DE2543189A1

DE2543189A1 - Radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2543189A1
Application number: DE19752543189
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Eyb; Wilhelm Kroniger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1975-09-27
Filing date: 1975-09-27
Publication date: 1977-04-07
Also published as: FR2325529A1; GB1517665A; US4157840A; FR2325529B1; DE2543189C2

Description

Dr Ing h c F PORSCHE AKTIFNGESELLSi: HAFl 7 STUTTGART ΊΟ (/UFFENHAUSEN) ■ PORSCHESTRASSE 42

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Radaufhängung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem am Aufbau elastisch gehaltenen Radführunpslenker, der eine Längsstrebe, eine Ouerstrebe und einen Radträger umfasst.

Infolge der beim Lastwechsel, d. h. beim Bremsen, Beschleunigen oder Gaswegnehmen an den Rädern eines Kraftfahrzeuges auftretenden Umfangskräfte erfolgt bei der üblichen Lagerung von Radführungslenkern eine Radstellungsänderung, die dazu führt, daß die Räder beim Bremsen und Gaswegnehmen in Richtung Vorspur verstellt werden. Dagegen erfahren bei Kurvenfahrt die Räder durch auftretende Seitenkräfte eine Radstellungsänderung in Richtung Nachspur, wodurch sich ein unerwünschter Übersteuerungseffekt ergibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch eine entsprechende Anordnung und Ausbildung des Radführunpslenkers sowie der den Lenker mit dem Radträger und dem Fahrzeugaufbau verbindenden Lenkerlager, das Fahrverhalten sowohl bei Kurvenfahrt als auch bei Lastwechsel zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ouerstrebe durch ein in Fahrzeuglängsrichtung auslenkbares Teil und die Längsstrebe durch ein formsteifes Teil gebildet wird und dieses Teil am Aufbau in einem Lenkerlager

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unterschiedlicher Elastizität angelenkt ist und daß der Radführungslenker am Radträger unter Zwischenschaltung von
Lagern ungleicher Elastizität gehalten ist. Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das aufbauseitige Lenkerlager der Längsstrebe schräg zur Fahrzeuglängsachse angeordnet
und die Längsstrebe in der Achse des Lenkerlagers elastisch verschiebbar ist und die Ouerstrebe aus einer biegeelastischen Blattfeder gebildet ist. Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das in Fahrtrichtung gesehene, vorne liegende radseitige Lenkerlager radial nachgiebiger gestaltet ist als das dahinter liegende Lenkerlager. Durch diese vorteilhafte Anordnung und Ausbildung des Radführungslenkers sowie der radseitigen und aufbauseitigen Lenkerlager werden in
einfacher Weise bei auf das Rad einwirkenden Umfangskräften ein Ausgleich von Radstellungsänderungen in Richtung Nachspur kompensiert und darüber hinaus bei auftretenden Seitenkräften (Kurvenfahrt) eine Radstellungsänderung des
kurvenäußeren Rades in Richtung Vorspur erzielt. Die biegeelastische Querstrebe ermöglicht in einfacher Weise eine
elastische Verschiebung der Längsstrebe bzw. des Radführungslenkers.

Weitere Vorteile bringt eine Ausführungsform nach der
Erfindung bei der die radseitigen Lenkerlager in Fahrtrichtung hinter einer senkrechten Radmittenquerebene angeordnet sind und das unmittelbar hinter dieser senkrechten Radmittenquerebene liegende Lenkerlager radial nachgiebiger ausgebildet ist als das entfernter angeordnete Lenkerlager. Je
nach Anordnung und Abstimmung der zwischen Radführungslenker und Radträger geschalteten Lager verschiedener Elastizität
kann das kurvenäußere Rad unter der Wirkung der von ihm

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aufzubringenden Seitenführungskräfte eine mehr oder weniger große Radstellungsänderung in Richtung Vorspur durchführen, wodurch ein fast immer erwünschter "Untersteuerungseffekt" erzielt wird.

Weiter ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die radseitigen Lenkerlager schräg zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet sind und daß diese Lenkerlager achsgleich angeordnet sind und deren Lagerachse parallel zur Schwingachse des Radführungslenkers verlaufen kann.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß das aufbauseitige Lenkerlager der Längsstrebe in Seitenansicht des Fahrzeuges gesehen - in Fahrtrichtung gegenüber einer Waagerechten geneigt angeordnet ist. Hierdurch wird in einfacher Weise nach der Erfindung erreicht, daß beim Bremsen eine gegenüber den anderen auftretenden Umfangskräften größere Vorspureinstellung erzielt wird.

Das aufbauseitige Lenkerlager der Längsstrebe ist nach der Erfindung nach Art eines Metall-Rummi-Lagers ausgeführt und weist in bekannter Weise zwischen elastischen Lagen mehrere einvulkanisierte steife Zwischenbuchsen auf.

Zur Lagerung der Längsstrebe am Fahrzeugaufbau kann nach einer weiteren Ausführung der Erfindung auch ein Gleitlager mit definierter axialer Verschiebbarkeit Verwendung finden.

Mit der Auslegung einer Radaufhängung nach der Erfindung wird erreicht, daß das Eigenlenkverhalten des Kraftfahrzeuges verbessert wird. Durch die unterschiedliche radiale Elasti-

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Zitaten aufweisenden Lenkerlager zwischen Lenker und Radträger kann das kurvenäußere Rad unter der Wirkung der von ihm aufzubringenden Seitenführungskräfte eine mehr oder weniger große Radstellungsänderung in Richtung Vorspur durchführen. Ebenso können auf das Rad einwirkende Umfangskräfte durch die Ausführung der aufbauseitigen Lenkerlager nach der Erfindung ein Einlenken des Rades herbeiführen und damit eine Stabilisierung des Geradeauslaufes bewirken.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des Radführungslenkers in Draufsicht,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des vorderen aufbauseitigen Lenkerlagers und

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des Radführungslenkers.

Die Hinterachse eines Fahrzeuges umfasst ein aus einer Längsstrebe 1; 2 und einer Querstrebe 3; 4 bestehenden Radführungslenker 5; 6. Der Radführungslenker 5; 6 ist unter Zwischenschaltung von Lagern 7 und 8 am Fahrzeugaufbau 9 und Lagern 10 und 11 (Fig. 1); bzw. 12 und 13 (Fig. 3) am Radträger 16 bzw. 25 angelenkt. In der Zeichnung ist nur das auf einem Achs zapfen 15 gelagerte linke Hinterrad 14 des Fahrzeuges dargestellt. Vom Radführungslerker, in diesem Fall ein Dreieckslenker, ist nur der untere Teil des Radführungslenkers gezeigt. Der obere Teil des Radführungslenker greift am Radträger an und kann aus einer starren,

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am Fahrzeugaufbau gelagerten Querstrebe oder dergleichen bestehen. Der Radführungslenker wird über ein Federbein (nicht gezeigt) gehalten, das sich mit seinem oberen Ende an einem Widerlager des Fahrzeugaufbaues abstützt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht der Radführungslenker 4; 5 aus der Längsstrebe 1 und der Ouerstrebe 3. Diese beiden Streben sind am Fahrzeugaufbau 9 in den Lagern 7 und 8 und am Radträger 16 in den Lagern 10 und angelenkt. Die Längsstrebe 1 ist starr ausgeführt und die Querstrebe 3 ist in Fahrzeuglängsrichtung biegeelastisch ausgeführt und besteht aus einer hochkant angeordneten Blattfeder. Die beiden Streben 1 und 3 sind fest miteinander verbunden. Die Achse 17 des aufbauseitigen Lenkerlagers 7 ist - in Fahrtrichtung F gesehen - gegenüber einer horizontalen Ebene ansteigend angeordnet (Fig. 2).Die aufbauseitigen Lager 7 und 8 dieser Streben 1 und 3 weisen Lagerachsen 17 und 18 auf, die unter einem Winkel zur Schwingachse 19 des Lenkers 5 verlaufen. Insbesondere verläuft die Lagerachse unter einem Winkel 90 zu einer durch die Lagermitte 20 und Radmitte 21 gedachten Ebene.

Das aufbauseitige Lager 7 der Längsstrebe 1 ist in radialer Belastungsrichtung um ein vielfaches steifer ausgebildet als in axialer Belastungsrichtung, was zu einer elastischen Verschiebung des Radführungslenkers entlang der Verschiebeachse 17 unterstützend wirkt. Zu diesem Zweck ist das Lager nach Art eines Metall-Gummi-Lagers ausgebildet und wird im wesentlichen aus mehreren konzentrisch einvulkanisierten Zwischenbuchsen gebildet, zwischen denen sich jeweils Lagen aus elastischem Material befinden. Hierdurch wird ein

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Lager geschaffen, das eine wesentlich steifere Radialkraftkennlinie als Axialkraftkennlinie aufweist. Statt eines Metall-Gummi-Lagers kann auch ein Gleitlager mit einem definierten, axialen Verschiebeweg verwendet werden, bei dem eine die Längsstrebe aufnehmende Buchse mit Anschlägen aus Gummi oder dergleichen elastischem Material zusammenwirkt und die Buchse auf einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Tragbuchse gleiten kann.

Die Längsstrebe 1 und die Ouerstrebe 3 ist radseitig am Radträger 16 in dem zu beiden Seiten einer senkrechten Radmittenquerebene X-X angeordneten Lagern 7 und 11 gehalten und weisen zum Zwecke einer Seitenkraftuntersteuerung eine unterschiedliche radiale Elastizität auf.

Eine weitere Ausführungsform eines Radführungslenkers 6 nach der Erfindung zeigt Fig. 3, bei der die zwischen dem Radführungslenker 6 und dem Radträger 25 geschalteten radseitigen Lager 12 und 13 schräg nach außen gegenüber der Fahrzeuglängsachse 26 unter einem Winkel ausgerichtet sind. Diese Lager 12 und 13 sind in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, hinter der senkrechten Radmittenquerebene X-X achsgleich angeordnet, wobei die Lagerachse 27 zur Schwingachse 19.des Radführungslenkers 6 parallel verläuft. Das unmittelbar hinter der senkrechten Radmittenquerebene X-X angeordnete radnahe Lager 12 weist in radialer Belastungsrichtung eine größere Elastizität auf als das entfernter von der Radmittenquerebene X-X angeordnete Lenkerlager 13. Die verschiedenen Elastizitäten können dur.ch Gummielemente mit entsprechenden nierenförmigen Ausnehmungen erzielt werden.

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Die Längsstrebe 2 bildet mit der Ouerstrebe 4 ein sich kreuzendes Radführungsteil, wobei die freien Enden der Streben 2 und 4 die radseitigen Lager 12 und 13 tragen. Die Längsstrebe 2 ist zu diesem Zweck geschwungen ausgeformt und mit den beiden Lagern 12 und 13 verbunden, wobei die Querstrebe 4 über eine gemeinsame Verbindung 28 an der Längsstrebe 2 hinaus nur am unmittelbar hinter der senkrechten Radmittenquerebene X-X angeordneten Lager 12 angelenkt ist.

Die Wirkungsweise des Radführungslenkers bei Umfangskräften U und bei Seitenkräften S ist folgende. Durch das schräg angeordnete vordere aufbauseitige Lenkerlager 7 der Längsstrebe 1; 2 tritt z. B. bei einer Bremsung und Gaswegnahme eine Verschiebung des Radführungslenkers auf. Die am Radaufstandspunkt angreifende Bremskraft U bewirkt zunächst, daß in den radseitigen Lagern 10 und 11 (Fig. 1) bzw. 12 und 13 (Fig. 3) zwischen Radträger 16 bzw. 25 und Lenker durch einen Hebelarm r zwischen einer senkrechten Radmittenlängsebsne Y-Y und dem Radträger ein Innachspurgehen des Rades erfolgt. Durch eine am aufbauseitigen Lenkerlager 7 im Lenkerlagerpunkt 20 angreifende ReaktiDnskraft verschiebt sich die Längsstrebe 1; 2 - bedingt durch sein schräg angestelltes und axial elastisches Lager 7 - entgegen der Fahrtrichtung F entlang der Achse 17 nach hinten und somit auch nach innen zur Fahrzeuglängsachse 26 hin. Gleichzeitig verspannt sich die biegeelastische Querstrebe 4 entsprechend. Der Radführungslenker 5; 6 wird durch diese Bewegung in Richtung Vorspur verschoben und kompensiert das Innachspurgehen des Rades. Dergleichen Kompensationseffekt tritt bei

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einer Gaswegnahme auf. Beim Beschleunigen wird ein Invorspurgehen des Rades 14 über ein sich durch den Hebelarm r aufbauendes Moment bewirkt. Durch das gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt angeordnete aufbauseitige Lager 7 der Längsstrebe 1; 2 (Fig. 2) wird erreicht, daß beim Bremsen ein gegenüber beim Beschleunigen stärkere Vorspurstellung erzielt wird. Bei einer Kurvenfahrt kann durch die unterschiedlichen radialen Elastizitäten der radseitigen Lager 11 und 13 das kurvenäußere Rad unter der Wirkung der von ihm aufzubringenden Seitenftihrungskräfte eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur durchführen.

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Claims

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Patentansprüche

1/ Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem am Aufbau elastisch gehaltenen Radführungslenker, der eine Längsstrebe und eine Querstrebe und einen Radträger umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (3; 4) durch ein in Fahrzeuglängsrichtung auslenkbares Teil und die Längsstrebe (1; 2) durch ein formsteifes Teil gebildet wird und dieses Teil am Aufbau (9) in einem Lenkerlager (7) unterschiedlicher Elastizität angelenkt ist und daß der Radführungslenker (5; 6) am Radträger (16; 25) unter Zwischenschaltung von Lagern (10 und 11; 12 und 13) ungleicher Elastizität gehalten ist.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufbauseitige Lenkerlager (7) der Längsstrebe (1; 2) schräg zur Fahrzeuglängsachse (26) angeordnet und die Längsstrebe (1; 2) in der Achse (17) des Lenkerlagers (7) elastisch verschiebbar ist.
3. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (3; 4) aus einer biegeelastischen Blattfeder gebildet ist.
4. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (3; 4) in einem eine Auslenkung zulassendem Lenkerlager am Aufbau (9) angelenkt ist.
5. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in Fahrtrichtung (F) gesehene vorne liegende radseitige Lenkerlager (12) radial nachgiebiger

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gestaltet ist als das dahinter liegende Lenkerlager ( 13).
6. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radseitigen Lenkerlager (12i 13) in Fahrtrichtung (F) hinter einer senkrechten Radmittenquerebene (X-X) angeordnet sind und daß unmittelbar hinter der senkrechten Radmittenquerebene (X-X) liegende Lenkerlager (12) radial nachgiebiger ausgebildet ist als das entfernter angeordnete Lenkerlager (13).
7. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radseitigen Lenkerlager (12 und 13) schräg zur Fahrzeuglängsachse (26) ausgerichtet sind,
8. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radseitigen Lenkerlager
(12 und 13) achsgleich angeordnet sind.
9. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (27) der radseitigen Lenkerlager (12 und 13) parallel zur Schwingachse (19) des Radführungslenker (6) verläuft.
10. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aufbauseitige Lenkerlager (7) der Längsstrebe (1; 2) - in Seitenansicht des Fahrzeuges gesehen - in Fahrtrichtung (F) gegenüber einer Waagerechten geneigt ist (Fig. 2).
11. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das aufbauseitige Lenkerlager (7) der

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Längsstrebe (1 *> 2) nach Art eines Metall-Gummi-Lagers ausgeführt ist und in bekannter Weise zwischen elastischen Lagen mehrere einvulkanisierte steife Zwischenbuchsen aufweist.
12. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der Längsstrebe (1; 2) am Fahrzeugaufbau (9) ein Gleitlager mit definierter axialer Verschiebbarkeit Verwendung findet.
13. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstrebe (1; 2) mit der Ouerstrebe (3; 4) einen sich kreuzenden Radfuhrungslenker bildet, wobei deren freie Enden die Lager (10 und 11; 12 und 13) für den Radträger (16; 25) aufweisen.

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