DE602006000991T2

DE602006000991T2 - Hinterradaufhängung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE602006000991T2
Application number: DE602006000991T
Authority: DE
Inventors: Fabien Saulnier; Jean-Marie Roy
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2026-11-07
Also published as: EP1785289A1; FR2892974A1; EP1785289B1; DE602006000991D1; ATE393043T1

Description

Die Erfindung betrifft ein hinteres Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs.
Genauer betrifft die Erfindung ein hinteres Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs von dem Typ, der aufweist:

– eine Hinterachse, die unter dem Fahrgestell des Fahrzeugs angeordnet ist;
– einen Querstabilisator, der ein oberes Ende aufweist, das mit dem Fahrgestell verbunden ist, und
– einen Gelenkzapfen, der zwischen ein unteres Ende des Stabilisators und die Achse eingefügt ist.

In den Fahrzeugen des Stands der Technik ist das untere Ende des Stabilisators, auch Panhardstab genannt, in einem Gabelkopf angelenkt, der auf die Achse aufgesetzt ist. Wie es 1 zeigt, weist der Gelenkzapfen 92 die Form einer Schraube auf, die die zwei gegenüberliegenden Arme 94 des Gabelkopfs 96 durchquert, der fest mit der Hinterachse des Fahrzeugs verbunden ist. Der Zapfen 92 ist am Gabelkopf 96 durch eine Mutter 98 befestigt. Das untere Ende 100 des Stabilisators ist mit Zwischenfügung einer elastischen Muffe 93 zwischen den zwei Armen 94 des Gabelkopfs 96 um den Zapfen 92 angeordnet.
Der Stabilisator trägt dazu bei, die Achse in den Kurven unter dem Fahrgestell zu halten. Er nimmt große Kräfte auf, in der Größenordnung von einer Tonne für ein leichtes Nutzfahrzeug. Der Gabelkopf ist also so bemessen, dass er solche Kräfte aushält. Er ist allgemein voluminös und schwer, was ein Problem für die heutigen Fahrzeuge ist, deren Raum unter dem Fahrgestell eine steigende Anzahl von Ausrüstungen aufnehmen muss.
Außerdem ist die Befestigung des Stabilisators mittels einer elastischen Muffe und einer Schraube, wobei das Ganze in einem Gabelkopf gehalten wird, eine schwierige Operation in einer Montageanlage, da sie die Zentrierung des Stabilisators zwischen den zwei Armen des Gabelkopfs erfordert.
Um dieses Problem zu lösen, ist es aus der Druckschrift JP 59 12 8002 A bekannt, ein hinteres Fahrwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verwenden.
In diesem Zusammenhang hat die Erfindung zum Ziel, ein hinteres Fahrwerk eines Fahrzeugs anzubieten, das eine optimierte Anordnung des Stabilisators gegenüber der Hinterachse aufweist.
Eine robuste Befestigung eines Stabilisators an einer Hinterachse ist bereits aus der Druckschrift US 2 367 817 bekannt.
Zu diesem Zweck bezieht die Erfindung sich auf ein hinteres Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1.
Das hintere Fahrwerk des Fahrzeugs kann ebenfalls eines oder mehrere der folgenden Merkmale, einzeln gesehen oder gemäß allen technisch möglichen Kombinationen aufweisen:

– der Achskopf ist ein massives geschmiedetes Bauteil;
– der Gelenkzapfen weist ein den kegelstumpfförmigen Abschnitt entgegengesetzt zum unteren Ende des Stabilisators verlängerndes Gewindeende auf, das eine Befestigungsmutter des Gelenkzapfens auf dem Querschenkel aufnehmen kann;
– das untere Ende des Stabilisators wird in Translation bezüglich des Gelenkzapfens auf der zweiten Seite durch eine Scheibe blockiert, die auf den Gelenkzapfen eingespannt ist;
– der Stabilisator weist eine elastische Muffe auf, die zwischen sein unteres Ende und den Gelenkzapfen eingefügt ist;
– der Gelenkzapfen erstreckt sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs; und
– der Gelenkzapfen ist an der Achse auf einer Vorderseite des unteren Endes des Stabilisators bezüglich des Fahrzeugs befestigt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus deren nachfolgender Beschreibung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und sich auf die beiliegenden Figuren bezieht. Es zeigen:
1 eine axiale Schnittansicht der Anlenkeinrichtungen des unteren Endes des Stabilisators an der Hinterachse eines hinteren Fahrwerks des Stands der Technik;
2 eine Perspektivansicht der linken Hälfte eines hinteren Fahrwerks gemäß der Erfindung und eines unteren Bereichs seines Stabilisators;
3 eine vergrößerte Ansicht in Perspektive eines Teils der 2, wobei die Verbindungseinrichtungen des Stabilisators mit der Achse auseinandergezogen dargestellt sind; und
4 eine axiale Schnittansicht der Verbindungseinrichtungen des Stabilisators mit der Achse, gesehen gemäß dem Einfallwinkel der Pfeile IV der 2.
Ein hinteres Fahrwerk gemäß der Erfindung weist eine Hinterachse 2 auf, die in 2 teilweise dargestellt und dazu bestimmt ist, unter dem Fahrgestell (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs angeordnet zu werden.
Die Hinterachse 2 weist einen Querträger 4 auf, der sich quer im Wesentlichen über die ganze Breite des Fahrzeugs erstreckt. Sie weist ebenfalls an jedem Ende des Querträgers 4 einen Achskopf 6, der steif am Querträger 4 befestigt ist, einen gezogenen Längslenker 8, der mit dem Achskopf 6 verbunden ist, Aufhängungseinrichtungen (nicht dargestellt), ein Rad 10, und einen Radschenkel (nicht dargestellt) auf, der steif am Achskopf 6 befestigt ist, wobei das Rad 10 drehbar um den Radschenkel montiert ist.
Der gezogene Längslenker 8 weist ein vorderes Ende 12 auf, das an das Fahrgestell angelenkt ist. Er ist über sein hinteres Ende 14 mit dem Achskopf 6 verbunden.
Die Aufhängungseinrichtungen weisen typischerweise einen Dämpfer und eine schraubenförmige Aufhängefeder (nicht dargestellt) auf, die zwischen den Querträger 4 und das Fahrgestell eingefügt sind. Zu diesem Zweck weist die Achse 2 einen steif am Querträger 4 befestigten Federteller 16 auf, auf dem die Aufhängefeder über ein unteres Ende aufliegt. Der Dämpfer ist typischerweise entlang der zentralen Achse der Schraubenfeder angeordnet.
Das hintere Fahrwerk gemäß der Erfindung weist ebenfalls einen Stabilisator 18 auf, der ein oberes, mit dem Fahrgestell verbundenes Ende (nicht dargestellt) und ein unteres Ende 20 aufweist, das mit der Achse 2 über eine Drehzapfenverbindung um einen Gelenkzapfen 22 verbunden ist. Wie man in 2 sieht, erstreckt sich der Stabilisator 18 ausgehend von seinem Ende 20 quer gemäß einer leicht nach oben geneigten Richtung bis zum Fahrgestell.
Wie es 3 genauer zeigt, ist der Achskopf 6 ein massives, geschmiedetes Bauteil, das eine allgemeine S-Form aufweist. Er weist eine senkrechte Längsstützplatte 26 des Achsschenkels auf, wobei ein Querschenkel 28 sich ausgehend von einem vorderen Rand der Platte 26 zum Inneren des Fahrzeugs erstreckt, und eine Längsbefestigungsplatte 30 des Arms 8 sich ausgehend von einem inneren Ende des der Platte 26 gegenüberliegenden Schenkels 28 nach vorne erstreckt.
Eine senkrechte Rille 32 ist in dem nach vorne weisenden Abschnitt der Platte 30 ausgespart. Das hintere Ende 14 des Arms 8 ist in die Rille 32 eingefügt und verschweißt.
Der Querschenkel 28 weist einen unteren ausgeweiteten Rand 33 auf, der einen vorstehenden Balkon bildet. Der Balkon 33 ruht auf einer Oberseite 34 des Querträgers 4 und ist durch Schweißraupen steif an diesem Querträger befestigt.
Der Schenkel 28 weist einen Mittelteil 36, der die Form einer senkrechten Querplatte hat, und eine lokale Materialüberdicke 38 auf, die von einem in Querrichtung zentralen Bereich des Mittelteils 36 getragen wird. Die Platten 26 und 30 sind fest mit den zwei entgegengesetzten Querenden des Mittelteils 36 verbunden. Die Überdicke 38 ist auf einer Seite des Mittelteils 36 geformt, die zur Rückseite des Fahrzeugs weist. Das untere Ende 20 des Stabilisators ist im verdickten zentralen Bereich 39 des Schenkels 28 angelenkt.
Zu diesem Zweck wird der verdickte zentrale Bereich 39 in Längsrichtung von einem Langloch 40 mit Kegelstumpfform durchquert. Das Langloch 40 konvergiert von hinten nach vorne.
Wie man in den 3 und 4 sieht, weist der Zapfen 22 eine Längsstange auf, wobei die Stange in einen vorderen Bereich 42 und einen hinteren Bereich 44 aufgeteilt ist, der fest mit dem vorderen Bereich verbunden ist. Der vordere Bereich 42 weist einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 46 einer dem Langloch 40 angepassten Form und ein Gewindeende 48 auf. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 46 konvergiert zur Vorderseite des Fahrzeugs, wobei das Gewindeende 48 den Abschnitt 46 nach vorne verlängert. Der hintere Bereich 44 ist im Wesentlichen zylindrisch.
Man sieht in 4, dass der kegelstumpfförmige Abschnitt 46 in das Langloch 40 eingeführt ist, wobei das Gewindeende 48 auf einer Vorderseite des Schenkels 28 vorsteht und der hintere Bereich 44 auf einer Rückseite des Schenkels 28 vorsteht. Der Zapfen 22 ist steif am Schenkel 28 durch eine Mutter 50 befestigt, die auf das Gewindeende 48 geschraubt ist, wobei diese Mutter den kegelstumpfförmigen Abschnitt 46 nach vorne gegen die Wand des Langlochs 40 beaufschlagt.
Das untere Ende 20 des Stabilisators 18 ist wie ein ausgehöhlter Zylinder mit zentraler Längsachse geformt. Das untere zylindrische Ende 20 ist um den hinteren Bereich 44 des Zapfens montiert, mit Zwischenfügung einer elastischen Muffe 52 zwischen das Ende 20 und den Zapfen 22. Die Muffe 52 ist sowohl am Zapfen 22 als auch am Ende 20 des Stabilisators 18 haftend befestigt. Eine Scheibe 54 ist am Ende 56 des hinteren Bereichs 44 entgegengesetzt zum vorderen Bereich 42 eingespannt, wobei dieses Ende 56 frei ist.
Der hintere Bereich 44 der Gelenkachse, auf den der Stabilisator 18 montiert ist, wird also auf einer Vorderseite des unteren Endes 20 vom Querschenkel 28 getragen, bleibt aber auf einer Rückseite des unteren Endes 20 frei. Er erstreckt sich freitragend in Längsrichtung bezüglich des Schenkels 28.
Der Federteller 16 ist in dem Winkel angeordnet, der von der Platte 26 und dem Schenkel 28 gebildet wird. Er ist auf den Achskopf und ebenfalls auf den Querträger 4 geschweißt.
Die Verbindung zwischen dem unteren Ende 20 des Stabilisators 18 und der Hinterachse 2 ist besonders kompakt. Der Stabilisator 18 ist direkt an der Achse und nicht mehr mittels eines Gabelkopfs befestigt. Dies ist möglich aufgrund der Tatsache, dass der Gelenkzapfen 22, um den herum das untere Ende 20 des Stabilisators 18 montiert ist, an der Achse nur auf einer Seite dieses unteren Endes 20 montiert ist, während der Zapfen 22 auf der anderen Seite des unteren Endes 20 frei bleibt. Der Gelenkzapfen 22 wird so freitragend auf die Achse montiert.
Es ist besonders vorteilhaft, den Stabilisator 18 auf den Achskopf 6 zu montieren, da dieses Bauteil ein besonders widerstandsfähiges massives geschmiedetes Bauteil ist.
Außerdem wird die Montage des Stabilisators 18 auf die Hinterachse 2 vereinfacht, da sie nur eine einfache Positionierung des Zapfens 22 im Langloch 40 und das Anziehen der Mutter 50 erfordert.
Die Position des Anlenkpunkts des Stabilisators 18 am Achskopf 6 in der Mitte von dessen Querschenkel 28 ermöglicht es, dass es keine Wechselwirkung zwischen dem Stabilisator 18 und den Aufhängungseinrichtungen (Feder und Dämpfer) gibt.
Das untere Ende 20 des Stabilisators 18 wird axial zwischen dem Schenkel 28 des Achskopfs 6 und der eingespannten Scheibe 54 gehalten. Sollte die elastische Muffe 52 sich vom Gelenkzapfen 22 lösen, könnte das untere Ende 20 also nicht aus der Achse entweichen.
In einer Variante ist der Gelenkzapfen 22 am Schenkel 28 durch andere als die oben beschriebenen Einrichtungen befestigt (kegelstumpfförmiger Abschnitt in einer Aufnahme entsprechender Form mit Hilfe einer Mutter blockiert). Der Zapfen wird zum Beispiel in eine Gewindeöffnung geschraubt oder weist eine Schulter auf, die auf einer hinteren Seite des Schenkels 28 aufliegt, wobei eine Mutter auf sein freies Gewindeende auf einer Vorderseite des Schenkels 28 geschraubt ist.
Das untere Ende des Stabilisators kann nicht am Schenkel 28, sondern eher an einem anderen Punkt des geschmiedeten Achskopfs befestigt sein, abhängig von der Form des Achskopfs, vorausgesetzt, es gibt keine Wechselwirkung zwischen dem Stabilisator und den Aufhängungseinrichtungen des Fahrzeugs.

Claims

Hinteres Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, das aufweist – eine Hinterachse (2), die unter dem Fahrgestell des Fahrzeugs angeordnet ist, mit einem Querträger (4), mit mindestens einem Achskopf (6), der am Querträger (4) befestigt ist, und mit mindestens einem Radschenkel, der am Achskopf (6) befestigt ist, – einen Querstabilisator (18), der ein oberes Ende aufweist, das mit dem Fahrgestell verbunden ist, – einen Gelenkzapfen (22), der zwischen ein unteres Ende (20) des Stabilisators (18) und die Achse (2) eingefügt ist, wobei der Gelenkzapfen (22) mit der Achse (2) nur auf einer ersten Seite des unteren Endes (20) des Stabilisators (18) verbunden ist (18), während die zweite Seite des unteren Endes (20), entgegengesetzt zur ersten, bezüglich der Achse (2) frei ist, wobei der Achskopf (6) eine Längsplatte (26), die den Radschenkel trägt, und einen Querschenkel (28) aufweist, der fest mit der Längsplatte (26) verbunden ist, wobei der Querschenkel (28) bezüglich des Querträgers (4) nach oben vorsteht, wobei der Gelenkzapfen (22) am Querschenkel (28) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkzapfen (22) eine Stange aufweist, die auf der ersten Seite des unteren Endes (20) des Stabilisators (18) einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (46) hat, der entgegengesetzt zum unteren Ende (20) konvergiert, wobei dieser kegelstumpfförmige Abschnitt (46) in eine kegelstumpfförmige Öffnung (40) entsprechender Form eingefügt ist, die den Querschenkel (28) durchquert.
Hinteres Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Achskopf (6) ein massives geschmiedetes Bauteil ist.
Hinteres Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkzapfen (22) ein Gewindeende (48), das den kegelstumpfförmigen Abschnitt (46) entgegengesetzt zum unteren Ende (20) des Stabilisators (18) verlängert, aufweist, das eine Befestigungsmutter (50) des Gelenkzapfens (22) auf dem Querschenkel (28) aufnehmen kann.
Hinteres Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende (20) des Stabilisators (18) in Translation bezüglich des Gelenkzapfens (22) auf der zweiten Seite durch eine Scheibe (54) blockiert wird, die auf den Gelenkzapfen (22) eingespannt ist.
Hinteres Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (18) eine elastische Muffe (52) aufweist, die zwischen sein unteres Ende (20) und den Gelenkzapfen (22) eingefügt ist.
Hinteres Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkzapfen (22) sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Hinteres Fahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkzapfen (22) an der Achse (2) auf einer Vorderseite des unteren Endes (20) des Stabilisators bezüglich des Fahrzeugs befestigt ist.