DE4012418A1 - Doppelquerlenkerachse mit feder-daempferbein fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelquerlenkerachse mit Feder- Dämpferbein für Kraftfahrzeuge, bei der ein Achsschenkel mit seinem unteren Ende mit einem unteren Querlenker und mit seinem oberen Ende mit einem oberen Querlenker schwenkbar verbunden ist, sowie das Feder-Dämpferbein schwenkbar mit dem unteren Querlenker verbunden ist, mit einem mit dem Aufbau des Fahrzeu­ ges verbindbaren Halter zur schwenkbaren Aufnahme des dem Achsschenkel abgewandten Endes des Querlenkers mit in den Halter integrierter oberer Feder-Dämpferbein-Befestigung.

Eine derartige Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein für Kraftfahrzeuge ist aus der DE 34 34 636 C1 bekannt. Bei ihr ist der Aufbau des Kraftfahrzeuges mit einem domartigen Einzug versehen, in dem ein ringförmiges Gummilager aufgenommen ist. In dieses ist ein metallisches Ringteil einvulkanisiert, welches an einer Kolbenstange des Stoßdämpfers des Feder-Dämpferbeines befestigt ist. An dem Gummilager ist in vormontiertem Zustand ein im Querschnitt hutförmiger, im wesentlichen rotationssymme­ trischer Federteller abgestützt, so daß in Verbindung mit einem unteren, am Stoßdämpferrohr des Stoßdämpfers festgelegten Federteller das Feder-Dämpferbein geschaffen ist. Der Halter ist durch den oberen Federteller und eine einseitig an diesen angeformte Befestigungskonsole gebildet, welche an ihrer Verbindungsstelle mit dem oberen Querlenker im Querschnitt U-förmig mit einem Basisteil und zwei nach unten abragenden Schenkeln gestaltet ist. Der Federteller mit der Befestigungs­ konsole ist aus einem einteiligen Blechpreßteil gebildet.

Obwohl die genannte Gestaltung es ermöglicht, die Doppelquerlen­ kerachse bei der Montage als Modul in die Karosserie einzufüh­ ren, weist sie dennoch Nachteile bezüglich der Radgeometrie, des Dämpfer-Federübersetzungsverhältnisses und der Raumverhältnisse auf. So ergeben sich negative Folgen bezüglich der Radgeometrie durch die geringen Radwege, was primär durch den niedrigen Angriffspunkt des oberen Querlenkers bedingt ist, der etwa auf Höhe der oberen Begrenzung der Radfelge am Achsschenkel an­ greift. Nachteile bezüglich des Dämpfer-Federübersetzungsver­ hältnisses zum Radweg sind durch die relativ schräge Anordnung des Feder-Dämpferbeines bedingt, schließlich ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß der obere Querlenker auf der dem Achsschenkel zugewandten Seite am Halter angreift, eine Reduzie­ rung des Motoreinbauraumes infolge des erhöhten Platzbedarfes zwischen dem Feder-Dämpferbein und dem zugeordneten Rad, sofern eine übermäßige Verbreiterung der Spur nicht in Kauf genommen werden soll.

Aus der DE 39 12 043 A1 ist eine Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der der obere Querlenker von seiner Verbindungsstelle mit dem Achsschenkel ausgehend in einwärtiger Richtung zwei Gabeläste aufweist. Mit dem Mantel des Stoßdämpfers des Feder-Dämpferbeines sind beidseitig in der Ebene des Stoßdämpfers Naben befestigt, die horizontal angeordnete Wellen aufnehmen, in denen die innen liegenden Endstücke des oberen Querlenkers schwenkbar gelagert sind. Das Feder-Dämpferbein selbst ist im Bereich seines oberen Endes im Aufbau des Fahrzeuges gelagert. Bei dieser Gestaltung der Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein ist die Befesti­ gung des oberen Querlenkers am Feder-Dämpferbein recht aufwen­ dig, entsprechendes gilt für die Lagerung des Feder-Dämpferbei­ nes im Aufbau des Fahrzeuges. Abgesehen hiervon bedingt die Lagerung des Querlenkers in der Ebene des Stoßdämpfers einen hohen Raumbedarf zwischen Stoßdämpfer und dem Angriffspunkt des oberen Querlenkers am Achsschenkel oder alternativ die nachtei­ lige Schrägstellung des Feder-Dämpferbeines.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Doppelquerlen­ kerachse mit Feder-Dämpferbein der genannten Art so weiterzu­ bilden, daß sie einen einfachen Einbau in Art eines Vorder­ achsmoduls ermöglicht, das im Fahrzeug von unten senkrecht eingefahren und montiert werden kann, und darüber hinaus eine optimale Radgeometrie über große Radwege mit optimalen Dämp­ fer-Federübersetzungsverhältnissen zum Radweg kombiniert.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß der obere Querlenker oberhalb des Rades angeordnet ist und von seiner Verbindungs­ stelle mit dem Achsschenkel in einwärtiger Richtung zwei Gabeläste aufweist, die das Feder-Dämpferbein vorn und hinten umgeben und im Bereich deren freien Enden auf der dem Achsschen­ kel abgewandten Seite des Feder-Dämpferbeines im Halter schwenk­ bar gelagert sind.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß der achsschenkelferne Angriffspunkt des oberen Querlenkers auf der dem Achsschenkel abgewandten Seite des Feder-Dämpferbeines liegt und grundsätzlich oberhalb des Radniveaus positioniert ist. Dies ermöglicht eine optimale Radgeometrie über große Radwege sowie optimale Dämpfer-Feder­ übersetzungsverhältnisse zum Radweg durch das weit nach außen und nahezu senkrecht stehende Feder-Dämpferbein. Mit dem weit außen stehenden Feder-Dämpferbein und der damit möglichen Verlagerung des Innenkotflügels nach außen geht eine Vergröße­ rung des Motoreinbauraumes einher. Hierdurch können große breitbauende Motoren und Aggregate Platz finden, ohne die Spur übermäßig verbreitern zu müssen. Die im wesentlichen senkrechte Orientierung des Feder-Dämpferbeines und auch des Achsschenkels ermöglicht es, das Vorderachsmodul, das heißt die komplette Vorderachse, durch einfaches senkrechtes Einfahren in die Karos­ serie zu montieren, womit auch die Möglichkeit besteht, das Modul am Band von unten zu montieren. Aufgrund dieses Montage­ konzepts können üblicherweise auftretende Summentoleranzen weit­ gehend eliminiert und damit eine genaue Fixierung der Lenker­ punkte erreicht werden.

Zweckmäßig sollte der Halter als ebene Platte mit zwei, am vorderen und hinteren Ende der platte angeordneten Schenkeln ausgebildet sein, mit deren freien Enden die Gabeläste des oberen Querlenkers schwenkbar verbunden sind. Zweckmäßig sind die Schenkel vertikal zur Hauptebene der Platte und und schräg vom Feder-Dämpferbein weg nach unten gerichtet und das Feder- Dämpferbein mit der ebene Platte des Halters verbunden. Der Halter ist vorteilhaft als Gußteil oder Blech-Schweißkonstrukti­ on ausgebildet.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht einer Radaufhängung für einen PKW mit der erfindungsgemäßen Doppelquerlenkerachse mit Feder- Dämpferbein,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Radaufhängung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht der Radaufhängung nach den Fig. 1 und 2.

In den Figuren bezeichnet 1 eine Antriebsachse, die quer zum Fahrzeugrahmen eines Personenkraftwagens angeordnet ist. An jedem Ende der Achse 1 ist eine mit ihr durch ein Gleichlauf- Universal-Gelenk 2 verbundene Steckachse 3 vorgesehen. Auf diese ist eine Nabe 4 mittels Kerbverzahnung aufgesetzt, die drehbar in einem Lager 5 von einem Achsschenkel 6 getragen wird und axial durch eine Mutter 7 gesichert ist, die auf das äußere Ende der Steckachse 3 aufgeschraubt wird. Eine Radscheibe 8 eines lenkbaren Fahrzeugrades 9 ist einstückig mit einem Flanschteil 4a der Nabe 4 verbunden, beispielsweise durch nicht dargestellte Bolzen und Muttern. Normalerweise ist eine Bremse mit Brems­ scheibe 10 zwischen der Nabe 4 und der Radscheibe 8 angeordnet. Das Fahrzeug ist mittels integriertem Spurhebel 6a am Achs­ schenkel 6 sowie der äußeren Spurstangen 11 lenkbar, weitere Details betreffend die Lenkung sind in der Zeichnung der Fi­ guren nicht verdeutlicht.

Der Achsschenkel 6 ist an seinem oberen und unteren Ende durch ein Gelenk 12 bzw. 13 mit dem jeweiligen äußeren Ende eines oberen Querlenkers 14 bzw. unteren Querlenkers 15 verbunden. Das innere Ende des unteren Querlenkers 15 ist vertikal verschwenk­ bar mittels eines Drehzapfens 16 am Fahrzeugrahmen 17 angelenkt. Die Lagerstelle am Fahrzeugrahmen 17 befindet sich dabei geringfügig unterhalb der Rotationsachse des Rades 9 und es ist der untere Querlenker 15 von dieser ausgehend geringfügig nach unten geneigt, so daß er im unteren Bereich der Bremsscheibe 10 am Achsschenkel 6 angreift. Der Achsschenkel 6 erstreckt sich oben über das Rad 9 hinaus und es gabelt sich der obere Querlen­ ker 14 von der Verbindungsstelle in einwärtiger Richtung, wobei die beiden Gabeläste 14a und 14b von dem achsschenkelseitigen Gelenk 12 ausgehend geringfügig aus der horizontalen nach unten geneigt sind. Oberhalb des oberen Querlenkers 14 ist ein Halter 18 mit dem üblicherweise der Aufnahme eines Feder-Dämpferbeines dienenden Dom des Fahrzeugrahmens 17 verbunden. Der Halter 18 selbst ist als dreieckförmige, ebene Platte 18a mit zwei - bezogen auf die Längserstreckung des Fahrzeugrahmens - am vorderen und hinteren Ende der Platte 18a angeordneten und sich teilweise nach innen erstreckenden Schenkeln 18b und 18c ausgebildet. Die Platte 18a weist drei nicht näher veranschau­ lichte Bohrungen auf, die der Aufnahme von Befestigungsbolzen 19 zum Verbinden des Halters 18 mit dem Fahrzeugrahmen 17 dienen. Die Schenkel 18b und 18c des Halters 18 sind vertikal zur Hauptebene der Platte 18a orientiert und sind schräg nach unten in das Innere des Radhauses 20 gerichtet. Der Halter selbst ist als Gußteil ausgebildet. Die Schenkel 18b und 18c nehmen im Bereich ihrer freien Ende die inneren Enden der Gabeläste 14a und 14b des oberen Querlenkers 14 mittels diese Teile durchset­ zender Achsen 21 schwenkbar auf. Ein allgemein mit der Bezugs­ ziffer 22 bezeichnetes Feder-Dämpferbein greift mit seinem unteren Ende benachbart zum Ansatz 6a des Achsschenkels 6 schwenkbar am unteren Querlenker 15 an. Oben ist das Feder- Dämpferbein 22 mit der Platte 18a des Halters 18 befestigt und wird von den Schenkeln 18b und 18c vorn, hinten und auch teilweise innen umschlossen. Die Gabeläste 14a und 14b des oberen Querlenkers 14 sind dabei so weit U-förmig gespreizt, daß eine Kollision des Feder-Dämpferbeines 22 mit diesen in allen denkbaren Fahrsituationen ausgeschlossen ist.

Die beschriebene Radaufhängung zeichnet sich durch eine Vielzahl von Vorteilen aus: Aufgrund der gemeinsamen Lagerung von Achsschenkel 6 und oberem Querlenker 14 sowie Feder-Dämpferbein 22 im Halter besteht die Möglichkeit einer modulartigen Montage der Achse. Da der obere Querlenker 14 innen recht nahe an der inneren Begrenzung des Radhauses 20 angreift und infolge dessen das Feder-Dämpferbein 22 nahezu senkrecht steht, kann das Achsmodul weitgehend senkrecht in den Fahrzeugrahmen eingefahren werden, was die automatisierte Bandmontage erheblich verein­ facht. Die weitgehend senkrechte Anordnung des Feder-Dämpferbei­ nes 22 gestattet es darüber hinaus, die seitlichen Abmessungen des Radhauses 20 gering zu halten, aufgrund der hohen Anordnung des oberen Querlenkers 14 mit einer Verbindungsachse zwischen Gelenk 12 des oberen Querlenkers 14 am Achsschenkel 6 und Gelenk 13 des unteren Querlenkers 15 am Ansatz 6a des Achsschenkels 6, die nur um einen Winkel von 10° aus der Vertikalen geneigt ist, ergibt sich eine optimale Radgeometrie mit großen Radwe­ gen, wobei ein Lenkrollhalbmesser von Null auch bei Fahrzeu­ gen mit Vierradantrieb erreicht werden kann. Außerdem ergibt diese Achsausführung durch den kompakten oberen Lenkerhalter mit integrierter Feder-Dämpferbefestigung die Möglichkeit eine Fronthaubenkontur wesentlich tiefer zu setzen.

Bezugszeichenliste

 1 Antriebsachse
 2 Gleichlauf-Universal-Gelenk
 3 Steckachse
 4 Nabe
 4a Flanschteil
 5 Lager
 6 Achsschenkel
 6a Spurhebel
 7 Mutter
 8 Radscheibe
 9 Fahrzeugrad
10 Bremsscheibe
11 Spurstange
12 Gelenk
13 Gelenk
14 oberer Querlenker
14a Gabelast
14b Gabelast
15 unterer Querlenker
16 Drehzapfen
17 Fahrzeugrahmen
18 Halter
18a Platte
18b Schenkel
18c Schenkel
19 Befestigungsbolzen
20 Radhaus
21 Achse
22 Feder-Dämpferbein

Claims (5)

1. Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein für Kraftfahr­ zeuge, bei der ein Achsschenkel mit seinem unteren Ende mit einem unteren Querlenker und mit seinem oberen Ende mit einem oberen Querlenker schwenkbar verbunden ist, sowie das Feder-Dämpferbein schwenkbar mit dem unteren Querlenker verbunden ist, mit einem mit dem Aufbau des Fahrzeuges verbindbaren Halter zur schwenkbaren Aufnahme des dem Achsschenkel abgewandten Endes des Querlenkers mit in den Halter integrierter oberer Feder-Dämpferbein-Befestigung, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Querlenker oberhalb des Rades (9) angeordnet ist und von seiner Verbindungsstel­ le mit dem Achsschenkel (6) in einwärtiger Richtung zwei Gabeläste (14a, 14b) aufweist, die das Feder-Dämpferbein (22) vorn und hinten umgeben und im Bereich deren freien Enden auf der dem Achsschenkel (6) abgewandten Seite des Feder-Dämpferbeines (22) im Halter (18) schwenkbar gelagert sind.

2. Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (18) als ebene Platte (18a) mit zwei, am vorderen und hinteren Ende der Platte (18a) beabstandet zueinander angeordneten Schenkeln (18b, 18c) ausgebildet ist, mit deren freien Enden die Gabeläste (14a, 14b) des oberen Querlenkers (14) schwenkbar verbunden sind.

3. Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (18b, 18c) vertikal zur Hauptebene der Platte (18) und schräg vom Feder-Dämpferbein (22) weg nach unten gerichtet sind, wobei die Schenkel (18b, 18c) das Feder-Dämpferbein (22) vorn, hinten und innen zumindest teilweise umschließen.

4. Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder- Dämpferbein (22) mit der ebenen Platte (18a) des Halters (18) verbunden ist.

5. Doppelquerlenkerachse mit Feder-Dämpferbein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (18) als Gußteil oder Blech-Schweißkonstruktion ausgebildet ist.