DE3874033T2

DE3874033T2 - Hinterachsenaufhaengung fuer kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: DE3874033T2
Application number: DE8888830279T
Authority: DE
Inventors: Romolo Gandiglio
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1987-07-07
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2008-06-29
Also published as: DE3874033D1; BR8803155A; IT8767584A0; EP0298929A1; IT1211186B; ES2034379T3; US4830396A; EP0298929B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hintere Radaufhängung für Kraftfahrzeuge geinäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, dessen Merkmale aus der FR-A-23 140 69 bekannt sind.
FR-A-23 140 69 zeigt eine Aufhängung für die Räder eines Caravan, umfassend zwei Seitenträger, wobei jeder Seitenträger einen Längsarm trägt, der um eine beiden gemeinsame Querachse gelenkig gelagert ist. Jeder Arm umfaßt einen mit diesem fest verbundenen Bock, welcher mit einer Feder zusammenwirkt, die von dem jeweiligen Seitenträger gehalten wird. Der Bock steht über eine horizontale Ebene vor, die die Gelenkachse der Längsarme enthält. In der genannten französischen Druckschrift sind die beiden Seitenträger miteinander durch einen U-Förmigen Querträger verbunden, welcher koaxial zu der Gelenkachse der beiden Längsarme angeordnet ist. Jeder Seitenträger ist mit der Karosserie des Caravan über Befestigungsmittelverbunden, die in zwei Bohrungen an der Oberseite des Seitenträgers eingesetzt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hintere Radaufhängung für Kraftfahrzeuge des oben genannten Typs zu schaffen, die in der Konstruktion einfach und preiswert ist und die schnell und sogar durch Roboter an die Karosserie angebaut werden kann, und die gleichzeitig den erforderlichen Komfort für die Passagiere gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine hintere Radaufhängung für Kraftfahrzeuge des oben genannten Typs vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Achse des Querträgers vor der Gelenkachse der Längsarme angeordnet ist, wobei der Querträger einen rohrförmigen Aufbau hat und wobei die Aufhängemittel außerdem eine zweite Aufhängungsbefestigung aufweisen, die in Querrichtung an der Außenseite des jeweiligen Seitenträgers auf der Achse des rohrförmigen Querträgers angeordnet ist, wobei ferner die gesamte Aufhängung so ausgelegt ist, daß sie auf dem Unterrahmen zusammenmontiert werden kann, bevor der Letztere an der Karosserie anmontiert wird.
Auf diese Weise kann die gesamte, durch den Unterrahmen und die unterschiedlichen, darauf montierten Elemente gebildete Einheit in einfacher Weise in einem einzigen Arbeitsgang, möglicherweise sogar durch Roboter an der Karosserie anmontiert werden.
Die Längsarme sind an den beiden Seitenträgern des Unterrahmens um eine gemeinsame Achse gelenkig angeordnet, die senkrecht zur Längssymmetrieebene desFahrzeuges steht und, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, hinter der Achse des rohrförmigen Querträgers, welcher einen Teil des Unterrahmens bildet. Auf diese Weise werden die Belastungen, die von dem jeweiligen Hinterrad auf den zugeordneten Längsarm übertragen werden, wenn das Fahrzeug sich bewegt, wiederum auf den Träger für die gelenkige Befestigung der Längsarme übertragen und durch diesen auf den jeweiligen Seitenträger des Unterrahmens sowie auf den rohrförmigen Querträger, welcher durch Biegekräfte belastet wird.
Wenn die Aufhängung für angetriebene Hinterräder verwendendet wird, kann der rohrförmige Querträger des Unterrahmens auch in herkömmlicher Weise dazu verwendet werden, das hintere Differenzial des Kraftfahrzeuges zu halten. In diesem Fall hat der Querträger eine gekrümmte Form derart, daß sein mittlerer Teil hinter und über der Achse angeordnet ist, die durch die Enden des Querträgers definiert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht; diese stellen lediglich die Erfindung nicht beschränkende Ausführungsbeispiele dar. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles der Aufhängung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den mit II bezeichneten Teil in Figur 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Aufhängung der Fig. 1;
Fig. 4 und 5 Schnitte entlang der Schnittlinien IV und V in Fig. 3;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit der Aufhängung der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII in Fig. 2;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Aufhängung gemäß der Erfindung;
Fig. 9 eine Seitenansicht einer Variante der in Fig. 7 dargestellten Aufhängung.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine hintere Aufhängung für ein Kraftfahrzeug mit Vorderradantrieb, die im Ganzen mit 1 bezeichnet ist, mit Befestigungseinrichtungen 2 für die Hinterräder 3 versehen, die mittels Bolzen 4 an den hinteren Enden 5 zweier Längsarme 6 befestigt sind, deren jeder einen durch Gießen hergestellten Hohlkörper bildet. Die vorderen Enden der Längsarme 6 bilden Lagerbuchsen 7, die um eine gemeinsame Achse 9, welche rechtwinklig zur Längssymmetrieebene des Kraftfahrzeuges steht, an einem Unterrahmen 8 gelagert sind. Der Unterrahmen 8, welcher an der Karosserie des Kraftfahrzeuges zu befestigen ist, umfaßt zwei mit 10 bezeichnete, einen Kastenquerschnitt aufweisende Metallblech- Träger, die miteinander mittels eines rohrförmigen Metallblech-Querträgers 11 verbunden sind. Die Achse 36 des rohrförmigen Querträgers 11 ist unmittelbar vor der Gelenkachse 9 der Längsarme 6 angeordnet. Jeder Seitenträger 10 ist an seinem vorderen Ende mit einer Aufhängungsbefestigung 12 für seine Befestigung an der Karosserie des Kraftfahrzeuges versehen und trägt an seinem hinteren Ende einen Bolzen 13 für die Gelenklagerung des zugeordneten Längsarmes, wie genauer weiter unten beschrieben wird. Jeder Seitenträger 10 hat eine weitere Aufhängungsbefestigung 14 für die Befestigung an der Karosserie des Kraftfahrzeuges, die außen neben dem Träger 10 auf der Achse des rohrförmigen Querträgers 11 angeordnet ist.
Im Falle des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispieles sind zwischen den Längsarmen 6 und dem Unterrahmen zwei Einheiten 15 angeordnet, die jeweils aus einem hydraulischen Stoßdämpfer 16 und einer koaxial zum Stoßdämpfer 16 angeordneten Druckfeder 17 bestehen.
Jede Einheit 15 hat ein vorderes Ende 18, welches über einen Bolzen 19 mit dem Seitenträger 10 hinter dessen vorderer Aufhängungsbefestigung 12 gelenkig verbunden ist. Das hintere Ende 20 der Einheit 15 ist andererseits mit einem Bock 21 gelenkig verbunden, der seinerseits auf dem zugeordneten Längsarm 6 so aufgeschweißt ist, daß die Achse der Einheit 15 paralell zur Längssymmetrieebene des Kraftfahrzeuges und im wesentlichen horizontal liegt, d. h. der Horizontalen näher als der Vertikalen. Schließlich sind die Endabschnitte eines Torsionsstab-Stabilisators 24 an den beiden horizontalen Armen 6 über Befestigungseinrichtungen 22, 23 befestigt.
Der Aufbau der jeweiligen Seitenträger 10 wird im folgenden im einzelnen mit Bezug auf die Figuren 2 bis 6 beschrieben. Jeder Träger 6 besteht aus einem Metallblechelement, welches so zu einem U gebogen ist, daß zwei Seitenwände 25 und eine Vorderwand 26 gebildet werden. Wie Figur 6 klar erkennen läßt, hat das Metallblechelement eine Unterkante 27, die in die horizontale Ebene gebogen ist, und eine obere Kante, die ebenfalls so umgebogen ist, daß sie eine horizontale Fläche 28 mit einem vertikalen Flansch 29 bildet. Die Höhe des Flansches 29 nimmt vom hinteren Ende des Trägers 10 bis zum Befestigungspunkt für die Stoßdämpfereinheit 15 zu; dieser Befestigungspunkt besteht aus zwei im Flansch 29 ausgebildeten Löchern 30, die auf einer Querachse 31 angeordnet sind. Die Höhe des Flansches 29 nimmt dann nach vorne bis zu dem die Vorderwand 26 aufweisenden Ende hin ab. In diesem Querschnitt ist der Flansch 29 durch ein Verstärkungselement 32 verstärkt, welches mit dem Teil 29 veschweißt ist und welches einen Bodenteil 44 mit einer Durchgangsöffnung 43 aufweist. Eine hintere Wand des Trägers 10 ist mit 33 bezeichnet und besteht aus einem Metallblechelement, welches zwei seitliche, mit der Innenseite der beiden Wände 25 verschweißte Lappen 33a hat. Zwei Löcher 34 (von denen eins in Fig. 6 zu sehen ist) sind in den beiden auf diese Weise verstärkten Seitenwänden ausgebildet und dienen zur Aufnahme des Gelenkbolzens des Längsarmes, wie unten im einzelnen erläutert wird. Vor der Wand 33 haben die beiden Seitenwände 25 zwei Löcher 35 mit einer gemeinsamen Querachse 36 für die Befestigung des rohrförmigen Querträgers 11.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, umfaßt jede Aufhängungsbefestigung 12 einen Hohlkörper 37 aus einem elastomeren Material, dessen Innenfläche mit einem rohrförmigen Metallelement 38 verbunden ist, welches mit einem Teil 39 der Kraftfahrzeugkarosserie mittels eines Bolzens 40 verbindbar ist. Die Außenfläche des rohrförmigen elastomeren Körpers 37 ist starr mit einem rohrförmigen Metallelement 41 verbunden, welches mittels Schweißen innerhalb des aufgebogenen Randes 42 der Durchgangsöffnung 43 befestigt ist, die in der Bodenwand 44 des Verstärkungselementes 32 ausgebildet ist.
Es wird Bezug auf Fig. 7 genommen, in der der Endabschnitt des rohrförmigen Querträgers 11 in die Löcher 35 gesteckt und mit den beiden Wänden 25 verschweißt ist. Eine Metallblechabdeckung 43a ist mittels Schweißen am äußeren Ende des rohrförmigen Querträgers 11 befestigt und trägt ihrerseits mittels eines Bolzens 44a und eines Rohrkörpers 45 aus elastomerem Material einen Metallblechbock 46, welcher die Aufhängungsbefestigung 14 bildet und mit Löchern 47 (Fig. 2) zur Aufnahme von Bolzen für die Befestigung an der Karosserie versehen ist.
In den beiden an den hinteren Enden der beiden Seitenwände 25 des Trägers 10 ausgebildeten Löchern ist ein Bolzen 47a angeordnet, welcher eine Metallhülse 48 trägt, die den Gelenkbolzen des Längsarmes bildet. Die vordere Buchse 7 jedes Armes ist drehbar auf der Hülse 48 unter Zwischenschaltung zweier Schrägrollenlager 49 gelagert. Die inneren Ringe der beiden Lager 49 sind auf der Hülse 48 aufgekeilt und werden durch einen rohrförmigen Abstandhalter 50 auf Abstand gehalten. Ein Dichtungsring 51 ist ebenfalls zwischen dem Innenring des jeweiligen Lagers und der diesem nächsten Wand 33a angeordnet, um einen Schmiermittelverlust der Lager zu verhindern. Schließlich ist ein rohrförmiges Dichtelement 52 zwischen dem rohrförmigen Abstandhalter 50 und der Buchse 7 des Längsarmes angeordnet.
Die oben beschriebene Aufhängung hat verschiedene Vorteile. In erster Linie können die Längsarme 6 und die Feder-Stoßdämpfer 15 auf dem Unterrahmen 8 so zusammengebaut werden, daß sie eine Einheit bilden, die sodannschnell und einfach an der Karosserie anmontiert werden kann. Die Aufhängungseinheit wird demnach außerhalb der Hauptmontagelinie des Kraftfahrzeuges zusammengebaut. Darüber hinaus kann die Montage an der Karosserie durch automatische Montageeinrichtungen, beispielsweise mittels Robotern durchgeführt werden.
Die horizontale Anordnung der Federn der Aufhängung gemäß der Erfindung hat Vorteile im Hinblick auf den Raumbedarf in vertikaler Richtung. Darüber hinaus ändert sich der Hebelarm, mit welchem die Feder relativ zur Gelenkachse 9 der Längsarme wirkt, wenn die Winkelposition des jeweiligen Armes sich ändert. Auf diese Weise kann eine Erhöhung der Flexibilität der Aufhängung bei gleichzeitiger Verminderung der Belastung des Fahrzeuges ohne teuere Komplikationen erreicht werden, was dem Fahrkomfort zugute kommt.
Die Struktur der Aufhängung hat einen einfachen und preiswerten Aufbau und kann gleichzeitig den verschiedenen Belastungen standhalten, die während der Verwendung des Fahrzeuges auftreten. Insbesondere werden die Quer- und Längskräfte, die auf jedes Rad in Kurven, beim Bremsen oder beim Beschleunigen wirken, über die Lager 49 auf die entsprechenden Seitenträger 10 übertragen und über diesen auf den rohrförmigen Querträger 11, welcher Biegebelastungen unterworfen ist.
Fig. 8 ist eine Variante der Fig. 1 und bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb. Der einzige Unterschied im Vergleich mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht in der Tatsache, daß der rohrförmige Querträger 11 in diesem Falle eine gekrümmte Form hat derart, daß sein mittlerer Teil 11a hinter und über der durch die Enden des Querträgers definierten Achse 36 liegt. Dies vermeidet Kollisionenzwischen dem Querträger 11 und der Antriebswelle 53 des Kraftfahrzeuges, die die Antriebsleistung auf die Elemente des hinteren Differentials 54 überträgt. Der mittlere Teil 11a des Querträgers 11 wird außerdem dazu verwendet, das hintere Differential 54 zu halten, dessen Halbwellen 55 mit den Hinterrädern über Universalgelenke in Abstimmung mit den hinteren Enden der Längsarme verbunden sind. Das Differential 54 ist außerdem mit einer Befestigungseinrichtung 56 für die direkte Befestigung an der Karosserie des Kraftfahrzeuges versehen.
Fig. 9 zeigt eine Variante der Fig. 8, bei welcher die Feder-Stoßdämpfereinheit 15 durch eine hydropneumatische Einheit 150 ersetzt ist. Selbstversändlich könnte diese Lösung auch im Falle des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der Aufhängung gemäß der Erfindung liegt in der Tatsache, daß die ganze Struktur des Unterrahmens 8 zum Halten der Aufhängung sich vor der Gelenkachse 9 der Längsarme befindet. Insbesondere sind die Aufhängungsbefestigungen 12, 14 des Unterrahmens 8 alle vor der Achse 9 angeordnet. Auf diese Weise werden die von den Rädern übertragenen Belastungen auf die Karosserie unter Einbeziehung des vor den Hinterrädern liegenden Teils übertragen, und d. h. des stärksten Teils.

Claims

1. Hintere Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, umfassend

- einen Unterrahmen (8) mit zwei Seitenträgern (10) aus Metallblech mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, und einen Querträger (11) aus Metallblech, der mit seinen beiden Enden starr mit den beiden Seitenträgern verbunden ist, wobei jeder der beiden Seitenträger (10) mit Aufhängemitteln versehen ist, um den Unterrahmen an beiden Seiten an der Karosserie des Kraftfahrzeuges zu befestigen, und wobei die Aufhängemittel eine erste, dem Vorderende des jeweiligen Seitenträgers (10) zugeordnete Aufhängungsbefestigung (12) aufweisen,

- zwei Längsarme (6), welche an ihren Hinterenden die Hinterräder (3) des Kraftfahrzeuges tragen, wobei die Vorderenden der Längsarme (6) mit dem Unterrahmen (8) über jeweilige, an den Seitenträgern (10) angeordnete Lager (49) um eine Querachse (9) gelenkig gelagert sind,

- ein Paar Druckfedern (17; 150), die jeweils auf geordneten Achsen im wesentlichen horizontal und parallel zur Längssymmetrieebene des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, wobei jede Druckfeder (17; 150) ein erstes, mit einem zugeordneten Seitenträger (10) des Unterrahmens (8) zusammenwirkendes Ende und ein zweites, mit einem starr mit dem zugeordneten Längsarm (6) verbundenen Bock (21) Zusammenwirkendes Ende hat, wobei ferner diese Böcke (21) sich zumindest teilweise oberhalb einer diese Querachse (9) zur Gelenklagerung der Längsarme (6) enthaltenden Horizontalebene erstrecken derart, daß während einer Aufwärtsbewegung eines Hinterrades (3) gegenüber der Karosserie des Kraftfahrzeuges die Teile der Böcke (21), die mit dem jeweiligen zweiten Ende der Druckfeder (17; 150) zusammenwirken, sich in Richtung des Teils des Seitenträgers (10) bewegen, welcher mit dem ersten Ende der Druckfeder (17; 150) zusammenwirkt,

dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Enden des Querträgers (11) bestimmte Achse (36) vor der Gelenkachse (9) der Längsarme (6) angeordnet ist, wobei der Querträger einen rohrförmigen Aufbau hat und wobei die Aufhängemittel außerdem eine zweite Aufhängungsbefestigung (14) haben, die in Querrichtung an der Außenseite des jeweiligen Seitenträgers (10) auf der Achse (36) angeordnet ist, welche durch die Enden des rohrförmigen Querträgers (11) bestimmt ist, wobei die gesamte Aufhängung so ausgelegt ist, daß sie auf dem Unterrahmen (8) zusammenmontiert werden kann, bevor der letztere an der Karosserie anmontiert wird.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, für ein Kraftfahrzeug mit Hinterradantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Querträger (11) eine gekrümmte Form hat, wobei sein mittlerer Teil (11a) hinter und über der durch die Enden des Querträgers bestimmten Achse (36) liegt und wobei dieser mittlere Teil (11a) zum Halten des hinteren Differentials des Kraftfahrzeuges dient.