DE4112061A1 - Achsaufhaengung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung handelt von einer Achsaufhängung für Kraftfahr­ zeuge, bei der die beiden Räder durch einen Achskörper verbun­ den sind, der mittels längsliegender Blattfedern am Fahrzeug­ körper aufgehängt und gegenüber diesem gegen Verdrehung abge­ stützt ist.

Derartige Achsaufhängungen werden im modernen Automobilbau für die Hinterräder leichter Fahrzeuge verwendet, die auch oft frontgetrieben sind. Dabei hat die Abstützvorrichtung den Zweck, die Blattfedern vor dem sogenannten S-Schlag durch das Gegenmoment beim Bremsen zu schützen.

Eine gattungsgemäße Achsaufhängung ist aus der DE-OS 31 40 367 bekannt. Den Vorteilen dieser Gattung - einfach und billig, weil die Federn die Achse auch führen und leichter Bau des Wagenkörpers, da eine Blattfeder die Kräfte an zwei weit von­ einander entfernten Punkten in den Wagenkörper einleitet - stehen deren Nachteile gegenüber: hohe ungefederte Massen, er­ heblicher Platzbedarf zwischen den Rädern und kein günstiges Eigenlenkverhalten. Außerdem verschiebt sich der Achskörper beim Einfedern in Fahrzeuglängsrichtung, so daß die Abstützvor­ richtung, die auch wieder ein auf Biegung beanspruchtes Bauteil darstellt, nicht fest mit dem Fahrzeugkörper verbunden werden kann.

Aus der EP-OS 1 40 845 ist zwar eine beide Räder verbindende Achse, gewöhnlich als Starrachse bezeichnet, bekannt, doch handelt es sich hier um einen an Schraubenfedern aufgehängten Achskörper. Das bringt eine wesentlich aufwendigere und teurere Konstruktion mit sich, die zusätzliche Führungselemente erfor­ dert. Diese bestehen in zwei Lenkern, die mit der Achse ein Gelenkviereck bilden und in einer abgestimmt elastischen Ab­ stützung, die zwar in vertikaler Richtung, nicht aber in Längsrichtung beweglich ist.

Durch diese Führung lenkt die Achse in Abhängigkeit von Seitenkräften mit, d. h. der gesamte Achskörper ändert dann, von oben gesehen, seine Lage zum Fahrzeugkörper. Dadurch, durch die schräg angeordneten Lenker und durch die Schraubenfedern ist zwischen den Rädern noch immer wenig freier Raum.

Es ist daher Ziel der Erfindung, eine möglichst billige und platzsparende Achskonstruktion zu schaffen, die auch ein gün­ stiges Eigenlenkverhalten aufweist.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Achskörper nach vorne gekröpft ist und mit einem mittigen Anlenkpunkt am Fahrzeugkörper abgestützt ist, wobei dieser Anlenkpunkt in Fahrzeuglängsrichtung beweglich, aber in vertikaler Richtung fest ist.

Durch den nach vorne gekröpften Achskörper bleibt wegen der Blattfedern, die zusätzliche Führungselemente entbehrlich machen, und weil der Achskörper seine Lage im Fahrzeug nicht verändert, sehr viel Raum, insbesondere wenn der Achskörper nahezu rechteckig gekröpft ist. Dieser Freiraum reicht sogar bei elektrischem Antrieb für die Unterbringung eines Akku­ mulators aus. Außerdem schützt der Achskörper dann bei einem Zusammenstoß die Insassen vor der Wucht des Akkumulators.

Die in Fahrzeuglängsrichtung bewegliche Abstützung des Achs­ körpers trägt der Tatsache Rechnung, daß dieser sich beim Durchfedern der Blattfedern in Fahrtrichtung verschiebt, gestattet jedoch die Aufnahme von beim Beschleunigen und Bremsen auftretenden Reaktionsmomenten, was den Blattfedern in jeder Hinsicht zugute kommt.

Weiters sind dadurch, daß der größte Teil des Achskörpers sich in der Nähe der Schwenkachse des Achskörpers beim Einfedern befindet, die ungefederten Massen gering und der querliegende Teil des Achskörpers kann bei geeigneter Dimensionierung als Stabilisator wirken.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abstützung eine im wesentlichen vertikale Pendelstütze, also ein besonders billi­ ges und platzsparendes Element, das die horizontalen Bewegungen des Achskörpers nicht behindert diesen aber in vertikaler Rich­ tung versteift, und durch auch Biegeschwingungen des Achs­ körpers entgegenwirkt.

In Weiterbildung der Erfindung liegt der Anlenkpunkt im wesent­ lichen in einer Linie mit den vorderen Stützen der Blattfedern. Dadurch ist die Auslenkung der Pendelstütze nur gering und die Lage der Wanklenkachse wird günstig beeinflußt. Die Wanklenk­ achse ist die das Rollzentrum der Achse mit dem Anlenkpunkt verbindende Gerade. Ihre Lage bestimmt das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges.

Wenn schließlich der Anlenkpunkt tiefer als das Rollzentrum bzw. unter der die Rollachse liegt, erhält man eine vorwärts­ abwärts geneigte Wanklenkachse, was zu dem generell erwünschten untersteuernden Eigenlenkverhalten bei Rollen des Fahrzeuges um die Fahrzeuglängsachse (genauer: um die Rollachse) führt, ohne daß jedoch die Lage des Achskörpers in der Draufsicht sich ändert.

Die erfindungsgemäße Achsaufhängung wird im folgenden anhand der Darstellung eines Ausführungsbeispieles beschrieben:

Fig. 1 erfindungsgemäße Achsaufhängung in Seitenansicht,

Fig. 2 Grundriß zur Fig. 1,

Fig. 3 Axonometrische Darstellung mit Wanklenkachse.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 den nur teilweise abgebildeten Fahrzeugkörper und 2 summarisch die Hinterachse, die an Rad­ lagern 3 Räder 4 trägt und mit Stoßdämpfern 5 ausgerüstet ist. Die Hinterachse 2 ist an Blattfedern 6 aufgehängt, die sich über hintere schwenkbare 7 und vordere feste Blattfederlager 8 am Fahrzeugkörper 1 abstützen.

Ein die beiden Räder 4 verbindender Achskörper 10 besteht aus einem gebogenen Rohr oder ähnlichem Profil, das im allgemeinen U-förmig gebogen ist. Vorzugsweise ist es so gebogen, daß es einen geraden Querträger 11 und Längsarme 12 bildet, so daß in dem Raum zwischen den Rädern beispielsweise ein Akkumulator 9 untergebracht werden kann. Es könnte sich aber auch um eine tiefliegende Ladefläche oder um einen Kofferraum handeln. Die Längsarme 12 können gerade oder, wie in Fig. 1 abgebildet, bei 13 zusätzlich gekröpft sein, je nach baulichen und achsgeometri­ schen Gegebenheiten.

In der Mitte des Achskörpers 10 befindet sich ein Anlenkpunkt 14. Er ist über einen Hals 15 mit dem Achskörper 10 verbunden, könnte aber auch - wie in Fig. 1 strichliert angedeutet und mit 16 bezeichnet - direkt auf diesem angeordnet sein. An dem Anlenkpunkt 14 greift, beispielsweise über ein Kugelgelenk 18, eine Pendelstütze 17 an, die mit einem oberen Kugelgelenk 19 an einer fest mit dem Fahrzeugkörper 1 verbundenen Konsole 20 an­ greift.

In Fig. 3 sind die kinematischen Verhältnisse an der erfin­ dungsgemäßen Hinterachsaufhängung schematisch dargestellt. Da­ bei ist der Angriffspunkt der Blattfeder 6 am Achskörper 10 mit B bezeichnet und die Schwenkachse eines kinematisch der Blatt­ feder entsprechenden fiktiven starren Längslenkers mit B_o. K ist das Rollzentrum, das mittig auf der Verbindungsgeraden der beiderseitigen Punkte B in der vertikalen Radsymmetrieebene E liegt.

Bei einer gewöhnlichen Starrachse mit Blattfeder nach dem Stand der Technik liegt sich die Wanklenkachse S parallel zur Ver­ bindungsgeraden der beiden Punkte B, B_o durch das Rollzentrum K. Sie weist vorwärts-aufwärts, wenn beide Enden der Blattfeder gleich hoch gelagert sind. Wenn die Blattfedern aber wie in Fig. 1 ein vorderes Blattfederlager 8 aufweisen, das tiefer als das hintere Blattfederlager 7 liegt, liegt sie etwa horizontal.

Bei der erfindungsgemäßen Achsaufhängung ergibt sich die Wank­ lenkachse W als Verbindungsgerade des Rollzentrums K mit dem Anlenkpunkt 14 des nur schematisch dargestellten Achskörpers 10 an der Pendelstütze 17. Es ist zu erkennen, daß diese vorwärts­ abwärts geneigt ist und unter der Rollachse R, der Verbindungs­ linie der Rollzentren K von Vorder- und Hinterachse zu liegen kommt. Das bedeutet, daß sich der Achskörper 10 beim Rollen des Fahrzeuges, wenn sich dieses etwa in einer Kurve nach außen neigt, aber nur dann, im Sinne von Untersteuern einstellt. Da diese Einstellung aber nur beim Einfedern der kurvenäußeren Feder und entsprechenden Ausfedern der kurveninneren eintritt, bedeutet sie keine seitliche Verschiebung des Achskörpers.

Es ist somit ganz einfach, durch Wahl der Höhe des Anlenkpunk­ tes 14 die Lage der Wanklenkachse W und damit das gewünschte unter- oder übersteuernde Verhalten des Fahrzeuges einzu­ stellen. In Fig. 3 etwa ist der Anlenkpunkt 14 tiefer als das vordere Blattfederlager 8 und die Rollachse R.

Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann aber im Rahmen der Erfindung abgegangen werden. So kann etwa die Pendelstütze 17 beliebig ausgebildet und auf andere Weise mit dem Anlenk­ punkt 14 und dem Fahrzeugkörper 1 verbunden werden.

Claims (4)

1. Achsaufhängung für Kraftfahrzeuge bei der die beiden Räder durch einen Achskörper verbunden sind, der mittels längsliegen­ der Blattfedern am Fahrzeugkörper aufgehängt und gegenüber dem Fahrzeugkörper gegen Verdrehung abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Achskörper (10) nach vorne gekröpft ist und mit einem mittigen Anlenkpunkt (14) am Fahrzeugkörper 1 abgestützt ist, wobei dieser Anlenkpunkt (14) in Fahrzeuglängsrichtung beweglich, aber in vertikaler Richtung fest ist.

2. Achsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abstützung eine im wesent­ lichen vertikale Pendelstütze (17) ist.

3. Achsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (14) im wesent­ lichen in einer Linie mit den vorderen Blattfederlagern (8) liegt.

4. Achsaufhängung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (14) tiefer als das Rollzentrum (K) der Achse bzw. die Rollachse (R) des gesamten Fahrzeuges liegt.