DE1680696A1 - Angetriebene hintere Fahrzeugeinzelradaufhaengung mit Quer- und Laengsfederung - Google Patents

Description

• Angetriebene hintere Fahrzäugeinzelradaufhängung mit Quer-und Längsfederung., Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für schnellaufende gleisloae Fahrzeuge, vorzugsweise für Personenkraftwagen» An den heutigen Fahrzeugbau ist die Forderung gestelltg Fahrverhalten (als Sammelbegrift für Eigenlenkverhalten, Bodenhaftungg Richtungestabilität usw. ) mit Pahrkomfort optimal zu kombinieren. An der Lösung dieses Probleme ist die hintere Radaufhängung maßgeblich beteiligt, Optimales Fahrverhalten fordert eine Aufhängung, bei der die Räder exakt geführt werden (keine unkontrollierten Eigenlenkbewegungen) und die Raderhebungskurve (Spur- und Sturzänderung beim Einfedern, Momentanpolhöhe) mit den übrigen Einflußgrößen des Fahrzeugs weitgehend abgestimmt werden kann, Optimaler Fahrkomfort fordert eine Aufhängung, die nicht nur Stöße in vertikaler, sondern auch in jeder möglichen horizontalen Richtung gefedert aufnimmt. Es ist dabei von entscheidender Bedeutung, daß diene Horizontalfederung ohne Einfluß auf die Laufgeometrie den Rades bleibtg also keine Veränderung des Eigenlenkverhaltens des Fahrzeuge hervorrufen kann, Ein günatigen Verhältnis zwischen gefederten und ungefederten Kassen ist für beiden.Vorausnetzung.
• Um die Forderung nach einer definierteng d.h. nach Größe und Richtung bestimmten Querfederung zu erfülleng wurde eine Lösung vorgeschlagen, bei der eine U-förmig gebogene Starrachne in einen zentralen Punkt aufgehängt in#q wobei dieser Punkt mitteU-einer besonderen Hängevorriohtung quer zur Fahrtrichtung versohiebbar ist (Deutsches Patent Nr. 888 217), Ein weiterer Vorschlag sieht darüber hinaus auch eine Längsverschiebbarkeit der an Längs- oder Querlenkern geführten oder starr miteinander verbundenen. Räder vor (Deutsches Patent Nr. 895 254)0 An diesen Lösungen:ist als nachteilig zu betrachteng daß 1. die Horizontalfederung neben der eigentlichen Hadaufhängung eine Reihe zusätzlicher Bauteile erfordertg 2, die Einhaltung der Laufgeometrie durch besondere ftGleitführungenu und *Tragstückeff erzwungen werden muß» 3* diese Teile in der Regel durch große, von den Radkräften eingeleitete Biegemonente belastet werdeng was zu entsprechender Materialanhäufung zwingt" exakte Pannungen erfordert und erhöhten Verschleiß zur Folge hat und 4. die Längsfederung einen einzelnen Rades ohne Beeinflussung des anderen in der Regel nicht möglich ist, Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, alle oben gestellten Porderungen ohne die aufgeführten Nachteile zu erfüllen, Die grundsätzliche Lösung ist dargestellt in Abb. Ia im Grundriß, Abb. Ib in Aufriß und Abb, Ic im Seitenriß, Aus Gründen zeichentechniecher Vereinfachung sind dabei einzelne Bauteile um geringfügige Winkelgrade in die Zeichenebene gedreht* Die Erfindung enthält keine neuen Bauelemente, neu dagegen ist die Anordnung» Jeden Rad wird einzeln gefUhrt durch drei Bauteile, die in drei ungefähr senkrecht aufelmanderatehenden, Ebenen angeordnet eindv einen Ungelenker (1), eimm Poderbein (2) und der in axialer Richtung steifen Antriebehalbwolle (3)9 Das Federbein stützt sich unmittelbar am Fahrzeugaufbau abp während Längelenker und Antriebehalbwelle mit einem beispielsweise sternförmigen Hilferahmen (5) verbunden sind, letztere über zwei Wellengelenke (11) und dem in den Hilferahmen mit einbezogenen Differential (4).
• Kräfte radial zum Rad werden von dem längslenkerg azial zum Rad von der Antriebahalbwelle aufgenommen.
• Momente senkrecht zur Radnabe nehmen Imängslenker (vernachlässigbar klein) und Federbein auf, die Antriebe- und Bremsmomente (letztere, soweit die Bremsen vorteilhafterweise, wie iii Abb. I dargestellt, mit dem Differential verbunden sind) stützen sich auf dem Hilferahmen ab.
• Jede in der Pahrzeugaufstandeebene am Rad auftretende Kraft kann zerlegt werden in eine Iängskraftkomponente in Fahrtrichtung und in eine Querkraftkomponente senkrecht dazu, Der Anlenkpunkt (8) den Längelenkers (1) am Hilfsrahmen (5) ist in längerichtung elastisch ausgebildetg vorzugsweise durch Gummi. Bei einer stoßförmig auftretenden Längskraftkomponente kann somit das Rad in Längsrichtung ausweichen (Richtung B-B), wobei es seinen Spurwinkel durch die Führung der Antriebahalbwelle beibehält (Abweichungen durch die Bewegung in Rie]4tung 0-0 können vernachlässigt werden, da sie innerhalb der bei Radführungen geforderten Exaktheit liegen), Der Hilferahmen (5) ist in zwei vorderen Aufhängungen (6) und einer hinteren (7) mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Diese Aufhängungen sind, vorzugsweise durch Gummi, so ausgebildetg Daß sie in Fahrzeugquerrichtung elastisch nachgeben (Richtung A.A).
• Kräfte werden auf den Hilferabmen durch die Längelenker und Antriebehalbwellen eingeleitet. Die Längskraft eines Längslenkern kann keine einseitige Bewegung des Hilferahmens hervorrufen, da sie ohne Moment radial auf die vordere Aufhängung (6) wirkt und diese in radialer Richtung steif ist, Bei stoßförmig auftretenden Querkraftkomponenten, die von den Antriebehalbwellen in Querrichtung übertragen werdeng kann der Hilferahmen elastisch ausweichen (Richtung A.A), Da die Anlenkpunkte (8) der Längslenker dieser Bewegung folgen,'tritt keine Änderung des Spurwinkeln auf, Durch Abstimmung der Federkonstanten der Aufhängungen (6) und (7) nach der Gleichung 2ov/ch-b/a (ov- Federkonstante einer Aufhängung (6) in Richtung A-A. a h - Federkonstante der Aufhängung (7) in Richtung A-A. Strecken a und b siehe Abb. Ia) tritt am Hilfsrahmen kein Reaktionemoment auf, das Nachgeben erfolgt exakt in Querrichtungg ohne daß dies in den Aufhängungen durch Führung erzwungen werden muß.
• Die vorliegende Radführung bedingt, daß sowohl der Längslenker (1) wie das Federbein (2) am Radlager angelenkt sind, Dabei ist es grundsätzlich möglichq das Rad entweder im Längelenker (Abb, I) oder im Federbein (Abb, II) zu lagern, wobei das jeweils andere Bauteil entweder exzentrisch zum Radlager angelenkt wird (zB, durch gabelförmige Ausbildung des Längslenkers (Abb. I) oder Federbeine) oder koaxial zum Radlager (zB,mittels Wälzlagern (Abb. II» gelagert werden kann, Der mit der Erfindung zu erzielende Vorteil besteht vor allem daring daß die Konstruktion mit einem Minimum an Bauteilen auskommt« Zur Realisierung der Quer- und Längsfederung sind außer einer entsprechenden Ausbildung der Aufhängungen (6)(7) und Anlenkpunkte (8) keinerlei zusätzliche Bauteile nötig, inebesondere keine Gleitführungen u, ä, Schiebeatücke an den Antriebehalbwellen entfallen trotz doppelter AnlenkuÜg, Spur- und Sturzänderungen beim Einfedern können sehr klein gehalten werdeng durch entsprechende Wahl der verschiedenen Anlenkpunkte ist das Eigenlenkverhalten optimal abstimmbar. Durch die Verwendung von Federbeinen ist (neben dem Wegfall gesonderter Stoßdämpfer) eine Kombination mit Verbund-oder Niveauausgleichasystemen auf einfach Weise möglich,

Claims (1)

1. PatentaneUrüche 1, Angetriebene hintere Fahrzeugeinzelradaufhängung mit Quer- und Längefederung" dadurch gekennzeichnetg daß das Rad von drei ungefähr senkrecht aufeinanderstehenden Bauteilen, einem Längelenker (1), einem Federbein, (2) und der doppelt angelenkten, in axialer Richtung steifen Antriebehalbwelle (3) geführt wird, wobei sich die in der Ebene senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnete Antriebahalbwelle über das Differential (4) an einem Eilferahmen (5) abstütztg der in zwei vorderen Aufhängungen (6) und einer hinteren (7) quer zur Fahrtrichtung elastisch mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, und wobei der Längalenker (1) in unmittelbarer Nähe der Aufhängung (6) in nur einem Anlenkpunkt (8), der längs zur Fahrtrichtung elastisch nachgibt und Schwenkbewegungen des Iängelenkern nach allen Seiten zuläßt, am Hilferahmen (5) angelenkt wird, 2, Aufhängung nach Anspruch 1" dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstanten an den Aufhängungen (6) und (7) so abgestimmt eindv daß das Produkt aus der Summe der Federkonstanten der vorderen Aufhängungen (6) mit deren senkrechtem Abstand zu der Antriebehalbwolle (3) gleich ist dem Produkt der Federkonstante der hinteren Aufhängung (7) mit deren senkrechtem Abstand zur Antriebehalbwelle, 3. Aufhängung nach Anspruch 1" dadurch gekennzeichnet, daß das Radlager steif mit dem Längslenker (1) verbunden ist, 4, Aufhängung nach den Anspr(lohen 1. und 3" dadurch gekennzeichnet# daß die Lagerung des Federbeines (2) am Längelenker (1) exzentrJwh zum Radlager erfolgt (Abb. I) 5. Aufhängung nach den Ansprüchen 1, und 3" dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Federbeines am-Iängslenker koamial zum Radlager erfolgt, 6. Aufhängung nach Anspruch 1" dadurch gekennzeichnete daß das Radlager steif mit dem Federbein (9) verbunden ist. 7. Aufhängung nach den AnsprUchen 1, und 6" dadurch gekennzeichnete daß die Lagerung des Längslenkers am Federbein exzentrich zum Radlagererfolgt, 8. Aufhängung nach den Ansprüchen 1, und 6,9 dadurch gekennzeichnete daß die Lagerung des Längslenkers (10) am Pederbein (9) koaxial zum Radlager erfolgt (Abb,II),