DE3048754A1

DE3048754A1 - Achstraeger fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3048754A1
Application number: DE19803048754
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7302 Ostfildern Flemming; Manfred Von Der Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Ohe; Dirk 7056 Weinstadt Siebelt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1982-08-05
Also published as: JPS6137152B2; GB2089744A; JPS57130867A; SE453065B; GB2089744B; SE8107716L; ES270932Y; DE3048754C2; US4453740A; ES270932U

Description

Aktiengesellschaft D.Tim 13 11.3/^fl

EPT wi-pfa

Stuttgart,, 22.12.1980

"Achsträger für Kraftfahrzeuge"

Die Erfindung betrifft einen Achsträger für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Seitenteilen und zwei diese verbindenten Querglieder, die mit den Seitenteilen in bezug auf Momente um deren Längsachse ecksteif verbunden sind, bei dem die Seitenteile als torsions- und biegesteife Hohlprofile ausgebildet sind, die im Bereich ihrer Enden mit Aufnahmen für elastische Stützelemente versehen sind, über die der Achsträger gegenüber dem Aufbau des Fahrzeuges abstützbar ist, und bei dem den Seitenteilen Anschlüsse für Radführungsglieder zugeordnet sind.

Der vorgeschilderte, bekannte Achsträger (Reimpell, Fahrwerktechnik 1, Ausgabe 1970, Seite Il6) ist ebenso wie andere bekannte Achsträger aus verwindungssteifen Hohlprofilen zusammengesetzt. Hierdurch ergibt sich eine in sich steife Konstruktion, mit der Folge, daß bei. einseitiger, vertikaler und/oder horizontaler Anregung, zum Beispiel durch Straßenunebenheiten, die andere Achshälfte ebenso wie etwa auf dem Achsträger abgestützte sonstige Teile, z.B. das Hinterachsgehäuse oder der Motor mit angeregt wer-

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flcii. D ι <-' Folge sind unerwünschte Schwingungen. Darüber hinaus können sich dadurch auch unerwünschte Beeinflussungen im Fahrverhalten ergeben.

Der Krfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Achsträger der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß dessen an sich gegebene Vorteile, wie z.B. eine Erhöhung des Fahrkomfüi-tcs durch verbesserte Schwingungsdämpfung, größere konstruktive Freizügigkeit in der Wahl der Lage der Anlenkpuiiktc Tür die Radführungsglieder sowie Vereinfachungen in <lor Achsmontage erhalten bleiben, und zwar bei weitgehender ^prmeidung einer wechselseitigen Beeinflussung der beiden Achshälften. Gleichzeitig soll der "Achsträger auch gewichtsg leicht und konstruktiv einfach sein.

Geinäß-dter -Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß allein den Seitenteilen des Achsträgers die Anschlüsse für die Radführungsglieder zugeordnet werden und daß die Querglieder des Achsträgers durch offene, bezüglich ihrer Längsachse torsions weiche und quer zu ihrer Längsachse in Höhenrichtung biegesteife Profile gebildet sind.

Diese Ausgestaltung des Achsträgers macht es möglich, daß die Seitenteile bei einseitigen Lenkstößen auf die RadführuTigsglieder in Längsrichtung gegeneinander ausweichen, ohne daß etwa auf den Quergliedern abgestützte Aggregate oder das andere Seitenteil wesentlich beeinflußt wird. Hieraus folgt, daß auch die jeweils zu bewegende Masse kleiner ist. wodurch die Längsfederung der Achse erleichtert wird. Entsprechendes gilt bei vertikalen Stoßen, da die Seitenteile gegeneinander verschränkt werden können, und bei solchen Verschränkungen

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die üblicherweise im längsmittleren Bereich der Querglieder abgestützten Aggregate kaum beeinflußt werden, da sie bei solchen Verschränkungen im Bereich der neutralen Zone liegen. Es ergibt sich durch die erfindungsgemäße Konstruktion somit nicht nur eine Verbesserung des Fahrverhältens infolge der Vermeidung einer wechselseitigen Beeinflussung, sondern zugleich auch eine Verbesserung des Fahrkomforts und eine Verminderung von unenriinscliten Schwingungsef i'ok f cn , die durch achsseitige-Anregungen entstehen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran^rüchen und der nachfolgenden Beschreibung

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" ~-~F.ig.--l d-nx.perspektivischer Dar Stellung _seine

AnsicHt" eines" Achsträgers "gemäß,, der ---: -Erfindung in einer bevorzugten Ausgestaltung als Hinterachs-Achsträger,

Fig. 2 - k Schnitte gemäß Linien IT-II,

III-III und IV-IV in Fig. 1, und

Fig. 5 in schematisierter Darstellung die Anlenkung eines Hinterachsgetriebes an den Quergliedern des Achsträgers.

Der in den Figuren dargestellte Achsträger ist insgesamt mit 1 bezeichnet und besteht aus zwei Seitenteilen 2,3 und zwei diese verbindenten Quergliedern k,5· Die Seitenteile 2,3 sind einander gegenüberliegenden Seiten eines hier nicht dargestellten Fahrzeuges zugeordnet und erstrecken sich jeweils im wesentlichen längs dessen Seiten. Die Querglieder ^b, 5 verlauf en'in Querrichtung des Fahrzeuges.

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Die Seitenteile 2,3 sind als in sich im wesentlich geschlossene Hohlprofile ausgebildet und hierfür bevorzugt, was hier nicht weiter dargestellt ist, aus zwei schalenförmigen Blechteilen zusammengesetzt, insbesondere zusammengeschweißt. Jedes der Seitenteile 2,3 ist im Bereich seiner Enden, die entsprechend der geschilderten Anordnung im Fahrzeug in Fahrzeuglangsrichtung hintereinander liegen, mit Aufnahmen 6,7 für hier nicht dargestellte, an sich bekannte einstische Stützelemente versehen, über die der Anschluß des Achsträgers an den Fahrzeugaufbau erfolgt-

An (Inn Seitenteilen 2,3 sind Anschlüsse für Rndfuhrungsglieder vorgesehen, wobei den Seitenteilen 2,3 sämtliche Anschlüsse "Z~— zugeordnet sind. Ίη "entsprechender Keise^sind~im"vcrifegen- ——^ den Ausführungsbeispiel., das. einen Achsträger für Radfub.runge.nzeigt, die durcTi fünf Einzellenker gebildet sind, ~ jedem der-Seitenteile 2.3 fünf Anschlüsse 8—bis 12 zugeordnet. Jederdieser Anschlüsse 8 bis 12 besteht aus zwei am Seitenteil 2,3 angeschweißten Laschen, an denen in üblicher Weise die elastischen Lager befestigt sind, über die die Radführungsglieder mit den Anschlüssen verbunden sind. Bezüglich des dargestellten Ausführungsbeispieles ist dabei bemerkenswert, daß die Anschlüsse 8,9 und 10 bzw. 11 und 12 jeweils den Endbereichen der Seitenteile 2,3 zugeordnet sind, so daß für die Seitenteile 2,3 günstige Belastungsverhältnisse gegeben sind.

Von den Quergliedern 4,5 ist das in bezug auf die Fahrzeuglangsrichtung rückwärtige Querglied 5 durch ein offenes, U-förmiges Profil mit aufrechtem Steg 13 und liegenden Schenkeln lA und 15 gebildet, wobei die Schenkel lA und 15 in Fahrtrichtung F des hier nicht dargestellten Fahrzeuges nach vorne ragen. Der Anschluß des Quergliedes 5 ^an den Seitenteilen 2,3

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erfolgt an dessen einander zugewandten Längsseiten (Längsseite l6 des Seitenteiles 3) sowie an den Unterseiten. Für das Querglied 5 ist dabei zugleich eine Lage gewählt, daß dieses in den Bereich, in dem es die Seitenteile 2,3 untergreift, eine der Laschen des Anschlusses 12 bilden kann. In diesem das Seitenteil 2,3 untergreifenden Bereich ist hierfür die U-förmige Grundquerschnittsform des Quergliedes 5 mit einem nach unten ausragenden Vorsprung versehen.

Das Querglied k liegt in bezug auf die Fahrtrichtung F vor dem Querglied 5 und übergreift im Gegensatz zu letzterem die Seitenteile 2,3 oberseitig, so daß sich eine Verbindung zwischen dem Querglied k und den Seitenteilen 2,3 längs deren einander zugewandt e~n~ Längsseiten (Längsseite l6 für ' das Seitenteil 3) und deren Oberseiten 17 ergibt.

Dadurch, daß die Querglieder 4,5 jeweils mit zwei Seiten l6,17 der Seitenteile verschweißt sind, ergibt sich eine ecksteife Verbindung der Seitenteile 2,3 mit den Quergliedern 4,5 in bezug auf Momente um die in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsachsen der Seitenteile 2,3-

Auch das Querglied 4 ist so angeordnet, .daß es in erfindungsgemäßer Weise im Übergriffsbereich über das Seitenteil 2 bzw. 3 eine Lasche eines Anschlusses, hier des Anschlusses 10 bildet. Obwohl die Lasche durch das auslaufende Ende des Quergliedes gebildet ist, ist sie als dem Seitenteil 2 bzw. 3 zugeordnet anzusehen, da insoweit eine absolut starre Verbindung besteht und eine anderweitige Beeinflussung des Quergliedes 4 bzw. 5 dadurch, daß sein Ende gleichzeitig als Lasche eines Anschlusses dient, nicht gegeben ist.

Das Querglied 4 weist, wie insbesondere die Fig. 3 ^und 4 zei-

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gen, im Querschnitt Z-förmige Grundform auf, und es ist mit einem aufrechten Steg l8 und liegenden Schenkeln 19,20 versehen, von denen sich der Schenkel 19 bezogen auf die Fahrrichtung nach hinten und der Schenkel 20 im Bezug auf die Fahrtrichtung nach vorne erstreckt. Auch dieses Profil ist, wie das. U-förm.Lge Profil für das Querglied 5 in vertikaler Richtung biegesteif, bezogen auf die Längsachse des Quergliedes dagegen torsionsweich. Darüber hinaus ist die Biegesteifigkeit in Höhenrichtung, also in bezug auf vertikale Kräfte auch größer, als in bezug auf horizontale Kräfte. Die Tragfähigkeit der Profile ist dabei in bezug auf vertikale Kräfte noch dadurch besonders günstig, daß eine bezüglich dieser BeansprucHu&gsärt— ecksteife Verbindung zu den Seitenteilen 2,3 gegeben ist, da die Stege 13 bzw. l8 längs zweier Seiten der Seitent"ei-leJ'"2r, 3 , wie vorstehend, geschildert, verschweißt sind.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß bei Einsatz des geschilderten Achsträgers als Hinterachsträger eine besonders günstige Befestigungsmöglichkeit für das Hinterachsgehäuse 21 gegeben ist, da dieses rückseitig mit einem ggf. elastischen Lageransatz 22 versehen sein kann, der zwischen die Schenkel 1*1,15 des Quergliedes 5 hineinragt und gegenüber dessen Steg 13 über Schrauben 2-3 unmittelbar zu verschrauben ist.

Das vordere Ende des Hinterachsgehäuses 21 ist von der Unterseite her gegen das Querglied 4 befestigt, das gemäß Fig. k in diesem Befestigungsbereich im unteren Teil seines Steges l8 eine nach hinten gerichtete Ausbauchung 2k aufweist, die zu einer entsprechenden Verbreiterung des, Schenkels 20 führt. Hierdurch ist es möglich, die Befestigungsbohrung 25 so zu

legen, daß sie im wesentlichen in der Ebene des Steges l8 liegt, so daß das Querglied 5 über vom Achsgehäuse 21 eingeleitete Kräfte nicht tordiert wird.

Durch die für die Querglieder 4,5 verwendeten Profilformen, die hier als Beispiele gewählt sind, sind die Querglioder k,5 in bezug auf Kräfte lotrecht zu ihrer Längsachse sehr biegesteif, horizontal zu ihrer Längsachse bevorzugt aber etwas biegeweicher und insbesondere um ihre Längsachse
torsionsweich. Hierdurch sind Verschränkungen der in sich biege- und torsionssteifen Seitenteile 2,3 gegeneinander
möglich. Solche Verschränkungen bleiben bezogen auf Aggregateanlenkungen mittig__an den Quergliedern 4,5 praktisch ohne Einfluß .-Auch bei-ejLnem leichten—Längsversatz der Seitenteile 2,,3 gegeneinander^rgeben, sich keine wesentlichen Beeinflussungen auf die längsmittig an den Quergliedern angebrachten Aggregate. Damit läßt sich eine wechselseitige Beeinflussung der Radführungen der beiden Achsseiten im wesentlichen ausschalten, ohne daß dadurch irgendwelche Nachteile im Hinblick auf die Abstützung der Aggregate am Fahrschemel auftreten wurden . Vielmehr ist gleichzeitig durch die Tordierbarkeit der Querglieder bei gleichzeitiger Biegesteifigkeit in Hochrichtung gewährleistet, daß über die
Radführungen und/oder über die Aggregate eingeleitete Kräfte und Schwingungsanregungen keine unerwünschten Folgewirkungen haben.

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Claims

3049754

Aktiengesellschaft Daitn 13 11 3/4

- j. j. χ 4. EPT wi-pfa

Stuttgart 22.12.1980

Ansprüche

1. Achsträger für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Seitenteilen und zwei diese verbindenten Quergliedern, die mit den Seitenteilen in bezug auf Momente um deren Längsachse ecksteif verbunden sind, bei dem die Seitenteile als torsions- und biegesteife Hohlprofile ausgebildet sind, die im Bereich ihrer Enden mit Aufnahmen für elastische Stützelemente versehen sind, über die der Achsträger gegenüber dem Aufbau des Fahrzeuges abstützbar ist und bei dem den Seitenteilen Anschlüsse für Radführungsglieder zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß allein den Seitenteilen (2,3) die Anschlüsse (8 bis 12) für die Radführungsglieder zugeordnet sind und daß die Querglieder (4,5) durch·offene, bezüglich ihrer Längsachse torsionsweiche und quer zu ihrer Längsachse in Höhenrichtung biegesteife Profile gebildet sind.

2. Achsträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeit der Querglieder (4,5) horizontal zu ihrer Längsachse größer als in vertikaler Richtung ist.

3· Achsträger nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Querglieder (4,5) im Bereich ihrer Verbindung mit den Seitenteilen (2,3) an diesen jeweils längs zweier Seiten (z.B. 16.17) derselben befestigt sind.

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Ί. Achsti-äger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Seitenteilen (2,3) verbundenen Endabschnitte

der Querglieder (4,5) als Anschlüsse (10,12) für die Radführungsglieder ausgebildet sind.

5. Achsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, I^ dadurch gekennzeichnet,

daß zumindest ein Querglied (5) durch ein U-Profil mit aufrechtem Steg (13) gebildet ist.

Ct. Achsträger nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Länge des Steges (13) wesentlich größer als die

Lange der Schenkel (l4) des U-förmigen Profiles ist.

7· Achsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß zumindest eines der Querglieder (4) durch ein im wesentlichen Z-förmiges Profil mit aufrechtem Steg (l8) gebildet ^P" ist.

8. Achsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß von den Quergliedern (4,5) eines als U-förmiges Profil und ο Lucs als Z-förmigos Profil ausgebildet ist.

9. Achsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß von den Quergliedern (4,5) beide an den jeweils einander zugeordneten Längsseiten (l6) der Seitenteile (2,3) und zusätzlich das eine an deren Oberseite (17) und das andere an· tlcrpti Unterseite befestigt ist.

ORIGINAL 1NSPECT_ED₃ _