DE102005044222A1

DE102005044222A1 - Unabhängige Radaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102005044222A1
Application number: DE200510044222
Authority: DE
Inventors: Walter Schmidt; Hans Jürgen Brandl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-08-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Radaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen, mit einem Radträger, der an zumindest einem oberen und an einem unteren Querlenker angelenkt ist, wobei der untere Querlenker über jeweils zwei im Wesentlichen horizontale Schwenkachsen bildende Lenkerlager mit dem Aufbau des Kraftfahrzeuges und dem Radträger verbunden ist, ferner mit einer am Aufbau und am Radträger abgestützten Tragfeder und einem im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Teleskop-Stoßdämpfer, wobei die Tragfeder an einem im Bereich der unteren Lenkerebene am Radträger angeordneten Ausleger abgestützt ist. Zur Schaffung einer baulich besonders günstigen und eine weiter verbesserte Radführung sicherstellenden Radführung ist der obere Querlenker (16) an einem nach oben abragenden und am benachbarten Rad (12) vorbeigeführten Arm (14c) des Radträgers (14) oberhalb des Rades (12) angelenkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Radaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige auch als Trapezlenkerachse bezeichnete Radaufhängung zeigt beispielsweise die DE 102 21 993 A1 . Neben den vorteilhaften kinematischen Eigenschaften dieser Radaufhängung erbeben sich auch bauliche Vorteile am Aufbau der Kraftfahrzeuge, insbesondere mit einer günstigen Anordnung der Tragfeder, zumeist einer Schraubendruckfeder oder Gasfeder.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radaufhängung zu schaffen, die weitere Verbesserungen in der Radführung und in der Gestaltung des Aufbaus der Kraftfahrzeuge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der obere Querlenker an einem nach oben abragenden und am benachbarten Rad vorbeigeführten Arm des Radträgers oberhalb des Rades angelenkt ist. Bei einer im wesentlichen gleichen Länge des oberen Querlenkers kann der aufbauseitige Gelenkpunkt des Querlenkers weiter nach außen verlegt werden und ermöglicht somit u.a. eine entsprechende Vergrößerung bzw. Verbreiterung des innerhalb der Anlenkstel le befindlichen Kofferraumes des Kraftfahrzeuges. Ferner werden die insbesondere aus Seitenkräften resultierenden Belastungen am Querträger durch den vergrößerten Abstand zur Radmitte vermindert, wodurch eine steifere Radführung unter Beibehaltung relativ weicher Lenkerlager (verbesserter Fahrkomfort) sichergestellt ist.

Besonders vorteilhaft kann der Arm des Radträgers bis zur Rotationsmittelebene des Rades oder darüber hinaus nach außen geführt und der im Wesentlichen horizontal verlaufende Querlenker an einer Seitenwand des Aufbaus des Kraftfahrzeuges angelenkt sein. Dies ermöglicht eine noch gesteigerte Verlegung des Querlenkers bei kinematisch gleichen Verhältnissen nach außen und vermeidet ansonsten im Bereich der Seitenwand erforderliche Einschneidungen bzw. Verengungen des Kofferraumes.

In an sich bekannter Weise kann ferner die Tragfeder zwischen dem Ausleger des Radträgers und unterhalb eines Längsträgers des Aufbaus angeordnet sein, wobei der obere Querlenker darüber liegend bzw. oberhalb des Längsträgers an der Seitenwand angelenkt ist. Während sich die Tragfeder somit am Längsträger abstützt, werden die am Querlenker wirkenden Kräfte und Momente in die entsprechend versteifte Seitenwand des Aufbaus eingeleitet.

Bevorzugt können der obere Querlenker und der Teleskop-Stoßdämpfer einander unmittelbar benachbart an der Seitenwand des Aufbaus des Kraftfahrzeuges angelenkt sein; baulich und fertigungstechnisch besonders günstig kann dabei der obere Querlenker ein Einzellenker sein und es können der Einzellenker und der Stoßdämpfer an einer gemeinsamen Konsole an der Seitenwand angelenkt sein. Damit verbunden kann die Radaufhängung mit der oberen Anlenkstelle für den Stoßdämpfer und den Einzellenker als Vormontageeinheit ausgeführt sein.

Des weiteren kann die Tragfeder in der Seitenansicht gesehen vor der Radmittelachse und der Stoßdämpfer mit seinem unteren Gelenk am Radträger hinter der besagten Radmittelachse positioniert sein, während der nach oben verlängerte Arm des Radträgers und der Einzellenker im wesentlichen dazwischen liegt. Damit ist eine kompakte und gedrängte Anordnung der Radführungsteile verbunden mit einer günstigen Anbindung und Einleitung von Kräften und Momenten in den Aufbau des Kraftfahrzeuges erzielt.

Ferner kann ebenfalls in der Seitenansicht gesehen der Ausleger des Radträgers für die Abstützung der Tragfeder und das untere Gelenk des Stoßdämpfers unterhalb der Radmittelachse liegen und somit eine zusätzliche Stabilisierung der Radführung bewirken.

Schließlich kann der untere Querlenker (Trapezlenker) mit den beiden eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse bildenden Lenkerlagern unmittelbar an einem Unterboden des Aufbaus des Kraftfahrzeuges angeordnet sein. Damit wird ebenfalls beträchtlicher Bauraum für Einbauten des Aufbaus (insbesondere des Kofferraumes) unter Entfall eines üblichen Hilfsrahmens gewonnen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:
1 eine Draufsicht auf die untere Lenkerebene einer Radaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen, mit einem oberen Einzellenker, einem unteren Trapezlenker, einem weiteren unteren Lenker, einer Tragfeder und einem Teleskop-Stoßdämpfer;
2 die Radaufhängung gemäß 1 in einer Seitenansicht; und
3 die Radaufhängung gemäß den 1 und 2 in einer Ansicht von hinten, jedoch ohne Darstellung des Teleskop-Stoßdämpfers.
In den 1 bis 3 ist eine linksseitige Radaufhängung 10 für die Hinterräder 12 von Kraftfahrzeugen dargestellt, die sich im wesentlichen aus einem Radträger 14, einem oberen Einzellenker 16, einem unteren, verwindungssteifen Trapezlenker bzw. Querlenker 18, einem weiteren, einzelnen Lenker 20, einer durch eine Schraubendruckfeder gebildeten Tragfeder 32 und einem im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Teleskop-Stoßdämpfer 34 zusammensetzt. Die rechtsseitige Radaufhängung ist spiegelbildlich gleich ausgeführt. Ferner ist die Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges mit dem Pfeil F angezeigt.
Der Radträger 14 – in dem das über eine nicht näher dargestellte Antriebswelle 26 angetriebene Hinterrad 12 drehbar gelagert ist – ist in einer oberen Lenkerebene (vgl. 2 und 3) über den Einzellenker 16 mit Lenkerlagern 16a, 16b und in der unteren Lenkerebene mittels des Querlenkers 18 über Lenkerlager 18a, 18b und 18c, 18d und schließlich über den weiteren Lenker 20 über Lenkerlager 20a, 20b im Sinne einer Geradführung geführt.
Die Lenkerlager 16a, 18a, 18b, 20a sind in noch zu beschreibender Weise am Radträger 14 einerseits und am Aufbau des Kraftfahrzeuges andererseits in üblicher Weise zur Bildung von Schwenklagern angeordnet. Die besagten Lenkerlager können bekannte Gummi-Metall-Hülsenlager und teilweise gegebenenfalls Kugelgelenke sein.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist der weitere – in der unteren Lenkerebene mit dem Querlenker 18 angeordnete – Lenker 20 über einen Lenkarm 14a am Radträger 14 angelenkt und verläuft von außen (Lenkerlager 20a) nach innen (Lenkerlager 20b) schräg nach vorne. Das Lenkerlager 20a liegt dabei noch weiter vor der Radmittenachse M als das Lenkerlager 18a.
Zwischen dem unteren, vorderen Lenker 20 und dem trapezförmigen Querlenker 18 ist die Tragfeder 32 der Radaufhängung 10 einerseits am Aufbau bzw. an einem Längsträger 28 (3) und andererseits am Radträger 14 abgestützt. Die Tragfeder 32 ist eine im wesentlichen zylindrisch ausgeführte Schraubendruckfeder mit einer vertikal ausgerichteten Längsachse.
Die Tragfeder 32 ist über einen nach unten und innen geführten und am Radträger 14 angeformten Ausleger 14b abgestützt, wobei wie ersichtlich deren Längsachse deutlich vor der Radmittenachse M und der Ausleger 14b an sich unterhalb dieser Radmittenachse M liegt. Dies ermöglicht unter Beachtung der erforderlichen Bodenfreiheit des Kraftfahrzeuges eine besonders tiefe Anordnung der Tragfeder 32 mit Abstützung am Längsträger 28. Durch die Anordnung der Tragfeder 32 vor der Radmittenachse M übt die Tragfeder 32 eine in Drehrichtung des Hinterrades 12 bei Vorwärtsfahrt wirkende Vorspannung auf den Radträger 14 aus.
Aufgrund der räumlichen Anordnung des Auslegers 14b in der Draufsicht gesehen nach vorne und der Fahrzeuglängsmitte zu ist die Tragfeder 32 zudem so positioniert, dass deren etwa vertikale Federlängsachse bzw. deren gesamte Querschnittsfläche zwischen den beiden gedachten Verlängerungen der Schwenkachsen 18e, 18f des unteren Lenkers 18 positioniert ist. Dazu ist ferner wie ersichtlich der untere Lenker 18 zum Freigang der dazwischen angeordneten Tragfeder 32 im Bereich der Tragfeder 32 entsprechend bogenförmig gestaltet.
An dem Radträger 14 ist des weiteren der Teleskop-Stoßdämpfer 34 über ein Lager 34a schwenkbar angelenkt, der anderseits über ein Dämpferlager 34b bekannter Bauart an einer Konsole 40 angelenkt ist, die wiederum an einer im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Seitenwand 42 des Aufbaus des Kraftfahrzeuges befestigt ist.
Der Stoßdämpfer 34 ist wie aus 2 ersichtlich über das Lager 34a deutlich hinter der Radmittenachse M und unterhalb dieser am Radträger 14 angelenkt. Ferner ist der Stoßdämpfer 34 nach oben vorne ca. 15 Grad gegenüber einer Senkrechten geneigt angeordnet.
Um die Kolbenstange 34c des Stoßdämpfers 34 herum ist eine durch einen gummielastischen Anschlagpuffer 36 gebildete Zusatzfeder angeordnet, die bei einem starken Durchfedern des Hinterrades 12 am Zylinderrohr 34d des Stoßdämpfers 34 zum Anschlag kommt und die Gesamtfederrate der Radaufhängung 10 erhöht.
Durch den hinter der Radmittenachse M liegenden Lagerpunkt des Lagers 34a des Stoßdämpfers 34 erzeugt die Zusatzfeder 36 ein der Vorspannung durch die Tragfeder 32 entgegenwirkendes Moment, das je nach Auslegung der Federrate der Zusatzfeder 36 eine mehr oder minder starke Spurkorrektur im elastokinematischen Bereich der Radaufhängung 10 herstellt.
Der obere Einzellenker 16, der wie aus 2 ersichtlich im wesentlichen zwischen dem Stoßdämpfer 34 und einer nach oben gedachten Verlängerung der Mittelachse der Tragfeder 32 liegt, ist radträgerseitig an einem nach oben verlängerten, um das Hinterrad 12 (vgl. 3) herum geführten Arm 14c über das Lenkerlager 16a angelenkt. Das Lenkerlager 16a liegt somit außerhalb der Radschüssel des Hinterrades 12 und oberhalb diesem.
Der Arm 14c des Radträgers 14 erstreckt sich dabei über die eingezeichnete Radmittelebene 12a des Hinterrades 12 hinaus, wodurch der Einzellenker 16 mit seinem aufbauseitigem Lenkerlager 16b entsprechend nach außen verschoben ist und die Seitenwand 42 von der senkrechten Fahrzeuglängsmittelebene (nicht eingezeichnet) weg positionierbar ist.
Das Lenkerlager 16b des oberen Einzellenkers 16 ist ebenfalls an der Konsole 40 angelenkt, so dass die beiden Radführungsteile 16, 34 gemeinsam über die Konsole 40 vormontierbar und an der Seitenwand 42 befestigbar sind.
Ferner sind die Lenkerlager 18c, 18d des Querlenkers 18 und das Lenkerlager 20b des weiteren Lenkers 20 unmittelbar an einem entsprechend ausgesteiften Unterboden 44 des Aufbaus des Kraftfahrzeuges über nicht dargestellte Befestigungskonsolen angelenkt, wodurch der besagte Unterboden 44 relativ tief und unzerklüftet gestaltet werden kann.

Claims

Unabhängige Radaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen, mit einem Radträger, der an zumindest einem oberen und an einem unteren Querlenker angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Querlenker (16) an einem nach oben abragenden und am benachbarten Rad (12) vorbeigeführten Arm (14c) des Radträgers (14) oberhalb des Rades (12) angelenkt ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (14c) des Radträgers (14) bis zur Rotationsmittelebene (12a) des Rades (12) oder darüber hinaus nach außen geführt ist und dass der im wesentlichen horizontal verlaufende Querlenker (16) an einer Seitenwand (42) des Aufbaus des Kraftfahrzeuges angelenkt ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Aufbau und am Radträger abgestützte Tragfeder und ein im Wesentlichen vertikal ausgerichteter Teleskop-Stoßdämpfer vorgesehen ist, wobei die Tragfeder an einem im Bereich der unteren Lenkerebene am Radträger angeordnetem Ausleger abgestützt ist
Radaufhängung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (32) zwischen dem Ausleger (14b) des Radträgers (14) und unterhalb eines Längsträgers (28) des Aufbaus angeordnet ist und dass der obere Querlenker (16) darüber liegend an der Seitenwand (42) angelenkt ist.
Radaufhängung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Querlenker (16) und der Teleskop-Stoßdämpfer (34) einander unmittelbar benachbart an der Seitenwand (42) des Aufbaus des Kraftfahrzeuges angelenkt sind.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Querlenker (16) ein Einzellenker ist und dass der Einzellenker (16) und der Stoßdämpfer (34) an einer gemeinsamen Konsole (40) an der Seitenwand (42) angelenkt sind.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (32) in der Seitenansicht gesehen vor der Radmittelachse (M) und der Stoßdämpfer (34) mit seinem unteren Gelenk (34a) am Radträger (14) hinter der besagten Radmittelachse (M) positioniert sind, während der nach oben verlängerte Arm (14c) des Radträgers (14) und der Einzellenker (16) im wesentlichen dazwischen liegt.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Seitenansicht gesehen der Ausleger (14b) des Radträgers (14) für die Abstützung der Tragfeder (32) und das untere Gelenk (34a) des Stoßdämpfers (34) unterhalb der Radmittelachse (M) liegen.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Querlenker über jeweils zwei im Wesentlichen horizontale Schwenkachsen bildende Lenkerlager mit dem Aufbau des Kraftfahrzeuges und dem Radträger verbunden ist.
Radaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Querlenker (18) mit den beiden eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse (18e) bildenden Lenkerlagern (18c, 18d) unmittelbar an einem Unterboden (44) des Aufbaus des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.