DE3220689A1

DE3220689A1 - Starrachsaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3220689A1
Application number: DE19823220689
Authority: DE
Inventors: Felice Cornacchia; Giuseppe Torino Piritore
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1981-06-03
Filing date: 1982-06-02
Publication date: 1982-12-23
Also published as: IT1197515B; ES265604U; IT8167762A0; US4466636A; FR2507131B1; ES265604Y; BR8203565A; FR2507131A1

Description

Patentanwälte Dip'es-I-m-o. H.«W&*CKM«AN"NrDiPL.-PHYS. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

2. Juni 1982

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

FIAE AUTO S.p.A.

Corso Giovanni Agnelli 200

!urin / Italien

Starracnsaufkängung für Kraftfahrzeuge

Starrachsaufhänqunq für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung der im Gattungs« begriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art.

Bei herkömmlichen Aufhängungen dieses Typs sind die verschiedenen Befestigungs- und Halterungsorgane üblicherweise an der Starrachse, die ein Rohr oder ein Profilteil mit offenem Querschnitt sein kann, mit Hilfe von Schweißverbindungen fixiert.

Eine derartige Konstruktion bedingt auf der einen Seite, daß sowohl die Starrachse als auch die Befestigungsorgane aus einem schweißbaren Stahl bestehen, was offensichtlich kostenmäßige Nachteile und Gewichtsprobleme mit sich bringt, andererseits ist es von Nachteil, daß hohe Investmentaufwendungen zu erbringen sind, um die Schweißverbindungen automatisch herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängung der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art so auszubilden, daß die Starrachse und die zugeordneten Befestigungs- und Halterungsorgane aus verschiedenen, auch aus nicht schweißbaren und für ihre spezifischen Funktionen besonders gut geeigneten Materialien bestehen können und die Aufhängung selbst sich vergleichsweise einfach und kostengünstig zusammenbauen läßt.

Diese Aufgabe wird durch eine Aufhängung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Da keine Schweißverbindungen zwischen der Achse und den Befestigungs- und Halterungsorganen erforderlich sind, können letztere aus widerstandsfähigen Materialien mit geringem spezifischem Gewicht, z.B. aus Leichtmetallegierungen oder nichtmetallischen Verbundmaterialien hergestellt sein, wodurch sich der Vorteil einer merklichen Verringerung der ungefederten Massen der Aufhängung ergibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Starrachsaufhängung gemäß der Erfindung, Fig. 2 zeigt eine Draufsicht eines in Fig. 1 durch den Pfeil II gekennzeichneten Details in.vergrößertem

Maßstab,
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entsprechend der Linie

III-III von Fig. 2,
Fig. 4 zeigt eine Variante des in Fig. 2 dargestellten

Details,
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt entsprechend der Linie

V-V von Fig. 4,
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht eines anderen in Fig. 1 durch den Pfeil VI gekennzeichneten Details in

vergrößertem Maßstab,
Fig. 7 zeigt einen Teiltransversalschnitt entsprechend

der Linie VII-VII von Fig. 6, Fig. 8 zeigt eine Draufsicht eines weiteren in Fig. 1

V V

durch den Pfeil VIII gekennzeichneten Details

ebenfalls in vergrößertem Maßstab, Fig. 9 zeigt einen Transversalschnitt entsprechend der

Linie IX-IX von Fig. 8,
Fig.10 zeigt eine Variante des in Fig. 8 dargestellten

Details,
Fig.11 zeigt einen Transversalschnitt entsprechend der

Linie XI-XI von Fig. 10,
Fig.12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils von Fig. 10 entsprechend dem Pfeil XII.

Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit dargestellte Aufhängung gemäß der Erfindung ist für die Hinterräder R eines frontangetriebenen Kraftfahrzeuges verwendbar. Selbstverständlich ist die gleiche Aufhängung auch sowohl für die Vorderräder als auch für die Hinterräder eines hinterradangetriebenen Fahrzeuges verwendbar.

Die Aufhängung umfaßt eine Starrachse 10 mit rechteckigem röhrenförmigem Querschnitt, deren Grundrißform gekrümmt ist, wobei die konvexe Seite in die Richtung weist, die der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges entspricht, welche in der Zeichnung durch den Pfeil F gekennzeichnet ist.

Der zentrale Teil der Achse 10 ist gelenkig mit Hilfe eines mit 12 bezeichneten Befestigungsorgans mit einer Traverse T verbunden, die Bestandteil der tragenden Konstruktion des Fahrzeuges ist.

Die Achse 10 besitzt ferner an jedem ihrer Enden 10b ein Halterungsorgan 14 zur Halterung des unteren Endes einer Schraubenfeder 16. Diese Halterungsorgane 14 tragen ferner ein Befestigungsorgan 18 für die Verbindung mit einem Längs lenker 20, ein Halterungsorgan 22 für ein Element 24, an welchem ein Rad R drehbar gelagert ist, sowie einen Bügel 26, auf welchem sich das untere Ende eines Schwingungsdämp-

fers 28 abstützt.

Wie aus Fig. 2 und 3 im einzelnen hervorgeht, umfaßt das Befestigungsorgan 12 zwei horizontale Platten 30 mit gleicher im wesentlichen rombenförmiger Kontur, deren Kanten nach außen abgebogen sind und die auf entgegengesetzten Seiten des zentralen Teils 10a der Achse 10 angeordnet sind. Die beiden Platten 30 berühren mit einem Bereich 30a die obere bzw. untere Wandung des zentralen Achsteils 10a. Die Platten 30 ragen außerdem mit einem Teil 30b von der Achse 10 weg in Richtung auf die Traverse T. Die Teile 30a und 30b sind miteinander durch geneigte Abschnitte 30c verbunden, die an den entsprechenden Rändern der vorderen Wandung der Achse 10 anliegen.

Die beiden Platten sind mit Hilfe von vier vertikalen Bolzen 32, 34, 36 und 38, die im Bereich ihrer Ecken angeordnet sind, mit dem zentralen Teil 10a der Achse 10 verspannt. Dabei verbindet der Bolzen 32 die Teile 30a der beiden Platten 30,wobei er die Achse 10 in der Nähe ihrer Hinterwandung durchdringt, während die Bolzen 34 und 36 die Teile 30b in der Nähe der äußeren Oberfläche der Vorderwandung der Achse 10 miteinander verbinden. Der Bolzen 38, der die vorderen Enden der Teile 30b miteinander verbindet, dient außerdem als Halteorgan für ein elastisches Lagerteil mit vertikaler Achse, das in seiner Gesamtheit mit 40 bezeichnet ist. Dieses elastische Lagerteil 40 besitzt ein im wesentlichen kegelstumpfförmiges Profil und umfaßt ein röhrenförmiges inneres Organ 42, das axial von dem Bolzen 38 durchdrungen ist, ein ringförmiges BloGkteil 44 aus elastomerem Material, dessen innere Oberfläche an der äußeren Seitenfläche des röhrenförmigen Organs 42 befestigt ist, sowie ein röhrenförmiges äußeres Organ 46,das an der äußeren Oberfläche des Blockteils 44 aus elastomerem Material fixiert ist. Der vordere Teil des äußeren röhrenförmigen Organs 46 bildet an seiner Unterseite eine hori-

zontale Befestigungsfläche 48, die mittels einer Reihe von Schraubbolzen 50 an dem zentralen Teil der Traverse T fixiert ist.

In Fig. 4 und 5 ist eine Variante des Befestigungsorgans 12 dargestellt. Bei dieser Varianten umfaßt das in seiner Gesamtheit mit 112 bezeichnete Befestigungsorgang zwei vertikale Platte 52, 54, die gegen die hintere bzw. die vordere Wandung des zentralen Teils 10a der Achse mittels zweier U-förmiger Spannbügel 56 verspannt ist, die sich transversal zur Achse 10 erstrecken. Die beiden Platten 52 und 54 stehen mit der Achse 10 über entsprechende Formteile im Eingriff und sind mit Hilfe einer Gegenplatte 58 und durch vier Spannmuttern 60, die auf die freien mit Gewinde versehenen Enden 56a der beiden U-förmigen Spannbügel 56 aufgeschraubt sind, starr fixiert. Zwischen der vorderen Platte 54 und der gebogenen Seite 56b der beiden Spannbügel 56 befindet sich ein elastisches Lagerteil 62 mit horizontaler Achse, das von einem Stift 64 durchdrungen ist. Letzterer dient zur Befestigung des zentralen Teils der Achse 10 an der Traverse T. Im Vergleich zu dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die vorangehend beschriebene Anordnung den Vorteil, daß Bohrungen welche die Achse 10 durchdringen, nicht erforderlich ist.

Fig. 6 und 7 zeigen eines der von der Achse 10 an ihren Enden 10b getragenen Halterungsorgane 14. Dieses besteht aus einer im wesentlichen L-förmigen Platte mit einem horizontalen Zweig 66, der sich auf die obere Wandung der Achse 10 abstützt und einem vertikalen Zweig 68, der sich in der Nachbarschaft des seitlichen hinteren Teils der Achse 10 befindet. An dem horizontalen Zweig 66 ist eine zentrale kreisförmige Erhebung 70 ausgebildet, mit welcher ein becherförmiges Organ 72 im Eingriff steht, welches von dem unteren Ende der Feder 16 umgeben ist, die unter Zwi-

schenfügung eines ringförmigen Elementes 74 aus einem elastomerem Material auf der Randzone des horizontalen Zweiges 66 ruht.

Der vertikale Zweig 68 ist mit Hilfe zweier übereinander liegender horizontaler Schraubbolzen 76 an der Achse 10 fixiert. Die Schraubbolzen 76 durchdringen die Achse 10 und dienen gleichzeitig zur Fixierung des Befestigungsorgans 18 an der Vorderwandung der Achse selbst. Dieses Befestigungsorgan 11 besteht aus einer U-förmigen Platte, die in Richtung auf die Traverse T ragt und die mit Armen 18a einen horizontalen Stift 78 für die Anlenkung eines Endes des betreffenden Längslenkers 20 trägt. Wie aus Fig.1 klar hervorgeht, ist das andere Ende des Längslenkers 20 im Punkt 80 drehbar mit der Traverse T verbunden.

Fig. 8 und 9 zeigen eines der an dem Ende 10b der Achse befestigten Halterungsorgane 22. Dieses umfaßt eine horizontale obere Platte 82, die mit dem oberen Ende 10b der Achse 10 in Berührung steht, sowie eine horizontale untere Platte 84, die die untere Wandung des Endes 10b berührt, sowie an seiner Außenseite einen vertikalen Abschnitt Die beiden Platten 82 und 84 sind mit Hilfe dreier vertikaler Bolzen 88, die das Ende 10b der Achse 10 durchdringen, miteinander verspannt, während der obere Teil des vertikalen Abschnittes 86 mit einem entsprechenden vertikalen Endflansch 90 der Platte 82 mit Hilfe zweier horizontaler Schraubbolzen 92 verbunden ist. Die Schraubbolzen 92 dienen ferner (zusammen mit zwei unteren Schraubbolzen 94) zur Fixierung des Elementes 24 für^die drehbare Lagerung des entsprechenden Rades R an den vertikalen Bereich 86. Bei dem Teil 24 handelt es sich um ein herkömmliches Lagerelement, das nicht näher beschrieben ist.

Die untere Platte 84 besitzt ferner einen horizontalen Teil, der an dem Ende 10b der Achse 10 nach hinten ragt

und den Bügel 26 bildet. In diesem Bügel 26 ist eine zentrale kreisförmige Öffnung 96 angebracht, in die unter Zwischenlage eines herkömmlichen ringförmigen Gliedes 98 aus elastomerem Material das untere Ende des entsprechenden Schwingungsdämpfers 28 eingreift.

Fig. 10 und 11 zeigen eine vereinfachte Variante des in Fig. 8 und 9 dargestellten Halterungsorgans. Bei dieser Varianten umfaßt das in seiner Gesamtheit mit 122 bezeichnete Halterungsorgan lediglich eine horizontale Platte 100, die an der oberen Wandung des Endes 10b der Achse 10 angebracht und direkt an dieser mit Hilfe dreier vertikaler Schraubbolzen 102 befestigt ist. Der äußere Rand der Platte 100 ist durch Schweißen mit einer abgewinkelten vertikalen Platte 104 verbunden, an der das Lagerelement 24 mit Hilfe von vier horizontalen Schraubbolzen fixiert ist. An der hinteren Seite der vertikalen Platte 104 ist ferner durch Schweißen eine horizontale Platte befestigt, die im Endbereich 10b der Achse 10 nach hinten ragt und die Tragfläche 26 bildet. Auch in diesem Fall besitzt die Tragfläche 26 eine zentrale kreisförmige Bohrung 110 für den Eingriff des unteren Endes des Schwingungsdämpfers 28.

Aus der vorangehenden Beschreibung ist ohne weiteres erkennbar, daß sowohl die Befestigungsorgane 12 oder 112 und 28 und die Halterungsorgane 14 und 22 oder 122 an der Achse 10 ausschließlich mit Hilfe mechanischer Verbindungen, d.h. ohne Schweißverbindungen fixiert sind. Infolgedessen können die Achse 10 und die zugeordneten Befestigungs- und Halterungsteile aus Nichteisenmaterialien hergestellt sein, sogar aus solchen, die nicht miteinander verschweißt werden können, beispielsweise aus Leichtmetallegierungen oder nichtmetallischen Verbundmaterialien. Daraus ergeben sich neben der Möglichkeit, die ungefederten Massen der Aufhängung zu verringern, eine einfache und

kostengünstige Herstellbarkeit.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die voangehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. So kann sie beispielsweise auch dann Anwendung finden, wenn die
Starrachse eine von der dargestellten Form abweichende Gestalt hat, z.B. eine von einem transversalen Konstruktions element beliebiger Form mit offenem oder geschlossenem
Querschnitt gebildet ist.

Leer sei te

Claims

Patentansprüche

y Starrachsaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einer Starrachse, an der Befestigungsorgane zur gelenkigen Verbindung der Achse mit der tragenden Konstruktion des Kraftfahrzeuges sowie mit eventuellen Lenkerstäben angebracht sind,und die an ihren Enden Halterungsteile zur drehbaren Lagerung zweier um eine gemeinsame Achse rotierbareir Räder und zur Halterung von Federungselementen und Schwingungsdämpferelementen aufweist, die zwischen der Starrachse und der tragenden Konstruktion des Kraftfahrzeuges angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Befestigungsorgane (12, 112, 18) als auch die Halterungsteile (14, 22 122, 26, 108) an der Starrachse (10) ausschließlich mit Hilfe mechanischer Verbindungsmittel wie Schrauben, Bolzen und dergleichen fixiert sind.
2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsorgane (12) zur gelenkigen Verbindung der Starrachse (10) mit der tragenden Konstruktion (T) des Fahrzeuges zwei übereinanderliegende horizontale Platten (30) beinhalten, die auf entgegengesetzten Seiten des zentralen Teils (10a) der Achse (10) angeordnet und mit Hilfe einer Reihe vertikaler Bolzen (32, 34, 36, 38) miteinander verspannt sind, wobei mit einem dieser Bolzen ein elastisches Lagerteil (40) mit vertikaler Achse verbunden ist, welches mit einem Befestigungsansatz (48) zur Fixierung an der Konstruktion (T) des Fahrzeuges ausgestattet ist.
3. Aufhängung nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß wenigstens einer der genannten Bolzen (32, 34, 36, 38) zur Verspannung der beiden Platten (30) die Achse

(10) durchdringt.
4. Aufhängung nach Anspruch 2 oder 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (30) eine im wesentlichen rombenartige Form haben und einen ersten Abschnitt (30a) aufweisen, der mit der Achse (10) in Berührung steht, sowie einen zweiten Abschnit (30b) der von der Achse (10) wegragt, und daß vier Spannbolzen (32, 34, 36, 38) vorgesehen sind, die im Bereich der Ecken der Platten (30) angeordnet sind, wobei ein erster Bolzen (32) die genannten ersten Bereiche (30a) der Platten miteinander verbindet und die Achse (10) in der Nähe einer ihrer Längskanten durchdringt, ein zweiter und ein dritter Bolzen (34, 36) die genannten zweiten Bereiche (30b) der beiden Platten (30) im Bereich der entgegengesetzten Längskante der Achse (10) miteinander verbinden, und ein vierter Bolzen (38) eine Halterung für das genannte elastische Lagerteil (40) in der zwischen den genannten zweiten Bereichen (30b) der beiden Platten (30) liegenden Zone bildet.
5. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsorgan (112) zur gelenkigen Verbindung der Starrachse (10) mit der Konstruktion (T) des Fahrzeuges zwei parallele vertikale Platten (52, 54) die mit Hilfe entsprechender Formteile mit dem zentralen Teil (10b) der Achse (10) verbunden sind, eine Reihe von U-förmigen Spannbügeln (56), die sich quer zu den beiden Platten (52, 54) erstrecken und an ihren freien Enden (56a) Schraubmitteln (60) zur Verspannung der beiden Platten (52, 54) gegen die Achse (10) aufweisen, sowie ein elastisches Lagerteil (62) mit horizontaler Achse beinhaltet, das zwischen den gebogenen Enden (56b) der beiden U-förmigen Spannbügel (56) und einer der beiden Platten (54) angeordnet ist und an der tragenden Konstruktion (T) des Fahrzeuges fixierbar ist.
6. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

net, daß die Halterungsorgane (14) zur Halterung der federnden Aufhängungselemente (16) an jedem Ende der Starrachse (10) eine im wesentlichen L-förmige Platte beinhalten, die einen horizontalen Bereich (66) besitzt, der die obere Oberfläche der Achse (10) berührt und eine kleine
Zentrierplatte (72) für das untere Ende des Federelementes (16) trägt, und daß die L-förmige Platte ferner
einen vertikalen Bereich (68) aufweist, der mit Hilfe
einer Reihe von die Achse (10) durchdringenden horizontalen Bolzen (76) an der Achse (10) fixiert ist.
7- Aufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Seite der Achse (10) die dem vertikalen
Bereich (68) der genannten Platte (14) abgewandt ist,
ferner eine gabelförmige Befestigungsplatte (18) zur
gelenkigen Verbindung mit einem Lenkerstab (20) mit Hilfe der genannten Schraubbolzen (76) befestigt ist.
8. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Halterungsorgane (22, 122) für die Drehlager der Räder (R) des Fahrzeuges an jedem Ende (10b) der
Starrachse (10) wenigstens eine horizontale Platte (82,
100) beinhalten, die an der' Oberseite der Achse (10) mittels die Achse (10) durchdringender vertikaler Bolzen
(88,102) fixiert und mit einer vertikalen Platte (86,104) verbunden ist, an welcher ein Lager (24) für die drehbare Lagerung eines Rades (R) befestigt ist, wobei die vertikale Platte (82, 100) ihrerseits einen horizontalen Bügel (26) trägt, der das Halterungsorgan für das untere
Ende eines Schwingungsdämpfers (28) bildet.
9. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß jedes der Halterungsteile (22) für die Drehlager der Räder (R) des Fahrzeuges ferner eine horizontale Plat te (84) beinhaltet, die an der Unterseite der Achse (10)
mit Hilfe der genannten vertikalen Bolzen (88) fixiert

220685:

ist und die starr mit der genannten vertikalen Platte (86) verbunden und mit einem in rückwärtiger Richtung von der Achse (10) wegragenden Teil versehen ist, welcher den genannten horizontalen Bügel (26) bildet.