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"Achsaufhängung, insbesondere der Hinterachse an Kraftfahrzeugen"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Achsaufhängung, insbesondere der Hinterachse,
an Kraftfahrzeugen mit einem Schublenkersystem und einem auf diesem abgestützten
Mittelachsträger, insbesondere Achsgetriebegehäuse.
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Bei Pendelhalbachsen, zu denen im wesentlichen auch Schräglenker gehören,
bereitet das Problem Schwierigkeiten, Vorspur, Sturz und Spurweitenänderung in ein
günstiges Verhältnis zueinander zu bringen. Während sich z. B. bei reinen Pendelhalbachsen,
die um in Fahrtrichtung verlaufende Achsen schwingen, die Vorspur unverändert bleibt,
sind die Änderungen von Sturz- und Spurweite verhältnismäßig groß. Umgekehrt liegen
die Verhältnisse, wenn reine Schublenker verwendet werden, deren Schwingungsachsen
quer zur Fahrtrichtung verlaufen.
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Gegenstand der Erfindung i. st eine Achsaufhängung, bei der diese
Verhältnisse möglichst günstig liegen, die Änderungen von Vorspur, Sturz und Spurweite
also möglichst geriuui#e, sind und nach @ JViöglichlzeü g1 eichzelptig weitere Vorteile
erziehe @, > Jena
Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen
darin, daß das Schub-enkersystem auf jeder Fahrzeugseite je ein am Fahrzeugoberbau
angelenktes Schublenkerglied, ein am Mittelachsträger, insbesondere Achsgetriebegehäuse,
angelenktes Pendelachsglied sowie einen zusätzlichen Pendelachslenker aufweist,
der einerseits am Schublenker und andererseits am Fahrzeugoberbau angelenkt und
auf denen der Mittelachsträger mitschwingend abgestützt ist.
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Vorzugsweise ist der Mittelachsträger an seinem einen, insbesondere
hinteren Ende auf den zusätzlichen Pendelachslenkern und an seinem anderen, insbesondere
vorderen Ende am Fahrzeugoberbau um eine Fahrzeugquerachse gelenkig, gegebenenfalls
kugelgelenkig, abgestützt. Das Pendelachsglied kann, wie an sich bekannt, in einfacher
Bauweise als Eingelenkwelle ausgebildet sein, die das zugeordnete Rad trägt und
antreibt und mit dem den Mittelachsträger bildenden Achsgetriebegehäuse durch ein
Antriebasgelenk verbunden ist. Vorzugsweise ist ferner die Anordnung derart getroffen,
daß das mit dem Pendelachsglied ecksteif oder im wesentlichen ecksteif verbundene
Schublenkerglied in an sich ebenfalls bekannter Weise am Fahrzeugoberbau - vorzugsweise
um eine Fahrzeugquerachse schwenkbar - elastisch gelagert oder/und verdrehungselastisch
ausgebildet sein kann. Pendelachsglied und Schublenkerglied sind dadurch zu einer
als Schräglenker wirkenden Baueinheit vereinigt.
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Durch die Erfindung läßt sich außer der bereits erwähnten, insbesondere
innerhalb
der bei Schräglenkerachsen gegebenen Möglichkeiten günstigsten Abstimmung von Z%
orspur, Sturz und Spurweitenänderung ein hoher Anfahr- und Bremsausgleich erreichen,
so daß das beim Bremsen bzw. Anfahren auftretende Senken des Fahrzeugoberbaus an
dessen vorderein bzw. hinterem Ende ganz oder teilweise vermieden werden kann. Infolge
der an der Schwingbewegung der Räder teilnehmenden Anordnung des Mittelachsträgers
ergibt sich eine sehr günstige Abstützbasis für das Schuh- bzw. Schräglenkersystem,
indem bei gleichem Federungshub eines Rades die Pendelachslenker bzw. Schräglenker
eine geringere Winkelbewegung ausführen, was etwa einer doppelt so großen At)@--+tiltzbasis
wie bei üblichen Pendelachslenkern oder Schublenkern entspricht. Durch die Anordnung
der zusätzlichen Pendelachslenker läßt sich des weiteren erreichen, daß das Achsgetriebegehäuse
von den Radführungskräften weitgehend entlastet wird, insbesondere dadurch, daß
Radfederung und Stoßdämpferele2-yintE,in besonders zweckmäßiger «'eise auf den zusätzlichen
Pendelachslenkern abstützen.
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Diese Vorteile lassen sich weiter noch dadurch vergrößern, daß eine
Ausgleichsfederung, z. 13. in Form eines hydraulischen oder hydropneumatischen Federbeines,
vorgesehen wird und wenn des weiteren die zusätzlichen Pendelachslenker an einem
mit dem Fahrzeugoberbau elastisch verbundenen, die Federungskräfte vorzugsweise
einschließlich der Stoßdämpferkräfte aufnehmenden und vorzugsweise als Hohlkörper
ausgebildeten Querträger gelagert sind, der dadurch praktisch sämtliche Kräfte in
sich aufnimmt, soweit sie nicht als Tragkräfte auf die Karosserie zur Wirkung kommen.
Das
Hinterachsgehäuse kann ferner verhältnismäßig tief angeordnet werden, weil es beim
Durchfedern der Räder mit angehoben wird und , dadurch bei sonst gleicher Tieflage
gegen Beschädigung durch Bodenberührung oder Steinschlag zusätzlich geschützt ist.
Die Verwendung von durch Länge- und Querlenker gebildeten Schräglenkerachsen ermöglicht
ferner eine raumsparende Bauweise, die eine tiefe Sitzmulde und einen großen und
freien Kofferraum ohne störende Stoßdämpferdome od. dgl. zuläßt. Das an seinem vorderen
Ende um eine Querachse schwenkbare oder kugelgelenkig gelagerte Achsgetriebegehäuse,
das verhältnismäßig weit nach vorn gezogen sein kann, ermöglicht es ferner" den
Antriebswellenstrang zwischen einem vorderen Motor und dem Achsgetriebegehäuse,
verhältnismäßig kurz zu halten, so daß eine einteilige Kardanwelle verwendet werden
kann. Auch kann durch diese Lagerung des Mittelachsträgers (bzw. Achsgetriebegehäuses)
die Vorspuränderung dadurch klein gehalten werden, daß der Mittelpunkt des Mittelachsträgere
beim Durchfedern der Räder um einen gewissen Betrag nach vorn wandert.
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Infolge der Ausbildung der Pendelachsglieder als Eingeleiikwellen
kann des weiteren die Achsaufhängung relativ einfach und billig gehalten werden.
Es sind insgesamt nur zwei Antriebsgelenke für den Antrieb der beiden Räder notwendig.
Teuere Gleichlaufgelenke sind nicht erforderlich. Auch ist es in besonders einfacher
ünd zweckmässiger Weise möglich, durch Anordnung von Gummipuffern und Gummigelenken
Stöße und Geräusche wirksam zu dämpfen und ihre Übertragung auf den Fahrzeugoberbau
zu unterbinden. '
~ Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen.
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Hierbei zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Hinterachsaufhängung
unter Fortlassüng des linken Rades und linken Schublenkers, Fig: 2 eine Seitenansicht
der Achsaufhängung, Fig. 3 eine Draufsicht auf dieselbe, Fig. 4 eine Rückansicht
derselben, Fig. 5 eine Rückansicht einerweiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 einen Längsschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5, Fig. 7 eine Draufsicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung mit Eingelenkpendelachse und Fig. 8 eine
Rückansicht hierzu.
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An dem in Fig. 1 bis 10 jeweils angedeuteten Fahrzeugoberbau ist das
Hinterachsaggregat mit den Hinterrädern 11 aufgehängt. Das jeweils ein Rad tragende
Schublenkersystem 12 weist je ein Schublenkerglied 13, welches um eine Fahrzeugquerachse
in einem Gelenk 14 am Fahrzeugoberbau aufgehängt ist, sowie ein Pendelachsglied
15 auf, das mit dem Schublenkerglied 13 ecksteif oder im wesentlichen ecksteif verbunden
ist und dadurch gemeinsam mit diesem wirkungsmäßig einen Schräglenker bildet. Gleichzeitig
ist das Pendelachsglied 15 als Eingelenkantriebswelle ausgebildet, die mittels eines
Antriebsgelenkes 16 von denn im Achsgetriebegehäuse 17 untergebrachten Achsgetriebe
angetrieben wird. Das einen Mittelachsträger bildende Achsgetriebegehäuse 17 ist
seinerseits mittels eines rohrförmigen Ansatzes 18 um eine Fahrzeugquerachse
x-x
oder kugelgelenkig im Lagergelenk 19 in verhältnismäßig großer Entfernung von den
Radmitten am Fahrzeugoberbau 10 angelenkt und stützt sich andererseits mittels hinterer
seitlicher Arme 20 in Gelenken 21 auf zusätzlichen Pendelachs- oder Querlenkern
22 ab, die an ihren inneren Enden um Längsachsen mittels Gelenke 23 am Fahrzeugoberbau
10 gelagert und an ihren äußeren Enden mittels ebenfalls in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufender Gelenke 24 an den Schublenkergliedern 13 angelenkt sind. Die Anlenkung
an den Schublenkergliedern 13 ist hierbei vorzugsweise mit allseitiger Nachgiebigkeit
vorgesehen, um die Bewegungsdifferenzen der zusätzlichen Pendelachslenker 22 und
der Schublenkerglieder 13 auszugleichen. Auch kann in den Gelenken 14 bzw. 23 eine
Nachgiebigkeit durch Zwischen-Schaltung von Gummipuffern vorgesehen sein. Gleiches
gilt auch für die Gelenke 19 und 21, mit denen sich das Achsgetriebegehäuse 17 am
Fahrzeugoberbau bzw. auf den zusätzlichen Pendelachslenkern 22 abstützt.
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Der Antrieb der Räder erfolgt durch eine Kardanwelle 25, die z. B.
unmittelbar von einem vorderen Motorgetriebeaggregat durch ein am hinteren Ende
desselben angeordnetes Kardangelenk angetrieben wird. Die Kardanwelle 25 ist des
weiteren mittels eines Kardangelenkes 26 mit der Getriebeantriebswelle 27 und dem
Achsgetriebe im Innern des Achsgetriebegehäuses 17 verbunden.
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Die Abfederung der Räder bzw, des Achsaggregates erfolgt durch
Federn
28, z. B. Schraubenfedern oder sonstige Federn, die zwischen den zusätzlichen Pendelachslenkern
22 und dem Fahrzeugoberbau 10 zwischengeschaltet sind.
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Federt eines der beiden Räder, z. B. das in Fig. 1 dargestellte rechte
Hinterrad 11 nach oben durch, werden mit dem Rade des Schublenkerglied 13 des Schublenkersystems
12 und gleichzeitig der zusätzliche Pendelachslenker 22 gegen die Wirkung der Feder
28 angehoben, so daß der Punkt 15a in die Lage 15a' gelangt. An der Hubbewegung
der zusätzlichen Pendelachslenker 22 nimmt auch das Achsgetriebegehäuse 17 mittels
des rechten Stützarmes 20 mit Iiebeluntersetzung teil, so daß auch die Gelenke 16
der als Antriebswellen ausgebildeten Pendelachsglieder 15 mehr oder weniger in die
Lage 16' angehoben werden und der Mittelpunkt M des Achsgetriebegehäuses in die
Lage M' gelangt. Das Schublenkersystem 12 schwingt infolgedessen mit Bezug auf das
Achsgetriebegehäuse 17 je nach Art eines Schräglenkers um die schrägliegende Achse
y-y, wobei sich jedoch die Anhebebewegung des Gelenkes 16 dieser Schwingbewegung
überlagert und sich eine resultierende Schwingungsachse y' - y' ergibt. Dies hat
zur Folge, daß die Sturzänderung des Rades vermindert wird, da die mit dem Rade
11 fest verbundene Gelenkwelle 15 in eine mehr waagerechte Lage zu rückgestellt
wird. Mit der Verringerung des Sturzes ergibt sich gleichzeitig auch eine Verringerung
der Spurweitenänderung, wie auch infolge der Verlagerung des Punktes M nach M' auf
einem leicht nach vorn gerichteten Kreisbogen um die Achse x-x die Vorspur- bzw.
Nachlaufänderung in beschränkten Grenzen gehalten werden kann.
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Durch die Abstützung der Radfederung
28 wie auch gegebenenfalls der (in Fig. 1 nicht dargestellten) Stoßdämpfer auf den
zusätzlichen Pendelachslenkern 22 ist das Achsgetriebegehäuse 17 von diesen Federungskräften
voll entlastet. Die durch das Gelenk 16 auf das Achsgetriebegehäuse 17 übertragenen
Radführungskräfte sind gering, so daß das Achsgetriebegehäuse von beanspruchenden
Kräften insgesamt weitgehend entlastet ist und relativ leicht, z. B. aus Leichtmetall
gehalten werden kann.
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Die Fig. 2 bis 4 zeigen eine konstruktivere Ausführungsform der Erfindung.
Gleiche Teile sind hierbei mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.
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Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, sind die Schublenkerglieder 13 als
verwindungsfähige und seitlich nachgiebige, blattfederartige Elemente ausgebildet,
die an den Radträgern 29 fest angeschraubt sind. Die Radträger, in denen die als
Pendelachsglieder dienenden Radantriebswellen 15 mittels Kugellager 30 gelagert
sind, weisen nach unten gerichtete Arme 31 auf, an denen die zusätzlichen Pendelachslenker
22 mittels der Gelenke 24 angelenkt sind.
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Wie des weiteren insbesondere Fig. 4 zeigt, sind die zusätzlichen
Pendelachslenker 22 nicht unmittelbar am Fahrzeugoberbau 10 gelagert; sondern an
einem dreieckförmigen Querträger 32, der an seinen Enden unter Zwischenschaltung
von auf Scherung beanspruchten Gummiringen
33 an Lagerböcken 34
elastisch abgestützt ist. Letztere sind z: B. mit Längsträgern 35 des Karosserie
und Rahmen zur einer Baueinheit vereinigenden Fahrzeugoberbaus 1 0 fest verbunden.
Der Querträger 32 kann infolgedessen um eine durch die elastischen Puffer 33 hindurchgehende
waagerechte Querachse in gewissen Grenzen elastisch nachgeben, so daß auch die,
zusätzlichen Pendelachslenker 22 eine entsprechende Nachgiebigkeit aufweisen und
sich den Bewegungen des Schublenkersystems 12 bzw. des Mitteiachsträgers oder Achsgetriebegehäuses
17 besser anpassen können.
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Der Querträger 32 ist, wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 hervorgeht,
als Hohlträger bzw. nach unten offener U-Träger ausgebildet, so daß er in sich eine
hohe Stefigkeit aufweist. Des weiteren sind die Arme.20 des Achsgetriebegehäuses
zu einem gemeinsamen, z. B. aus Preßblech gefertigten, im wesentlichen dreieckförmigen
Querstück 20a vereinigt, welches an der Rückseite des Achsgetriebegehäuses 17 angeschraubt
bzw. zwischen dem Gehäuse und einem hinteren Gehäusedeckel 17a eingefügt äst. Die
Fig.' 4 zeigt ferner Stoßdämpfer 36, welche, z. B. als hydraulische Teleskopdämpfer,
einerseits in den Gelenkpunkten 21 an den zusätzlichen Pendelachslenkern 22 und
andererseits in den Gelenkpunkten 37 am elastisch abgestützten Querträger 32 angelenkt
sind. Ebenso stützen sich die Federn 28 mit ihren oberen Enden am Querträger 32
ab, so daß Federungs- und Stoßdämpferkräfte ebenso wie im wesentlichen auch die
Radführungs- und Achsantriebskräfte nur über Gummizwischenelemente auf den Fahrzeugoberbau
weitergeleitet werden können.
Fig. 2 zeigt des weiteren, wie der
rohrförmige Ansatz 18 des Achsgetriebegehäuses weit nach vorn bis zur Vorderkante
der Rücksitze 38 vorgezogen ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 ist zusätzlich zu den
Hauptfedern 28 eine Ausgleichsfederung 39 vorgesehen, die als Druckfeder, als hydropneumatische
Feder bzw. niveauregelndes Federbein od. dgl. mittels Gelenke 40 zwischen Armen
41 der zusätzlichen Pendelachslenker 22 abgestützt und innerhalb des hohlen Querträgers
32 untergebracht ist. Fig. 6 zeigt gleichzeitig die elastische Anlenkung der zusätzlichen
Pendelachslenker 22 am Querträger 32 mittels Gummiringe 42.
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Gegebenenfalls könnten auch zur weiteren Einsparung eines Gelenkes
die
In Fig. 7 und 8 ist eine solche Bauart schematisch dargestellt. Von den beiden,
Pendelachsglieder 15 bildenden Antriebswellen ist nur eine durch ein Antriebsgelenk
16a mit dem Achsgetriebe verbunden, während die andere Antriebswelle ungelenkig
im Achsgetriebegehäuse 17 gelagert ist bzw.. dieses zusammen mit der Antriebswelle
das zweite Pendela.chsglied bildet.
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Die Abstützung des Achsgetriebegehäuses 17 auf den zusätzlichen Pendelachslenkern
22 erfolgt in diesem Falle mittels eines Querstückes 20b, das in einem Gelenk 43
am Achsgetriebegehäuse 17 angelenkt ist und
sich in Gelenken 21
auf den bei 23 am Fahrzeugoberbau gelagerten zusätzlichen Pendelachslenkern'abstlitzt.
Im übrigen kann die Anordnung die gleiche wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
vorgesehen sein.