DE3242930A1

DE3242930A1 - Radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3242930A1
Application number: DE19823242930
Authority: DE
Inventors: Erich 7053 Rommelshausen Stotz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1982-11-20
Filing date: 1982-11-20
Publication date: 1984-05-24
Also published as: DE3242930C2

Description

Radaufhängung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-PS 26 45 272 ist eine Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge in Doppelquerlenker-Bauweise bekannt. Der untere Lenker dieser Aufhängung umfaßt im wesentlichen zwei Lenkerarme, die über Lager aufbauseitig gehalten sind. Der in bezug auf die Fahrtrichtung vorn liegende Lenkerarm ist unter Zwischenschaltung einer Schwinge im aufbauseitigen Lager verstellbar gehalten. Der weitere Lenkerarm besteht aus einer Blattfeder, die biegeelastisch ausgeführt ist, was ein Eigenlenkverhalten des Rades ermöglicht. Durch diese bekannte Ausführung einer Hinterradaufhängung mit einem aus einer biegeelastischen Strebe bestehendem hinteren Lenkerarm erfolgt bei einer Verstellung des vorderen Lenkerarmes, insbesondere bei auf das Rad einwirkenden Kräften, eine entsprechende elastische Auslenkbewegung des hinteren Lenkerarmes, etwa in Fahrzeuglängsrichtung. Zur definierten Radverstellung während des Fahrvorgangs sind annähernd ortsfeste Drehpole der Radaufhängung erforderlich, die mit einem Federblatt nur schwer zu erzielen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hinterradaufhängung zu schaffen, mit der die bei der bekannten Radaufhängung bedingten Nachteile vermieden werden und die unter der Einwirkung von Umfangs- und Seitenkräften ein aktives Eigenlenkverhalten der Radführung gestattet, wobei gleichzeitig eine Komfortverbesserung ohne Beeinflussung der Radführung erreicht werden soll.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß einem nicht gewollten Eigenlenkverhalten der Hinterachse bei bestimmten Fahrzuständen, wie z. B. beim Bremsen und bei Kurvenfahrt durch einen Kompensationseffekt entgegengewirkt wird. Dieser Effekt wird im wesentlichen dadurch erzielt, daß an einer zum Ubersteuern neigenden Hinterachse bei den genannten Fahrzuständen durch einen definierten Radlenkpol und durch die besondere Anordnung der Schwinge im Zusammenwirken mit dem Gelenk des äußeren Lenkerarmes das Radführungsglied in Richtung Vorspur verstellende Momente freiwerden.
Eine derart ausgelegte Hinterachse ermöglicht ein exaktes Kurvenverhalten unter Vermeidung ungewollter Radstellungsänderungen und erspart dem Fahrer Lenkkorrekturen. Bei gebremstem Rad in der Kurve gibt ein abgeschwächtes Eindrehbestreben des Fahrzeuges dem Fahrer die notwendige Information, sich im Grenzbereich zu befinden und es können vom Fahrer rechtzeitig Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Ebenso wird auch eine Stabilisierung des Geradeauslaufs beim Bremsen erzielt.
Die elastischen Gelenke des Radführungsgliedes sowie die elastischen Lager zwischen Querträger und Fahrzeugaufbau weisen eine derartige Kennung auf, daß die vom Rad und von der Fahrbahn herrührenden Vibrationen zu absorbieren sind. Ebenso werden Längsstöße durch die elastischen Gelenke aufgenommen, zumal sie in einer horizontalen Ebene eine zur Radverstellung erforderliche relativ große Elastizität aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung des Radführungsgliedes mit einem sich verändernden Radlenkpol unter der Einwirkung von Kräften, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Radaufhängung, Fig. 3 die Radaufhängung teilweise im Schnitt und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 durch die Steuer schwinge.
Die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges umfaßt zwei Radführungsglieder, von denen nur das linke Radführungsglied 1 dargestellt ist. Es ist als Schräglenker ausgeführt, der aus einem äußeren Lenkerarm 2 und einem inneren Lenkerarm 3 besteht, die am Aufbau 4 bzw. an einem Querträger 5 in Gelenken 6 und 7 um eine Achse x-x in Hochrichtung schwenkbar gehalten sind. Die Gelenke 6 und 7 bilden mit dem Radführungsglied 1 einen Radlenkpol MP, der außerhalb der Spurweite S und in bezug auf die Fahrtrichtung F hinter einer senkrechten Radmittenquerebene y-y liegt. Hierzu ist das Gelenk 6 unter einem Winkel i zur Schwenkachse x-x angeordnet, und die vom Gelenk 7 bestimmte Pollinie 8 schließt mit der weiteren Pollinie 9 des Gelenks 6 einen spitzen Winkel g ein.
Das Radführungsglied 1 ist zur Erzielung einer elastischen Radbewegung in Richtung Vorspur unter Einwirkung von Kräften mit seinem inneren Lenkerarm 3 über eine Steuerschwinge 10 im aufbauseitigen Gelenk 7 gehalten. Der Lenkerarm 3 des Radführungsgliedes 1 bildet mit einem Verbindungsglied 11 der Steuerschwinge 10 ein Gelenk 12 mit vertikaler Drehachse 13. Diese wird von einem Verbindungszapfen 14 gebildet, der das Verbindungsglied 11 im Lenkerarm 3 hält. Aufbauseitig ist das Verbindungsglied 11 im Gelenk 7 abgestützt, das um eine vertikale Achse 15, die parallel zur vertikalen Achse 13 (Zapfen 14) verläuft, schwenkbar. Gleichzeitig gestattet dieses Gelenk 7 auch ein Verschwenken des Radführungsgliedes 1 um die in einer horizontalen Ebene liegende Achse x-x.
Zur elastischen Verstellung des Radführungsgliedes 1 gegenüber dem Verbindungsglied 11 in einer horizontalen Ebene, wird es von einer elastischen Hülse 16 aufgenommen. Diese ist in dem freien hohlen Ende des Lenkerarmes 3 eingepreßt angeordnet und hält das Verbindungsglied 11 bei neutraler Position (Fig. 1) in einer Mittelstellung, so daß eine gleiche elastische Auslenkung zu beiden Seiten des Lenkerarms 3 möglich ist.
Um eine definierte große Elastizität in horizontaler Belastungsrichtung 17 zu erreichen, weist die Hülse 16 am Umfang Ausnehmungen 18 auf. Dagegen sind in vertikaler Belastungsrichtung keine Ausnehmungen vorgesehen, so daß in dieser Richtung eine härtere Kennung vorliegt.
Der äußere Lenkerarm 2 ist in dem Gelenk 6 gehalten, was eine Verschwenkung des Radführungsgliedes 1 um die Achse x-x, eine Verstellung in'einer horizontalen Ebene um eine vertikale Achse 19 und eine Verschiebung in die Pfeilrichtungen 20 auf der Hauptelastizitätsachse 21 ermöglicht. Diese Achse 21 ist vorzugsweise unter einem Winkel X zur Drehachse x-x angeordnet, damit der Radlenkpol MP eine Lage außerhalb der Spurweite S und hinter der senkrechten Radmittenquerebene y-y einnehmen kann. Nach einer weiteren Ausführung kann das Gelenk auch als kombiniertes Dreh- und Verschiebe lager ausgeführt sein.
Die Gelenke 6 und 7 sind nach einer weiteren Ausführung gemäß Fig. 2 an einem Querträger 5 abgestützt. Dieser ist über elastische Lager 22 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Damit diese Lager 22 zur Schwingungsabkopplung herangezogen werden können, und keine Beeinflussung des Radführungsgliedes 1 erfolgt, sind die Gelenke 6, 7 des Radführungsgliedes mit einem diese Elastizität kompensierenden Kennung versehen.
Die am Rad unter dem Hebelarm a angreifenden Bremskräfte Fb bilden ein Eindrehmoment, wodurch das Radführungsglied 1 in Richtung Vorspur verstellt wird. Hierbei wird der untere Lenkerarm 3 über das Steuerglied 10 in Pfeilrichtung 23 (Fig. 1) verschwenkt. Gleichzeitig wird auch der äußere Lenkerarm 2 entlang seiner Hauptelastiziätsachse 21 in Pfeilrichtung 20 verschoben. Diese zwangsweise Führung des Führungsgliedes 1 ergibt das Eindrehen des Rades in Richtung Vorspur. Ein gleicher Effekt wird auch bei Seitenkräften Fs am kurvenäußeren Rad erzielt. In diesem Fall bildet sich ein Eindrehmoment aus der Kraft Fs beim Hebelarm b.
In Fig. 1 ist eine Verschiebung des Radlenkpols MP zu MP1 und MP2 bei einer Verstellung des Radführungsgliedes 1 mit strichpunktierten Linien dargestellt. Hieraus ist zu erkennen, daß mit grosser Verstellung des Rades in Richtung Vor spur sich ein vergrößernder Hebelarm a und somit auch ein ansteigendes Eindrehmoment ergibt.
Durch diese Ausbildung und Anlenkung des Radführungsgliedes 1 am Aufbau 4 wird entsprechend der Auslegung der Gelenke 6, 7 sowie der Steuerschwinge 10 sowohl eine elastische Radstellungsänderung in Richtung Vor spur als auch eine Kompensation von Radstellungsänderungen in Richtung Nachspur erzielt. Darüber hinaus kann auch bei Beschleunigungskräften Fa das in Nachspurgehen des Rades den Erfordernissen entsprechend begrenzt werden, indem die Gelenke bzw. die Steuerschwinge einen Anschlag oder eine entsprechende Kennung der elastischen Mittel aufweist.
Leerseite

Claims

Patentansprüche f A sdaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Schrägnke r-Radaufhängungen mit einem, ein Eigenlenkverhalten ermöglichenden Radführungsglied, das mit seinem inneren und äußeren Lenkerarm unter Zwischenschaltung von Gelenken am Fahrzeugaufbau und starr mit einem Radträger verbunden ist, wobei die Gelenke mit dem Radführungsglied einen Radlenkpol der elastischen Radbewegung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Radführungsglied (1) zur Erzielung der elastischen Radbewegung in Richtung Vorspur mit seinem inneren Lenkerarm (3) über eine Steuerschwinge (10) und mit seinem äußeren Lenkerarm (2) über ein längsnachgiebiges und verdrehweiches Gelenk (6) verstellbar am Fahrzeugaufbau (4) gehalten wird.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Lenkeram (3) des Radführungsgliedes (1) mit einem Verbindungsglied (11) der Steuerschwinge (10) ein Gelenk (12) bildet, das eine vertikale Drehachse (13) aufweist, die ein das Verbindungglied (11) mit dem Lenkerarm (3) verbindenden Zapfen (14) umfaßt.
3. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (11) aufbauseitig in einem mit einer vertikalen Drehachse (15) und einer horizontalen Schwenkachse (x-x) aufweisendem Gelenk (7) abgestützt ist.
4. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (11) im Lenkerarm (3) von einer elastischen Hülse (16) aufgenommen wird und in einer neutralen Stellung achsgleich mit dem Lenker (3) angeordnet und in diesem elastisch gehalten ist.
5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) in horizontaler Belastungsrichtung eine größere Elastizität aufweist als in vertikaler Belastungsrichtung.
6. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) zur Erzielung einer größeren Elastizität Ausnehmungen (18) aufweist.
7. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (6) des äußeren Lenkerarmes (2) eine Längsnachgiebigkeit entlang einer Hauptelastizitätsachse (21) aufweist, die unter einem Winkel (oQ) zur Schwenkachse (x-x) des Radführungsgliedes (1) liegt.
8. Radaufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (6) des äußeren Lenkerarmes (2) als Verschiebelager ausgebildet ist.
9. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (6, 7) des Radführungsgliedes (1) im dynamischen und statischen Zustand eine solche Lage aufweisen, das sich ein ideeller Radlenkpol (MP) außerhalb der Spurweite (S) - in Fahrtrichtung F gesehen - hinter einer senkrechten Radmittenquerebene (y-y) einstellt.
10. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (6, 7) des Radführungsgliedes (1) an einem am Fahrzeugaufbau (4) über elastische Elemente (22) abgestützten Querträger (5) gehalten sind, wobei die aufbauseitigen Gelenke (6, 7) des Radführungsgliedes (1) eine diese Elastizität kompensierende Kennung und Lage aufweisen.