DE4210132C2

DE4210132C2 - Aufhängung einer Starrachse für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4210132C2
Application number: DE4210132A
Authority: DE
Inventors: Takaaki Uno; Ken Sugino
Original assignee: Nissan Shatai Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2012-03-28
Also published as: JPH05246223A; DE4210132A1; JP3230245B2; US5310212A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung gemäß der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 5.

Eine solche, aus der JP 2-254006 A bekannte Aufhängung einer Starrachse für ein Kraftfahrzeug weist einen Panhardstab auf, der über ein Gelenk mit der Starrachse und über ein anderes Gelenk mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Des weiteren weist die bekannte Aufhängung einen Steuerlenker auf, der über ein Gelenk mit dem Panhardstab und über ein weiteres Gelenk mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Beim Durchfedern der Räder werden jedoch Störgrößen wirksam, die winkelversetzt zur Vertikalrichtung des Fahrzeugaufbaus wirken. Damit wird das Fahrzeugverhalten, insbesondere bei Kurvenfahrten des Fahrzeugs nachteilig beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Aufhängung so zu verbessern, daß in einem Fahrzustand, in dem die Räder durchfedern, ein gutes Fahrverhalten erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 5 gelöst.

Erfindungsgemäß ist der Steuerlenker über ein Gelenk mit der Starrachse verbunden. Das starrachsenseitige Gelenk des Panhardstabes ist in Querrichtung nachgiebig ausgebildet. Die nachgiebige Ausbildung dieses Gelenkes weist in einer Ausführungsform eine elastische Buchse und in einer anderen Ausführungsform einen weiteren Steuerlenker, der über ein Gelenk mit dem Panhardstab und über ein weiteres Gelenk mit der Starrachse verbunden ist, auf. Durch diese Anordnung wird sowohl der Seitenversatz des Aufbaus, der einer Aufhängung mit Panhardstab eigen ist, kompensiert und andererseits werden die Störgrößen, die beim Durchfedern der Räder winkelversetzt zur Axialrichtung wirken, im wesentlichen aufgehoben.

Wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Abstand zwischen dem panhardseitigen Gelenk des Steuerlenkers und dem starrachsenseitigen Gelenk des Panhardstabes kleiner ist als der Abstand zwischen dem panhardstabseitigen Gelenk des Steuerlenkers und dem aufbauseitigen Gelenk des Panhardstabes, kann die Aufhängung hinsichtlich des Typs und der Größe des Fahrzeugs feinstufig eingestellt werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Starrachsen- Aufhängung entsprechend einer ersten Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine vordere Ansicht einer Panhardstabanordnung in einer Ausgangsposition entsprechend der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 eine Quergelenkanordnung von Fig. 3 in einer ausge lenkten Position der Panhardstabanordnung, wie sie z. B. während des Einfederns oder Ausfederns des Rades auftritt;

Fig. 4 eine vordere Ansicht, die zeigt, wie ein Seitenversatz ε durch die Panhardstabanordnung kompensiert wird;

Fig. 5 ein Diagramm, das ein Ausmaß des Seitenversatzes angibt, das auf die Fahrzeugräder während des Einfederns und Ausfederns aufgebracht wird, wenn die Panhardstabanordnung gemäß der Erfindung verwendet wird;

Fig. 6 eine schematische Ansicht der Aufhängungsanordnung der Erfindung während des Auftretens des Fahrzeug rollens bzw. -wankens;

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungs form einer Starrachsenaufhängung entsprechend der Erfindung;

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungs form einer Starrachsenaufhängung entsprechend der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere auf die Fig. 1 und 2 ist die Starrachsen-Aufhängung entsprechend der ersten Ausführungsform der Erfindung für eine Dreigelenk-Hinterradaufhängung eines Fahrzeuges mit Frontradantrieb angewendet. Fig. 2 zeigt eine Nahaufnahmenansicht eines Panhardstabes 7 und eines Steuerlenkers 8 der Aufhängung.

Eine Dreilenkeraufhängung weist linke und rechte Räder 1 auf, die drehbar an der Starrachse 2 befestigt sind. Von den Rädern 1 erstrecken sich in einer Richtung entsprechend der Richtung der Fahrzeugbewegung Trapezlenker (nicht gezeigt), ein Federbein (nicht gezeigt) erstreckt sich von jedem der rechten und linken Räder in Vertikalrichtung, und eine Panhardstabanordnung R1 ist in Horizontalrichtung vorgesehen.

Entsprechend der obigen Anordnung ist die Panhardstabanordnung R1 an einem Ende mit der Starrachse 2 verbunden, die an jedem Ende von den Rädern 1 getragen wird und ist an einem anderen Abschnitt über einen Mittelträger 6 an einem Querträger 5 angebracht, der Teil der Fahrzeugkarosserie ist oder mit dieser befestigt ist an einer Position, die der Fahrzeugquermitte entspricht. Die Panhardstabanordnung umfaßt einen Panhardstab 7, der mit der Starrachse 2 und einem Steuerlenker 8 verbunden ist, der mit dem Panhardstab 7 entlang dessen Länge verbunden ist, wobei ein anderer Abschnitt des Steuerlenkers 8 mit der Starrachse 2 verbunden ist. Die Kombination des Panhardstabes 7 und des Steuerlenkers 8 bilden eine Y-förmige Anordnung.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist eine Gummibuchse 9 vorgesehen, bei der das Ende des Panhardstabes 7 und der Mittelträger 6 miteinander verbunden sind. Außerdem sind das andere Ende des Panhardstabes 7 und ein Ende des Steuerlenkers 8 an der Starrachse 2 angebracht, wobei eine Gummibuchse 10 an dem Ende des Panhardstabes 7 vorgesehen ist, wo der Steuerlenker 8 an der Starrachse 2 angebracht ist. Die Buchse 10 ist so bemessen, daß ein gewisses Ausmaß an Bewegung in Axialrichtung des Panhardstabes 7 gestattet wird und daß er relativ starr in senkrechter Richtung ist.

Der Steuerlenker 8 ist zwischen Starrachse 2 und dem Panhardstab 7 eingesetzt, und ist auf Bolzen od. dgl. angebracht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine Achse PB1 an dem Ende des Panhardstabes 7 angeordnet, wo es mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, und an dem Ende des Panhardstabes 7, das mit der Starrachse 2 verbunden ist, ist eine Achse PA1 vorgesehen. Ein Ende des Steuerlenkers 8 ist mit der Starrachse 2 über eine Achse PA2 und das andere Ende ist mit dem Panhardstab 7 über eine Achse PL verbunden. Die Achse PL ist entlang einer Linie zwischen der Achse PA1 und PB1 an einer Position vorgesehen, die näher der Achse PA1 liegt.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Aufhängung der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 beschrieben.

Wenn, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, das Fahrzeug auf einer unebenen Oberfläche fährt, schwenkt die Achse PL des Steuerlenkers 8 während des Einfederns und Ausfederns der Fahrzeugräder 1 auf der Achse PA2 entlang einer Bahn TA. Die Achse PA1 bewegt sich entsprechend dem Ein- und Ausfedern. Wenn jedoch der Abstand zwischen der Achse PA1 und der Achse PL des Steuerlenkers 8 konstant bleiben würde, würde die Achse PL entsprechend der Drehung der Achse PA1 schwenken, womit eine hypothetische Bahn TR beschrieben wird.

Somit entsteht zwischen der Bahn der Achse PL und der Achse PA2 und der imaginären Bahn der Achse PL′ und der Achse PA1 eine Versetzung ε.

Da die Position der Achse PA1 in Längsrichtung des Panhardstabes 7 innerhalb der Toleranz der Buchse 10 variabel ist, wird eine Versetzung der Starrachse 2 während des Einfederns oder Ausfederns der Fahrzeugräder im wesentlichen kompensiert, wodurch eine vertikale Ausrichtung der Räder 1 während des Einfederns und Ausfederns auf unebenen Fahrbahnflächen, wie in Fig. 4 zu sehen ist, beibehalten wird.

Somit wird entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform, in der eine Panhardstabanordnung R1 einen Trägerpunkt umfaßt, der mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist und zwei Trägerpunkte umfaßt, die mit einer Fahrzeugachse verbunden sind, die Lage des Fahrzeugaufbaus nicht durch den auf die Räder 1 aufgebrachten Seitenversatz beeinflußt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist es ersichtlich, daß sowohl in die Richtung des Einfederns als auch des Ausfederns ein Seitenversatz wirksam minimiert ist. Weiterhin zeigt Fig. 6 wie während des Fahrzeugrollens (Wankens) das Einfedern und Ausfedern des Fahrzeugaufbaus im wesentlichen vertikal aufrechterhalten wird, womit im wesentlichen Vertikalkräfte auf die Räder bei minimalem Seitenversatz aufgebracht werden.

Somit können entsprechend der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile erzielt werden:

1) Das Rollen des Fahrzeugaufbaus kann erfolgen, ohne daß ein Seitenversatz auftritt, wobei Hochkräfte im wesentlichen kompensiert werden können, wobei dementsprechend, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder um die Kurve fährt, das Fahrverhalten optimiert werden kann;
2) Das Vorsehen der Buchse 10, die in Axialrichtung des Panhardstabes 7 flexibel ist, gestattet eine wirksame Arbeitsweise der Übertragung mit nur einem Steuerlenker, womit der Mechanismus zur leichten Herstellung vereinfacht ist und Kosten reduziert werden;
3) Hinsichtlich der Gestaltung der Schwenkachse PB1 auf dem Fahrzeugaufbau, sind die Fahrzeugrolleigenschaften sowie die Seitenbewegungseigenschaften des Fahrzeugs sowohl auf der rechten als auch der linken Seite identisch, was ein gutes Fahrverhalten schafft;
4) Da die Panhardstabanordnung nur auf einer Seite der Schwenkachse PB1 auf dem Fahrzeugaufbau vorgesehen ist, ist der erforderliche Raum zur Befestigung im wesentlichen klein und die Gestaltungsfreiheit der Aufhängung wird verbessert.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Starrachsenaufhängung entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 7 der vorliegenden Ausführungsform zu sehen ist, ist die Buchse 9, die mit dem Fahrzeugaufbau zusammenwirkt, asymmetrisch auf einer Seite zur vertikalen Mittellinie des Fahrzeugaufbaus positioniert. Wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform verbindet eine Panhardstabanordnung R2 den Fahrzeugaufbau an einem einzelnen Trägerpunkt, während er an der Starrachse 2 des Fahrzeugs mit zwei Trägerpunkten verbunden ist. Der hauptsächliche Unterschied zu der Anordnung entsprechend der ersten Ausführungsform ist der, daß an einem Träger 12, der von einem der zwei Seitenteile 11 herabhängt, die auf jeder Seite des Fahrzeugaufbaus vorgesehen sind, die Buchse 9 verankert ist. Funktionell arbeitet die zweite Ausführungsform identisch zu der ersten Ausführungsform.

Entsprechend dem Aufbau der zweiten Ausführungsform werden die zuvor erwähnten Vorteile 3) und 4) nicht erzielt. Die zuvor erwähnten Vorteile 1) und 2) jedoch werden erzielt und zusätzlich wird der folgende Vorteil außerdem erzielt;

5) Da der Trägerpunkt des Fahrzeugaufbaus an dem Träger 12 vorgesehen ist, der von den Seitenteilen 11 der Fahrzeugkarosserie herabhängt, ist eine erforderliche Festigkeit zum Tragen der Panhardstabanordnung R2 leicht erzielbar ohne das Erfordernis einer zusätzlichen strukturellen Verstärkung.

Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform einer Starrachsenaufhängung entsprechend der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.

Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, besteht der prinzipielle Unterschied zur ersten Ausführungsform im Aufbau der Panhardstabanordnung R3. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Panhardstabanordnung R3 anstatt der flexiblen Buchse 10 in der ersten Ausführungsform einen zweiten Steuerlenker 13 auf, der den achsenseitigen Endabschnitt des Panhardstabes 7 mit der Starrachse 2 verbindet. Im Betrieb ist der zweite Steuerlenker 13 zum Kompensieren des Versatzes ε während des Einfederns und Ausfederns der Räder wirksam. Beide Steuerlenker 8 und 13 sind über Achsen PL1 und PL2 mit dem Panhardstab 7 verbunden. In anderer Hinsicht ist der Aufbau und die Funktion der dritten Ausführungsform im wesentlichen der ersten Ausführungsform gleich und besitzt die Vorteile 1), 3) und 4), die zuvor angeführt wurden.

Claims

1. Aufhängung einer Starrachse (2) für ein Kraftfahrzeug, an deren Enden Fahrzeugräder (1) drehbar gelagert sind, mit
einem Panhardstab (7), der mit der Starrachse (2) über ein er stes Gelenk (PA1) und mit dem Fahrzeugaufbau über ein zweites Gelenk (PB1) verbunden ist, und
einem Steuerlenker (8), der mit dem Panhardstab (7) über ein drittes Gelenk (PL) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerlenker (8) über ein viertes Gelenk (PA2) mit der Starrachse (2) verbunden ist, und
daß das erste Gelenk (PA1) des Panhardstabes (7) eine Buchse (10) aufweist, die in Axialrichtung des Panhardstabes (7) ela stisch ausgebildet ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem dritten Gelenk (PL) des Steuerlenkers (8) und dem ersten Gelenk (PA1) des Panhardstabes (7) kleiner ist als der Abstand zwischen dem dritten Gelenk (PL) des Steuerlen kers (8) und dem zweiten Gelenk (PB1) des Panhardstabes (7).

3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gelenk (PB1) des Panhardstabes (7) im wesent lichen in der Fahrzeugquermitte angeordnet ist.

4. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Panhardstab (7) nahezu über die gesamte Breite des Fahrzeugs erstreckt.

5. Aufhängung einer Starrachse (2) für ein Kraftfahrzeug, an deren Enden Fahrzeugräder (1) drehbar gelagert sind, mit
einem Panhardstab (7), der mit der Starrachse (2) über ein er stes Gelenk und mit dem Fahrzeugaufbau über ein zweites Gelenk (PB1) verbunden ist,
einem ersten Steuerlenker (8), der mit dem Panhardstab (7) über ein drittes Gelenk (PL1) verbunden ist, und einem zweiten Steuerlenker (13), der über ein fünftes Gelenk (PL2) mit dem Panhardstab (7) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Steuerlenker (8) über ein viertes Gelenk (PA2) mit der Starrachse (2) verbunden ist, und
daß der zweite Steuerlenker (13) über das erste Gelenk (PA1) mit der Starrachse (2) verbunden ist.

6. Aufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gelenk (PB1) des Panhardstabes (7) im wesentlichen in der Fahrzeugquermitte angeordnet ist.

7. Aufhängung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenk (PA1) des zweiten Steuerlenkers (13) in Höhenrichtung niedriger als das vierte Gelenk (PA2) des ersten Steuerlenkers (8) angeordnet ist.