DE4417075A1 - Fahrzeugachse - Google Patents
FahrzeugachseInfo
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G3/00—Resilient suspensions for a single wheel
- B60G3/18—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
- B60G3/185—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram the arms being essentially parallel to the longitudinal axis of the vehicle
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- B60G3/18—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
- B60G3/20—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram all arms being rigid
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
- B60G2200/10—Independent suspensions
- B60G2200/13—Independent suspensions with longitudinal arms only
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugachse entsprechend dem
Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche Fahrzeugachse ist aus Reimpell, Band 1, 4. Aufla
ge, Seite 429, bekannt und wird vorwiegend bei Fahrzeugen der
Kompaktklasse verwendet. Diese Achskonstruktion benötigt zwar
einen geringen Bauaufwand im Innenkotflügelbereich und verfügt
auch über eine Anti-Dive-Funktion, d. h., daß das Fahrzeugheck
beim Bremsvorgang durch die Abstützung des Bremsmomentes und
infolge dessen durch eine im wesentlichen abwärtsgerichteten
Kraft nicht oder nur begrenzt ausfedert.
Ein entscheidender Nachteil der Verbundlenkerachse ist jedoch
die Einlenkwirkung bei Kurvenfahrt. Die an den Rädern angrei
fenden Radseitenkräfte bewirken, daß der Radträger bzw. das
Rad relativ zur Fahrzeuglenksachse eine Winkelbewegung aus
führt, die dazu führt, daß auch die Hinterachse einen Ein
lenkwinkel ausführt, der entgegen dem Einlenkwinkel der Vor
derachse ausgerichtet ist und bei dem Fahrzeug ein Übersteu
erverhalten wirksam werden läßt. Dieser negative Effekt wird
bei einigen wenigen größeren Fahrzeugen durch eine aktive
Verstellung der Räder an der Hinterachse korrigiert. Bei
Kleinwagen besteht nur die Möglichkeit durch eine Versteifung
der Gelenkgummiträger, die die Verbundlenkerachse führen, die
Winkelbewegung zu minimieren. Dabei wird jedoch das Abrollge
räusch des Rades negativ beeinflußt.
Als weiterer Nachteil ist bei der Verbundlenkerachse die durch
den Verbundlenker notwendige Gestaltung des Fahrzeugbodens zu
nennen. Der notwendige Freiraum für die Fahrzeugachse steht im
Widerstreit mit den Bauraumbedürfnissen für den Fahrzeugtank
mit Einfüllstutzen, Auspuffanlage und Ersatzradmulde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand
der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine Anti-
Dive-Funktion zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem, der der
Längslenker mit dem Radführungslenker bei einer Vorwärtsfahrt
bezüglich des Radträgers hinter dem Radträger angeordnet ist.
Die am Rad angreifenden Seitenkräfte, die vom Radträger auf
den Längslenker übertragen werden, bewirken eine Winkelbewe
gung des Rades unter einem Einstellwinkel, der dieselbe Aus
richtung aufweist, wie der Einstellwinkel an der Vorderachse
bezüglich der Fahrzeuglängsachse. Das Fahrzeug dreht sich
nicht mehr in die Kurve ein, was von einem Durchschnittsfahrer
als sehr angenehm empfunden wird. Der Einbauraum vor dem Rad
führungslenker steht für den Fahrzeugtank usw. zur Verfügung.
Die Anbindung des Radführungslenkers erfolgt im Bereich der
Heckschürze, so daß der Kofferraumboden nicht zerklüftet wird.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist der Längslenker
drehbar mit einer Zugstange verbunden ist, wobei die Zugstange
über ein Drehlager gegenüber dem Fahrzeugaufbau geführt ist.
Die Zugstange und der Längslenker befinden sich in einer Rei
henanordnung. Bei einer Schwingbewegung führt die Zugstange
das Rad, so daß die die Schwingbewegung auslösende Kraft von
der Zugstange und dem Längslenker in eine resultierende Kraft
verändert wird, die der Achskinematik des schwingenden Rades
entspricht, also in etwa eine vertikale Ausrichtung aufweist.
Die Krafteinleitung in die Lager, die die Anbindung der Fahr
zeugachse zum Fahrzeugaufbau bilden, wird nachhaltig verbes
sert, womit eine Geräuschreduzierung verbunden ist.
Des weiteren ist vorgesehen, daß die Zugstange in der Einbau
lage ein Profil aufweist, daß gegen Seitenkräfte ein
geringeres Widerstandsmoment besitzt als gegen Kräfte inner
halb der Drehebene des Drehlagers. Durch diese vorteilhafte
Ausgestaltung des Zugstangenprofils wird sichergestellt, daß
die Kraftübertragung in Zugrichtung zuverlässig erfolgt, je
doch keine Versteifung des Längslenkers eintritt, die der
Winkelbewegung des Längslenkers entgegensteht.
Des weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Rei
henanordnung aus Zugstange, Längslenker und Radführungslenker
eine Doppelschwinge aufweist, so daß Längsbewegungen innerhalb
der Reihenanordnung bezüglich eines der Bauteile bzw. des
Fahrzeugaufbaus bei einer Schwingbewegung des Radträgers aus
geführt werden können. Bei einer vorteilhaften
Ausführungsform besteht der Radführungslenker aus mindestens
zwei Einzelradführungslenkern, wobei ein erster Einzelradfüh
rungslenker gegenüber dem Fahrzeugaufbau und ein zweiter Ein
zelradführungslenker mit dem ersten verbunden und drehbar ge
lagert, so daß eine Doppelschwinge vorliegt. Die Doppel
schwinge ermöglicht eine Längsbewegung des Radträgers, wobei
Grundradeinstellwinkel des Radträgers nicht verändert werden.
Alternativ ist die Doppelschwinge zwischen dem Längslenker und
der Zugstange angeordnet ist. Ein zum Radträger gehörendes
Radlager wird ausgenutzt, um die Verdrehbarkeit des Radträgers
gegenüber dem Längslenker zu realisieren. Des weiteren wird
der Längslenker von der Längsbewegung bei der Schwingbewegung
des Radträgers abgekoppelt, mit der Folge, daß die Kraftrich
tung eines mit dem Längslenker verbundenen Schwingungsdämpfers
keine Änderungen ausführt und sich die Anbindung des Schwin
gungsdämpfers optimieren läßt.
Diese Längsbewegungsmöglichkeit reduziert nachhaltig die Ab
rollgeräusche. In diesem Zusammenhang weist das Drehlager für
die Zugstange ein elastisches Glied auf, daß zumindest eine
Bewegung der Zugstange in ihrer Achsrichtung ermöglicht.
Nach einem weiteren Merkmal kann der Längslenker gegenüber dem
Radträger eine Drehwinkelbewegung ausführen kann, wobei die
Drehwinkelbewegung der Schwingbewegung des Radträgers ent
spricht. Diese Entkoppelung der Schwingbewegung von dem Rad
träger verhindert, daß das Fahrzeug beim Bremsen, insbesondere
an der Hinterachse, ausfedert.
Neben der Möglichkeit einer einteiligen Radführungslenkeran
ordnung für ein Radpaar einer Fahrzeugachse besteht die Mög
lichkeit, daß jeder der Radträger eine von einem weiteren
Radträger unabhängige Lenker- und Zugstangenanordnung auf
weist.
Zur Verbesserung des Eigenlenkverhaltens weist das elastische
Glied des Drehlagers der Zugstange eine geringere Federstei
figkeit auf als eine Lagerung des Radführungslenkers gegenüber
dem Fahrzeugaufbau. Die Einstellwinkel des Radträgers werden
von der Anbindung der Zugstange abgekoppelt. Nur die Lager des
Radführungslenkers bestimmen die Radeinstellung.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung
näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 Prinzipdarstellung der Achse innerhalb eines Fahrzeuges;
Fig. 2 Prinzipdarstellung des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges;
Fig. 3 Ausführungsbeispiel der Fahrzeugachse;
Fig. 4 Prinzipdarstellung einer Achse mit Doppelschwinge am
Radträger.
Die Fig. 1 zeigt einen Teilausschnitt eines Kraftfahrzeug
aufbaus 1 mit einer Fahrzeugachse 3, die u. a. eine Zugstan
ge 5 umfaßt, die über ein Drehlager 7 mit dem Fahrzeugaufbau
verbunden ist. Der Zugstange 5 schließt sich ein Radträger 9
an, wobei die Verbindung zwischen der Zugstange 5 und dem
Radträger 9, der auch eine Bremsankerplatte 11 aufweist,
drehfest ausgeführt ist. Mit dem Radträger 9 ist ein Längs
lenker 13 verbunden, der wiederum mit einem Radführungslen
ker 15 gekoppelt ist. Eine Verbindung 13a zwischen dem Längs
lenker 13 und dem Radträger 9 ist winkelbeweglich ausgeführt,
so daß eine Schwingbewegung des Radträgers 9 ausgeglichen
werden kann und beim Bremsen kein Drehmoment auf den Längs
lenker 13 übertragen wird, das eine Ausfederungsbewegung nach
sich ziehen würde. Eine winkelstarre Verbindung 9a zwischen
dem Radträger 9 und der Zugstange 5 sorgt dafür, daß das
Bremsmoment eine Vertikalkraftkomponente auf die Zugstange 5
in ihrer Schwingebene wirksam werden läßt, die der Ausfede
rungsbewegung des Fahrzeugaufbaus entgegen wirkt.
Der Radführungslenker 15 besteht aus zwei beabstandeten Ein
zelradführungslenkern 15a/15b, die über Drehlager 17 eine Re
lativbewegung zueinander ausführen können, aber über Streben
miteinander gekoppelt sind, so daß über Anbindungslager 19 des
zweiten Einzelradführungslenkers 15a eine Doppelschwinge ge
genüber dem Fahrzeugaufbau 1 vorliegt.
Bei einer Federungsbewegung kann der Längslenker 13 eine
Drehbewegung über die Lager 17/19 ausführen, die die Zugstange
über das Drehlager 7 gleichzeitig mitausführt. Dabei verhin
dert die Zugstange, daß bei einer Einfederungsbewegung die auf
den Radträger 9 einwirkende Kraft in Achsrichtung des Längs
lenkers 13 wirksam werden kann. Die einwirkende resultierende
Kraft wird in die Einfederungsrichtung der Achskinematik um
gelenkt.
Auch bei kleinen Federungsbewegungen wird die Wirkung des als
Doppelschwinge ausgeführten Radführungslenkers 15 genutzt. Der
Radträger 9 kann eine Längsbewegung in der Achse der Verbin
dung von Zugstange 5 und Längslenker 13 ausführen, wobei ein
elastisches Glied 21 im Drehlager 7, symbolisiert durch die
Federdarstellung, den Längenausgleich für die Schwingbewegung
der Doppelschwinge 15 herstellt und somit Abrollgeräusche mi
nimiert.
Während einer Kurvenfahrt greifen Seitenkräfte Fs über die
Fahrzeugreifen 23 am Radträger 9 an. Diese Seitenkräfte be
wirken ein Biegemoment auf den Längslenker 13, wobei sich
durch die Anordnung des Längslenkers 13 als eine Schubstange
ein Einstellwinkel β1 einstellt, der bezogen auf die Fahr
zeuglängsachse dieselbe Ausrichtung wie ein Einstellwinkel β2
an einer Vorderachse (s. Fig. 2) aufweist.
Zur Unterstützung der Winkelbewegung des Radträgers 9 ist die
Zugstange 5 mit einem Profil ausgeführt, das den Seitenfüh
rungskräften nur ein geringes Widerstandsmoment entgegensetzt,
aber innerhalb ihrer Drehebene besonders steif ausgebildet
ist.
In Fig. 2 ist ein halbes Kfz in einer Prinzipskizze mit der
Fahrzeugachse für einen Radträger 9 dargestellt. Die angrei
fenden Seitenkräfte Fs üben ein Biegemoment auf den Längslen
ker 13 aus, so daß sich die Winkelbewegung unter dem Ein
stellwinkel β1 einstellt, der dieselbe Ausrichtung bzgl. der
Fahrzeuglängsachse aufweist, wie der Einstellwinkel β2, so daß
der Eindreheffekt wirksam verhindert, ohne daß dafür eine ak
tive Ansteuerung des Radträgers 9 erfolgen muß.
Die Fig. 3 zeigt eine konkrete Ausführungsform der Fahrzeug
achse 3 für einen Radträger 9. Der Radführungslenker bzw. die
Doppelschwinge 15 ist über winkelbewegliche Stiftgelenke ent
sprechend den Anbindungslagern 19 an dem nicht dargestellten
Fahrzeugaufbau verbunden. Der zweite Radführungslenker 15b ist
einteilig mit dem Längslenker 13 ausgeführt. An dem Ende des
Längslenkers 13 ist ein Schwingungsdämpfer 25, beispielsweise
auf einem verlängerten Zapfen, angeordnet. Es sind deshalb
relativ geringe Dämpf- bzw. Federkräfte notwendig. Des
weiteren wird die Fahrzeugtragfeder 27 aufgrund der großen
Hebellänge des Längslenkers einem zu vernachlässigen
Krümmungswinkel bei einer Schwingbewegung unterworfen. Die
Zugstange 5 ist aus einem Flachmaterial hergestellt, daß ei
nerseits die Zugkräfte zuverlässig überträgt, aber den
Seitenkräften Fs nur wenig Biegewiderstand entgegensetzt.
Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht und Seitenansicht einer Al
ternativausführung zu den Fig. 1 und 3. Die wesentliche Funk
tion ist identisch. Abweichungen liegen in der Anordnung der
Doppelschwinge vor, die innerhalb der Reihenanordnung aus
Zugstange 5, Radträger 9 und Längslenker 13 zwischen der Zug
stange 5 und dem Längslenker 13 ausgeführt ist. Die Doppel
schwinge besteht aus einem dem Längslenker 13 beigeordneten
Schwingungslager 29, das über eine kurze Zwischenschwinge 31
mit einer Nabe 33 des Radträgers 9 über Radlager 35a/b ver
bunden ist. Das Bremsmoment wird vom Radträger 9 über die
winkelstarre Verbindung 9a direkt in die Bremsankerplatte 11
übertragen, wobei das Radlager 35a den Längslenker 13 vom
Bremsmoment abkoppelt. Der Schwingungsdämpfer 25 bzw. die
Tragfeder 27 können am Längslenker in die jeweiligen
optimierten Einbaulagen angeordneten werden, da der Längslen
ker 13 nur Schwenkbewegungen um das Anbindungslager 19 aus
führen kann. Zur Darstellung des elastischen Gliedes 21 in
nerhalb des Drehlagers 7 dient das Federsymbol.
Claims (10)
1. Fahrzeugachse, umfassend jeweils mindestens einen drehbar
gelagerten Längslenker, der mit einem Radträger verbunden
ist, mindestens einen mit dem Längslenker gekoppelten
Radführungslenker, wobei der Längslenker gegenüber der
Fahrzeuglängssachse eine Winkelbewegung ausführen kann,
wobei des weiteren mindestens ein Radführungslenker eine
Anbindung an einen Fahrzeugaufbau aufweist, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Längslenker (13) mit dem Radfüh
rungslenker (15) bei einer Vorwärtsfahrt bezüglich des
Radträgers (9) hinter dem Radträger angeordnet ist.
2. Fahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Längslenker (13) drehbar mit einer Zugstange (5)
verbunden ist, wobei die Zugstange über ein Drehlager (7)
gegenüber dem Fahrzeugaufbau (1) geführt ist.
3. Fahrzeugachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugstange (5) in der Einbaulage ein Profil auf
weist, daß gegen Seitenkräfte ein geringeres Wider
standsmoment besitzt als gegen Kräfte innerhalb der
Drehebene des Drehlagers (7).
4. Fahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reihenanordnung aus Zugstange (5), Längslen
ker (13) und Radführungslenker (15) eine Doppelschwinge
aufweist, so daß Längsbewegungen innerhalb der Reihenan
ordnung bezüglich eines der Bauteile bzw. des Fahrzeug
aufbaus (1) bei einer Schwingbewegung des Radträgers (9)
ausgeführt werden können.
5. Fahrzeugachse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Radführungslenker (15) aus mindestens zwei Ein
zelradführungslenkern (15a, 15b) besteht, wobei ein erster
Einzelradführungslenker (15b) gegenüber dem Fahrzeugauf
bau (1) und dem zweiten Einzelradführungslenker (15a)
drehbar gelagert und verbunden ist, so daß eine Doppel
schwinge vorliegt.
6. Fahrzeugachse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Doppelschwinge zwischen dem Längslenker (13) und
der Zugstange (5) angeordnet ist.
7. Fahrzeugachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drehlager (7) für die Zugstange (5) ein ela
stisches Glied (21) aufweist, daß zumindest eine Längs
bewegung der Zugstange in ihrer Achsrichtung ermöglicht.
8. Fahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Längslenker (13) gegenüber dem Radträger (9) eine
Drehwinkelbewegung ausführen kann, wobei die Drehwinkel
bewegung der Schwingbewegung des Radträgers (9) ent
spricht.
9. Fahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Radträger (9) eine von einem weiteren Rad
träger unabhängige Lenker- und Zugstangenanordnung auf
weist.
10. Fahrzeugachse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Glied (21) des Drehlagers (7) der
Zugstange (5) eine geringere Federsteifigkeit aufweist
als eine Lagerung (17, 19) des Radführungslenkers (15)
gegenüber dem Fahrzeugaufbau (1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944417075 DE4417075C2 (de) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Fahrzeugachse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944417075 DE4417075C2 (de) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Fahrzeugachse |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4417075A1 true DE4417075A1 (de) | 1995-11-23 |
DE4417075C2 DE4417075C2 (de) | 2003-05-28 |
Family
ID=6518171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944417075 Expired - Fee Related DE4417075C2 (de) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Fahrzeugachse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4417075C2 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01106714A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Mazda Motor Corp | 車両のサスペンション装置 |
-
1994
- 1994-05-17 DE DE19944417075 patent/DE4417075C2/de not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ATZ 83, 1981, 1, S. 6,7 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4417075C2 (de) | 2003-05-28 |
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Legal Events
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Owner name: MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |