DE3200776A1

DE3200776A1 - Hintere radaufhaengung mit halbstarrer achse fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3200776A1
Application number: DE19823200776
Authority: DE
Inventors: Pier Giorgio Moncalieri Torino Tronville
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1980-07-22
Filing date: 1982-01-13
Publication date: 1983-07-28
Also published as: FR2487262B1; FR2487262A1; DE3200776C2; US4432564A

Description

IHiH. Ing. H. Weickmanif,- Dipi "Phys.-Dr. ΚΓ Ffncke 13, Jan. 1982

Dipl. Ing. F. A. Weidunann, Dipl. Chen. B. Huber

Dr.-lng. H. Uska
WMshafr 22, 8000 Münden U

PIAI AUTO S.p.A. Wa

Corso Giovanni Agnelli 200
Turin/Italien

Hintere Radaufhängung mit halbstarrer Achse für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine hintere Radaufhängung mit halbstarrer Achse für Kraftfahrzeuge

- mit zwei Längslenkern von hoher Biege- und Torsionssteifigkeit, die jeweils an ihrem hinteren Ende ein transversales Lager für ein Rad tragen,

- sowie mit einem biegesteifen, für Torsionsbewegungen jedoch nachgiebigen Querstab, mit dessen entgegengesetzten Enden die beiden Längslenker verbunden sind.

Hintere Radaufhängungen dieser Art, die den Vorteil besonderer Leichtigkeit und vergleichsweise einfacher Konstruktion besitzen, sind beispielsweise in den DE-OS'n 24 25 740, 24 30 048, 25 57 230 und 27 35 939 beschrieben.

Bei derartigen Hinterachsen bildet die Verbindung des Querstabes mit den beiden Längslenkern ein Problem. Diese Verbindung muß vorzugsweise ohne Durchbrüche realisiert werden, da solche die Konstruktion in gefährlicher Weise schwächen könnten. Andererseits muß die Verbindung rasch, einfach und kostengünstig auszuführen sein und die notwendige Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen Materialermüdungen der Achse gewährleisten.

Bei den erwähnten bekannten Lösungen wurde versucht dieses Problem durch Verwendung von Winkel- oder Diagonalverstärkungsplatten zu löjen, die in den Verbindungszonen des Quer-

Stabes mit den beiden Längslenkern angeordnet sind. Eine derartige Lösung hat sich insbesondere wegen der Schwierigkeit, die einzelnen Bauteile der Hinterachse beim Zusammenbau mit der notwendigen Genauigkeit zu positionieren, als unbefriedigend erwiesen.

Ein anderer mit den bekannten Lösungen verbundener Nachteil besteht in der Anordnung der Aufhängungsorgane der Hinterachse, d.h. der Federn und Stoßdämpfer. Zur Vermeidung übermäßiger Beanspruchungen in den Verbindungszonen zwischen dem Querstab und den beiden Längslenkern sind diese Aufhängungsorgane normalerweise im Befestigungsbereich der Radlager koaxial an den beiden Längslenkern angeordnet, so daß sie sich notwendigerweise in den an der Fahrzeugkarosserie gebildeteten Radkästen für die Hinterräder befinden, wenn die Hinterachse montiert ist. Da die Federn der Aufhängung normalerweise beträchtliche Durchmesser besitzen und daher einen vergleichsweise großen Raum beanspruchen, verringert sich der für den hinteren Kofferraum des Fahrzeuges verfügbare Raum entsprechend.

Zweck der Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile zu beseitigen und eine hintere Radaufhängung bzw. eine Hinterachse für Kraftfahrzeuge der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher die Verbindungen zwischen dem Querstab und den beiden Längslenkern bequemer und leichter auszuführen sind und gleichzeitig eine derartige Festigkeit besitzen, daß sie gleichzeitig die Abstützung der Federn für die Hinterradaufhängung ermöglichen, so daß diese Federn in einer Position angeordnet werden können, die eine günstigere Gestaltung des hinteren Kofferraumes des Fahrzeuges ermöglichen, an welchem die Achse montiert werden soll.

Erfindungsgemäß wird dieser Zweck mit einer hinteren Radaufhängung der eingangs beschriebenen Art erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist,
- daß der Querstab von einem im wesentlichen kanalförmigen

Profilteil gebildet ist, dessen Bodenwandung nach oben gerichtet ist und im Bereich der entgegengesetzten Enden des Querstabes zwei geneigt verlaufende Endabschnitte mit in Richtung der Längslenker abfallender Schrägung aufweist,

- daß auf den genannten Enden des Querstabes zwei im wesentlichen dachziegelförmige Verstärkungselemente starr befestigt sind, die mit dem jeweiligen geneigten Endabschnitt der Bodenwandung des Querstabes eine kastenartige Struktur bilden, deren äußeres Ende ein im wesentlichen bügeiförmiges Befestigungsteil darstellt, mit welchem der betreffende Längslenker im Eingriff steht und durch Schweißen fest verbunden ist,

- und daß an den genannten beiden dachziegelförmigen Verstärkungselementen Stützflächen für zwei Aufhängungsschraubenfedern für die Hinterachse vorgesehen sind.

Die zur Verbindung des Querstabes mit den Längslenkern dienenden Teile sind somit besonders robust und infolgedessen sehr gut geeignet, die von den Belastungen der Aufhängungsfedern stammenden Beanspruchungen aufzunehmen. Außerdem sind die Verbindungsteile vergleichsweise leicht und bieten darüber hinaus den Vorteil, daß der Zusammenbau der Hinterachse einfacher und leichter wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besitzen die beiden kastenartigen Strukturen eine sich in Richtung der Längslenker verbreiternde Grundrißform, so daß jedes der beiden bügelförmigen Befestigungsteile einen großen Abschnitt des betreffenden Längslenkers umgreift.

Hierdurch wird die Festigkeit der Hinterachse weiter verbessert, wobei gleichzeitig die Beanspruchungen, denen der Querstab auch bei kritischen Betriebsbedingungen unterworfen ist, minimiert werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende eines jeden Längslenkers nach

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oben gebogen ist und an der Oberseite eine Ausnehmung besitzt, mit welcher ein Achsbolzen im Eingriff steht und durch Schweißen fest verbunden ist, der zur Drehlagerung des entsprechendes Rades frei nach außen ragt.

Aufgrund dieses Merkmals können die Achsbolzen für die Räder beim Zusammenbau der Hinterachse exakt entsprechend den gewünschten Sturz- und Spurwerten positioniert werden, ohne daß weitere Arbeiten zur Endeinstellung erforderlich sind.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen,auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt die Draufsicht einer Hinterachse für Kraftfahrzeuge gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen.Teil von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des in Fig. 2 dargestellten Teiles.,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV von Fig. 2,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie V-V von Fig. 2,

Fig. 6 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie VI-VI von Fig. 2.

Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen·: Mit 10 ist die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges in ihrer Gesamtheit bezeichnet. Sie beinhaltet einen Querstab 12 und zwei longitudinal Schwingarme oder Längslenker 14, die an den Enden des Querstabes 12 starr befestigt sind. Die beiden Längslenker 14 sind an ihren vorderen Enden mit Buchsen 16 versehen mittels derer sie um eine gemeinsame transversale Achse A schwenkbar

an den Fahrzeugkörper angelenkt sind. An ihren hinteren Enden tragen die Längslenker 14 jeweils einen transversalen Bolzen oder Achszapfen 18, der frei nach außen ragt und zur Drehlagerung des betreffenden Hinterrades des Kraffahrzeuges dient.

Wie im einzelnen aus Fig. 3 bis 5 erkennbar ist, besteht der Querstab 12 aus einem Blechpreßteil mit einem im wesentlichen kanalförmigen Profil, dessen offene Seite nach unten gewandt ist. Die mit 20 bezeichneten Seitenwandungen des Querstabes 12 divergieren leicht nach unten und besitzen longitudinal Ränder 20a, die nach außen abgewinkelt sind. Durch diese Formgebung besitzt der Querstab 12 eine hohe Biegesteifheit, während er Torsionsbeanspruchungen nachgeben kann.

Die mit 22 bezeichnete Bodenwandung des kanalförmigen Querstabes 12 erstreckt sich im zentralen Bereich des Querstabes 12 selbst in horizontaler Richtung, während sie im Bereich der beiden Enden des Querstabes 12 einen geneigten Endabschnitt 22a mit in Richtung des entsprechenden Längslenkers 14 abfall-ender Schrägung besitzt. Jeder dieser Endabschnitte 22a hat eine sich in Richtung auf den Längslenker 14 verbreiternde Grundrißform und ist an ihrem äußeren Rand mit einem nach oben gebogenen Bereich 22b versehen, der eine Aufnahme bildet, auf welche sich der Längslenker 14 abstützt.

Jedem der beiden Endabschnitte 22a ist ein als Preßblechteil ausgebildetes im wesentlichen dachziegelförmiges Verstärkungsteil 24 mit einer oberen Wandung 26 und zwei Seitenflügeln 28 zugeordnet. Wie aus Fig. 2 klar hervorgeht, ist die obere Wandung 26 mit einer Schweißnaht 30 an der Bodenwandung 22 des Querstabes 12 fixiert und erstreckt sich horizontal oberhalb des entsprechenden geneigten Endabschnittes 22a der Bodenwandung 22. Die Wandung 26 besitzt ein sich verbreiterndes Grundrißprofil, das demjenigen des Endabschnittes 22 entspricht. Die Seitenflügel 28 sind gegen die Endabschnitte der Seitenwandungen 20 des Querstabes 12 abgewinkelt und an die-

sen mit Schweißnähten 32 fixiert. Auf diese Weise entsteht im Bereich der beiden Enden des Querstabes 12 jeweils eine kastenartige Struktur 24 mit einem verlängerten offenen äußeren Ende,.die - wie aus Fig. 5 klar erkennbar ist - ein bügelartiges Anschlußteil darstellt, in welches sich ein vergleichsweise langer Abschnitt des entsprechenden Längslenkers 14 einfügt. Die Befestigung des Längslenkers 14,der eine röhrenförmige Struktur mit hoher Biege- und Torsionssteifigkeit hat, erfolgt mit einer durchgehenden Schweißnaht 36, die längs des vorderen Randes der Wandungen 26 und 28 des dachziegelförmigen Verstärkungsteils 24 und längs des äußeren Randes des die wiegenförmige Aufnahme 22b bildenden Teiles der Bodenwandung 22 des Querstabes 12 verläuft.

An der Oberseite jeder der beiden kastenartigen Strukturen 34 befindet sich ferner eine als Blechpreßteil ausgebildete Lagerung 38, die mittels einer Schweißnaht 40 teils an der horizontalen Wandung 26 des dachziegelförmigen Verstärkungselementes 24 und teils direkt an. dem Längslenker 14 festgelegt ist und die an ihrer Oberseite einen Teller 42 bildet, auf welchem sich das untere Ende einer Aufhängungsschraubenfeder 44 abstützt. Das obere Ende der Aufhängungsfeder 44 stützt sich gegen den Boden des Fahrzeugkörpers ab, wenn die Achse 10 eingebaut ist.

Wie aus Fig. 3 und 4 klar hervorgeht ist der hintere Endbereich 14a, d.h. das der Gelenkbuchse 16 gegenüberliegende. Ende jedes Längslenkers 14 leicht nach oben gebogen. In der abgeflachten Oberseite befindet sich eine Ausnehmung 46, in welcher ein zylindrischer Zapfen 50 eingreift, der mitSchweißnähten 48 starr befestigt ist. Mit Hilfe dieses Zapfens 50 ist das Lager 18 für eines der Hinterräder an der Achse 10 befestigt. Dank dieser Gestaltung lassen sich die beiden Lager 18 beim Zusammenbau der Hinterachse 10 leicht derart positionieren, daß sie direkt in die den gewünschten Sturz-und Spurwerten der Räder entsprechenden exakten Positionen gelan gen. . .

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Im Nachbarbereich der Ausnehmung 46 jedes Längslenkers 14 ist außerdem ein bügeiförmiges Halterungsorgan 42 durch Schweißen fixiert, das zur Verankerung des unteren Endes eines herkömmlichen Schwingungsdämpfers 54 dient, dessen oberes Ende im Bereich des Radkastens für das entsprechende Rad an dem Karosseriekörper des Fahrzeuges verankert ist. Da die Aufhängungsfedern 44 - wie erwähnt - im Bereich der Verbindungszonen zwischen dem Querstab 12 und den Längslenkern 14 und damit in einer im Vergleich zu den Schwingungsdämpfern 54 nach vorne versetzten Position angeordnet sind, können die Abmessungen der R.adkästen im Vergleich zu den bei herkömmlichen Hinterachsen vorliegenden Gegebenheiten, bei denen die Aufhängungsfedern die Schwingungsdämpfer koaxial umgeben, spürbar verringert werden. Das bedeutet in der Praxis, daß für den hinteren Kofferraum des Fahrzeuges ein größerer Nutzraum zur Verfugung steht.

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Leerseite

Claims

* Α λ m Λ **f ν* - Patentansprüche

1. Hintere Radaufhängung mit halbstarrer Achse V_y- mit zwei Längslenkern von hoher Biege- und Torsionssteifigkeit, die jeweils an ihrem hinteren Ende ein transversales Lager für ein Rad tragen,

- sowie mit einem biegesteifen, für Torsionsbewegungen jedoch nachgiebigen Querstab, mit dessen entgegengesetzten Enden die beiden Längslenker verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Querstab (12) von einem im wesentlichen kanalförmigen Profilteil gebildet ist, dessen Bodenwandung (22) nach oben gerichtet ist und im Bereich der entgegengesetzten Enden des Querstabes (12) zwei geneigt verlaufende Endabschnitte (22a) mit in Richtung der Längslenker (14) abfallender Schrägung aufweist,

- daß auf den genannten Enden des Querstabes (12) zwei im wesentlichen dachziegelförmige Verstärkungselemente (24) starr befestigt sind, die mit dem jeweiligen geneigten Endabschnitt (22a) der Bodenwandung (22) des Querstabes (12) eine kastenartige Struktur (34) bilden, deren äußeres Ende ein im wesentlichen bügeiförmiges Befestigungsteil darstellt, mit welchem der betreffende Längslenker (14) im Eingriff steht und durch Schweißen fest verbunden ist,

- und daß an den genannten beiden dachziegelförmigen Verstärkungselementen (24) Stützflächen (38) für zwei Aufhängungsschraubenfedern (44) für die Hinterachse (10) vorgesehen sind.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die beiden kastenartigen Strukturen (34) eine sich in Richtung des Längslenkers (14) verbreiternde Grundrißform haben, derart daß jedes der beiden bügeiförmigen Befestigungsteile einen großen Abschnitt des betreffenden Längslenkers (14) umgreift.

3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende jedes der geneigten Endabschnitte (22a) der Bodenwandung (22) des Querstabes (12) zur Bildung einer wiegenförmigen Abstützung (22b) für den· betreffenden Längslenker (14) nach oben gebogen ist.

4. Aufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen (20) des Querstabes (12) von der Bodenwandung (22) ausgehend leicht divergieren und nach außen abgewinkelte Längsränder (20a) besitzen.

5. Aufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende (14a) eines jeden Längslenkers (14) nach oben gebogen ist und an der Oberseite e.ine Ausnehmung (46) besitzt, mit welcher ein Zapfen (50) im Eingriff steht und durch Schweißen fest verbunden ist, der zur Drehlagerung des entsprechenden Rades in Querrichtung frei nach außen ragt.