DE3329686A1

DE3329686A1 - Spurweitenkonstante achsaufhaengung, insbesondere hinterachsaufhaengung, fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3329686A1
Application number: DE3329686A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Horntrich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1985-03-07
Anticipated expiration: 2003-08-18
Also published as: JPH0512082Y2; JPS6050006U; DE3329686C2

Description

VO L K S WA G E N W Ξ R K 33296^6

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 Wolfsburg 1

Unsere Zeichen: K 3482

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Spurweitenkonstante Achsaufhängung, insbesondere Hinterachsaufhängung, für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine spurweitenkonstante Achsaufhängung, insbesondere Hinterachsaufhängung, für Kraftfahrzeuge der im Obergriff des Patentanspruchs 1.genannten Art, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 21 03 399 oder DE-OS 22 20 119 bekannt sind.

Insbesondere derartige Verbundlenker- oder Koppellenkerachsenhaben sich bestens bewährt und finden zunehmend Anwendung, weil sie nicht nur eine insgesamt vergleichsweise leichte Konstruktion darstellen, sondern auch gute Fahreigenschaften "vermitteln. Darüber hinaus besitzen sie-den wesentlichen Torteil, daß für ihre schwenkbare Anlenkung insgesamt lediglich zwei aufbauseitige Lagersteilen erforderlich sind, die in, vorteilhafter Weise im Bereich vorhandener Längsträger der Bodengruppe angeordnet werden können.

Bekannt sind auch derartige Achsaufhängungen, bei denen einzelne starre

Längslenker vorgesehen sind, die dann jedoch - im Hinblick auf die vcn

ihnen ebenfalls abzustützenden Seitenkräfte - mit aufbauseitigen Lagern mit sehr breiter Lagerbasis ausgestattet sind.

Diese-bekannten Achsaufhängungen verwenden zur Fahrzeugabfederung im allgemeinen am Radträger (Achszapfen) oder am Längslenkerende angreifende Federbeine oder Schraubenfedern mit separaten Teleskon-Stoßdämpfern. Die aufbauseitige Befestigung dieser Federvorrichtungen bedingt im allgemeinen mehr oder weniger weit ins Fahrzeuginnere hineinragende Karosserieausbuchtungen (Federdome), durch die der im Fahrseus-inns

zur Verfügung stehende- Raum, insbesondere aber die sogenannte Durchladebreite, d. h. die lichte Weite zwischen den beiden Federdomen, unter Umständen erheblich beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsaufhängung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so zu verbessern, daß unter Beibehaltung der Spurweitenkonstanz größere Durchladebreiten ermöglicht werden. Darüber hinaus soll die Achsaufhängung derart ausgebildet werden, daß der konstruktive Aufwand für die aufbauseitige Anlenkung der Längslenker möglichst verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird also zur Fahrzeugabfederung eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, mittig am Fahrzeugaufbau abgestützte Blattfederanordnung vorgesehen, bei der die Anlenkung der freien Federenden an den Längslenkern mittels besonderer zapfenförmiger Kraftübertragungsglieder in der Weise vorgenommen ist, daß sich einerseits eine weitgehend verzwängungsfreie Anlenkung ergibt und daß andererseits zumindest ein Teil der an den Fahrzeugrädern angreifenden Seitenkräfte unmittelbar in' Höhe der Radachsen direkt über die querverlaufende Blattfederanordnung in den Fahrzeugaufbau eingeleitet werden kann, wodurch sich eine entsprechende Entlastung der aufbauseitigen Lager der Längslenker ergibt; diese können demzufolge entweder, kleiner oder in Fahrzeuglängsrichtung weicher, d. h. komfortabler gebaut werden bzw. bei einzeln angelenkten Längslenkern kann die Lagerbasis der aufbauseitigen Lager verkleinert werden.

Zur Fahrzeugabfederung eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, mittig am Fahrzeugaufbau abgestützte Blattfederanordnung vorzusehen, ist auch in Verbindung mit Längslenkern an sich bereits bekannt. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um spurweitenkonstante Achsaufhängungen.

Bei einer bekannten Achsaufhängung dieser Art (US-PS 5 147 815) werden die angetriebenen Hinterräder eines Kraftfahrzeuges sowohl durch Längslenker als auch durch Querlenker geführt. Eine mittig am Fahrzeugaufbau abgestützte querverlaufende Blattfederanordnung ist in einem gewissen Abstand hinter den Antriebshalbwellen liegend angeordnet. Ihre freien Enden sind über etwa senkrecht verlaufende Zugstangen an nach

hinten gerichteten Fortsätzen der Längslenker befestigt, wobei die Zugstangen sowohl an der Blattfederanordnung als auch an den Längslenkern mittels größerer Gummielemente allseitig winkelbeweglich angelenkt sind.

Bei einer anderen bekannten Achsaufhängung dieser Art (DE-OS 29 27 486) übernimmt eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Blattfederanordnung neben ihrer eigentlichen Fahrzeugfederungsfunktion die Aufgabe eines Querführungsgliedes sowie zusätzlich die Aufgabe eines Stabilisators. Als weitere Radführungsglieder sind dabei jeweils ein Längslenker sowie ein Dämpferbein vorgesehen, welche sämtlich durch allseitig winkelbewegliche Gelenke am Fahrzeugaufbau angelenkt sind. Die Blattfederanordnung ist am Fahrzeugaufbau derart angelenkt, daß sie um ihre Längsachse verdrehbar ist. Ihre freien Enden sind mit den Radträgern je durch ein in Fahrz.-euglängsrichtung im wesentlichen unnachgiebigen Gelenk mit etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Gelenkachse verbunden. Während die Blattfederanordnung bei gleichsinnigem Ein- und Ausfedern - unter Änderung der Spurweite - im wesentlichen nur auf Biegung beansprucht wird, da sie -sich in ihrer aufbauseitigen Anlenkung um ihre Längsachse verdrehen kann, wird sie bei einseitigem oder bei gegensinnigem Ein- und Ausfedern zusätzlich stark auf Torsion beansprucht. Bei dieser bekannten Achsaufhängung ist das Ein- und Ausfedern mit starken Spurweitenänderungen verbunden.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles werden die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in vereinfachter schematischer Darstellung und zum Teil im Schnitt

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Achsaufhängung ,

Fig. 2 diese Achsaufhängung von unten in Richtung des Pfeiles II gesehen und

■ Fig. J die Blattfederanordnung in Richtung des Pfeiles III gesehen bei verschiedenen Auslenkungen.

In der Zeichnung ist die Radaufhängung einer nicht angetriebenen Hin-

terachse dargestellt. Die Fahrzeugräder 1 werden über biege- und torsionssteife Längslenker 2 geführt, die um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung Verlaufende Achse 8 und im wesentlichen in einer Vertikalebene schwenkbar am Fahrzeugaufbau 3 angelenkt sind. Am freien Ende der Längslenker sind die Radzapfen (Achsschenkel) 4 äer Fahrzeugräder 1 befestigt.

Als Längslenker 2 können - wie im rechten Teil der Fig. 2 dargestellt einzelne Längslenker vorgesehen sein, die aufbauseitig mittels eines Lagers vergleichsweise breiter Basis angelenkt sind, um auch am Fahrzeugrad angreifende Seitenkräfte abstützen zu können.

Die Längslenker können aber auch - wie im linken Teil der Fig. 2 dargestellt - Teile einer bekannten Verbund- oder Koppellenkerachse sein, bei denen die beiden biege- und torsionssteifen Längslenker im Bereich ihrer aufbauseitigen Anlenkachse 8 durch'eine form- und winkelsteif an ihnen befestigte biegesteife, jedoch torsionsweiche Querstrebe J miteinander verbunden sind. Die erforderlichen aufbauseitigen Lenkerlager sind im Vergleich zu denen einzelner Längslenker klein, da für die Abstützung der an den Fahrzeugrädern angreifenden Seitenkräfte die sehr weite Basis des Lenkerverbundes (Abstand zwischen den beiden Lagern) wirksam ist.

Zur Fahrzeugabfederung ist eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Blattfederanordnung 5 vorgesehen, die mittig am Fahrzeugaufbau 3 abgestützt ist und im Ausführungsbeispiel aus nur einem Federblatt besteht. Die'Anlenkung am Fahrzeugaufbau kann in üblicher Weise mittels zweier Schellen o. ä. 10 erfolgen.

Die Anlenkung der Blattfederanordnung an den beiden Längslenkern 2 erfolgt mit Hilfe von zapfenförmigen Kraftübertragungsgliedern 6, die an, den freien Enden der Blattfederanordnung - von dieser abgewinkelt und in einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, zumindest annähernd vertikalen Ebene liegend - form- und winkelsteif befestigt sind,

wie dies in den Figuren 1 und 3 zu erkennen ist. Mit ihren freien Enden sind diese Kraftubertragungsglieder 6 an den Längslenkern 2 mit Hilfe von Gelenken 7> welche zumindest annähernd allseitig Winkelbewegungen zulassen. Neben üblichen Kugelgelenken, die dies in idealer Weise ermöglichen, können auch Metall/Gummi-Elemente, wie sie z. B. zur Anlenkung von Teleskop-Stoßdämpfern üblich sind, eingesetzt werden.

Die Blattfederanordnung 5 ist bei unbeladenem Fahrzeug, d.h. bei Leerlast, an ihren Enden nach unten durchgebogen, so daß sie z. B. die in · Pig. 3 mit 5^ff bezeichnete Lage einnimmt. Diese Grund-Durchbiegung der Blattfederanordnung einerseits und der Winkel, unter dem die zapfenförmigen Kraftubertragungsglüeder 6 von der Blattfederanordnung abstehen andererseits, sind derart bemessen, daß die freien Enden der zapfenförmigen Kraftubertragungsglieder 6 dann, wenn sie nicht durch äußere Eingriffe daran gehindert werden, bei Variation ihrer Belastung von Leer last bis Vollast eine zumindest annähernd geradlinige vertikale Auslenkbewegung vollführen. In Fig. 3 ist diese geradlinige vertikale Auslenkbewegung gestrichelt angedeutet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zapfenförmigen Kraftubertragungsglieder 6 etwa rechtwinklig zur Blattfederoberfläche ausgerichtet. Man erkennt sehr leicht, daß bei Auslenkung der Blattfederanordnung aus ihrer in Fig. 3 mit 5^TI bezifferten (Leerlast) -lage in Richtung Vollast einerseits eine Vergrößerung der wirksamen Länge (Projektion auf die Fahrbahn) der Blattfederanordnung 5 stattfindet, gleichzeitig aber die abgewinkelten zapfenförmigen Kraftubertragungsglieder 6 räumlich gegenläufig verschwenkt werden. Bei entsprechender Abstimmung der Grund-Durchbiegung der Blattfederanordnung 5 einerseits und insbesondere der Winkelstellung der Kraftubertragungsglieder 6 andererseits läßt sich die zumindest annähernd geradlinige vertikale Auslenkbewegung der -freien Enden der Kraftubertragungsglieder 6 ohne Schwierigkeit erzielen.

Da die freien Enden der zapfenförmigen Kraftubertragungsglieder -5 durch die erfindungsgemäße Ausbildung zumindest annähernd .greradl inige vertikale Aus enkbewegungen vollführen, ist es in vorteilhafter Weise .τ.λλ?- lich, sie unter Verzicht auf Schwenklaschen o. ä. allseitig winkelbe-. weglich, jedoch kraftübertragend an den Längslenkern 2 annul enl-cer.. ohne daß sie dadurch beim Ein- und Ausfedern der Fahr^eu.^r^;id-.ir I wesentl Lc:ie ι

Verzwängtingen unterworfen sind. Lediglich die kreist>ogenförmigen Auslenkbewegungen der Längslenkerenden müssen durch die Drehelastizität der Blattfederanordnung 5 überbrückt werden.

Die erfindungsgemäße spurweitenkonstante Achsaufhängung bietet den wesentlichen Vorteil, daß der Raum zwischen den beiden Fahrzeugrädern 1 voll für den Fahrzeuginnenraum ausgenutzt werden kann, insbesondere eine entsprechend große Durchladebreite zur Verfugung steht. Darüber hinaus werden die aufbauseitigen Lager der Längslenker 2 dadurch, daß zumindest ein Teil der an den Fahrzeugrädern angreifenden Seitenkräfte unmittelbar in Höhe der Radachsen von der !Blattfederanordnung 5 aufgenommen werden, entlastet, so daß sie baulich entsprechend verkleinert werden können, was u. U. ebenfalls zu einer verbesserten Raumnutzung führen kann. Statt die aufbauseitigen Längslenkerlager baulich zu verkleinern, wäre es aber auch möglich, sie unter Beibehaltung ihrer Baugröße in Fahrzeuglängsrichtung weicher zu gestalten, was durch den dadurch erzielten Längsfedereffekt eine Verbesserung des Fahrkomforts zur Folge hätte.

Claims

AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsburg 1 Unsere Zeichen: K 3482 · ·"' \:\fi. 1702pt-gn-en ANSPRÜCHE

1. Spurweitenkonstante Achsaufhängung, insbesondere Hinterachsaufhän- y, für Kraftfahrzeuge,

mit biege- und torsionssteifen Längslenkern, insbesondere Längslenkern einer Yerbund- oder Koppellenkerachse, die einenends um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse und in einer Yertikalebene schwenkbar am Fahrzeugaufbau angelenkt sind und anderenendsRadzapfen (Achsschenkel)" der'Fahrzeugräder tragen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Zur Fahrzeugabfederung ist eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Blattfederanordnung (5) vorgesehen, die mittig am Fahrzeugaufbau (3) abgestützt ist.

b) An den freien Enden der Blattfederanordnung (5) sind von ihr abgewinkelte, in einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, zumindest annähernd vertikalen Ebene liegende Kraftübertragungsglieder (Zapfen 6) starr, d. h. form- und winkelsteif befestigt.

c) Die Blattfederanordnung (5) ist bei unbeladenem Fahrzeug (Leerlast) an ihren Enden nach unten durchgebogen.

d) Die Grund-Durchbiegung (Leerlast) der Blattfederanordnung (5) einerseits und die Abwinklung der Kraftübertragungsglieder (Zapfen 6) andererseits sind derart bemessen, daß die freien Enden der Kraftübertragungsglieder (Zapfen 6) bei einer freien, unbehinderten Auslenkung der Blattfederanordnung (5) zwischen Leerlast und Vollast eine zumindest annähernd geradlinige vertikale Auslenkbewegung vollführen.

e) Die freien Enden der Kraftübertragungsglieder (Zapfen 6) sind an den Längslenkern (2) mittels zumindest annähernd allseitig winkelbeweglicher Gelenke (7) angelenkt.

2. Achsaufhängung· nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsglieder (Zapfen 6) etwa rechtwinklig zur Blattfederoberfläche ausgerichtet sind und daß die Grund-Durchbiegung (Leerlast) der Blattfederanordnung (5) so bemessen ist, daß die Enden der Blattfederanordnung (5) auch bei . ■ Yollast und maximaler Einfederung der Fahrzeugräder (i) nicht höher . als bis in Höhe des am Fahrzeugaufbau (3) abgestützten Teils der .Blattfederanordnung ausgelenkt werden.

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