DE8315313U1

DE8315313U1 - Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE8315313U1
Application number: DE8315313U
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1983-05-25
Publication date: 1984-08-09

Description

Die Erfindung bezieht such auf eine Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Räder an Längslenkern geführt sind und bei der die Längslenker mittels einer biegesteifen, aber tofsionsweichen Qüerstrebe winkelsteif miteinander verbunden sind*

Bei einer durch DE-PS 19 62 276 bekannten derartigen Hinterachse ist die Querstrebe im Bereich der Radachsen angeordnet. Die Längslenker sind dabei biegesteif ausgebildet. Bei einer anderen bekannten Ausführungsform einer derartigen Hinterachse (DE-PS 24 90 048) ist die j Querstrebe zwischen den Lagerstellen der Längslenker und den Radachsen angeordnet. In diesem Falle müssen ί die Längslenker nicht nur biegesteif, sondern auch aus- j reichend torsiorissteif sein. Sie werden daher als geschlossenes Profil, z. B. Rohr- oder Kastenprofil ausgebildet.

to Um ein unterschiedliches bzw. wechselseitiges Ein- und Ausfedern der Räder zu ermöglichen, ist die die beiden Längslenker verbindende Querstrebe derart auszubilden und zu bemessen, daß sie ausreichend verdrehweich ist, d. h. den sich aus der maximalen gegenseitigen Ein- und

t5 Ausfederung der Räder ergebenden Drehwinkel ohne Überschreitung der zulässigen Spannungswerte zuläßt. Um eine einwandfreie Radführung, insbesondere unter dem Einfluß von Seitenkräften sicherzustellen, muß die Querstrebe bei genügender Torsionsweichheit ein hohes Maß an Biege-

Jo steifigkeit aufweisen. Diese Forderung nach hoher Biege- | steifigkeit stellt sich in verstärktem Maße je näher die Querstrebe bei den Lagerstellen der Längslenker angeordnet ist. Dabei ist jedoch nicht nur ausreichende Biegesteifigkeit in der horizontalen Ebene, sondern auch eine entsprechende Biegesteifigkeit in der Längsmittelebene von Bedeutung, damit an den Längslenkern zu ihrer Längsachse außermittig angreifende Radkräfte einwandfrei aufgenommen werden können.

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Die an die die Längslenker verbindende Querstrebe zu. stellenden Forderungen einesteils nach ausreichender Torsionsweichheit und andererseits nach möglichst hoher Biegesteifigkeit, sowohl für Beanspruchungen in der senkrechten Querebene, als auch der Waagerechten Ebene sind in der Regel nur mit sogenannten offenen Profilen zu erfüllen.

Es ist bekannt, für die Querstrebe U-, L-, V-, T-, Y- oder +-Profile zu verwenden. Mit Ausnahme des U-Profils erfüllen diese Profile nicht nur die vorgenannten Forderungen, sie haben auch den besonderen Vorteil der Verwölbungsfreiheit ihrer Querschnitte. Da somit bei Verdrehung der Querstrebe auch an den Anschlußsteilen der Querstrebe an den Längslenkern keine Querschnittsverwölbung auftritt, treten auch außer den der Verdrehung entgegenwirkenden Schubspannungen keine für die Dauerhaltbarkeit der Schweißverbindung Querstrebe-Längslenker schädliche· Normalspannungen auf.

Die für die Querstrebe erforderliche Verdrehbarkeit, deren Höchstwert sich aus dem in Seitenansicht darstellenden maximalen Verschränkungswinkel der beiden Längslenker bei wechselseitiger Ein- und Ausfederung der Räder ergibt, kann in vorteilhafter Weise aufgrund des mit der Verdrehung einhergehenden Verdrehwiderstandes zur Stabilisierung des Fahrzeuges nutzbar gemacht werden. Die Stabilisierung beruht bekanntlich darauf, daß der Überneigung des Wagenaufbaues bzw. dem stärker einfedernden Rad eine zusätzliche, sich aus der elastischen Verdrehung eines als Stabilisator wirkenden Bauteils ergebende Federkraft entgegenwirkt.

Die sich aus Gründen einer einwandfreien Radführung ergebenden Forderungen auf Biegesteifigkeit der Querstrebe in allen Richtungen bzw. Ebenen bedingt zwangsläufig je nach Bemessung und Gestaltung der Querstrebe ein bestimmtes Widerstandsmoment gegen Verdrehung. Der Ver-

• drehwiderstand und gleichbedeutend damit die Stabil!-

H satorwirkung der Querstrebe kann durch entsprechende

■κ Bemessung unter Einhaltung einer bestimmten Mindest-

Biegesteifigkeit beeinflußt werden, so daß mit der

[ 5 Qüerstrebe eine bestimmte erwünschte Stäbilisatorwir-

küng erzielt wird und auf einen zusätzlichen Stabilisator verzichtet werden kann.

■? Bei der gleichen Hinterachskönstruktiön ergibt sich je»

(ι 10 doch durch höheres Wagengewicht, höhere erlaubte Zu-

I ladung, Einbau von Motorvarianten mit höherer Leistung

'V oder sportlichere Abstimmung des Fahrzeuges die Notwen-

'« digkeit, die Stabilisatorwirkung zu verändern. Falls

I z. B. bei der schwächsten Motorvariante die Querstrebe

15 unter Beachtung der sonstigen geforderten Eigenschaften

i auf eine bestimmte Stabilisatorwirkung ausgelegt ist,

ti und für die leistungsstärkeren Motorvarianten eine hö-

\ here Stabilisatorwirkung an der Hinterachse erforderlich

ist, ist man gezwungen, zusätzliche Stabilisatoren zwi-

£ 20 sehen den Längslenkern vorzusehen oder aber das Profil

I der Querstrebe entsprechend zu ändern. Beide Möglich-

.'. keiten sind jedoch mit erheblichen Mehrkosten verbunden j

Ι wobei bei Verwendung von zusätzlichen Stabilisatoren zu-

|; gleich das Fahrzeuggewicht, insbesondere das Gewicht der

{'· 25 eingefederten Massen erhöht und damit der Fahrkomfort

₍: beeinträchtigt wird.

" Um diese Nachteile zu vermeiden, insbesondere um auf ein-

' fache Weise und ohne wesentliche Gewichtserhöhung den

I^ 30 Verdrehwiderstand und damit die Stabilisatorwirkung bei

% dem im Hauptanspruch beschriebenen Achssystem zu erhöhen,

I wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die in bekannter

I Weise als offenes Profil ausgebildete Querstrebe zum

\ Teil geschlossen ist* Je nach der Länge und Form des ge-

\ 35 schlossenen Teils wird der Verdrehwiderstand der Quer-

\ strebe erhöht, wobei der Querschnitt an mehreren Teil-

I abschnitten oder in einem einzigen Abschnitt, vorzugs-

I weise in der Wagenmitte geschlossen sein kann.

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Nach einem Merkmal der Erfindung ist die Querstrebe mittels Schließblechen oder Schließplatten zu einem geschlossenen Profil umgestaltet. Bei Verwendung eines U-, L- oder V-Profils für die Querstrebe sind die Schenkel durch Schließbleche oder dergleichen unter Bildung eines geschlossenen Profils verbunden. Bei Verwendung eines offenen Profils für die Querstrebe mit mehr als zwei Schenkeln (sternförmiges Profil) kann der Verdrehwiderstand der Querstrebe durch Bildung geschlossener Teilprofile entlang des Umfanges und / oder an mehreren axialen Teilabschnitten der Querstrebe erhöht werden.

Durch die besondere Gestaltung der Schließbleche - sei es durch Verwendung eines Bleches mit ebener, nach innen oder nach außen gewölbter Form - kann das Widerstandsmoment der Querstrebe in weiten Grenzen beeinflußt werden.

Ebenso kann das Widerstandsmoment durch die Materialauswahl und Materialstärke für die Schließbleche beeinflußt werden.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht schließlich darin, daß die Schließbleche an ihren axialen Stirnseiten eine sich über die gesamte Stirnseite erstreckende Aussparung aufweisen. Dadurch wird ein allzu schroffer Anstieg des Widerstandsmomentes gegen Verdrehung beim Übergang vom offenen zum geschlossenen Profil vermieden und damit die Gefahr eines Anrisses verringert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1

eine Draufsicht auf eine Hinterachse, bei der die Erfindung verwirklicht ist, in vereinfachter Darstellung,

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Pig. 2 bis 4 verschiedene QuerSchnittsformen an der Schnittstelle A-A und

Pig. 5 eine Ansicht in Richtung des Profiles B.

Die Hinterachse besteht aus den Längslenkern 11, 12 mit Rädern 13, 14- tragenden Radachsen 15, 16 und -einer die Längslenker verbindenden biegesteifen und torsionsweichen Querstrebe 17, die mit den Längslenkern _t z. B. durch Schweißen, winkelsteif verbunden ist.

Die Längslenker 11, 12 sind mittels der Lagerzapfen 19, 20 in den Lagern 21, 22 am Wagenaufbau 18 elastisch gelagert. Die Querstrebe 17 ist zwischen der Anlenkung der Längslenker 11, 12 am Wagenaufbau und den Radachsen 15, 16 angeordnet. Die Abfederung der Fahrzeugräder 13, 14 erfolgt durch in der Nähe der Radachsen 15, 16 angeordnete Schraubenfedern oder Federbeine 23, 24.

Für die Querstrebe 17 ist ein Ü-Profil verwendet, das mit in Fahrtrichtung gerichteten Schenkeln 25, 26 in die Hinterachskonstruktion eingebaut ist.

In den Figuren 2 bis 4 ist die Form des für die Querstrebe 17 verwendeten Ü-Profils veranschaulicht. Das U-Profil ist durch im mittleren Teil der Querstrebe 17 durch ein Schließblech oder eine Schließplatte 27 zu einem geschlossenen Profil ausgebildet, dadurch daß das Schließblech oder die Schlie3platte die beiden Schenkel 25, 26 des U-Profils fest miteinander verbindet. Die Verbindung der Querstrebe 17 mit dem Schließblech 27 kann in geeigneter Weise,.z. B. Schweißen, Verschrauben* Löten oder Kleben erfolgen.

Um die durch Schließen des offenen U'-Pröfils verbundene Erhöhung des Widerstandsmomentes gegen Verdrehung zu beeinflussen, wird dem Schließblech 2? gemäß Fig. 2 eine

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nach außen gewölbte (Bezugsziffer 27a), gemäß Pig. 3 eine ebene (Bezugsziffer 27b) und gemäß Fig. 4 eine mach innen gewölbte Form (Bezugsziffer 27c) gegeben. Selbstverständlich kann der Verdrehwiderstand der Querstrebe auch durch die Länge des eingebauten Schließbleches 27 verändert werden, ebenso wie durch die Wahl des Materials und der Stärke des Schließbleches.

In Fig* 5 ist eine Darstellung der Querstrebe 17 in Blickrichtung des Pfeiles B gezeigt. Diese Figur zeigt sin Schließblech 27, das an beiden Enden mit bogenförmigen, die gesamte Stirnseite erfassenden Aussparungen 28, 29 versehen ist. Dadurch wird ein allzu schroffer Übergang der Widerstandsmomente zwischen den Abschnitten der Querstrebe mit offenem und Abschnitten mit geschlossenem Profil vermieden, was sich vorteilhaft auf die Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen den beiden Teilen auswirkt.

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Claims

20. Mai 1983 Eb/Go - 8034 Anmelderin: Adam Opel Aktiengesellschaft, Rüsselsheim Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Ansprüche

1. Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit Längslenkern, an denen die Räder gelagert sind, und einer die längslenker verbindenden biegesteifen aber torsionsweichen Querstrebe, welche mit beiden Längslenkern winkelsteif verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Verdrehwiderstandes die in bekannter Weise durch ein offenes Profil gebildete Querstrebe (17) auji Teil geschlossen ist.

2. Hinterachse nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (17) an mehreren axialen Teilabschnitten geschlossen ausgeführt ist.

3. Hinterachse nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (17) im mittleren Bereich geschlossen ausgeführt ist.

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4. Hinterachse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (17) mittels Schließblechen (27) geschlossen ist,

5. Hinterachse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines zweischenkligen offenen Profils für die Querstrebe (17) die beiden Schenkel unter Bildung eines geschlossenen Profils durch Schließbleche (27) verbunden sind.

6. Hinterachse nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schließble-che (27) eine ebene *orm aufweisen (Pig. 3).

7. Hinterachse nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) eine nach außen gewölbte Form aufweisen (Pig. 2).

8. Hinterachse nach Anspruch 5»

dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) eine nach innen gewölbte Porm aufweisen (Pig. 4).

9. Hinterachse nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) zu den freien Schenkeln (25, 26) der Querstrebe (17) parallele Plansche aufweisen, an denen sie mit der Querstrebe verbunden sind.

10. Hinterachse nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) in von der Wandstärke des Profils unterschiedlicher Stärke ausgeführt sind.

11. Hinterachse nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für Schließbleche (27) ein anderes Material oder eine andere Materiäl(£üälität als für die Qüerstrebe (17) verwendet iat.

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12* Hinterachse nach Anspruch 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet,, daß die Schließbleche (27) an ihren axialen Stirnseiten je eine bogenförmige, die gesamte Stirnseite erfassende Aussparung (28 und 29) aufweisen.