DE3006715A1

DE3006715A1 - Radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3006715A1
Application number: DE19803006715
Authority: DE
Inventors: Masanori Abe; Hiroaki Morimura
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-02-24
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1980-09-04
Also published as: FR2449546B1; GB2042995A; FR2449546A1; GB2042995B; US4341397A; JPS55124315U

Description

- 3 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kra,ftfahr~ zeuge gemäß dem Oberbegriff des HauptanSpruchs. 5

Im einzelnen befaßt sich die Erfindung mit einer Stabili-< sierungseinrichtung für Radaufhängungssysteme von Kraft~ fahrzeugen, die vor allem für Hinterradaufhängungen mit Schraubenfederung geeignet ist.

Der Rahmen oder die Karosserie eines Fahrzeugs ist mit vorderen und hinteren Räderachsen über vordere und hintere Radaufhängungssysteme verbunden. Derartige Radaufhängungen umfassen beispielsweise Federbeine aus Schraubenfedern und Stoßdämpfern sowie Führungsarme oder Lenker. Insoweit können beispielsweise obere und untere Lenker vorgesehen sein, die jeweils mit der Karosserie oder dem Rahmen einerseits und einer Achse, insbesondere einem Achsgehäuse oder Achsrohr andererseits verbunden sind. Zwisehen dem Achsrohr und dem Gehäuse befindet sich beispielsweise eine Anordnung aus Schraubenfeder und Stoßdämpfer, Der Stoßdämpfer dient zur Aufnahme von Stößen, die von der Straße her über die Räder auf das Fahrzeug in senkrechter Richtung, und zwar in Druck- und Zugrichtung ausgeübt werden. Da über die Stoßdämpfer die Fahrzeugkarosserie direkt mit dem Achsgehäuse verbunden ist, würde eine zu straffe Federung und Dämpfung Stöße in unkomfortabler Weise auf die Karosserie übertragen, so daß die von dieser Federung und Dämpfung aufgenommenen Kräfte im Interesse eines hinreichenden Komforts üblicherweise begrenzt werden müssen. Diese Kräfte reichen im allgemeinen zur Stabilisierung des Fahrzeugaufbaus nicht aus. In der Praxis sind sie auf höchstens 30 kg/0,1m/see. begrenzt. Dadurch ergibt sich keine ausreichende Stabilisierungswirkung für den Aufbau.

Zur Verbesserung der Stabilisierung des Fahrzeugaufbaus

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sind elastische Buchsen mit stoßdämpfenden Gummiteilen an verschiedenen Gelenken, wie etwa den Gelenken zwisehen den oberen und unteren Lenkern und der Karosserie sowie der Achse vorgesehen. Die Buchsen dienen zugleich zur Aufnahme von Schwingungen des Achsgehäuses, die andernfalls störende Geräusche erzeugen würden. Die Aufnahmefähigkeit für Stöße und Schwingungen des Achsgehäuses sind bei derartigen Buchsen jedoch durch die notwendige Festigkeit und Stabilität der Aufhängung begrenzt. Die Aufnahme von Schwingungen und Stößen bei gleichzeitig ausreichender Stabilisierung des Aufbaus kann daher auf diese Weise nicht erreicht werden.

Es sind verschiedene Radaufhängungssysteme bekannt, die Stoßdämpferelemente einschließen, die mit der Radaufhängung zur Dämpfung von Stößen zusammenwirken. Da derartige Stoßdämpferelemente direkt mit der Karosserie oder dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden sind, sind die Stabilisierungskräfte gering. Wenn ein Fahrzeug rasch verzögert wird, werden auf das Fahrzeug Trägheitskräfte und entsprechende Gegenkräfte in Richtung nach vorwärts und rückwärts ausgeübt. Da eine herkömmliche Radaufhängung ausgelegt ist auf die Dämpfung und Stabilisierung des Fahrzeugs entgegen senkrechten Kräften, können vorwärts und rückwärts gerichtete Kräfte nicht aufgenommen werden. Im übrigen kann ein Fahrzeug seitlich wirkenden Kräften ausgesetzt sein, wenn sich das Fahrzeug rasch durch Kurven bewegt. Derartige vorwärts, rückwärts oder seitlich gerichtete Kräfte können durch herkömmliche Radaufhängungen nicht ausreichend stabilisiert werden.

Einfache Buchsen reichen hier auch nicht zur ausreichenden Stoßdämpfung aus.

Die Erfindung ist auf die Schaffung einer verbesserten Radaufhängung gerichtet.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeich*

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- 5 nenden Teil des Hauptanspruchs.

Das erfindungsgemäße Aufhängungssystem ermöglicht eine ausreichende Stabilisierung zumindest gegen senkrechte und vorwärts und rückwärts gerichtete Kräfte.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zweites Stoßdämpferelement vorgesehen, das mit der Radaufhängung zusammenwirkt und nur indirekt mit dem Rahmen oder der Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist. Der zusätzliche Stoßdämpfer ist vorzugsweise derart angeordnet, daß er Kräfte in jeder der drei Richtungen aufnehmen kann.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert,

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Hinterradaufhängung für

Kraftfahrzeuge entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht zu Fig. 1; 25

Fig. 3 zeigt eine entsprechende Draufsicht zu der Ausführungsform der Fig. 1, bei der die Anordnung der zusatz-* liehen Stoßdämpfer geändert worden ist.

Fig. 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Form einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einer Federung durch Schraubenfedern. Obgleich in Fig. 1 und 2 der Bereich der Hinterachse des Fahrzeugs gezeigt ist, ist die erfindungsgemäße Radaufhängung auch auf die Vorderachse anwendbar,

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Die erfindungsgemäße Hinterradaufhängung ist in 4er Zeichnung mit Federbeinen 10 mit Schraubenfedern darge^ stellt. In der Praxis kommen jedoch auch andere Ab-Stützungen in der Form geeigneter Stoßdämpferelemente, etwa eine hydropneumatisch^ Federung oder dgl. in Betracht. Die in der Zeichnung gezeigten hinteren Federbein ne 10 umfassen auf beiden Seiten Stoßdämpfer 12 und Schraubenfedern 14, die sich zwischen oberen und unteren Federtellern 16,18 befinden. Die Stoßdämpfer 12 und die Schraubenfedern 14 können an dem Fahrzeug in verschiedener Weise befestigt sein. Die dargestellte Art der Anbringung ist nur als Beispiel zu verstehen. Am oberen Ende der Federbeine ist eine Platte 20 zur Anbringung an einem Rahmen oder einer Karosserie 22 (Fig. 2) eines Fahrzeugs angedeutet. Am unteren Ende der Federbeine 10 ist der Stoßdämpfer 12 mit einem hinteren Achsgehäuse oder Achsrohr 24 über einen Ansatz 26 verbunden, der nach oben von dem Achsrohr 24 aufragt. Gegenüber dem Ansatz 26 weist das Achsrohr 24 einen nach unten ragenden Ansatz 28 auf. Über diesen unteren Ansatz 28 ist ein unterer Führungsarm oder Längslenker 30 mit einem Ende des Achsrohres 24 verbunden. Das andere Ende des Längslenkers 30 ist gemäß Fig. 2 mit dem Rahmen oder der Karosserie 22 ■ verbunden. Beide Enden des unteren Längslenkers 30 weisen Bohrungen 32 auf, von denen in Fig. 1 nur die Bohrung auf der Rahmenseite gezeigt ist. Diese Bohrungen nehmen nicht gezeigte Befestigungsbolzen auf. Eine Buchse 34 mit einem Guinmielement befindet sich in den Bohrungen 32 und dient zur Stoßaufnahme. Das rückwärtige Achsrohr 24 ist weiterhin mit zwei Ansätzen 36 in der Nähe des Differentialgehäuses 38 versehen. Das Differentialgehäuse 38 ist zusammenhängend mit dem Achsrohr 24 ausgebildet. Über die Ansätze 36 ist ein Ende eines oberen Lenkers 40 mit dem Differentialgehäuse 40 verbunden. Das andere Ende des oberen Lenkers 40 ist schwenkbar mit dem Rahmen oder der Karosserie 22 über einen Ansatz 41 verbunden, der an der Unterseite des Rahmens oder der Karosserie 22 befestigt

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ist. Der obere Lenker 40 weist an beiden Enden Bohrungen 42 auf, in die Buchsen 44 mit Gummi-Dämpfungselementen zum Aufnehmen von Stößen eingesetzt sind. Die Buchse 44 auf der Seite der Karosserie nimmt einen Achsbolzen 46 auf, auf den eine Mutter 48 geschraubt ist.

Die unteren Längslenker 30 weisen einen nach oben gerichteren Ansatz 50 im Mittelbereich auf. Zwischen den Ansätzen 50 und 26 ist ein Stoßdämpfer 52 angeordnet. Im Interesse einer komfortablen Auslegung des Fahrzeugs ist die Federkraft der rückwärtigen Federbeine 10 geringer gewählt, als es zur Stabilisierung der Karosserie notwendig wäre. In der Praxis ist die Federkraft der Federbeine 10 auf höchstens 30 kg/01,m/sec.

ausgelegt. Der Grund für diese Begrenzung der Federkraft liegt darin, daß die Aufhängung direkt die Karosserie 22 mit dem Achsrohr 24 verbindet, so daß Relativbewegungen zwischen dem Achsrohr und der Karosserie direkt auf die Karosserie 22 übertragen werden können. Da der Stoßdämpfer 52 zwischen dem Achsrohr 24 und dem unteren Längslenker 30 nur indirekt mit der Karosserie verbunden ist, kann seine Federkraft bei der Aufnahme von Stößen und Schwingungen nicht direkt auf die Karosserie übertragen werden. Der Stoßdämpfer 52 ermöglicht daher eine ausreichende Stabilisierung des Fahrzeugsaufbaus ohne diese Nachteile. In der Praxis sollte der Stoßdämpfer 52 einen maximalen Federwert von etwa 100 kg/0,1m/sec. aufweisen.

Der Stoßdämpfer 52 wirkt mit den Federbeinen 10 in folgender Weise zusammen. Wenn die Karosserie 22 beispielsweise durch Straßenunebenheiten eine Relativbewegung in bezug auf die Räder durchführt, nehmen die Federbeine 10 Stösse von der Straße her auf, und der Stoßdämpfer 52 dient ebenfalls zur Aufnahme von Stößen, Wenn das Fahrzeug plötzlich verzögert wird, wird auf den Fahrzeugaufbau eine Trägheitskraft und eine Reaktion auf diese ausge-

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übt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Aufhängung nicht die vorwärts und rückwärts gerichteten, auf den Aufbau aus-< geübten Kräfte aufnehmen. Die Stoßdämpfer 52 dienen dann jedoch zur ausreichenden Aufnahme der Trägheitskräfte. Dadurch kann ^ein ausreichender Fahrkomfort sichergestellt werden.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß der Stoßdämpfer 52 gegenüber der senkrechten Richtung geneigt ist, so daß er senkrechte und waagerechte, auf das Fahrzeug ausgeübte Stöße aufnehmen kann. Obgleich in der bevorzugten Ausführungsform der Stoßdämpfer 52 mit dem Achsrohr 24 über einen Ansatz 26 verbunden ist, an dem zugleich der Stoßdämpfer 12 der Federbeine 10 aufgehängt ist, kommt auch eine anderweitige Befestigung in Betracht, wie sie etwa in Fig. 3 gezeigt ist. Gemäß Fig. 3 ist der Stoßdämpfer 52 mit dem Achsrohr 24 über einen Ansatz 27 verbunden, so daß der Stoßdämpfer auch in seitlicher Richtung um einen Winkel θ geneigt ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Stoßdämpfer 52 zugleich seitliche, und nicht nur senkrechte und nach vorwärts und rückwärts gerichtete Kräfte aufnehmen.

Obgleich bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungs^· form der Stoßdämpfer 52 zwischen dem Achsrohr 24 und dem unteren Längslenker 30 liegt, kann er auch zwischen dem Achsrohr 24 und dem oberen Lenker 40 oder zwischen dem oberen Lenker 40 und dem unteren Längslenker 30 angebracht sein. In diesen Fällen ,weist der Stoßdämpfer 52 im wesentlichen dieselbe Wirkung wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform auf.

Wie bereits erwähnt wurde, ermöglicht die erfindungsgemässe Radaufhängung eine Stabilisierung des Fahrzeugs mit ausreichender Kraft. Im übrigen verhindert die Aufhängung· Schwingungen des Achsträgers und/oder des Achsgehäuses, die andernfalls störende Geräusche verursachen können.

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Da der Stoßdämpfer 52 indirekt mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist und auf die Karosserie keine Stöße und entsprechende Reaktionskräfte überträgt, kann er kräftiger ausgelegt werden als der übliche Stoßdämpfer, so daß die Auslegung des Fahrwerks insgesamt erleichtert wird.

Die Erfindung gestattet eine Reihe von Abwandlungen. Beispielsweise können andere Federsysteme, beispielsweise hydropneumatische oder pneumatische Federsysteme anstelle der Schraubenfedern verwendet werden. Im übrigen ist die Erfindung in gleicher Weise auf Vorderachsen anwendbar.

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- 10 ZUSAMMENFAS SUNG

Die Radaufhängung umfaßt erste und zweite Stoßdämpfer« elemente (10,52). Die ersten Stoßdämpferelemente (10) sind zwischen der Karosserie (22) und einer Aufhängung angeordnet. Die zweiten Stoßdämpferelemente (52) sind derart in der Aufhängung angeordnet, daß sie auf das Fahrzeug ausgeübte Stöße indirekt auffangen. Daher haben die zweiten Stoßdämpferelemente (52) wesentlich höhere Dämpfungskräfte, und zwar etwa bis zum zehnfachen derjenigen der ersten Stoßdämpferelemente (10). Die zweiten Stoßdämpfer" elemente (52) sind derart geneigt angeordnet, daß sie nicht nur senkrechte, sondern auch vorwärts oder rückwärts gerichtete und vorzugsweise auch seitliche gerichtere Stöße aufnehmen können.

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Claims

PAT E NTAN WA LTE TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandatolres agrees pros !'Office europeen des brevets Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Dipl.-lng. F. E. Müller siPkPrwall 7 Triftstrasse 4, Siekerwall 7, D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1 WG 9301/322(3)/SO St/ri NISSAN MOTOR CO., LTD. No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan RADAUFHÄNGUNG FÜR KRAFTFAHRZEUGE PRIORITÄT: 24. Februar 1979, Japan, No. 54-23380 (Gbm) PATENTANSPRÜCHE

1./ Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, mit ersten Stoß- ^-äcimpfungselementen zwischen einem Rahmen oder einer Karosserie eines Fahrzeugs und einem Achsrohr zur Aufnahme von im wesentlichen senkrechten, auf die Räder ausgeübten Stoßen, Lenkern, die mit beiden Enden des Achsrohres einerseits und der Karosserie andererseits verbunden sind und sich im wesentlichen quer zu dem Achsrohr erstrecken, Dämpfungs-Buchsen in den Verbindungsbereichen zwischen den Lenkern und dem Achsrohr einerseits sowie der Karos-

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serie andererseits, gekennzeichnet durch Stoßdämpferelemente (52) , die zwischen, dem Achsrohr (24) und den Lenkern (30,40) in einer v/enigstens gegen die Senkrechte geneigten Position angeordnet sind. 5

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung obere Lenker (40) und untere Lenker (30) umfaßt, die jeweils an einem Ende mit dem Achsrohr und am anderen Ende mit der Karosserie oder dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden sind.

3. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η <zeichnet, daß die Stoßdämpferelemente (52) zwischen dem Achsrohr (24) und den oberen Lenkern (40) angeordnet-

15 sind.

4. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpferelemente (52) zwischen dem Achsrohr (24) und den unteren Längslenkern (30)

20 angeordnet sind.

5. Radaufhängung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Stoßdämpferelemente (52) mit dem Achsrohr (24) über Ansätze (26) verbunden sind, die zugleich die unteren Enden der ersten Stoßdämpferelemente (10) aufnehmen.

6. Radaufhängung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Stoßdämpferele- mente (52) in einer gegen die Senkrechte und gegen die Querrichtung geneigten Position angeordnet sind.

7. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Stoßdämpferelemente (52) in Druck- und Zugrichtung eine Feder- oder Dämpfungskraft von etwa 100 kg/0,1m/sec. aufweisen,

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