DE2018358B2 - Fahrzeug mit kurzem Achsstand und geringem Platzbedarf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem solchen, durch die GB-PS 7 34 267 bekannten Fahrzeug sind bei der Vorderradaufhängung die Längs-Torsionsstäbe waagerecht eingebaut in Längsträgerteile von kreisrundem Hohlquerschnitt; wegen des waagerechten Einbaues der Torsionsstäbe führt der Fahrzeugvorderteil beim Bremsen eine abwärtsgerichtete und beim Anfahren eine aufwärtsgerichtete Nickbewegung aus, die auch mit »Tauchen« bezeichnet wird. Da eine Bodenplatte weder gezeichnet noch beschrieben ist, wird eine solche offenbar oben auf den Chassis-Längsträgern etc. angeordnet, wodurch sie einen entsprechend hoch liegenden Fahrzeugschwerpunkt mitbestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Fahrzeug dahingehend zu verbessern, daß unter Beibehaltung eines kurzen Achsabstandes und einer tiefen Schwerpunktlage die Straßenlage des Fahrzeugs verbessert und Nickbewegungen bei Brems- und Anfahrvorgängen weitgehend verhindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.

Die Erfindung bringt den wesentlichen technischen Fortschritt mit sich, daß die konstruktiven Merkmale zu einem gemeinsamen technischen Gesamteffekt zusammenwirken, der in der Verbesserung der Straßenlage und in der Unterdrückung von Nickbewegungen besteht; dabei ergibt die Neigung der mit den Torsionsstäben koaxialen Schwenkachsen der Querlenker in Fahrtrichtung nach unten eine Horizontalkomponente der beim Bremsen auftretenden Abwärtsbewegung des Fahrzeugvorderteiis gegenüber den Vorderrädern, die den waagerechten Massenträgheitskräften des Fahrzeugs beim Bremsen entgegengesetzt ist und somit dem Nicken entgegenwirkt Die Hochkant-Lage eines Rechteckhohlprofils für die Längsträger ermöglicht nicht nur die Befestigung der Torsionsstabenden am Chassis, sondern auch trotz deren geneigter Lage auch die Unterbringung von Lagerböcken für die Torsionsstäbe gleichfalls innerhalb des Längsträger-Hohlprofils ohne Höherlegung der Längsträger und des Schwerpunktes; schließlich bewirkt auch die tiefe Lage der Bodenplatte unterhalb der Längsträger eine tiefe Lage des Fahrzeugschwerpunkts und unterstützt damit das Vermindern der Nickbewegungen. Durch die vorzugsweise Aufhängung der Vorderräder nur an Querlenkern mit geneigter Schwenkachse ergibt sich eine besonders einfache, nicht sperrige Aufhängung und gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch ein offenes vorderes Ende der Längsträger die Montage und Wartung der Torsionsstab-Lagerblöcke besonders vereinfacht und die Befestigung sicher, ohne daß Bauteile die Bodenplatte unterragen. Damit wird eine tiefe Lage des Fahrzeugschwerpunktes ermöglicht, zudem auch eine geringe Bodenfreiheit.

Durch die DE-PS 8 59 112 ist ein Fahrzeug bekannt, bei dem die Längsträger einen rechteckigen Hohlquerschnitt haben, dessen lange Seite senkrecht zum Boden angeordnet ist, und bei dem eine Bodenplatte mit ihrem größten Teil unterhalb dieser Längsträger angeordnet ist; Torsionsstäbe sind dort nicht vorgesehen.

Durch die DE-AS 10 70 040 wird die Lehre gegeben, bei einer Vorderradaufhängung eines Fahrzeuges die auf eine lotrechte Fahrzeuglängsebene projizierten Richtungslinien eines Längslenkers und der fahrzeugseitigen Schwenkachse eines Querlenkers sich innerhalb des Achsabstandes des Fahrzeuges schneiden zu lassen, um Nickbewegungen zu begegnen; dabei kann die Schwenkachse eine geneigte oder auch eine waagerechte Lage einnehmen. Wesentlich ist bei der dortigen Lehre nur, daß das im Schnittpunkt der Richtungslinien liegende Momentanzentrum in der Nähe der Verbindungslinie von Bodenberührungspunkt und Fahrzeug-Schwenkpunkt angeordnet ist. Die Torsionsstäbe liegen dort quer zur Fahrtrichtung. Radaufhängung und Lehre sind demnach andere als bei der Erfindung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht, unter Weglassung von Teilen, das Chassis und einen Teil der Vorderradaufhängung bzw. Federung des Fahrzeuges,
F i g. 2 in einer perspektivischen Ansicht den Einbau eines vorderen Torsionsstabes im Inneren eines Längsträgers und

F i g. 3 und 4 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, besteht das Chassis 1 im wesentlichen aus zwei Längsträgern 2 und 3 und zwei Querträgern 4 und 5, die jeweils vorn und hinten am Fahrzeug angeordnet sind und die Längsträger miteinander verbinden. Die Vorderräder 6 und Begebe-

nenfalls auch die Hinterräder 7 des Fahrzeuges sind am Chassis unabhängig voneinander aufgehängt Die Verbindung zwischen jedem Vorderrad 6 und dem Chassis 1 besteht aus einem oberen Querlenker 8 und einem unteren Querlenker 9.

Die Verbindung zwischen einem Hinterrad 7 und dem Chassis 1 wird jeweils durch einen Längslenker 10 hergestellt, der sich in Längsrichtung vom Chassis aus nach hinten erstreckt

Die Aufhängung und Federung der Vorderräder des Fahrzeuges weist bei jedem Rad einen in Längsrichtung verlaufenden Torsionsstab 11 auf. Um das Phänomen des »Tauchens«, d. h. einer Nickbewegung des Fahrzeuges auf ein Mindestmaß zurückzuführen, das beim Bremsen auftritt und insbesondere bei einem Fahrzeug mit kurzem Achsstand wahrgenommen wird, sind die Gelenkachsen A der Querlenker 8 und 9 und die des Torsionsstabes 11, wie es in F i g. 1 dargestellt ist, gegen den Boden bzw. die Bodenfläche genest angeordnet, wobei der hintere Abschnitt des Stabes höher liegt als der vordere Abschnitt Die Querlenker sind an Schwenkachsen 12 angelenkt, die mit dem Chassis 1 fest verbunden sind und parallel zu den Torsionsstäben liegen; die unteren Querlenker 9 können direkt mit dem einen Ende des entsprechenden Torsionsstabes 11 fest verbunden sein.

Die Aufhängung der Hinterräder 7 kann für jedes Rad einen nicht dargestellten, querverlaufenden Torsionsstab aufweisen, der mit einem seiner Enden in dem Querträger 5 angeordnet und verankert ist.

Eine geneigte Anordnung der längsverlaufenden Torsionsstäbe 11, welche die Stabilität bzw. den Widerstand gegenüber dem »Nicken« des Fahrzeuges verbessert, hat bei den bekannten Ausführungsformen einen erhöhten Karosserie- und Chassis-Schwerpunkt um einen Betrag zur Folge, der im wesentlichen gleich der Höhendifferenz der Enden der Torsionsstäbe 11 ist; das ist für die Straßenlage und die Nickbewegungen des Fahrzeuges nachteilig.

Eine solche Erhöhung des Fahrzeugschwerpunktes wird bei der Erfindung dadurch vermieden, daß die Torsionsstäbe 11 mit ihrem hinteren, höher liegenden Abschnitt in den Längsträgern 2 und 3 des Chassis 1 drehfest verankert sind. Diese Längsträger 2 und 3 haben einen Hohlquerschnitt von rechteckiger Form, wobei die lange Seite des Rechteckes senkrecht zur Bodenfläche angeordnet ist, auf der das Fahrzeug steht, und sie sind im wesentlichen parallel zur L ängsachse des Fahrzeuges und symmetrisch zu dieser angeordnet. Diese Längsträger 2 und 3 teilen die Bodenplatte 16 des Fahrzeuges in drei im wesentlichen gleiche Abschnitte 13,14 und 15 der Breite nach auf. Diese Bodenplatte 16 des Fahrzeuges ist unterhalb der Längsträger 2 und 3 angeordnet, so daß ohne Höherlegung des Faiirzeugschwerpunktes eine schräge Anordnung der Torsionsstäbe 11 innerhalb des Längsträger-1 lohlprofils möglich ist.

Die Längsträger 2 und 3 ragen nach vorn über die seitlichen Abschnitte 13 und 15 dieser Bodenplatte so weit hinaus, daß die Vorderräder 6 zwischen den Querlenkern 8 und 9 und den Abschnitten 13 und 15 beim Einschlagen der Vorderräder genügend Platz haben.

Die hinteren Enden der Torsionsstäbe 11 sind in Blöcken 17 drehfest verankert, die an oberen Abschnitten der Längssträger 2 und 3 befestigt sind. Unmittelbar vor dem Ende dieser Längsträger durchqueren die Torsionsstäbe 11 Lagerblöcke 18, in denen sie drehbar liegen und die an unteren Abschnitten der Längsträger 2 und 3 befestigt sind. Diese Lagerbiöcke 18 dienen zur Abstützung der unteren Querlenker 9, auf die die Enden der Torsionsstäbe 11 einwirken.

Vorteilhafterweise ist der vordere Querträger 4 herausnehmbar angeordnet und durch ein zylindrisches Rohr mit zwei senkrecht vorstehenden Ansätzen 19 gebildet, an denen die Schwenkachsen 12 befestigt sind und die außerdem zur Befestigung des Großteiles der mechanischen Organe des vorzugsweise vorn angeordneten Motors dienen.

Der mittlere Abschnitt 14 der Bodenplatte ist bis zu diesem Querträger 4 verlängert, also bis sehr weit nach vorn am Fahrzeug.

Man erhält auf diese Weise ein Fahrzeug mit kurzem Achsstand, dessen Chassis und Karosserie trotz der Schräglage der Torsionsstäbe 11 keinen größeren Bodenabstand aufweisen als bei waagerecht liegenden Torsionsstäben und also auch keinen höher liegenden Fahrzeugschwerpunkt als bei waagerecht liegenden Torsionsstäben, wobei dieses Fahrzeug ungeachtet seines kurzen Achsabstandes wegen der Neigung der Schwenkachsen 12 und der Torsionsstäbe U den Nickbewegungen einen großen Widerstand entgegensetzt

In F i g. 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines Längssträgers 2a dargestellt durch die das Einsetzen und die Wartung sowie die Befestigung des Torsionsstabes 11 in diesen Längssträger erleichtert wird. Dieser weist vorn an seinem unteren Abschnitt 51 eine rechteckige öffnung auf, die sich in Querrichtung zwischen den beiden senkrechten Flächen des Längsträgers und in Längsrichtung über eine Länge / erstreckt, so daß der Längsträger 2a nach vorn offen ist. Durch diesen offenen Abschnitt 51 kann der Torsionsstab 11a, der vorher in den vorderen Lagerblock 18a eingesetzt wurde, leicht in den Längsträger 2a eingeführt wurden. Der Lagerblock 18a hat einen Vollquerschnitt, dessen Abmessungen so ausgelegt sind, daß der Hohlquerschnitt des Längsträgers 2a durch den Vollquerschnitt dieses Blockes ausgefüllt wird. Als Befestigungsmittel (nicht dargestellt) werden beispielsweise Schraubenbolzen vorgesehen, die durch Bohrungen 53 und 52 im Längsträger 2a bzw. im Lagerblock 18a geführt sind. Die Einspannung des Lagerblocks 18a wird durch den offenen Abschnitt 51 ermöglicht, weil dadurch die vorderen Enden der senkrechten Seitenflächen des Längsträgers 2a deformiert und gegeneinander gedruckt werden können.

Im folgenden wird anhand der F i g. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform erläutert. Die dort dargestellten Bauteile, die identisch mit bereits anhand der F i g. 1 und 2 beschriebenen Bauteilen sind oder eine entsprechende Rolle wie diese Elemente spielen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 und 2 und mit dem Zusatz a versehen.

Das Chassis la ist auf seinem Vorderteil, auf der linken Seite in den F i g. 3 und 4, mit zwei Längsträgern 2a und 3a versehen, die einen Hohlquerschnitt haben und im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeuges liegen. Diese Längsträger teilen die Breite des Fahrzeuges in drei im wesentlichen gleiche Abschnitte 13a, 14a und 15a auf. Der Querschnitt der Längsträger 2a und 3a hat vorzugsweise die Form eines Rechteckes, dessen lange Seiten zur Bodenfläche, auf der das Fahrzeug oteht, senkrecht liegen. Die Vorderräder 6a und die Hinterräder 7a des Fahrzeuges sind in F i g. 3 lediglich angedeutet. Die Bodenplatte 16a liegt

mit ihrem größten Teil unter den Längsstreifen 2a und 3a.

Die vordere Radaufhängung des Fahrzeuges weist in Längsrichtung sich erstreckende Torsionsstäbe lla auf, die zum Boden geneigt und wenigstens mit ihrem hinteren, höher gelegenen Abschnitt in diesen Längsträgern 2a und 3a angeordnet sind.

Die hinteren Enden der Torsionsstäbe lla sind in Blöcken 17a drehfest (F i g. 3) verankert, die starr in dem hinteren oberen Abschnitt der Längsträger 2a bzw. 3a befestigt sind, während jeweils das vordere Ende eines Torsionsstabes lla in einer Muffe 9bgehalten wird, die an einem Querlenker 9a (Fig.2) befestigt ist. Diese Torsionsstäbe tia liegen frei drehbar in Lagerblöcken 18a, die starr am vorderen Abschnitt der Längsträger 2a bzw. 3a befestigt sind, wobei jeder dieser Lagerblöcke 18a nach vorn vorstehend einen Lagerzapfen iSb (F i g. 2 und 3) für die Muffe 9b trägt.

Das Chassis la des Fahrzeuges weist einen rechteckigen Rahmen 40 auf, dessen Breite im wesentlichen gleich der des Fahrzeuges ist, wobei diese Längsträger 2a und 3a, deren Länge nur einen Bruchteil der Länge des Chassis beträgt, auf der querliegenden Vorderseite dieses Rahmens befestigt sind und sich nach vorne erstrecken.

Der Rahmen 40 umfaßt zwei Längsträger 41 mit Hohlquerschnitt von vorzugsweise rechteckiger Form, wobei die langen Seiten des Querschnittes senkrecht liegen. Ferner weist der Rahmen 40 drei parallele, in Querrichtung verlaufende Versteifungsstreben 42, 43 und 44 auf. Die Versteifungsstreben 42 und 44 sind jeweils längs der Querseiten vorn und hinten am Rahmen 40 angeordnet. Die Längsträger 2a und 3a sind an der Versteifungsstrebe 42 befestigt. Die mittlere Versteifungsstrebe 43 ist in Längsrichtung betrachtet zwischen den Versteifungsstreben 42 und 44 angeordnet. Die hintere Kante der Versteifungsstrebe 43 hat im wesentlichen den gleichen Abstand von den Versteifungsstreben 42 und 44. Die Querschnitte dieser Versteifungsstreben sind hohl und haben die Form eines rechtwinkligen Trapezes, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist.

Die senkrechten Flächen der Versteifungsstreben 42 und 43 liegen vorne, während die senkrechte Fläche der Versteifungsstrebe 44 hinten liegt.

Der Zusammenbau der Längsträger 41 und der Versteifungsstreben 42,43 und 44 des Rahmens ebenso wie die Befestigung der Längsträger 2a und 3a an der Versteifungsstrebe 42 kann durch Schweißen erfolgen.

Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß zwei Längsstreben 45 mit vorteilhafterweise U-förmigem Querschnitt in Längsrichtung die Versteifungsstreben 42 und 43 miteinander verbinden, wobei diese Längsstreben 45 in der Verlängerung der Längsträger 2a und 3a angeordnet sind.

Jeder der Längssträger 2a und 3a erstreckt sich durch einen nach oben abgekröpften Abschnitt 46 bzw. 47 nach vorn, wobei diese Abschnitte zweckmäßigerweise als Auflager für die Bauteile eines nicht dargestellten, vorn angeordneten Motors dienen. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß ein Längsträger, der nach oben abgesetzte Abschnitt und die Verbindung zwischen diesem und dem Längsträger sozusagen die Form eines Schwanenhalses ergeben, welche den Ein- und Ausbau der Bauteile der Radaufhängung erleichtert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche:

1. Fahrzeug mit kurzem Achsabstand und geringem Platzbedarf, bei dem wenigstens die Vorderräder einzeln aufgehängt und über in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Torsionsstäbe abgefedert sind und das ein Chassis aufweist, das wenigstens an seinem Vorderteil mit zwei Längsträgern mit Hohlquerschnitt versehen ist, die im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs liegen und dessen Breite in drei im wesentlichen gleiche Abschnitte aufteilen, wobei die im wesentlichen in den Längsträgern verlaufenden Torsionsstäbe jeweils an ihrem hinteren Ende im Längsträger drehfest verankert und an ihrem vorderen Ende mit einem koaxial zum Torsionsstab am Längsträger schwenkbar gelagerten, ein Vorderrad fahrenden Querlenker drehfest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsstäbe (11 oder Ha) im Fahrzeug von hinten oben nach vorn unten gegen den Boden geneigt sind, wobei in an sich bekannter Weise die Längsträger (2 und 3 oder 2a und Za) einen rechteckigen Hohlquerschnitt haben, dessen lange Seite senkrecht zum Boden angeordnet ist, und eine Bodenplatte (16 oder \6a) mit ihrem größten Teil unterhalb dieser Längsträger (2 und 3 oder 2a und 3a)angeordnet ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (2 und 3 oder 2a und 3a) vorn einen nach unten und/oder nach vorn offenen Abschnitt (51) aufweisen, in den jeweils ein am Längsträger (2 bzw. 3 oder 2a bzw. 3a) befestigter Lagerblock (18 oder 18a^ eingepaßt ist, der vom Torsionsstab (11 oder Ha) durchsetzt ist und einen zu diesem koaxialen Lagerzapfen (18£>Jals Schwenklager für den zugehörigen Querlenker (9 oder 9a) trägt.