DE4205593A1 - Hinterradaufhaengung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige komplett vormontierbare Hinterachsen können mit wenigen Befestigungselementen am Aufbau des Kraftfahrzeu­ ges montiert werden. Vor der Endmontage kann an der kom­ pletten Hinterachseinheit in einfacher Weise die Grund­ einstellung der Achskennwerte vorgenommen werden. Da sich alle bewegten Komponenten der Hinterachse nicht am Fahr­ zeugaufbau, sondern am Fahrschemel abstützen, kann der radseitige Körperschall vom Fahrzeugaufbau über entspre­ chend gestaltete Befestigungselemente (Gummilager) aku­ stisch isoliert werden.

Eine bekannte und in J. Reimpell, Fahrwerktechnik: Rad­ aufhängungen, Vogel-Buchverlag Würzburg, 2. Auflage 1988, auf den Seiten 334, 335 in den Bildern 7.4/5 mit /7 be­ schriebenen gattungsgemäßen Hinterradaufhängung zeichnet sich durch geringe Bauhöhe aus.

Nachteilig bei dieser bekannten Hinterradaufhängung sind jedoch die relativ teuren Drehstabfedern, die zudem einen geraden Querträger bedingen, der sich in etwa auf der Höhe der Vorderkante der Hinterräder quer über die Fahr­ zeugbreite erstreckt. Hierdurch wird die Unterbringung des Kraftstofftankes unter den Rücksitzen erschwert. Die Abstützung der Drehstabfedern erzeugt hohe Reaktions­ kräfte in den Längslenkerlagerungen, die daher als Wälz­ lager ausgeführt werden müssen, auch um ein entsprechend gutes Ansprechverhalten der Federung zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten gattungsgemäßen Hinterradaufhängung zu ver­ meiden.

Kerngedanke der Erfindung ist es, die zum Zwecke einer breitbasigen Lagerung des Fahrschemels relativ weit nach hinten reichenden Ausleger auch zur Abstützung der Federn zu verwenden.

Anstelle der teuren Drehstabfedern lassen sich kosten­ günstige Druckfedern verwenden. Es ergeben sich nur ge­ ringe Reaktionskräfte in den Lagern der Radführungsele­ mente, so daß hier eine einfache Gummilagerung ausrei­ chend ist. Der Querträger kann durch den Wegfall einer über die Fahrzeugbreite reichenden Feder zumindest in seinem mittleren Bereich so gestaltet werden, daß die Un­ terbringung eines Kraftstofftankes unter den Rücksitzen des Fahrzeugs möglich ist.

Die Abstützung der Federn auf der Innenseite des U-Pro­ fils zwischen den Schenkeln (Anspruch 2) ermöglicht eine geringe Bauhöhe der Hinterradaufhängung.

Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 entsteht bei Längskräften und vor allem bei aus Radseitenkräften resultierenden Querkräften keine Torsionsbeanspruchung in den Profilen der Ausleger. Diese verdrillungsfreie Kon­ struktion ermöglicht eine steife Anbindung der Gummilager an den Fahrschemel ohne unerwünschtes Eigenlenkverhalten der Gummilager.

Die Ausführung der Erfindung gemäß Anspruch 4 erzeugt ein neutrales bis leicht untersteuerndes Lenkverhalten der Hinterachse.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ermög­ licht eine Dämpferanordnung schräg zur Fahrtrichtung und damit eine geringe Bauhöhe des Fahrschemels.

Die Ausgestaltung der Hinterradaufhängung nach Anspruch 6 erbringt kinematische Vorteile bei der Hinterachsausle­ gung und wirkt sich somit positiv auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges aus.

Die Verwendung relativ kostengünstiger Tonnenfedern (Anspruch 7) ermöglicht eine geringe Bauhöhe des Fahr­ schemels.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Auf­ hängung eines linken Hinterrades eines Kraft­ fahrzeuges;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die komplette Hinterradauf­ hängung von Fig. 1.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Radaufhängung, wobei in Fig. 1 in der Seitenansicht mit Blickrichtung von außerhalb des Fahr­ zeugs das linke Hinterrad 16 nicht dargestellt ist, um die einzelnen Komponenten der Radaufhängung sichtbar zu machen. Aufgrund der achssymmetrischen Konstruktion sind in Fig. 2 lediglich die Komponenten der linken Hälfte der Hinterradaufhängung mit Bezugszeichen und -zahlen verse­ hen.

Die Hinterradaufhängung besteht aus einem in seiner Ge­ samtheit mit 1 bezeichneten Fahrschemel, zwei als Schräg­ lenker 2 ausgebildeten Radführungselementen, zwei Dämp­ fern 3 sowie zwei Schraubenfedern 4 zur Fahrzeugfederung. Der Fahrschemel 1 ist als Blechschweißkonstruktion ausge­ führt und setzt sich aus einem rohrförmigen Querträger 5 sowie zwei entgegen der Fahrtrichtung 6 im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse 7 gerichteten Auslegern 8 zusammen, die mit dem Querträger 5 verschweißt sind. Der Querträger 5 ist im Bereich jeweils der beiden Gummilager 9 der Schräglenker 2 nach vorne (d. h. in Fahrtrichtung 6) gebogen, um den Pfeilungswinkel der Drehachse 10 der Schräglenker 2 gegenüber der Fahrzeugquerachse zu erzeu­ gen. Etwa auf Höhe der fahrzeugaußenseitigen Gummilager 9 der Schräglenker 2 ist jeweils eine im wesentlichen senk­ recht stehende Konsole 11 mit dem Querträger 5 ver­ schweißt. An den beiden Enden des Querträgers 5 sind Buchsen 12 zur Aufnahme der vorderen Gummilager 13 vorge­ sehen. Im Bereich der freien Endabschnitte der Ausleger 8 ist jeweils ein hinteres Gummilager 14 angeordnet.

Die Schräglenker 2 nehmen über ihre Achszapfen 15 die Hinterräder 16 des Kraftfahrzeuges auf. Die Schräglenker 2 stützen sich über die Schraubenfedern 4 an den Ausle­ gern 8 ab. Die Dämpfung der Hinterräder 16 übernehmen die Dämpfer 3, die einerseits an der Konsole 11 im Lager 17 und andererseits in der Nähe der Radmitten der Hinter­ räder 16 an den Schräglenkern 2 (Lager 18) gelenkig befe­ stigt sind.

Die Konsolen 11 und die Ausleger 8 sind im Querschnitt etwa U-förmig und weisen in Richtung ihrer Querschnitts­ symmetrielinie eine hohe Biegesteifigkeit auf. Während die Konsolen 11 nur in einer Hauptbiegerichtung bean­ sprucht werden, haben die Ausleger 8 neben Vertikalkräf­ ten auch Horizontalkräfte aufzunehmen. Damit die Ausleger 8 insbesondere unter den aus Radseitenkräften resultie­ renden Querkräften nicht verdrillt werden, sind die hin­ teren Gummilager 14 so anzuordnen, daß ihr Kraftmittel­ punkt 19 auf der Verbindungslinie 20 der einzelnen Schub­ mittelpunkte des jeweiligen Auslegers 8 liegt.

Die nach unten offenen U-Profile der Ausleger 8 nehmen zwischen ihren Schenkeln 21 die Schraubenfedern 4 auf. Durch diese Anordnung wird bei geringer Bauhöhe eine hohe Biegesteifigkeit der Ausleger 8 gegenüber Vertikalkräften erreicht.

Die Verbindung des Fahrschemels 1 mit dem Aufbau des Kraftfahrzeuges erfolgt über die vorderen und hinteren Gummilager 13 bzw. 14. Die Gummilager 13 und 14 weisen jeweils symmetrisch angeordnete Ausnehmungen 22 bzw. 23 auf. Dadurch erhalten die Gummilager 13 und 14 in jeweils zueinander senkrechten Richtungen unterschiedliche Feder­ taten.

Die jeweils paarweise angeordneten Gummilager 13 und 14 können zur Ermittlung des Lenkverhaltens der erfindungs­ gemäßen Hinterradaufhängung theoretisch zu einem "Ersatzlager" zusammengefaßt werden, dessen Mittelpunkt als resultierender Federschwerpunkt bezeichnet wird. Auf­ grund der symmetrischen Anordnung der Gummilager 13 und 14 befindet sich der resultierende Federschwerpunkt in der Draufsicht auf der Fahrzeuglängsachse 7. Um ein neu­ trales oder untersteuerndes Lenkverhalten der Hinterachse zu erzeugen, sind die Ausnehmungen 22 und 23 in den Gum­ milagern 13 bzw. 14 so anzuordnen und zu gestalten, daß die Wirkungsrichtungen der einzelnen Federraten der Gum­ milager 13 und 14 eine Lage des resultierenden Feder­ schwerpunktes auf bzw. wenig hinter der Drehachse 24 der Hinterräder ergeben.

Abweichend von der Darstellung der Fig. 1 und 2 kann der mittlere Bereich des Querträgers 5 auch nach oben oder hinten gebogen sein, um eine vorteilhafte Unterbrin­ gung des Kraftstofftankes unterhalb der Rücksitze des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen. Neben der dargestellten Schräglenkerhinterachse sind ebenso Längslenker oder meh­ rere räumlich angeordnete Lenker denkbar. Anstelle von Schraubenfedern können ebenso Luftfedern eingesetzt wer­ den.

Claims (7)

1. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Fahrschemel, an dem Radführungselemente angelenkt sind, welche sich über Dämpfer und Federn wiederum am Fahrschemel ab­ stützen, wobei der Fahrschemel aus einem Querträger mit zwei sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrich­ tung nach hinten erstreckenden Auslegern besteht und über im Bereich der freien Endabschnitte des Quer­ trägers und der Ausleger vorgesehene vordere bzw. hintere Gummilager mit der Karosserie verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleger (8) ober­ halb der Radführungselemente verlaufen und die als Druckfedern ausgebildeten Federn jeweils zwischen den Auslegern (8) und den zugehörigen Radführungs­ elementen angeordnet sind.

2. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleger (8) nach unten offene U-Profile sind.

3. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftmittelpunkt (19) jedes der beiden hinteren Gummilager (14) auf der Verbindungslinie (20) der Schubmittelpunkte des jeweiligen Auslegers (8) liegt.

4. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach minde­ stens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der resultierende Feder­ schwerpunkt der Gummilager (13, 14) in der Drauf­ sicht auf oder hinter der Drehachse (24) der Hinter­ räder (16) liegt.

5. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach minde­ stens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfer (3) einer­ seits an den Radführungselementen nahe den Radmitten der Hinterräder (16) und andererseits am Fahrschemel (1) oberhalb der Drehachse (10) der Radführungsele­ mente gelenkig befestigt sind.

6. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach minde­ stens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radführungselemente Schräglenker (2) sind.

7. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach minde­ stens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Federn Tonnenfedern vorgesehen sind.