DE4330192A1

DE4330192A1 - Kraftfahrzeug-Hinterachse des Verbundlenkerachs-Typs

Info

Publication number: DE4330192A1
Application number: DE4330192A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Ilsemann; Ingo Dipl Ing Winter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1994-03-17
Anticipated expiration: 2013-09-08
Also published as: DE4330192B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Hinterachse des Ver bundlenkerachs-Typs der im Oberbegriff des Patentanspruchs ge nannten Art, wie sie beispielsweise im Personenkraftwagen des Typs Opel Astra eingesetzt ist.

Bei dieser vorbekannten Hinterachse werden die beiden starren Längslenker jeweils durch eine obere und eine untere Blechschale gebildet, die zu einem Kastenprofil zusammengeschweißt sind und jeweils zumindest an ihren vorderen, d. h. aufbauseitigen Enden zueinander beabstandete parallele obere und untere Wandbereiche aufweisen.

Die biegesteife, aber torsionsweiche Querstrebe besteht aus ei nem U-Profil und ist an ihren beiden Enden mit den zumindest an nähernd parallelen und nach vorn gerichteten Schenkeln des U-Profils an den beiden beabstandeten parallelen Wandbereichen der beiden Längslenker angeschweißt.

Die Anbindung der beiden Querstrebenenden an den starren Längs lenkern ist hier fertigungstechnisch also sehr einfach gelöst.

Fertigungstechnisch gleich einfach ist die Anbindung der beiden Querstrebenenden auch bei der aus der DE-32 30 114-A1 bekannten Kraftfahrzeug-Hinterachse des Verbundlenkerachs-Typs, bei der die Querstrebe aus einem an sich V-förmigen Profil mit nach vorn weisenden Schenkeln besteht, das in den beiden Endbereichen der Querstrebe jedoch zu einem U-Profil mit nach vorn weisenden par allelen Schenkeln umgeformt ist, so daß die Querstrebenenden auch bei dieser Achse fertigungstechnisch einfach an parallelen Wandbereichen der kastenförmigen Längslenker angeschweißt werden können.

Bei diesen bekannten Verbundlenkerachsen liegen die fiktive Tor sionsachse sowie der fiktive Schubmittelpunkt der Querstrebe in der Seitenansicht der Achse etwa in der mittleren Höhe der ka stenförmigen Längslenker.

Deutlich höher liegen die Torsionsachse sowie der Schubmittel punkt der Querstrebe dagegen bei anderen bekannten Kraftfahr zeug-Hinterachsen des Verbundlenkerachs-Typs (z. B. DE-AS 24 30 048, DE-OS 25 57 230, DE-32 00 776-C2). Die Querstreben dieser Verbundlenkerachsen besitzen entweder ein V-Profil mit nach oben weisender Spitze (DE-AS 24 30 048), ein etwa U-Profil mit oben liegendem Rücken (DE-32 00 776-C2) oder einen L- oder T-förmigen Querschnitt mit einem tangential im oberen Bereich der Längslen ker angreifenden horizontalen Profilsteg (DE-OS 25 57 230). Bei diesen vorbekannten Verbundlenkerachsen ist die Anbindung der beiden Querstrebenenden an den starren Längslenkern schweißtech nisch vergleichsweise kompliziert und aufwendig, da u. a. zu sätzliche Knotenbleche oder andere Verstärkungselemente vorgese hen werden müssen, doch zeichnen sich diese Verbundlenkerachsen mit vergleichsweise hoch liegender Torsionsachse bzw. ver gleichsweise hoch liegendem Schubmittelpunkt durch ein besonders günstiges Eigenlenkverhalten aus, da das Hochlegen der Torsions achse bzw. des Schubmittelpunktes ein Rollgegenlenken der Achse bewirkt, wodurch letztlich ursprünglich vorhandene Tendenzen des Fahrzeuges zum Übersteuern verringert bzw. Tendenzen zum Unter steuern vergrößert werden.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeug-Hinterachse des Verbundlenkerachs-Typs zu schaffen, die sich einerseits durch eine schweißtechnisch unkom plizierte Bauweise und andererseits durch ein gutes Eigenlenk verhalten, d. h. durch geringe oder fehlende Übersteuertendenzen oder aber sogar durch Untersteuertendenzen auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruchs gelöst.

Erfindungsgemäß wird für die Querstrebe ein an sich übliches U-Profil mit parallelen Schenkeln verwendet und die beiden Quer strebenenden mit den nach vorn oder nach hinten weisenden paral lelen Schenkeln des U-Profils in üblicher Weise an ebenfalls parallelen oberen und unteren Wandbereichen der Längslenker angeschweißt.

Zur Erzielung des gewünschten Eigenlenkverhaltens wird das U-Profil der Querstrebe jedoch im zwischen den beiden Längslen kern liegenden Querstrebenbereich - jeweils in einem gewissen Abstand von den Längslenkern - relativ zu den beiden Endberei chen derart um die Querstrebenlängsachse verdrillt, daß das U-Profil in den beiden mit den Wandbereichen verschweißten End bereichen der Querstrebe eine zu den angeschweißten Wandberei chen der Längslenker parallele erste Symmetrieebene und im da zwischen befindlichen mittleren Querstrebenbereich eine zur er sten Symmetrieebene schräg gestellte zweite Symmetrieebene be sitzt, so daß die parallelen Schenkel des U-Profils in diesem mittleren Bereich schräg nach vorn unten oder schräg nach hinten unten gerichtet sind bzw. der Rücken des U-Profils in diesem mittleren Bereich jeweils schräg nach oben weist, was bedeutet, daß die Torsionsachse bzw. der Schubmittelpunkt der Querstrebe vergleichsweise hoch liegt, in jedem Falle spürbar höher als bei Verwendung eines im mittleren Bereich nicht verdrillten U-Pro fils.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in zum Teil schematisierter Darstellung

Fig. 1 die Perspektivansicht einer Kraftfahrzeug-Hinterachse mit erfindungsgemäß ausgebildeter und angebundener Querstrebe,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das am Längslenker angeschweißte eine Querstrebenende mit Blick auf den Längslenker und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den verdrillten mitt leren Querstrebenbereich, ebenfalls mit Blick auf den Längslenker.

Die in Fig. 1 exemplarisch dargestellte Kraftfahrzeug-Hinter achse des Verbundlenkerachs-Typs enthält zwei zueinander beab standete Längslenker 2 hoher Biege- und Torsionsteifigkeit, die jeweils aus zu einem starren Kastenprofil zusammengeschweißten oberen und unteren Blechschalen bestehen, sowie aus einer in ei nem gewissen Abstand zu den aufbauseitigen Lenkerlagern 4 ange ordneten biegesteifen, jedoch torsionsweichen Querstrebe 3 aus einem U-Profil mit zueinander parallel verlaufenden Schenkeln 6.

Die beiden Enden der Querstrebe 3 sind in die seitlich offenen Längslenker 2 eingeschoben und in üblicher Weise mit den paral lelen Schenkeln 6 des U-Profils an den in diesem Bereich zuein ander parallelen oberen und unteren Wandbereichen 5 der beiden Längslenker 2 angeschweißt. Da die miteinander zu verschweißen den Bauteile unmittelbar und großflächig aneinander anliegen, ist der Schweißvorgang vergleichsweise einfach mit der für eine solche Achse erforderlichen Präzision durchzuführen.

Das U-Profil der Querstrebe 3 ist nicht wie bisher üblich über die ganze Querstrebenlänge gleichbleibend ausgerichtet, sondern im Bereich zwischen den beiden Längslenkern 2 relativ zu den an den Längslenkern angeschweißten Querstrebenenden um die Quer strebenlängsachse verdrillt oder verdreht, und zwar derart, daß die Symmetrieebene des U-Profils im mittleren Querstrebenbereich eine andere Neigung relativ zur Längserstreckung der Längslenker 2 bzw. zur Fahrbahnebene aufweist als in den an den Wandberei chen 5 angeschweißten Endbereichen.

Während die mit I bezifferte erste Symmetrieebene des U-Profils - wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen - in den beiden Endbe reichen der Querstrebe 3 zumindest annähernd parallel zu den an geschweißten oberen und unteren Wandbereichen 5 der Längslenker 2 verläuft, ist die mit 11 bezifferte zweite Symmetrieebene des U-Profils im Bereich zwischen den beiden Längslenkern schräg da zu gestellt, und zwar derart, daß die in diesem Bereich mit 6′ bezifferten parallelen Schenkel des U-Profils in diesem Bereich schräg nach vorn unten gerichtet sind bzw. derart, daß der Rücken des U-Profils in diesem Bereich schräg nach oben gerich tet ist, wie dies aus den Fig. 1 und 3 gut zu erkennen ist. Der schräg nach oben gerichtete Rücken des U-Profils bedeutet eine entsprechend höher liegende fiktive Torsionsachse der Quer strebe bzw. einen entsprechend hoch liegenden Schubmittelpunkt, der in Fig. 3 nur prinzipienhaft eingezeichnet und mit S bezif fert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das U-Profil der Quer strebe 3 derart ausgerichtet bzw. eingebaut, daß die Schenkel 6 bzw. 6′ nach vorn bzw. nach vorn unten gerichtet sind. Diese Einbauweise wird im allgemeinen bevorzugt zum Einsatz kommen. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, das U-Profil der Quer strebe 3 derart anzuordnen, daß die Schenkel 6 bzw. 6′ nach hin ten bzw. nach hinten unten weisen. Auch in diesem Falle wird ein vergleichsweise hoch liegender Schubmittelpunkt mit den damit verbundenen positiven Auswirkungen auf das Eigenlenkverhalten des Fahrzeugs erzielt.

Bezugszeichenliste

1 Rad
2 Längslenker
3 Querstrebe
4 Lenkerlager
5 parallele Wandbereiche des Längslenkers
6 parallele Schenkel des U-Profils
6′ parallele Schenkel des U-Profils im mittleren Querstrebenbereich
I erste Symmetrieebene des U-Profils
II zweite Symmetrieebene des U-Profils

Claims

Kraftfahrzeug-Hinterachse des Verbundlenkerachs-Typs,
- - mit jeweils an ihrem hinteren Ende einen Radträger für ein Rad (1) tragenden Längslenkern (2) hoher Biege- und Torsionsstei figkeit,
- - sowie mit einer biegesteifen, für Torsionsbeanspruchungen je doch nachgiebigen Querstrebe (3) aus einem U-Profil, deren beiden Enden mit den zumindest annähernd parallelen und nach vorn oder nach hinten gerichteten Schenkeln (6) des U-Profils an zueinander ebenfalls zumindest annähernd parallelen Wandbe reichen (5) der beiden Längslenker (2) angeschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das U-Profil in den beiden Endberei chen der Querstrebe (3) eine mit den angeschweißten Wandberei chen (5) der Längslenker (2) parallele erste Symmetrieebene (I) und im dazwischen befindlichen Querstrebenbereich eine zur ersten Symmetrieebene (I) schräg gestellte zweite Symmetrie ebene (II) besitzt, derart, daß die parallelen Schenkel (6′) des U-Profils in diesem Bereich schräg nach vorn unten oder schräg nach hinten unten gerichtet sind.