DE3016248A1

DE3016248A1 - Hinterachse fuer fahrzeuge, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3016248A1
Application number: DE19803016248
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing.(grad.) 6228 Eltville Kaltwasser
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Deutschland Holdings GmbH
Priority date: 1980-04-26
Filing date: 1980-04-26
Publication date: 1981-11-05
Also published as: FR2481198A1; CA1158266A; GB2075929B; DE3016248C2; US4434998A; GB2075929A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, deren Räder an starren, durch eine biegesteife Querstrebe miteinander verbundenen Längslenkern gelagert sind, wobei die Längslenker in mit gummielastischeη Körpern ausgestatteten Lagern am Fahrzeugaufbau angelenkt sind und die biegesteife Querstrebe zwischen den Lagerstellen der Längslenker und den Radachsen angeordnet und mit den Längslenkern winkelfest verbunden ist.

Eine derartige Hinterachse ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 21 03 399 bereits bekannt. Durch die biegesteife Ausbildung der Querstrebe und ihren winkelfesten Anschluß an die Längslenker wird die bei einer Radführung ausschließlich durch Längslenker im Falle der Rollneigung auftretende Radsturzänderung verringert.

Falls die Querstrebe mit den Längslenkern starr verbunden ist, muß sie eine ausreichende Drehelastizität besitzen, damit eine gegenseitige Verschränkung der Längslenker, wie sie bei wechselseitigem, einseitigem oder ungleichmäßigem Ein- und Ausfedern der Räder auftritt, überhaupt möglich ist. Je nachdem wie stark das Drehmoment ist, das die Querstrebe einer Verdrehung entgegensetzt, wird ihre Stabilisatorwirkung sein.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 23 61 009 ist es bekannt, unter völligem Verzicht auf die oben erwähnte Stabilisatorwirkung, die Querstrebe in einem der beiden Längslenker oder

13CnO?570122

sogar in beiden Längslenkern drehbar zu lagern. Der mit der biegesteifen Ausbildung der Querstrebe und ihren winkelfesten Anschluß in den Längslenkern bei Rollneigung des Fahrzeuges angestrebte Äufrichteffekt für die Räder bleibt dabei in vollem Umfange erhalten·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannt vorteilhaften Eigenschaften der eingangs beschriebenen Hinterachse in dem Sinne zu verbessern, daß bei ungleichmäßigem Ein - und Ausfedern der Räder, wie z.B. bei Rollneigung des Wagenaufbaues, nicht srar der Äufrichteffekt der Querstrebe verstärkt und damit die Radsturzwerte günstig beeinflußt werden, sondern auch die Yorspmrwerte der Räder in vorteilhafter Weise verändert werden.

Diese Wirkung ist mit den bekannten Hinterachsen mit an Längslerakern geführten Rädern und sich in Querrichtung geradlinig den Längslenkern erstreckenden Querstreben nicht zu

Erfindangsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Querstrebe aus der durch die Lage der Anschlußstellen der Querstrebe an den Längslenkern bestimmten Querebene einseitig abgekröpft ist, wobei die Endabschnitte der Querstrebe geradlinig verlaufen und unter einem von 90° abweichenden Winkel mit den Längslenkern verbunden sind.

130045/0122

Unter Beibehaltung des oben erwähnten Aufrichteffektes der biegesteifen Querstrebe auf die Räder, werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Querstrebe die Räder so geführt, daß sie bei ungleichmäßigem Ein- und Aasfedern vorwiegend um die Längsachsen der geradlinig ausgebildeten und schräg zur Querrichtung angeordneten Endabschnitte der Querstrebe geschwenkt werden. Je nach Lage der Endabschnitte der Querstrebe kann zusätzlich zu dem erwähnten Aufrichteffekt eine Vorspuränderung nach der einen oder anderen Richtung erzielt werden.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäß ausgebildeten Querstrebe beziehen sich auf die Ausbildung des die schräg an die Längslenker angeschlossenen geradlinigen Endabschnitte verbindenden Mittelstückes, das entweder als gerades Teil oder bogenförmig mit bestimmten Krümmungshalbmessern ausgebildet sein kann.

Nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung ist die Querstrebe in Richtung auf die Verbindungslinie der Radachszapfen abgekröpft, so daß die geradlinig ausgeführten Endabschnitte der Querstrebe von den Längslenkern ausgehend schräg nach hinten gerichtet sind. Diese Anordnung der Endabschnitte bewirkt, daß die Räder in ähnlicher Weise wie bei einer Schräglenkerachse geführt werden, so daß die vorteilhaften Eigenschaften dieser Achse beim einseitigen Einfedern, wie verstärkte Radsturzveränderung in Richtung auf negativen Sturz und Verringerung der Vorspur nutzbar gemacht werden können.

130045/012

Nach eimern weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung ist die Querstrebe als verdrehsteifes Rohr ausgebildet, das im Hinblick auf die unabdingbare Yerdrehbarkeit d@r Querstrebe zu den Längslenkern mit seinen geradlinig ausgebildeten Endabsehnitten in den Längslenkern drehbar gelagert ist. Durch diese Konstrektia: geht zwar die Wirkung der Querstrebe als Stabilisator weitgehend verloren, es ergibt sich aber die Möglichkeit, die Querstrebe bei geringem Materialeimsatz auf optimale Biegesteifigkeit auszulegen ohne zugleich durch die Forderung nach ausreichender Drehelastizität in der Gestaltungsmöglichkeit begrenzt zu

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Querstrebe ergibt sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß ihre Endabschnitte in mit den Längslenkern verbundenen Lager= hülsen unter Einfügung von eingepreßten Gummibüchsen drehbar gelagert sind«. Mit dieser Anordnung kann der Querstrebe unab=· hängig von dem Grad der Biegesteifigkeit jede beliebige Dreh= elastizität und damit Stabilisatorwirkung gegeben v/erden«, So ergeben bei sonst gleichen Bedingungen z.B. dickwandig® Gummi büchsen in den Lagerstellen eine geringere Stabilisator·= wirkiang der Querstrebe als solche geringerer Wandstärke? während mit zunehmender Härte der Gummibüchsen die Stabilisator-* wirkung erhöht wird»

Ein Ausführungsheispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

130 045/0122 - 8 -

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung einer Hinterachse und des Fahrzeugaufbaus in Normallage (ausgezogene Linien) und in nach links geneigter Lage (strichpunktiert),

Fig. 2 eine Draufsicht auf die linke Hälfte der Hinterachse nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die linke Hälfte einer

Hinterachse mit einer anderen Form der Querstrebe und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Lagerstelle der Querstrebe im Längsträger entsprechend der Linie IV - IV in Fig. 2.

Die Hinterachse 11 besteht aus zwei Längslenkern 12 und 13 und einer biegesteifen Querstrebe 14, durch die die Längslenker in einem mittleren Bereich winkelfest am Anschluß an der Querstrebe miteinander verbunden sind. An den hinteren Enden der Längslenker 12 und 13 sind die Räder 15 und 16 auf Radzapfen 17 und 18 gelagert und an ihren vorderen Enden sind die Längslenker in Gummi-Lagern 19 und 20 am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert. Als Radfedern sind zweckmäßigerweise Schraubenfedern verwendet, die im Bereich der Räder 15 und zwischen den Längslenkern 12 und 13 und dem Wagenaufbau 21

13OQ45/0122

angeordnet sind (nicht dargestellt). Durch die Verwendung einer biegesteifen Querstrebe 14 zwischen den Längslenkern 12 und darf jedoch auf keinen Fall dem einzelnen Rad die Möglichkeit des unabhängigen Ein- und Ausfederns genommen werden. Um dies zu gewährleisten, muß die biegesteife Querstrebe 14 entweder selbst eine ausreichende Drehelastizität besitzen oder, falls sie nicht nur biegesteif sondern auch verdrehsteif ausgebildet ist, muß die notwendige Verdrehbarkeit zwischen der Querstrebe 14 und den Längslenkern 12 und 13 in den Verbindungsstellen 22 und 23 dieser Teile vorgesehen werden. Die winkelfeste Verbindung zwischen der Querstrebe 14 und den Längslenkern 12 und 13 ist jedoch erhalten geblieben.

Durch die biegesteife Ausbildung der Querstrebe 14 und ihren winkelfesten Anschluß an den Längslenkern 12 und 13 wird nicht nur erreicht, daß die Längslenker 12 und 13 am seitlichen Kippen gehindert sind sondern auch, daß insbesondere bei Kurvenfahrt und dabei auftretender Rollneigung die Änderung des Radsturzwinkels geringer ist als der Überneigungswinkel des Aufbaues, was zu einer Verbesserung der Seitenführung des Fahrzeuges führt.

Ist bei der gegenseitigen Verdrehung zwischen der Querstrebe und den Längslenkern 12 und 13, wie sie beim ungleichmäßigem Ein- und Ausfedern der Räder 15 und 16 auftritt, ein elastischer Widerstand zu überwinden, wird auf die Räder eine stabilisierende Wirkung ausgeübt.

130045/0 1 22 - ίο -

Vie in Fig. 1 veranschaulicht, ist die Querstrebe 14 in Richtung auf die Radachsen abgekröpft, wobei sie mit geradlinig verlaufenden Endabschnitten 24 und 25 schräg an die Längslenker 12 und 13 angeschlossen ist. Die beiden Endabschnitte 24 und sind durch einen sich in Querrichtung erstreckenden geraden Mittelteil 26 verbunden. Die Verbindung der Querstrebe 14 mit den Längslenkern 12 und 13 kann starr ausgebildet sein, was eine elastische Verdrehbarkeit der Querstrebe 14 aus den oben geschilderten Gründen veraussetzt oder aber die Verbindung zwischen Querstrebe 14 und den Längslenkern 12 und 13 ist - wie dargestellt - als Drehgelenk ausgeführt, wobei in diesem Fall die Querstrebe auch drehsteif ausgebildet sein kann.

Die Hinterachse 11 ist bei gleichmäßiger Einfederung der Räder 15 und 16 in ausgezogenen Linien dargestellt. Die Lage des Fahrzeugaufbaues 21 entspricht der Lage der iVerbindungslinie A der beiden Lager 19 und 20 der Längslenker 12 und 13.

In strichpunktiertem Linienzug ist der Fahrzeugaufbau bei Überneigung nach links,wie sie z.B. beim Durchfahren einer Rechtskurve auftritt, dargestellt. Entsprechend der Überneigung ist die Verbindungslinie Δ in die neue Verbindungslinie A¹ übergegangen.

Durch den schrägen Anschluß der geraden Endabschnitte 24 und an die Längslenker 12 und 13 wird bei einseitigem Einfedern eines Rades das jeweils an einem Längslenker angelenkte Rad so

130045/0122 - li -

geführt, als beweg© es sich mit dem augehörigen Längslenkerabschnitt um die Längsachse des angrenzenden Endabschnittes 24 bzw« 25 der Querstrebe 14» Die sich damit ergebende Scteeak·= bewegung des Rades um die Längsachse des angrenzenden' geradem Endabschaittes 24 bzw» 25 der Querstrebe 14 setzt jedoch "voraus, daß eine entsprechende Elastizität der Querstrebe 14 oder aber, falls die Querstrebe 14 verdrehsteif ausgeführt, die notwendige Verdrehmöglichkeit in den Verbindungsstellen 22 und 23 zwischen Querstrebe 14 und Längslenkern 12 und 13 vorgesehen ist» Bei einer gegen die Radachsen 17 und 18 gerichteten Äbkröpfung der Querstrebe 14 und damit unter einem spitzen Winkel gegen die Längslenker 12 und 13 gerichteten Endabschnittea 24 und 25 wird nicht nur die ©b@n erwähnte Aufriehtwirkung auf die Räder 15 umd 16 verstärkt, sonders auch die Vorspur in vorteilhaftes³ Weise ähnlich wi© bei der Schräglenkerachse beeinflußt, wodurch die Seitanführung bei Kurvenfahrt wesentlich verbessert wirdL Abw®ich©ad zu der Ausführung der Querstrebe 14 in Figo 2 zeigt di© Ausführung der Querstrebe 14° nach Fig_o 3 ein b©gemförmiges Mittelteil 26", bei dem di© geradea S&dafosehmitte 24° 2S° langer ausgeführt sind als bei der Ausführung nach

Wie Figo 4 zeigt, ist die erforderliche Verdrehbarkeit zwischen der Querstrebe 14 bs^_e 14' und den Längslenkern 12 und 13 dadurch bewirkt, daß die als Rohr ausgebildete Querstrebe 14 jei-ieils in an die Längslenker 12 und 13 angeschweißten Hülsen 27 und 28 gelagert ist« Zwischen den Enden 24 und 25 der

130045/0122

- 12 -

Querstrebe 14 und den Lagerhülsen 27 und 28 ist jeweils eine Gummibuchse 29 eingepreßt, die so zu bemessen ist, daß der maximale Verdrehwinkel zwischen den beiden Bauteilen allein durch molekulare Verschiebung im Gummi aufgenommen wird. Der von den Gummibüchsen 29 einer Verdrehung entgegengesetzte Widerstand ist ein Maß für die mit der Querstrebe 14 erzielte stabilisierende Wirkung. Die gummielastische Lagerung gestattet es dem Konstrukteur durch entsprechende Gestaltung, der Querstrebe 14 die erforderliche Biegesteifigkeit zu verleihen ohne gleichzeitig durch die Forderung nach ausreichender Drehelastizität in der Gestaltungsmöglichkeit eingeschränkt zu sein.

130045/0122

Leerseite

Claims

OPEL· 24. April 1980 Eb/sch - 6188 Anmelderin: Adam Opel Aktiengesellschaft, Riisselsheim Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge

1. ) Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, deren Räder an starren, durch eine biegesteife Querstrebe miteinander verbundenen Längslenkern gelagert sind, deren mit gummielastischen Körpern ausgestattete Lagerstellen sich an ihren radachefernen Enden befinden, wobei die biegesteife Querstrebe zwischen den Lagerstellen der Längslenker und den Radachsen angeordnet und mit den Längslenkern winkelfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (14) aus der durch die Lage der Anschlußstellen (22 und 23) der Querstrebe (14) an den Längslenkern (12 und 13) bestimmten Querebene einseitig abgekröpft ist, wobei die Endabschnitte (24 und 25 bzw. 24' und 25') der Querstrebe (14) geradlinig verlaufen und unter einem von 90° abweichenden Winkel mit den Längslenkern (12 und 13) verbunden sind.

130045/0122

2. Hinterachse für Fahrzeuge nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinig verlaufenden Endabschnitte (24 und 25) der Querstrebe (14) durch einen sich in Querrichtung erstreckenden geraden Mittelteil (26) verbunden sind (Fig. 1 und 2).

3. Hinterachse für Fahrzeuge nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinig verlaufenden Endabschnitte (24' und 25¹) der Querstrebe (14¹) durch ein bogenförmiges Mittelteil (26') verbunden sind (Fig. 3)

4. Hinterachse für Fahrzeuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (26') mit einem zur Fahrzeugmitte zunehmenden Krümmungshalbmesser ausgeführt ist.

5. Hinterachse für Fahrzeuge nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (14 und 14') in Richtung auf die Verbindungslinie der Achszapfen (17 und 18) abgekröpft ist.

6. Hinterachse nach Anspruch 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (14 und 14') als verdrehsteifes Rohr ausgebildet ist und mit ihren geradlinig verlaufenden Endabschnitten (24 und 25, 24* und 25') in den Längslenkern (12 und 13) drehbar gelagert ist.

130045/0122

Hinterachse nach Anspruch 6„

dadurch gekennzeichnet, daß die Emdabschnitte (24 und 25_s 24' und 25°) der Querstrebe (14 und 14') in mit den Längslenker (12 und 13) verbundenen Lagerhülsen (27, 28) uater Einfügung von eingepreßten Gummibüchsen (29) dr.ehbar gelagert sind (Fig. 4).

130045/0 122