DE3329686C2

DE3329686C2 - Spurweitenkonstante Achsaufhängung, insbesondere Hinterachsaufhängung, für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3329686C2
Application number: DE19833329686
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Horntrich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2003-08-18
Also published as: JPS6050006U; JPH0512082Y2; DE3329686A1

Description

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 Koppellenkerachsen haben 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 we sentlichen Vorteil, daß für ihre schwenkbare Anlenkung insgesamt ledig lich zwei aufbauseitige Lagerstellen erforderlich sind, die in vorteil hafter Weise im Bereich vorhandener Längsträger der Bodengruppe ange ordnet werden können.

Bekannt sind auch derartige Achsaufhängungen, bei denen einzelne starre Längslenker vorgesehen sind, die dann jedoch - im Hinblick auf die von 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 angrei fende Federbeine oder Schraubenfedern mit separaten Teleskop-Stoß dämpfern. Die aufbauseitige Befestigung dieser Federvorrichtungen be dingt im allgemeinen mehr oder weniger weit ins Fahrzeuginnere hineinra gende Karosserieausbuchtungen (Federdome), durch die der im Fahrzeuginnern zur Verfügung stehende Raum, insbesondere aber die sogenannte Durch ladebreite, d. h. die lichte Weite zwischen den beiden Federdomen, un ter 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 er möglicht werden. Darüber hinaus soll die Achsaufhängung derart ausge bildet werden, daß der konstruktive Aufwand für die aufbauseitige An lenkung der Längslenker möglichst verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird also zur Fahrzeug abfederung 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 an greifenden Seitenkräfte unmittelbar in Höhe der Radachsen direkt über die querverlaufende Blattfederanordnung in den Fahrzeugaufbau eingelei tet werden kann, wodurch sich eine entsprechende Entlastung der aufbau seitigen Lager der Längslenker ergibt; diese können demzufolge entweder kleiner oder in Fahrzeuglängsrichtung weicher, d. h. komfortabler ge baut werden bzw. bei einzeln angelenkten Längslenkern kann die Lagerba sis 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 3 147 815) werden die angetriebenen Hinterräder eines Kraftfahrzeuges sowohl durch Längs lenker als auch durch Querlenker geführt. Eine mittig am Fahrzeugauf bau abgestützte querverlaufende Blattfederanordnung ist in einem gewis sen 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 Zug stangen sowohl an der Blattfederanordnung als auch an den Längslenkern mittels größerer Gummielemente allseitig winkelbeweglich angelenkt sind.

Bei einer anderen bekannten Achsaufhängung dieser Art (DE 29 27 486 A1) übernimmt eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Blattfeder anordnung neben ihrer eigentlichen Fahrzeugfederungsfunktion die Auf gabe eines Querführungsgliedes sowie zusätzlich die Aufgabe eines Sta bilisators. Als weitere Radführungsglieder sind dabei jeweils ein Längslenker sowie ein Dämpferbein vorgesehen, welche sämtlich durch all seitig 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 Radträ gern je durch ein in Fahrzeuglängsrichtung im wesentlichen unnachgiebi gen Gelenk mit etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Gelenkachse verbunden. Während die Blattfederanordnung bei gleichsinnigem Ein- und Ausfedern - unter Änderung der Spurweite - im wesentlichen nur auf Bie gung 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 bean sprucht. 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 Achs aufhängung,

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

Fig. 3 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 tor sionssteife Längslenker 2 geführt, die um eine quer zur Fahrzeuglängs richtung verlaufende Achse 8 und im wesentlichen in einer Vertikal ebene schwenkbar am Fahrzeugaufbau 3 angelenkt sind. Am freien Ende der Längslenker sind die Radzapfen (Achsschenkel) 4 der 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 Fahr zeugrad angreifende Seitenkräfte abstützen zu können.

Die Längslenker können aber auch - wie im linken Teil der Fig. 2 darge stellt - 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 9 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 Ba sis des Lenkerverbundes (Abstand zwischen den beiden Lagern) wirksam ist.

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

Die Anlenkung der Blattfederanordnung an den beiden Längslenkern 2 er folgt mit Hilfe von zapfenförmigen Kraftübertragungsgliedern 6, die an den freien Enden der Blattfederanordnung - von dieser abgewinkelt und in einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, zumindest annä hernd vertikalen Ebene liegend - form- und winkelsteif befestigt sind, wie dies in den Fig. 1 und 3 zu erkennen ist. Mit ihren freien En den sind diese Kraftübertragungsglieder 6 an den Längslenkern 2 mit Hilfe von Gelenken 7, welche zumindest annähernd allseitig Winkelbe wegungen 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 Leer last, an ihren Enden nach unten durchgebogen, so daß sie z. B. die in Fig. 3 mit 5′′ bezeichnete Lage einnimmt. Diese Grund-Durchbiegung der Blattfederanordnung einerseits und der Winkel, unter dem die zapfenför migen Kraftübertragungsglieder 6 von der Blattfederanordnung ab stehen andererseits, sind derart bemessen, daß die freien Enden der zapfenför migen Kraftübertragungsglieder 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 Aus lenkbewegung vollführen. In Fig. 3 ist diese geradlinige vertikale Auslenkbewegung gestrichelt angedeutet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zapfenförmigen Kraftüber tragungsglieder 6 etwa rechtwinklig zur Blattfederoberfläche ausgerich tet. Man erkennt sehr leicht, daß bei Auslenkung der Blattfederanordnung aus ihrer in Fig. 3 mit 5′′ 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 Kraftübertragungsglieder 6 räum lich gegenläufig verschwenkt werden. Bei entsprechender Abstimmung der Grund-Durchbiegung der Blattfederanordnung 5 einerseits und insbeson dere der Winkelstellung der Kraftübertragungsglieder 6 andererseits läßt sich die zumindest annähernd geradlinige vertikale Auslenkbewegung der freien Enden der Kraftübertragungsglieder 6 ohne Schwierigkeit er zielen.

Da die freien Enden der zapfenförmigen Kraftübertragungsglieder 6 durch die erfindungsgemäße Ausbildung zumindest annähernd geradlinige verti kale Auslenkbewegungen vollführen, ist es in vorteilhafter Weise mög lich, sie unter Verzicht auf Schwenklaschen o. ä. allseitig winkelbe weglich, jedoch kraftübertragend an den Längslenkern 2 anzulenken, ohne daß sie dadurch beim Ein- und Ausfedern der Fahrzeugräder 1 wesentlichen Verzwängungen unterworfen sind. Lediglich die kreisbogenförmigen Aus lenkbewegungen der Längslenkerenden müssen durch die Drehelastizität der Blattfederanordnung 5 überbrückt werden.

Die erfindungsgemäße spurweitenkonstante Achsaufhängung bietet den we sentlichen Vorteil, daß der Raum zwischen den beiden Fahrzeugrädern 1 voll für den Fahrzeuginnenraum ausgenutzt werden kann, insbesondere eine entsprechend große Durchladebreite zur Verfügung 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 aufge nommen 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 ver kleinern, wäre es aber auch möglich, sie unter Beibehaltung ihrer Bau größe in Fahrzeuglängsrichtung weicher zu gestalten, was durch den da durch erzielten Längsfedereffekt eine Verbesserung des Fahrkomforts zur Folge hätte.

Claims

1. Spurweitenkonstante Achsaufhängung, insbesondere Hinterachsaufhän gung, für Kraftfahrzeuge, mit biege- und torsionssteifen Längslenkern, insbesondere Längs lenkern einer Verbund- oder Koppellenkerachse, die einenends um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse und in einer Vertikalebene schwenkbar am Fahrzeugaufbau angelenkt sind und ande renends Radzapfen (Achsschenkel) der Fahrzeugräder tragen, gekenn zeichnet durch folgende Merkmale:

a) Zur Fahrzeugabfederung ist eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Blattfederanordnung (5) vorgesehen, die mittig am Fahr zeugaufbau (3) abgestützt ist.
b) An den freien Enden der Blattfederanordnung (5) sind von ihr ab gewinkelte, in einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, zumindest annähernd vertikalen Ebene liegende Kraftübertragungsglie der (Zapfen 6) starr, d. h. form- und winkelsteif befestigt.
c) Die Blattfederanordnung (5) ist bei unbeladenem Fahrzeug (Leer last) 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 Kraft übertragungsglieder (Zapfen 6) bei einer freien, unbehinderten Aus lenkung der Blattfederanordnung (5) zwischen Leerlast und Vollast eine zumindest annähernd geradlinige vertikale Auslenkbewegung voll führen.
e) Die freien Enden der Kraftübertragungsglieder (Zapfen 6) sind an den Längslenkern (2) mittels zumindest annähernd allseitig winkel beweglicher 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 Vollast und maximaler Einfederung der Fahrzeugräder (1) nicht höher als bis in Höhe des am Fahrzeugaufbau (3) abgestützten Teils der Blattfederanordnung ausgelenkt werden.