DE2523121A1

DE2523121A1 - Hinterachse fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2523121A1
Application number: DE19752523121
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Bufler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-05-24
Filing date: 1975-05-24
Publication date: 1976-12-02
Also published as: US4061362A; DE2523121C2

Description

TOLKS WAGEHWEEE
Aktiengesellschaft

318 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 1945
1702-pt-gn-hr

23.5. 75

Hinterachse für Kraftfahrzeuge

Sie Erfindung bezieht sich auf eine Hinterachse für Kraftfahrzeuge, bei der ein mit seinem Mittelteil schwenkbar am fahrzeugaufbau oder an den Badführungsgliedern befestigter U-Form-Stabilisator vorgesehen ist, dessen Arme mit den Radführungsgliedern bzw. dem Fahrzeugaufbau in Verbindung stehen.

Beim Beladen eines Kraftfahrzeuges mit Frontmotor tritt an der Torderachse eine nur geringe und an der Hinterachse eine große Badlaständerung ein. Das hat zur Folge, daß sich der Achsschräglauf der Hinterachse entsprechend stark und der der Torderachse nur wenig vergrößert, da die sich bei Kurvenfahrt einstellenden Bad- bzw. Achsschräglaufwinkel eines Kraftfahrzeuges bekanntlich unter anderem auch von der jeweiligen Badlast abhängen. Ba für das Eigenlenkverhalten eines Kraftfahrzeuges bekanntlich der Unterschied zwischen dem Schräglaufwinkel der Torderachse und der Hinterachse maßgeblich ist, wird durch die Beladung auch eine Veränderung des Eigenlenkverhaltens des Kraftfahrzeuges hervorgerufen, und zwar derart, daß ein bei Leerlast an sich neutral oder geringfügig übersteuerndes Fahrzeug sich bei Tolla3t übersteuernd bzw. stark übersteuernd verhält,bzw. daß ein ursprünglich untersteuerndes Fahrzeug bei Tollast ein neutral- oder sogar übersteuerndes Verhalten zeigt. Es versteht sich, daß derartige Veränderungen im Eigenlenkverhalten unerwünscht sind.

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Ausgehend von einer Hinterachse der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so auszugestalten, daß das Eigenlenkverhalten des Kraftfahrzeuges veitgehend lastunabhängig ist*

Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stabilisator derart am Fahrzeugaufbau und an den Badführungsgi ledern angelenkt ist, daß das Rollrückstellmoment der Hinterachse mit zunehmender Beladung des Fahrzeuges kleiner wird.

In einfädler Weise wird dadurch erreicht, daß bei Rollneigung des vollbeladenen Kraftfahrzeuges eine -im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen- kleine Radlaständerung auftritt, mit der Folge, daß sich an der Hinterachse ein entsprechend kleinerer Achs schräglauf winkel einstellt. Da die Rollneigung des Fahrzeuges infolge der geringeren Rollmomentabstützung an der Hinterachse zunimmt, wird andererseits das Rollrückstellmoment an der Vorderachse größer, so daß sich dort ein -im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen- größerer Achsschräglaufwinkel einstellt« Sie Verkleinerung des Hinterachsschräglaufwinkels und die gleichzeitige Vergrößerung des Yorderachsschräglaufwinkels führen zum Abbau der Ubersteuemeigung bei Vollast und machen somit das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges wunschgemäß weitgehend unabhängig vom jeweiligen Beladungszustand.

In einer wesentlichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Arme de3 Stabilisators über gelenkig daran befestigte Zwischenhebel an den Radführungsgliedern bzw. am Fahrzeugaufbau angelenkt, wobei die Arme und zugehörigen Zwischenhebel jeweils derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie -in der Seitenansicht des Fahrzeugs gesehen- bei Vollast einen Winkel von zumindest annähernd 90° und bei Leerlast einen stumpfen Winkel von erheblich mehr als 90° zwischen sich einschließen. Durch die so festgelegte Anlenkkinematik ergibt sich mit zunehmender Beladung eine degressive Wirkung des Stabilisators und demgemäß eine entsprechende Abnahme des Rollriicksiellniomexites.

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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Zwischenhebel quer zur Fahrzeuglängsachse nach innen geneigt angeordnet« derart» daß der Schnittpunkt der Zwischenhebelverlängerungen oberhalb der Zwischenhebel liegt, wobei die Arme des Stabilisators bei Vollast zumindest annähernd parallel zur fahrbahn verlaufen. Sei Leerlast sind die Arme des Stabilisators demzufolge geneigt, so daß die Anschlußpunkte der Stabilisatorarme mit den Zwischenhebeln

um einen, bestimmten Betrag über dem Momentanpol der Hinterachse liegen.;.

Bei Leerlast werden daher

die Zwischenhebel bei Rollneigung des Fahrzeuges seitlich geschwenkt, was eine zusätzliche Verdrehung des Stabilisators bewirkt und somit ein noch größeres Rollrückstellmoment zur Folge hat.

Anhand einiger Ausführungsbeispiele werden die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.

In der Zeichnung zeigen in schematischer Sarstellung

Figuren 1+2 die Seitenansicht einer Hinterachse mit einer

erfindungsgemäßen Stabilisatoranlenkung bei Leerlast und bei Vollast,

Figuren 3 + 4 entsprechende Ansichten mit einer abgewandelten Stabilisatoranlenkung,

Figur 5 die Hinteransicht einer Hinterachse mit

schräggestellten Zwischenhebeln und

Figur 6 die Stabilisatorkennlinien der erfindungsgemäßen Hinterachse.

In den Figuren ist lediglich der hintere Teil eines Kraftfahrzeuges in schematischer Form angedeutet· Das Hinterrad 5 ist über ein im Aus-

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führungsbeispiel als Längslenker ausgebildetes Badführungsglied 3 am nur angedeuteten Fahrzeugaufbau 2 angelenkt und über eine nicht veiter gezeigte Fahrzeugfeder gegen ihn abgefedert. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 ist ein bekannter U-Form-Stabilisator 1 mit seinem Hittelteil drehbar mit dem Fahrzeugaufbau 2 verbunden. In den Seitenansichten sind lediglich die Arme 1.1 des Stabilisators zu erkennen. Diese sind über gelenkig daran befestigte Zwischenhebel 4 gelenkig mit den Radführungsgi ie dem 5 verbunden. Erfindungsgemäß sind die Arme 1.1 des Stabilisators und die zugehörigen Zwischenhebel 4 jeweils derart ausgebildet und angeordnet, daß sie in der Seitenansicht des Fahrzeuges gesehen bei Leerlast einen stumpfen Winkel C^ von erheblich mehr als 90° und bei Tollast einen ^inkeloCvon zumindest annähernd 90° zwischen sich einschließen* In Figur 1 ist der Leerlastfall und in Figur 2 der Vollastfall dargestellt. Man erkennt, daß der wirksame Hebelarm a im Leerlastfall klein und im Vollastfall relativ groß ist. Somit ist die Abstützkraft über die Zwischenhebel 4 ^zu den Badführungsgliedern 3 "bei Leerlast groß und bei Vollast relativ klein. Bei Leerlast ergibt sich demzufolge ein großes Bollrückstellmoment, welches etwa dem Bollrückstellmoment konventioneller Achsen entsprechen sollte. Sei Vollast ist das Bollrückstellmoment dagegen erheblich kleiner als bei konventionellen Fahrzeugen, so daß -im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen- bei Bollneigung wunschgemäß eine Korrektur der Badlaständerungen und damit der Achsschräglaufwinkel stattfindet. Gleichzeitig wird infolge der sich ergebenden größeren Bollneigung des Fahrzeuges das Bollrückstellmoment und damit der Achs schräglauf winkel der Torderachse größer als bei konventionellen Fahrzeugen. Sin im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen bei Tollast vorliegender kleinerer Hinterachaschräglauf und größerer Vorderachsschräglauf führen zum Abbau der sonst üblichen Übersteuerneigung bei Vollast und machen somit das Fahrverhalten des Fahrzeuges wunschgemäß weitgehend unabhängig vom Beladungszustand.

Sei der in den Figuren 5 und 4 gezeigten Hinterachse wird die erf indungsgemäße degressive Bollmomentabstützung der Hinterachse ebenfalls dadurch erzielt, daß die Federkonstante eines Ü-Form-Stabilisators

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durch eine entsprechend gewählte Anlenkkinematik bei Tollast kleiner als bei Leerlast wird. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 ist der Stabilisator in diesem Ausführungsbeispiel mit seinem Hittelteil nicht am Fahrzeugaufbau 2, sondern schwenkbar an den Badführungsgliedern 3 befestigt. Entsprechend sind die Stabilisatorarme 1.1 über die gelenkig daran befestigten Zwischenhebel 4 nicht an den Badführungsgliedern 3» sondern am Fahrzeugaufbau 2 angelenkt. Sie Funktionsweise dieser Sinterachse stimmt mit der gemäß den Figuren 1 und 2 überein, denn auch hier schließen die Stabilisatorarme 1.1 und die zugehörigen Zwischenhebel 4 jeweils bei Tollast einen Winkel von zumindest annähernd 90° und bei Leerlast einen stumpfen Winkel von erheblich mehr als 90° zwischen sich ein. Bei den in den Figuren 1-4 gezeigten Hinterachsen verlaufen die Zwischenhebel 4 -in der Torder- bzw. Hinteransicht des Fahrzeuges- zumindest annähernd vertikal. Sie werden beim Einfedern des Fahrzeuges demzufolge ausschließlich in Fahrzeuglängsrichtung ausgelenkt. Abweichend davon sind die Zwischenhebel 4 ^im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 auch quer zur Fahrzeuglängsachse nach innen geneigt angeordnet, und zwar derart, daß der Schnittpunkt der Zwischenhebelverlängerungen oberhalb der Zwischenhebel liegt. Der Stabilisator und die Zwischenhebel sind dabei derart bemessen und angeordnet, daß die Arme des Stabilisators bei Tolllast zumindest annähernd parallel zur Fahrbahn verlaufen. Das bedeutet, daß die Arme 1.1 des Stabilisators bei Leerlast geneigt verlaufen.

Man erkennt, daß die Anschlußpunkte der Stabilisatorarme 1.1 mit den Zwischenhebeln 4 ^im Leerlastfall um den Betrag b über dem mit H bezeichneten Momentanpol liegen.

Zm Leerlastfall werden die Zwischenhebel 4 daher infolge des wirksamen Hebelarms b bei Hollneigung des Fahrzeuges seitlich geschwenkt, was eine zusätzliche Verdrehung des Stabilisators und damit eine Vergrößerung des Leerlastrollrückstellmomentes bewirkt. Bei Tollast federt der Fahrzeugaufbau 2 ohne Ausschwenken der Zwischenhebel 4 soweit ein, daß die Arme 1.1 des Stabilisators 1 zumindest annähernd parallel zur Fahrbahn verlaufen. Der mit b bezifferte Abstand zwischen den Anschlußpunkten der Zwischenhebel 4

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dem Momentanpol M bzw. dem Fahrzeugaufbau 2 wird dadurch zumindest annähernd zu Null, so daß dann die seitliche Schwenkbewegung der Zwischenhebel 4 bei Rollneigung des Fahrzeuges entfällt.

In den Figuren 1-5 ist eine Hinterachse dargestellt, bei der die Hinterräder 5 über als Längslenker ausgebildete Badführungsglieder 3 am Fahrzeugaufbau 2 angelenkt sind. Wie aus Figur 5 ersichtlich, sind die Längslenker im Ausführungsbeispiel im Bereich der Badachsen miteinander durch eine biegesteife, aber torsionsweiche Querstrebe 6 verbunden, so daß sich eine besonders einfache Achsanordnung ergibt, welche die Vorteile einer Einzelradaufhängung mit den Torteilen einer Starrachse vereinigt. Sie Anwendung der erfindung3gemäßen Stabilisatoranlenkung ist aber nicht auf einen derartigen Achstyp beschränkt. Sie kann sowohl bei Längslenker-, Schräglenker-, Querlenkeroder Starrachsen angewendet werden.

In Figur 6 ist der prinzipielle Verlauf der Stabilisatorfederkennung einer Hinterachse gemäß der Erfindung dargestellt. Es ist die Stabilisatorfederkennung als Funktion des Bollwinkels aufgetragen, und zwar einmal für den mit L bezeichneten Leerlastfall und einmal für den mit V bezeichneten Vollastfall. Man erkennt, daß die Stabilisatorfederkennung bei Leerlast erheblich größer ist als bei Vollast. Man erkennt weiterhin , daß die Stabilisatorfederkennung insbesondere bei Leerlast mit wachsendem ollwinkel deutlich abnimmt. Das beruht darauf, daß der wirksame Hebelarm a. im Leerlastfall sich bei Bollneigung sehr viel stärker verändert als im Vollastfall.

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Claims

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ANSPBÜCHE

Hinterachse für Kraftfahrzeuge,bei der ein mit seinem Mittelteil schwenkbar am Fahrzeugaufbau oder an den Badführungsgliedern befestigter U-Form-Stabilisator vorgesehen ist, dessen Arme mit den Badführungsgliedern bzw. dem Fahrzeugaufbau in Verbindung stehen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator (1) derart am Fahrzeugaufbau (2) und an den Badführungsgliedern (3) angelenkt ist, daß das Bollrückstellmoment der Hinterachse mit zunehmender Beladung des Fahrzeuges kleiner wird.
2. Hinterachse nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (Li) des Stabilisators (1) über gelenkig daran befestigte Zwischenhebel (4) an den Badführungsgliedern (3) bzw. am Fahrzeugaufbau (2) angelenkt sind, wobei die Arme (Li) und die zugehörigen Zwischenhebel (4) jeweils derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie -in der Seitenansicht des Fahrzeuges gesehen- bei Vollast einen Winkel (O^) von zumindest annähernd 90° und bei Leerlast einen stumpfen Winkel ( oC.') von erheblich mehr als 90° zwischen sich einschließen.

3* Hinterachse nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhebel (4) quer zur Fahrzeuglängsachse nach innen geneigt angeordnet sind, derart, daß der Schnittpunkt der Zwischenhebelverlängerungen oberhalb der Zwischenhebel liegt, und daß die Arme (Li) des Stabilisators (1) bei Vollast zumindest annähernd parallel zur Fahrbahn verlaufen.

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•f.

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