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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Kraftfahrzeugen mit alternativen Antrieben und insbesondere auf eine Hinterachse, die den besonderen räumlichen Anforderungen solcher Antriebe Rechnung trägt.
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Kraftfahrzeuge werden zum weit überwiegenden Teil mit Verbrennungskraftmaschinen angetrieben. Unter alternativen Antrieben werden vorliegend insbesondere Gas- und Elektroantriebe verstanden, sowie Hybridantriebe, welche verschiedene Antriebsarten miteinander kombinieren.
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Solche alternativen Antriebe benötigen großvolumige Energiespeicher wie Batterien, Brennstoffzellen oder Gasbehälter, die möglichst crashsicher im Fahrzeug untergebracht werden müssen, um das Gefährdungspotenzial für die Insassen bei einem Unfall gering zu halten.
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Als ein geeigneter Anordnungsort für derartige Energiespeicher wird hierzu derzeit der Raum unter den Rücksitzen bis zur Hinterachse angesehen. Dieser Raum soll daher möglichst groß gestaltet werden.
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Verfügbare Hinterachsen, welche für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen ausgelegt sind, sind hierfür jedoch zumeist nur bedingt geeignet, da diese unter anderen Rahmenbedingungen konstruiert wurden. Bei solchen orientiert sich die Auslegung oftmals an einem erzielbaren Kofferraumvolumen oder der Unterbringung eines Reserverads.
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Aus
DE 100 03 230 A1 ist eine Hinterachse für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche zwei Längslenker zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau umfasst, sowie einen Querträger, der die Längslenker verbindet, wobei der Querträger an seinen Enden jeweils ein Querschnittsprofil aufweist, das von einer Drehachse eines Fahrzeugrads durchdrungen ist. Der Querlenker ist dabei in seinem Mittelbereich in Fahrtrichtung pfeilförmig nach vorne gezogen. Zudem wird die Hinterachse durch einen weiteren, vorderen Querträger zwischen den Längslenkern versteift.
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Hierdurch soll bei Kraftfahrzeugen mit geringem Radüberhang am Fahrzeugheck Platz für eine Reserveradmulde geschaffen werden. Für Kraftfahrzeuge mit alternativen Antrieben, wie sie vorstehend erläutert wurden, ist eine solche Konfiguration jedoch wenig geeignet, da diese den crashsicheren Raum für die benötigten Energiespeicher verringern würde.
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Eine weitere Hinterachse ist aus
DE 10 2008 045 082 A1 bekannt. Bei dieser verläuft der Querträger gänzlich hinter den Drehachsen der Fahrzeugräder, so dass Platz für einen Heckantrieb geschaffen wird. Der Querträger ist über zweischalige Verbindungselemente, welche gleichzeitig jeweils eine Radaufnahme bilden, mit zwei Längslenkern verbunden. Für Fahrzeuge mit Heckantrieb bietet diese Hinterachse einen einfachen Aufbau verbunden mit einem geringen Gewicht. In Bezug auf nicht-angetriebene Hinterachsen besteht jedoch weiteres Einsparpotenzial.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine nicht-angetriebene Hinterachse für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche einen großen Raum im Bereich von unter den Rücksitzen bis zur Hinterachse insbesondere zur Unterbringung von Energiespeichern, Antriebsaggregaten und dergleichen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Hinterachse gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Hinterachse für ein Kraftfahrzeug umfasst zwei Längslenker zur Ankopplung an einen Fahrzeugaufbau, und einen Querträger, der die Längslenker verbindet, wobei der Querträger an seinen Enden jeweils ein Querschnittsprofil aufweist, das von einer Drehachse eines Fahrzeugrads durchdrungen ist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass der Querträger zwischen seinen Enden entgegen einer Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gekröpft ist, und ein von den Längslenkern und dem Querträger aufgespannter Raum zumindest in einem bandförmigen Streifen entlang der Längsmittelachse der Hinterachse als Freiraum ausgebildet ist.
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Die erfindungsgemäße Hinterachse kommt in Bezug auf ihre tragende Struktur mit einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen aus, wodurch Fertigung und Montage einfach gehalten werden. So müssen beispielsweise keine zusätzlichen Verbindungselemente zwischen dem Querträger und den Längsträgern eingegliedert werden. Die Fahrzeugräder der Hinterachse sitzen vor den Enden des Querträgers. Über dessen Formgestalt lässt sich die Hinterachse an die jeweiligen Anforderungen in Bezug auf Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit sehr einfach anpassen.
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Die erfindungsgemäße Hinterachse lässt sich daher kostengünstig fertigen. Sie zeichnet sich zudem durch ein geringes Bauteilgewicht aus.
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Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Hinterachse bei ihrem Einsatz an einem Kraftfahrzeug einen großen Gestaltungsfreiraum für eine in Bezug auf die Crashsicherheit optimierte Anordnung von Energiespeichern, wie beispielsweise Batterien, Brennstoffzellen, Gasspeichern und dergleichen, und zwar im bodennahen Bereich unter der Rückbank bis zum Querträger der Hinterachse.
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Die erfindungsgemäße Hinterachse kann jedoch auch bei Kraftfahrzeugen mit herkömmlichen Antrieben zum Einsatz kommen, wenn bei solchen aus z. B. anderen Gründen ein großer bodennaher Raumbedarf im Bereich zwischen Rückbank und Hinterachs-Querträger bestehen sollte.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
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Vorzugsweise verläuft der Querträger zwischen seinen Enden bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung zumindest abschnittsweise hinter den Drehachsen der Fahrzeugräder der Hinterachse. Hierdurch wird ein zusätzlicher Raumgewinn erzielt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Querträger ein einstöckiger Hohlprofilkörper mit variierendem Profilquerschnitt. Über die Profilierung lässt sich die oben genannte Anpassung in Bezug auf Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit fertigungstechnisch sehr einfach bewerkstelligen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schließt an Endabschnitte des Querträgers, welche die Enden desselben aufweisen, jeweils ein Kröpfungsabschnitt an. Zwischen diesen Kröpfungsabschnitten ist ein Mittelabschnitt angeordnet. Dabei weist der Querträger ein geschlossenes Hohlprofil auf, das im Bereich der Kröpfungsabschnitte kastenförmig, im Bereich des Mittelabschnitts hingegen als doppelwandig gefaltetes U- oder V-Profil ausgebildet ist. Hierdurch wird eine biegesteife, jedoch torsionsweiche Struktur geschaffen, welche für Fahrkomfort und Fahrsicherheit von Vorteil ist. Im Bereich der Kröpfungsabschnitte und Endabschnitte ist hingegen eine hinreichende Steifigkeit für die Abstützung von Feder- und Dämpferkräften vorwiegend in Fahrzeughochrichtung sowie von Querkräften gewährleistet.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform geht das Querschnittsprofil des Querträgers ausgehend von dem Mittelabschnitt in Richtung der Endabschnitte jeweils über einen Bereich, in dem die Profilerstreckung in Fahrzeughochrichtung kleiner oder gleich der Profilerstreckung in Fahrzeuglängsrichtung ist, in einen Bereich über, in dem die Profilerstreckung in Fahrzeughochrichtung größer als die Profilerstreckung in Fahrzeuglängsrichtung ist. Dies ermöglicht eine besonders gute Abstützung vertikaler Kräfte in Radnähe.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das U- oder V-Profil des Mittelabschnitts bezüglich einer Mittellinie symmetrisch. Es weist zudem einen Öffnungswinkel im Bereich von 5 bis 40 Grad auf. Hierdurch lässt sich eine vorteilhafte Torsionsnachgiebigkeit in Querträgermitte erzielen.
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Weiterhin kann zur Abstützung von Querkräften gegen den Fahrzeugaufbau eine entsprechende geeignete Struktur an der Hinterachse vorgesehen sein. Diese ist vorzugsweise derart anzuordnen, dass der oben erläuterte Freiraum nicht beeinträchtigt wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu ein Panhardstab vorgesehen, der über ein Gelenk mit dem Querträger gekoppelt ist, wobei dieses Gelenk an einem der Kröpfungsabschnitte des Querträgers befestigt ist. Hierdurch wird eine im Hinblick auf den benötigten Freiraum besonders platzsparende Querkraftabstützung erzielt. Durch die Anbindung des Gelenks an dem Querträger bleibt der Aufbau der Hinterachse einfach.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Längsträger im Bereich der Kröpfungsabschnitte und/oder Endabschnitte an den Querträger angeschlossen, wodurch sich ein steifer Verbund ergibt.
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Aus den gleichen Gründen empfiehlt es sich, eine Dämpferaufnahme an einer der Vorwärtsfahrtrichtung abgewandten Seite des Querträgers im Bereich eines Kröpfungsabschnitts und/oder eines Endabschnitts auszubilden oder zu befestigen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem alternativen Energiespeicher,
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2 eine räumliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hinterachse in Blickrichtung entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung,
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3 eine Darstellung der Hinterachse aus 3 zur Veranschaulichung der Einbaulage in Bezug auf die Fahrzeughinterräder sowie eine aufbauseitige Tragstruktur,
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4 eine Teilansicht der Hinterachse von schräg hinten,
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5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 4,
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6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 4,
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7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 4,
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8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in 4,
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9 eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in 4,
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10 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in 4,
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11 eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in 4, und in
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12 eine Teilansicht der Hinterachse von hinten.
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1 zeigt ein Personenkraftfahrzeug 1, bei dem ein Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie, eine Brennstoffzelle, ein Gasbehälter oder ein sonstiger Kraftstoffbehälter bodennah in einem Bereich 2 untergebracht ist, der sich von unterhalb der Rückbank bis vor einen Querträger einer Hinterachse des Fahrzeugs erstreckt. Anstelle eines solchen Energiespeichers können auch Antriebsaggregate oder Komponenten derselben im genannten Bereich 2 untergebracht sein. Zudem kann der genannte Bereich 2 auch zu anderen Zwecken, beispielsweise als Stauraum genutzt werden. Um diesen Bereich 2 möglichst groß zu gestalten, kommt die nachfolgend anhand der 2 bis 12 näher erläuterte Hinterachse 10 zum Einsatz.
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Wie 2 zeigt, umfasst die Hinterachse 10 zunächst zwei Längslenker 11, welche sich im Wesentlichen parallel zu der durch einen Pfeil V angedeuteten Vorwärtsfahrtrichtung erstrecken. Die Längslenker 11 sind jeweils mit einem vorderen Endabschnitt 12 über ein Gummilager 13 an einem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau angelenkt, so dass diese um eine im Wesentlichen horizontale Achse A schwenken können. Die Längslenker 11 sind dabei als Blechelemente ausgeführt, welche sich vor allem in einer die Längsrichtung enthaltenden Vertikalebene erstrecken. Hierdurch weisen die Längslenker 11 in Bezug auf Biegemomente um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende horizontale Achse eine hohe Biegesteifigkeit auf. Gegebenenfalls sind die Längslenker 11 zusätzlich durch Sicken und dergleichen versteift. Die Längslenker 11 schließen weiterhin mit einem hinteren Endabschnitt 14 an einen Querträger 15 an. Anstelle der dargestellten einschaligen Blech-Längslenker können je nach Belastung auch zwei- oder mehrschalige Längslenker oder in anderer Art und Weise hergestellte Längslenker zum Einsatz kommen.
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Der Querträger 15 verläuft im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung. Er ist zudem derart angeordnet, dass das Querschnittsprofil seiner Enden 16 jeweils von einer Drehachse B eines Fahrzeugrads HR der Hinterachse durchdrungen wird, wie dies in 3 gut zu erkennen ist. Zur Aufnahme eines Radlagers sowie zur Anbringung einer Fahrzeugbremse ist an den Enden 16 bzw. Stirnseiten des Querträgers 15 jeweils ein vorzugsweise platten- oder scheibenförmiger ausgebildeter Radträger 17 angebracht, beispielsweise angeschweißt. Es ist jedoch auch möglich, entsprechende Befestigungsvorrichtungen für ein Radlager und/oder eine Fahrzeugbremse an den Enden 16 des Querträgers 15 auszuformen oder entsprechende Konsolen am Umfang des Querträgers 15 anzubringen.
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Der Querträger 15 ist im Hinblick auf eine einfache Fertigung und Montage als einstöckiger Hohlprofilkörper ausgebildet. Durch ein in Fahrzeugquerrichtung variierendes Querschnittsprofil wird eine biegesteife, jedoch torsionsweiche Konfiguration erzielt. Insbesondere kann der Querträger 15 aus einem Hohlprofilkörper hergestellt sein, der zunächst ein geschlossenes, kastenförmiges Querschnittsprofil aufweist. Unter letzterem werden sowohl rechteckige als auch polygonale, runde oder ovale Querschnittsformen verstanden, bei denen die Profilinnenwände voneinander beabstandet sind. Durch entsprechende Profilumformung wird der in Bezug auf den Profilverlauf noch näher erläuterte Querträger 15 erhalten, der den verschiedenen Anforderungen an eine Hinterachse 10 optimal angepasst ist.
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Wie bereits ausgeführt, ist der Querträger 15 so angeordnet, dass dessen Enden 16 von den Drehachsen B der Hinterräder HR durchdrungen werden. Zwischen seinen Enden 16 ist der Querträger 15 jedoch der Vorwärtsfahrtrichtung V entgegengesetzt gekröpft. Gegen die Fahrzeugmitte hin ist der Querträger 15 zur Fahrzeugmitte hin somit in Bezug auf die Drehachsen B der Hinterräder HR in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten versetzt, wodurch im Hinblick auf den oben genannten Bereich 2 zur Unterbringung beispielsweise eines Energiespeichers mehr Platz gewonnen wird. Dieser Bereich 2 ist zumindest in Fahrzeugmitte nicht durch weitere Komponenten der Hinterachse 10 beeinträchtigt. Vielmehr ist ein von den Längslenkern 11 und dem Querträger 15 aufgespannter Raum zumindest in einem bandförmigen Streifen entlang der Längsmittelachse C der Hinterachse 10 bis zum Querträger 15 als Freiraum ausgebildet.
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In dem jeweils zwischen einem Längslenker 11 und dem Querträger 15 gebildeten, zur Fahrzeugmitte weisenden Winkel ist jeweils ein Federteller 18 zur Abstützung einer Fahrzeugfeder 19 angeordnet. Der Federteller 18 ist vorliegend als Blechformteil ausgebildet und sowohl an dem Längslenker 11 als auch an dem Querträger 15 befestigt, vorzugsweise angeschweißt. Hierdurch wird die im Wesentlichen rechtwinklige Verbindung zwischen dem Querträger 15 und dem jeweiligen Längslenker 11 versteift.
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Weiterhin sind zwischen der Hinterachse 10 und dem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau Dämpfer 20 eingegliedert, zu deren Abstützung an dem Querträger 15 entsprechende Konsolen 21 befestigt sind. Wie insbesondere 4 entnommen werden kann, sind zwei solcher Konsolen 21 gabelartig an der der Vorwärtsfahrtrichtung V abgewandten Seite des Querträgers 15 angebracht, beispielsweise in Form entsprechender Laschen angeschweißt. Während die Federabstützung vor den Drehachsen B der Fahrzeugräder HR erfolgt, greifen die Dämpfer 20 hinter den Drehachsen B an der Hinterachse 10 an.
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Es ist jedoch auch möglich, die Federabstützung auf dem Querträger 15 oder bei Anbringung entsprechender Federteller in Bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung V hinter dem Querträger 15 vorzunehmen.
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Weiterhin weist die Hinterachse 10 einen Panhardstab 22 zur Abstützung von Querkräften gegen den Fahrzeugaufbau auf. Letzterer ist in 2 durch einen aufbauseitigen Träger 23 angedeutet. Der Panhardstab 22 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung und ist mit einem ersten Endabschnitt über ein erstes Gelenk 24 an den Querträger 15 angekoppelt, wobei die Drehachse des ersten Gelenks 24 im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse C bzw. Vorwärtsfahrtrichtung V ist. Die Ankopplung am aufbauseitigen Träger 23 erfolgt mit dem gegenüberliegenden Endabschnitt über ein zweites Gelenk 25. Letzteres weist gemäß der in 12 dargestellten Ausführungsform eine in Fahrzeughochrichtung D verlaufende Drehachse auf. Fahrzeugseitig ist hierzu ein feststehender Gelenkbolzen 26 vorgesehen, an dem eine Buchse 27 drehbar gelagert ist. Die Buchse 27 bzw. deren Radialrichtung bildet mit dem mit dieser fest verbundenen Panhardstab 22 einen Winkel β im Bereich von 1° bis 15°, vorzugsweise 2° bis 10°, um ein Einfedern der Hinterachse 10 sowie Eigenlenkbewegungen derselben zu ermöglichen.
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Anstelle der dargestellten Gelenkform für das zweite Gelenk 25 sind auch andere Bauformen möglich, welche eine Drehbewegung parallel zur Längsmittelachse C bzw. Vorwärtsfahrtrichtung V und/oder eine Drehbewegung im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung D zulassen.
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Anhand der 4 bis 11 soll nunmehr der Querschnittsverlauf des Querträgers 15 der vorstehend erläuterten Hinterachse 10 beschrieben werden.
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Wie bereits ausgeführt, sind die Enden 16 des Querträgers 15 so angeordnet, dass diese die Drehachsen B der Fahrzeugräder HR einschließen. Von diesen Enden 16 gehen entsprechende Endabschnitte 28 in Richtung Fahrzeugmitte jeweils in einen Kröpfungsabschnitt 29 über, mit welchem ein Versatz des Querträgers 15 in Richtung der Längsmittelachse C der Hinterachse 10, d. h. entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V erzielt wird. Die beiden Kröpfungsabschnitte 29 sind ihrerseits über einen im Wesentlichen geraden Mittelabschnitt 30 miteinander verbunden und integral mit diesem ausgebildet.
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Im Bereich der Kröpfungsabschnitte 29 wird das Querschnittsprofil des Querträgers 15 in Bezug auf die Drehachsen B entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V nach hinten versetzt. Die Längslenker 11 sowie die Konsolen 21 für einen Dämpfer 20 als auch das erste Gelenk 25 sind vorzugsweise an den Kröpfungsabschnitten 29 angeordnet, können sich jedoch gegebenenfalls bis in die Endabschnitte 28 erstrecken.
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5 zeigt einen Schnitt durch den Mittelabschnitt 30 des Querträgers 15. In diesem Bereich ist das kastenförmige Hohlprofil zu einem doppelwandig gefalteten U- oder V-Profil umgeformt. Dieses U- oder V-Profil ist nach unten offen und weist einen geringeren Torsionswiderstand auf, als das unverformte Hohlprofil, so dass der Querträger 15 im Mittelabschnitt 30 torsionsweich ist. Die Torsionssteifigkeit im Mittelabschnitt 30 ist kleiner als in einem Kröpfungsabschnitt 29 oder Endabschnitt 28. Diese begünstigt ein unterschiedliches, insbesondere gegensinniges Einfedern der Fahrzeugräder HR und ist für Fahrstabilität und Fahrkomfort von Vorteil.
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Das U- oder V-Profil ist bezüglich einer Mittellinie M symmetrisch. Diese schließt mit der Fahrzeughochrichtung D einen Winkel α im Bereich von 0 bis 30 Grad ein. Zudem weist das Profil zwischen seinen Schenkeln einen Öffnungswinkel γ von 5° bis 40° auf.
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Weiterhin ist der Mittelpunkt P des Querschnittprofils im Mittelabschnitt 30 gegenüber der Drehachse B bzw. der Radmitte Z entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V nach hinten sowie nach unten versetzt. Der Versatz s entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V liegt bei einer für Personenkraftfahrzeuge geeigneten Hinterachse 10 im Bereich von 20 bis 200 Millimetern, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 150 Millimetern. Der Versatz t in Fahrzeughochrichtung D liegt in der gleichen Größenordnung, ist jedoch vorzugsweise kleiner als der Versatz s in Längsrichtung.
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Der gefaltete Profilquerschnitt geht in Richtung des Kröpfungsabschnitts 29 kontinuierlich in eine kastenförmige Profilform über, die in 7 gezeigt ist. 6 zeigt beispielhaft eine Übergangsform von dem U- oder V-Profil in die Kastenform. Dieser Übergang erfolgt im noch nach hinten versetzten und geraden Bereich des Querträgers 15.
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Ausgehend von dem Mittelabschnitt 30 wird noch vor der eigentlichen Kröpfung und zu Beginn des Bereichs des Anschlusses des Federtellers 18 eine kastenförmige Profilform erreicht, wobei dort die Profilerstreckung h in Fahrzeughochrichtung D kleiner oder gleich der Profilerstreckung b in Vorwärtsfahrtrichtung V ist. Das Verhältnis von Profilhöhe h zu Profilbreite b liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 1:2.
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Im weiteren Verlauf in Richtung der Endabschnitte 28 des Querträgers 15 verändert sich die Profilform dahingehend, dass die Profilerstreckung in Fahrzeughochrichtung größer als die Profilerstreckung in Fahrzeuglängsrichtung wird.
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8 zeigt einen weiteren Schnitt durch den Querträger 15 im Bereich des Kröpfungsabschnitts 29, und zwar an der Stelle, an der das erste Gelenk 24 angeschlossen ist.
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Letzteres weist einen Gelenkbolzen 31 auf, der durch den Querträger 15 hindurchgesteckt und an diesem befestigt ist. Der Gelenkbolzen 31 erstreckt sich dabei in Richtung der Längsmittelachse C der Hinterachse 10 und ragt an der Rückseite des Querträgers 15 aus diesem heraus. Er ist sowohl mit der in Vorwärtsfahrtrichtung weisenden Wand 32 des Querschnittsprofils als auch mit der in Gegenrichtung weisenden Wand 33 des Querschnittprofils verschweißt. Andere Befestigungsformen, wie beispielsweise eine Verschraubung oder ein Vernieten sind ebenfalls möglich.
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Im Bereich der Dämpferanbindung, das heißt im Bereich der Konsolen 21, ist die Profilhöhe h bereits deutlich größer als die Profilbreite b, wie dies in 9 gezeigt ist. Dort ist auch der entsprechende Längslenker 11 angeschlossen. Das Verhältnis h:b erreicht in diesem Bereich sein Maximum. Es liegt vorzugsweise im Bereich von 3:2 bis 3:1.
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Im weiteren Verlauf jenseits des Längslenkers 11 nimmt die relative Profilbreite wieder zu. Gleichzeitig geht die bis dahin im Wesentlichen rechteckige Profilform in eine Ovalform über, wie dies in 10 dargestellt ist, welche einen Schnitt durch den Querträger 15 vor der radseitigen Konsole 21 zu Beginn des Endabschnitts 28 zeigt.
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Im Bereich des Endabschnitts 28 geht die Ovalform in die in 11 dargestellte Kreisform am Ende 16 des Querträgers 15 über. Die Drehachse B des zugehörigen Hinterrads HR bzw. die Radmitte Z liegt im Zentrum dieses Kreises, wodurch eine optimale Radanbindung erzielt wird.
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Die vorstehend erläuterten Hinterachse 10 zeichnet sich durch eine Tragstruktur aus, welche aus einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen zusammengefügt ist. Hierdurch ergeben sich eine einfache Fertigung und Montage und letztlich eine kostengünstige Herstellung. Sie zeichnet sich zudem durch ein geringes Bauteilgewicht aus.
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Dabei sitzen die Hinterräder HR vor den Enden 16 des Querträgers 15. Über dessen variierendes Querschnittsprofil wird zum einen eine besonders biegesteife Ausführung im Bereich der Anbindung der Längslenker 11 sowie der Federn 19 und Dämpfer 20 erreicht. Zum anderen wird durch den torsionsweichen Mittelbereich 30 ein definiertes elastisches Verdrehen in der Art der Wirkung eines Stabilisators ermöglicht, was bei einem Einfedern der Fahrzeugräder von Vorteil ist.
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Insbesondere wird durch die vorstehend erläuterte Hinterachse 10 ein großer Gestaltungsfreiraum für den Bereich vor dem am Fahrzeug verhältnismäßig weit hintenliegenden Querträger 15 geschaffen. Der durch die Hinterachse 10 bereitgestellte bodennahe Freiraum 2 kann für unterschiedliche Zwecke wie beispielsweise eine in Bezug auf die Crashsicherheit optimierte Unterbringung von Energiespeichern, die Unterbringung von anderen Fahrzeugkomponenten oder die Schaffung zusätzlichen Stauraums genutzt werden. Der zwischen den Längslenkern 11 und dem Querträger 15 aufgespannte Freiraum reicht, abgesehen von den Federtellern 19 und den Federn 18 bis an den Querträger 15 und an die Längslenker 11 heran.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst allen durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- bodennaher Bereich von unterhalb der Rückbank bis vor den Querträger 15 der Hinterachse 10
- 10
- Hinterachse
- 11
- Längslenker
- 12
- vorderer Endabschnitt
- 13
- Gummilager
- 14
- hinterer Endabschnitt
- 15
- Querträger
- 16
- Ende des Querträgers
- 17
- Radträger
- 18
- Federteller
- 19
- Feder
- 20
- Dämpfer
- 21
- Konsole
- 22
- Panhardstab
- 23
- Träger
- 24
- erstes Gelenk
- 25
- zweites Gelenk
- 26
- Gelenkbolzen
- 27
- Buchse
- 28
- Endabschnitt des Querträgers 15
- 29
- Kröpfungsabschnitt des Querträgers 15
- 30
- Mittelabschnitt des Querträgers 15
- 31
- Gelenkbolzen
- 32
- in Vorwärtsfahrtrichtung weisende Wand
- 33
- in Gegenrichtung weisende Wand
- A
- Drehachse der Längslenkeranbindung am Fahrzeugaufbau
- B
- Drehachse eines Hinterrads
- C
- Längsmittelachse der Hinterachse
- D
- Fahrzeughochrichtung
- HR
- Hinterrad
- M
- Profilmittellinie
- P
- Mitte des Querschnittsprofils im Mittelabschnitt 30
- V
- Vorwärtsfahrtrichtung
- Z
- Radmitte
- α
- Winkel zwischen Profilmittellinie M und Fahrzeughochrichtung D
- β
- Winkel zwischen Radialrichtung der Buchse 27 und Fahrzeughochrichtung D
- γ
- Öffnungswinkel des Profilsquerschnitts im Mittelabschnitt 30
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10003230 A1 [0006]
- DE 102008045082 A1 [0008]
