreift. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur
3 liegt dagegen der Verbindungspunkt M zwischen Stab 6 und Seitenführungslenker
4 außermittig und der Stützstab 7 mittig zur Fahrzeuglängsachse.