DE10083673B4

DE10083673B4 - Aufhängung für ein Rad, eine Kufe oder eine Raupenkette eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10083673B4
Application number: DE10083673T
Authority: DE
Inventors: Stephen V Behr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 2000-01-04
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: DE10083673T1; JP4717217B2; JP2002534307A; GB2362860A; GB2362860B; GB0116051D0; WO2000040430A1; AU2404300A

Abstract

Aufhängung für ein Rad, eine Kufe oder eine Raupenkette eines Fahrzeugs mit: – einem Querlenker (3) mit gegenüberliegenden ersten Enden (2) und zweiten Enden (21), wobei das erste Ende (2) drehbar mit dem Rad, der Kufe oder der Raupenkette und das zweite Ende (21) drehbar mit dem Fahrzeugrahmen (24) verbunden ist, – einem Haupt-Kniehebel (7) mit einer am Fahrzeugrahmen (24) befestigten, dem Rad, der Kufe oder der Raupenkette zugeordneten Hebelstütze (19), wobei der Haupt-Kniehebel (7) einen ersten Hebelarm (7a) und einen zweiten Hebelarm (7b) aufweist und wobei der erste Hebelarm (7a) und der zweite Hebelarm (7b) in einer vertikalen Ebene liegen, – einer Verbindung (5) zwischen dem ersten Hebelarm (7a) des Haupt-Kniehebels (7) und dem Querlenker (3) – einer Feder/Dämpfer Einheit (17), die mit einer Seite an einem Befestigungspunkt (18) mit dem Fahrzeugrahmen (24) verbunden ist, – einer Verbindung zwischen dem zweiten Hebelarm...

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung für ein Rad, eine Kufe oder eine Raupenkette gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Aufhängung ist bekannt aus der DE 3826232 A1 . Bei der dortigen Aufhängung ist die Feder/Dämpfereinheit quer zur Fahrtrichtung angeordnet.
Dies hat den Nachteil, dass das die Feder/Dämpfereinheit vom Rad aus betrachtet nach innen ragt und einen entsprechenden Platzbedarf hat. Bei Fahrzeugen kompakter Bauweise ist dies störend, denn die nach innen ragende Feder/Dämpfereinheit würde bei Fahrzeugen kompakter Bauweise zumindest an der Achse, an welcher sich der Motor befindet hinsichtlich des Platzbedarfes in Konkurrenz mit dem Motor treten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Aufhängung zu schaffen, welche die Nachteile des bekannten Standes der Technik beseitigt und insbesondere eine günstige Anordnung der Feder/Dämpfereinheit ermöglicht.
Die Überlegungen, die zu der vorliegenden Erfindung führten gingen davon aus, dass durch geeignete mechanische Elemente die Kräfte der Feder/Dämpfereinheit so umgelenkt werden können, dass die Feder/Dämpfereinheit an einem Platz im Fahrzeug angeordnet werden kann, der nicht von anderen Komponenten des Fahrzeuges benötigt wird.
Hierdurch ist vorteilhaft der Einsatz der neuartigen Aufhängung auch in Kleinwagen und insbesondere auch an der Achse, an welcher sich der Motor befindet möglich.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von 3 Figuren näher beschrieben:
Es zeigen:
1 die Aufhängung in Längsrichtung betrachtet
2 eine Aufhängung nach dem Stand der Technik
3 die Aufhängung in Draufsicht betrachtet
Die 1 zeigt einen Achsschenkel 1, der über eine Gelenkverbindung 2 mit dem Querlenker 3 verbunden ist. Das andere Ende des Querlenkers 3 ist über ein Scharnier 21 an der Karosserie 24 befestigt.
Am Querlenker 3 ist über den Befestigungspunkt 4 eine vertikal ausgerichtete Verbindungsstange 5 angebracht, die mit ihrem anderen Ende über den Befestigungspunkt 6 an einem Hauptkniehebel 7 angebracht ist.
Die Befestigungspunkte 4 und 6 sind beweglich ausgebildet. Der Hauptkniehebel 7 ist über einen Drehpunkt 8 an einer Hebelstütze 19 befestigt. Die Hebelstütze 19 ist fest mit der Karosserie 24 verbunden.
Über einen Drehpunkt 9 ist ein Verbindungselement 11 zu weiteren, in dieser Darstellung jedoch nicht gezeigten Elementen der Aufhängung angeschlossen.
Eine Vertikalbewegung des Achsschenkels 1 führt zu einer Horizontalbewegung des Verbindungselementes 11, wobei diese Horizontalbewegung dann auf die hier nicht gezeigten Elemente der Aufhängung weitergeleitet wird. Die Bauhöhe dieser Konstruktion ist vorteilhaft gering.
Die 2 zeigt zum Vergleich die Situation bei einer bekannten Konstruktion nach dem Stand der Technik.
Die Situation entspricht bis auf die kleine Feder/Dämpfereinheit 10 der in der 1 gezeigten Situation. Die Größe und damit auch der zur Verfügung stehende Federweg ist diesem Stand der Technik jedoch nachteilig begrenzt auf den Raum zwischen dem Drehpunkt 9 und der Karosserie 24. Lange Federwege führen in nachteiliger Weise zu einer Verbreiterung des Fahrzeuges.
Die 3 zeigt die Erfindung gemäß 1 in Draufsicht einschließlich der Elemente, die in der 1 nicht gezeigt wurden.
Die Steuerarme 20 sind über Scharniere 22 mit der Karosserie 24 verbunden. Das Verbindungselement 11 wirkt über den Drehpunkt 13 auf einen Zusatzkniehebel 14. Der Zusatzkniehebel 14 ist über den Drehpunkt 15 mit der Karosserie 24 und über den Befestigungspunkt 16 mit der Feder/Dämpfereinheit 17 verbunden.
In der gezeigten Darstellung ist die Feder/Dämpfereinheit 17 im wesentlichen parallel zur Fahrbahn und in Fahrtrichtung ausgerichtet.
Es besteht in vorteilhafter Weise ein lineares Verhältnis zwischen der Bewegung des Achsschenkels 1 und der Kompression der Feder/Dämpfer Einheit 17.
Durch die vorliegende Erfindung ist eine Verlagerung der Feder/Dämpfer Einheit 17 an eine tiefer gelegte Stelle der Karosserie 24 möglich, was vorteilhaft den Schwerpunkt des gesamten Fahrzeuges näher zur Fahrbahn verlagert.
Durch die vorliegende Erfindung ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, die Feder/Dämpfer Einheit 17 in nahezu jedem gewünschten Winkel anzuordnen. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft eine bisher noch nicht gekannte konstruktive Freiheit, die es insbesondere bei kompakten Fahrzeugen ermöglicht eine Feder/Dämpfer Einheit 17 unterzubringen, die einen langen Federweg aufweist.
Es gilt als anerkanntes Ziel der Fahrwerkskonstruktion die ungefederten Massen so weit als möglich zu reduzieren. Durch die Erfindung ist es möglich die ungefederten Elemente des Fahrwerks vorteilhaft zu reduzieren. Als ungefederte Masse verbleibt noch der Achsschenkel 1 und die Verbindungsstange 5.
Der Querlenker 3 und der Hauptkniehebel 7 sind nur zu 50% als ungefederte Masse zu betrachten und die übrigen Teile des Fahrwerks sind vorteilhaft Teil der gefederten Karosserie.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, dass die Vertikalbewegung des Achsschenkels 1, zunächst linear über den Achsschenkel 1 und dann über die Gelenkverbindung 2 in den Querlenker 3 und dann in die vertikale Verbindungsstange 5 zum Hauptkniehebel 7 weitergegeben wird.
Der Hauptkniehebel 7 leitet dann diese Kraft und die Bewegung in ein horizontal ausgerichtetes Verbindungselement 11 an einen an der Karosserie 24 befestigten Zusatzkniehebel 14 weiter.
Der Zusatzkniehebel 14 leitet die Kraft und die Bewegung schließlich an die an der Karosserie 24 befestigte Feder/Dämpfer Einheit 17 weiter.
Durch diese Anordnung wird eine genaue Beziehung der vertikalen Bewegung des Achsschenkels 1 über das horizontal ausgerichtete Verbindungselement 11 an ein innerhalb der Karosserie liegendes Feder/Dämpfer Element hergestellt.
Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Bewegung des Achsschenkels 1, den Längen der Schenkel 7a, 7b des Hauptkniehebels 7, den Längen der Schenkel 14a, 14b des Zusatzkniehebels 14 und dem Hub der Feder/Dämpfer Einheit 17.
Durch eine entsprechende Dimensionierung der Schenkellängen lässt sich das Kräfteverhältnis zwischen der beim Einfedern vertikal auf den Achsschenkel 1 wirkenden Kraft und der dann auf die Feder/Dämpfer Einheit 17 wirkenden Kraft konstruktiv vorbestimmen.
So ist es möglich auch bei einer Feder/Dämpfer Einheit 17, die kurz baut und einen kurzen Federweg hat, einen langen Federweg für das Rad zu realisieren.
Der oberhalb der Achslinie sowie über der Oberseite des Steuerarmes benötigte Platz ist vorteilhaft verringert und erhöht die Freiheit des Designers dahingehend, die Höhe der Außenflächen in diesen Bereichen reduzieren.
Dies erschließt nicht nur neue Designmöglichkeiten, sondern erlaubt es auch an den vorderen und gut sichtbaren Fahrzeugflächen die Frontpartie des Wagens zu verkleinern und damit auch den Luftwiderstand zu verringern.
Diese Verringerung der Stirnfläche ermöglicht eine Karosserie mit verbesserter Aerodynamik und macht einen geringeren Kraftstoffverbrauch möglich.
Die Höchstgeschwindigkeit würde sich erhöhen, ohne dass die Antriebskraft des Wagens erhöht werden müsste.

Claims

Aufhängung für ein Rad, eine Kufe oder eine Raupenkette eines Fahrzeugs mit: – einem Querlenker (3) mit gegenüberliegenden ersten Enden (2) und zweiten Enden (21), wobei das erste Ende (2) drehbar mit dem Rad, der Kufe oder der Raupenkette und das zweite Ende (21) drehbar mit dem Fahrzeugrahmen (24) verbunden ist, – einem Haupt-Kniehebel (7) mit einer am Fahrzeugrahmen (24) befestigten, dem Rad, der Kufe oder der Raupenkette zugeordneten Hebelstütze (19), wobei der Haupt-Kniehebel (7) einen ersten Hebelarm (7a) und einen zweiten Hebelarm (7b) aufweist und wobei der erste Hebelarm (7a) und der zweite Hebelarm (7b) in einer vertikalen Ebene liegen, – einer Verbindung (5) zwischen dem ersten Hebelarm (7a) des Haupt-Kniehebels (7) und dem Querlenker (3) – einer Feder/Dämpfer Einheit (17), die mit einer Seite an einem Befestigungspunkt (18) mit dem Fahrzeugrahmen (24) verbunden ist, – einer Verbindung zwischen dem zweiten Hebelarm (7b) des Haupt-Kniehebels (7) und einer Feder/Dämpfer Einheit (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit der Feder/Dämpfer Einheit (17) indirekt über ein Verbindungsglied (11) und einen Zusatzkniehebel (14) erfolgt.
Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkniehebel (14) einen ersten Hebelarm (14a) und einen zweiten Hebelarm (14b) aufweist und dessen erster Hebelarm (14a) über das Verbindungsglied (11) mit dem zweiten Hebelarm (7b) des Haupt-Kniehebels (7) und dessen zweiter Hebelarm (14b) mit der Feder/Dämpfer Einheit (17) verbunden ist.
Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupt-Kniehebel (7) und der Zusatzkniehebel (14) in unterschiedlichen Ebenen liegen.
Aufhängung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Feder/Dämpfer Einheit (17) vor, hinter oder unterhalb der durch die Radanordnung bestimmten Achslinie positioniert ist.
Aufhängung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelarme (7a, 7b) des Haupt-Kniehebels (7) gleich lang dimensioniert sind.
Aufhängung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass, die Hebelarme (14a, 14b) des Zusatz-Kniehebels (14) gleich lang dimensioniert sind.
Aufhängung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass, die Feder/Dämpfer Einheit (17) senkrecht bezüglich der Verbindung (5) zwischen dem ersten Hebelarm (7a) des Haupt-Kniehebels (7) und dem Querlenker (3) angeordnet ist.