DE1286413B

DE1286413B - Radaufhaengung fuer die lenkbaren Vorderraeder von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1286413B
Application number: DED42691A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Van; Winsen
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1963-10-12
Filing date: 1963-10-12
Publication date: 1969-01-02
Also published as: US3278196A; GB1040126A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die weitgehender Bremsausgleich bei geringer Nachlauflenkbaren Vorderräder von Kraftfahrzeugen, ins- änderung des federnden Rades ebenso wie eine günbesondere mit Heckmotor, mittels zweier übereinan- stige Schrägfederung desselben etwa in Richtung der der angeordneter Führungslenker, von denen der das Rad treffenden hauptsächlichen Fahrstöße erreiuntere Lenker im wesentlichen ein Querlenker mit 5 chen.

etwa horizontaler Lagerachse und der obere Lenker Der durch die Anordnung der Führungslenker zwi-

im wesentlichen ein Längslenker ist, der hinter der sehen den beiden Vorderrädern des Fahrzeuges gedurch den Radmittelpunkt gehenden lotrechten Fahr- schaffene Nutzraum, z. B. zur Unterbringung von zeugquerebene gelagert und derart schräg gerichtet Koffern, kann durch die auswärts gekröpfte Lagerung ist, daß das Momentanzentrum für die Bewegung des io des hochliegenden oberen Führungslenkers, unter dem Radträgers in einer vertikalen Fahrzeuglängsebene das Rad beim Lenken hindurchschwenken kann, feretwa in Höhe der Radmitte, vorzugsweise jedoch ner durch die Unterbringung der Radfederung unetwas tiefer als die Radmitte, liegt. mittelbar neben dem Rad bzw. neben dem die beiden

Es ist eine Radaufhängung bekannt, bei der die Lenker gelenkig verbindenden Radträger innerhalb Radträger einerseits durch reine Querlenker und 15 des von dem maximal ausgelenkten Rad frei gelasseandererseits durch reine Längslenker geführt werden. nen dreieckförmigen Raumes sowie durch die Anord-Die Schwingungsachsen der unteren Querlenker liegen nung eines die Radführungen zweier gegenüberliegenhierbei parallel zur Längsachse des Fahrzeuges, wäh- der Räder verbindenden Drehstabilisators in der verrend die Schwingungsachsen der oberen Längslenker längerten Lagerachse des jeweils unteren Lenkers und senkrecht hierzu verlaufen. Schwingt das Rad durch, 30 vor der lotrechten Radmittenquerebene amFahrzeugso bewegt sich das den Radträger mit dem oberen oberbau noch weiter vergrößert werden. Längslenker verbindende Gelenk in einer vertikalen In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

Längsebene, wobei es eine Schwenkbewegung um die Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt quer verlaufende Schwingungsachse des oberen F i g. 1 eine perspektivisches Schema der Radauf-

Längslenkers ausführt. Das untere Gelenk bewegt sich as hängung,

dagegen in einer vertikalen Querebene, indem es eine Fig. 2 die Seitensicht derselben, wobei Fig. 2 a

Schwenkbewegung um die Längsachse des unteren die rechte Fortsetzung der F ig. 2 bildet, Querlenkers ausführt. Es ergeben sich dadurch resul- F i g. 3 eine Draufsicht derselben und

tierende Bewegungen des Radträgers, die vor allem F i g. 4 eine Rückansicht der Radaufhängung,

mit erheblichen Sturzänderungen des Rades verbun- 30 In dem Schema nach Fig. 1 bezeichnet 10 ein den sind. Vorderrad, dessen Radträger 11 mittels eines unteren

Aufgabe der Erfindung ist, eine Radaufhängung so Führungslenkers 12 und eines oberen Führungszu gestalten, daß die Vorteile der Radführungsmittel lenkers 13 am Fahrzeugoberbau (Rahmen oder zweier übereinander angeordneter Querlenker mit Karosserie) aufgehängt ist. Die Fahrtrichtung ist den räumlichen Vorteilen einer teilweisen Längs- 35 durch den Pfeil/ gekennzeichnet. Der untere Fühlenkerführung vereinigt werden und zugleich Sturz- rungslenker 12 ist durch ein Gelenk 14, der obere änderungen der Räder sowie eine Nickneigung des Lenker 13 durch ein Gelenk 15 an den Radträger 11 Wagenkörpers beim Bremsen durch einen entspre- derart angeschlossen, daß das Rad 10 um eine chenden Bremsausgleich weitgehend vermieden wer- Achse t-t lenkbar ist, die die Fahrbahn vor dem Beden. Demgemäß sind die Führungslenker einer Rad- 40 rührungspunkt ^l von Rad 10 und Fahrboden schneiaufhängung der eingangs genannten Art derart ge- det und damit in an sich bekannter Weise den Nachlagert, daß die Lagerachse des unteren, als Schräg- lauf des Rades 10 bestimmt.

lenker ausgebildeten Lenkers nach vorn außen, vor- Wie insbesondere aus F i g. 3 hervorgeht, ist der

zugsweise etwa waagerecht oder nur leicht gegen die untere Lenker 12 im wesentlichen als Querlenker, der Waagerechte geneigt, und die Lagerachse des oberen, 45 obere Lenker 13 im wesentlichen als Längslenker ausebenfalls als Schräglenker ausgebildeten Lenkers gebildet. Der Lenker 12 schwingt hierbei in einem nach vorn innen und aufwärts verläuft, derart, daß, Lager 16 um eine Achse x-x, die einerseits schräg in Seitenansicht des Fahrzeuges gesehen, das Längs- nach hinten gegen die lotrechten Fahrzeuglängsmitteimomentanzentrum für die Bewegung des radseitigen ebene m-m und andererseits waagerecht oder nahezu Gelenkes des unteren Lenkers vor dem Rad und das 50 waagerecht, z. B'. nach hinten etwas abwärts gerichtet Momentanzentrum für die Bewegung des radseitigen ist, wobei sie die das äußere Lenkergelenk 14 entGelenkes des oberen Lenkers hinter dem Rad liegt haltende, vor der mittleren Radquerebene n-n lieund, in Längsrichtung des Fahrzeuges gesehen, die. . gende vertikale Fahrzeugquerebene n_x im PunktM_xv Quermomentanzentren für die Bewegung der beiden -ferner eine durch das Gelenk 14 gelegte vertikale Gelenke nicht wesentlich verschiedenen Abstand vom 55 Längsebene m_x int Punkt M₁₂ schneidet. Die Lager-Rad haben und vorzugsweise etwa in gleicher Höhe achse y-y des qberen im Lager 17 gelagerten Fühüber dem Boden wie die radseitigen Gelenke der je- rungslenkers 13 ist einerseits schräg nach vorn gegen weils zugeordneten Lenker liegen. die lotrechte Fahrzeuglängsmittelebene m-m und

Durch eine derartige Anordnung der Führungs- andererseits schräg nach vorn oben gerichtet. Sie lenker wird eine Kinematik erzeugt, welche trotz der 60 schneidet eine durch das radseitige Lenkergelenk 15 Verwendung eines längsgerichteten oberen Lenkers gehende, hinter der mittleren Radquerebene n-n lieetwa einer Parallelführung des Rades in der Fahr- gende vertikale Querebene n_s im Punkt M^₁, eine zeugquerebene entspricht. Die Sturzänderungen des durch das Gelenk 15 gelegte vertikale Längsebene Ot₁, Rades können dadurch sehr klein gehalten werden, im Punkt M_y2. Die Punkte M_n und M_n sind hierbei was insbesondere für gelenkte Vorderräder eines 65 die Momentanzentren für die Bewegung der Gelenke Kraftfahrzeuges von großer Wichtigkeit ist. 14 und 15 in einer vertikalen Fahrzeugquerebene, die

Durch die Lage der Momentanzentren, in Seiten- Punkte M_x2 und M_JI2 die Momentanzentren für die ansieht des Fahrzeuges gesehen, läßt sich zugleich ein Bewegung der Gelenke 14 und 15 in einer vertikalen

Claims

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Längsebene. Wie ersichtlich, haben die Momentan- äußersten Schwenklagen 10' bzw. 10" um seine Zentren M_X1 und M_n einen relativ großen Abstand Lenkachse t-t geschwenkt werden, ohne hierbei durch vom Rad 10, und zwar trotz der Anordnung des La- den hochliegenden oberen Führungslenker 13 behingers 17 in der Mittelebene e-e des Rades 10, so daß dert zu werden. Da andererseits der Lenker 13 innerinfolge der entsprechend großen und etwa gleich gro- 5 halb des Raumes liegt, der nach der Fahrzeugmitte zu ßen Länge der Schwingungsradien auch die seitliche durch die Seitenwand 19 eines im Vorderteil des Bewegung der Gelenke 14 und 15 und damit die Fahrzeuges untergebrachten Kofferraumes begrenzt Sturzänderung des Rades 10 verhältnismäßig gering und von dem in ausgelenkter Stellung befindlichen ist; dieses um so mehr, als die Bewegungsradien der Rad 10 ohnehin in Anspruch genommen wird, wird Gelenke 14 und 15 in den Querebenen n_x und n_y, io vom oberen Lenker 13 ein zusätzlicher Raum prakentsprechend den Verbindungsgeraden M_xl-14 bzw. tisch nicht beansprucht. Er ist im wesentlichen stan- M_yi-15 in der normalen Ruhelage des Rades 10 genförmig ausgebildet und an seinem Lagerende 13 a waagerecht oder nahezu waagerecht liegen. unmittelbar zu einem Lagerzapfen nach außen ausin der vertikalen Längsebene, also in Seitenansicht gekröpft, der in der Lagerhülse des in der lotrechten des Fahrzeuges gesehen, wird die Bewegung des Rad- 15 Mittelebene e-e des Rades bei Geradeausfahrt liegenträgers 11 durch die Lage des Schnittpunktes 5 der den Lagers 17 drehbar gelagert ist. Letzteres ist bei-Geraden Μ_λ.₂-14 und Mj,₂-15 bestimmt, der das spielsweise an einer an die vordere Türsäule anschlie-Momentanzentrum des Radträgers 11 in der mittleren ßenden Wand 20 befestigt.

Ruhelage des Rades 10 ist. In der dargestellten mitt- Innerhalb des Raumes zwischen dem Rad 10 und leren Ruhelage des Rades 10 fallen — in Seitenansicht 20 der Seitenwand 19 des Kofferraumes oder eines für (F i g. 2) gesehen — die Gerade M_x2-14 mit der andere Zwecke verwendeten Nutzraumes ist des wei-Lagerachse x-x, die Gerade M^₂-IS mit der Lager- teren die Radfederung 21 untergebracht. Diese beachse y-y zusammen, was jedoch nicht unbedingt er- steht aus einem Teleskopzylinder 22, der unter Zwiforderlich, wenn auch erwünscht ist. Wie ersichtlich, schenschaltung von Gummi 23 an dem unteren Fühliegt der Punkt S in verhältnismäßig großer Entfer- as längslenker 12 gelenkig abgestützt ist und an seinem nung vom Rad 10 und etwas unterhalb der Radmitte, oberen Ende ebenfalls unter Zwischenschaltung von so daß beim Einfedern des Rades 10 der Radträger 11 Gummi 24 an einem an der Seitenwand 19 befestigten eine steil nach hinten gerichtete Aufwärtsbewegung Auflager 25 abgestützt ist. Der Teleskopzylinder 22 etwa in Richtung der Lenkachse t-t ausführt. Die Be- schließt einen Zylinderraum 26 ein, dessen Luftinhalt wegung findet also ungefähr in Richtung der von der 30 beim Durchfedern des Rades 10 als pneumatische Straße herrührenden Hauptstöße und bei möglichst Feder wirkt und am oberen Ende des Gestänges über geringer Nachlaufänderung des Rades 10 statt. eine Leitung 27 mit einem Luftvorratsbehälter bzw. Wird das Fahrzeug gebremst, tritt im Radauflage- mit einem Kompressor in Verbindung stehen kann, punkt A eine resultierende Bremskraft B auf, die sich Die unmittelbar neben dem Radträger 11 und parallel aus einer durch die Gewichtsbelastung des Vorder- 35 zu diesem angeordnete Radfederung 21 liegt, wie die rades 10 bestimmten vertikalen Komponente und aus F i g. 3 zeigt, innerhalb des dreieckförmigen Raumes, einer entgegengesetzt der Fahrtrichtung wirkenden der durch die Radlagen 10'und 10" begrenzt wird,
horizontalen Komponente zusammensetzt und etwa Die Lenkung des Rades 10 erfolgt durch ein Lenkdie in F i g. 1 und 2 dargestellte Richtung hat. Bei der gestänge 28, das in beliebiger Weise von einer Lenkdargestellten Radführung liegt, wie in F i g. 2 a ge- 40 spindel über ein Lenkgetriebe betätigt wird,
zeigt, der Punkt S etwas unterhalb der Geraden b, die Als zusätzliche Federung ist des weiteren ein Stadurch die Richtung der Bremskraft B bestimmt wird. bilisator 29 in Form eines Drehstabes vorgesehen, der Dies hat zur Folge, daß die Bremskraft B mit einem in Lagern 30 unterhalb des Karosseriebodens 18 an Hebelarm, der dem Abstand des Punktes S von der diesem gelagert ist und dessen abgebogene Enden 31 Geraden b (in Seitenansicht gemäß F i g. 2 a gesehen) 45 jeweils an den unteren Führungslenkern 12 der beientspricht, ein im Uhrzeigersinn drehendes Moment den einander gegenüberliegenden Räder angeschlosauf das Rad 10 ausübt, das sich somit dem Fahrzeug- sen ist. Das Lager 30 ist hierbei in der Lagerachse x-x oberbau zu nähern sucht. Da sich jedoch beim Ein- des zugeordneten unteren Führungslenkers 12 anfedern des Rades 10 das Momentanzentrum S des geordnet, so daß bei der Schwingbewegung des Füh-Radträgers 11 bei gleichzeitiger Annäherung an das 50 rungslenkers 12 das Ende 31 des Stabilisators 29 die Rad 10 etwa entsprechend einer Kurve s anhebt, wird gleiche Schwingbewegung ausführt. Das Stabilisatorschon nach einem verhältnismäßig kleinen Einfede- ende 31 kann infolgedessen gleichzeitig zur Versteirungshub die Gerade b vom Schnittpunkt S im Punkt fung des Führungslenkers dienen, so daß Führungs- S₁, überschritten, d. h. ein Bremsausgleich von 100% lenker 12 und Stabilisatorende 31 einen gemeinsamen und darüber erreicht. Die Bremskraft B wirkt alsdann 55 dreieckförmigen Führungslenker bilden,
in umgekehrten Sinn, indem sie — wie erwünscht — Zur Begrenzung des Radhubes beim Einfedern desden Fahrzeugoberbau vom Rad 10 zu entfernen sucht. selben dient ein Gummipuffer 32, der sich gegen eine

Der als Nutzraum verwendbare Raum zwischen Anschlagsfläche 33 am Karosserieboden anlegt,
den beiden Vorderrädern 10 wird durch die Radführung praktisch nicht beeinträchtigt. Während der 60

untere Führungslenker 12 im Lager 16 unterhalb des Patentansprüche:
Karosseriebodens 18 am abgefederten Fahrzeugoberbau gelagert ist, liegt der obere Lenker 13 mit seinem 1. Radaufhängung für die lenkbaren Vorderihn mit dem Radträger 11 verbindenden Gelenk 15 in räder von Kraftfahrzeugen, insbesondere mit Seitenansicht gesehen über dem oberen Umfang des 65 Heckmotor, mittels zweier übereinander angeord-Vorderrades 10 sowie unmittelbar neben dem in Ge- neter Führungslenker, von denen der untere Lenradeausfahrt stehenden Vorderrad 10. Das Rad 10 ker im wesentlichen ein Querlenker mit etwa kann infolgedessen zum Befahren einer Kurve in die horizontaler Lagerachse und der obere Lenker im

wesentlichen ein Längslenker ist, der hinter der durch den Radmittelpunkt gehenden lotrechten Fahrzeugquerebene gelagert und derart schräg gerichtet ist, daß das Momentanzentrum für die Bewegung des Radträgers etwa in Höhe der Radmitte, vorzugsweise jedoch etwas tiefer als die Radmitte, liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (x-x) des unteren, als Schräglenker ausgebildeten Lenkers (12) nach vorn außen, vorzugsweise etwa waagerecht oder nur leicht gegen die Waagerechte geneigt, und die Lagerachse (y-y) des oberen, ebenfalls als Schräglenker ausgebildeten Lenkers (13) nach vorn innen und aufwärts verläuft, derart, daß in Seitenansicht des Fahrzeuges gesehen, das Momentan-Zentrum (M^₃) für die Bewegung des radseitigen Gelenkes (14) des unteren Lenkers (12) vor dem Rad und das Momentanzentrum (M_y2) für die Bewegung des radseitigen Gelenkes (15) des oberen Lenkers (13) hinter dem Rad liegt und, in ao Längsansicht des Fahrzeuges gesehen, die Momentanzentren (M_Xi und My₁) für die Bewegung der beiden Gelenke nicht wesentlich verschiedenen Abstand vom Rad haben und vorzugsweise etwa in gleicher Höhe über dem Boden wie die radseitigen Gelenke (14,15) der jeweils zugeordneten Lenker (12,13) liegen.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Führungslenker (13) und das ihn mit dem Radträger (11) verbindende Gelenk (15) in an sich bekannter Weise über dem oberen Radumfang liegt, so daß das Rad (10) seinen Lenkeinschlag (10', 10") unbehindert durch den oberen Lenker (13) unter diesem hindurch ausführen kann, und an seinem Lagerende (13 a) auswärts hinter das Rad gekröpft ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radfederung (21) unmittelbar neben dem Rad (10) bzw. neben dem die beiden Lenker (12 und 13) gelenkig verbindenden Radträger (11) innerhalb des von dem maximal ausgelenkten Rad (10' oder 10") frei gelassenen dreieckf örmigen Raumes angeordnet und als schmale — vorzugsweise sich auf dem unteren Lenker (12) abstützende, mit Luftkompression arbeitende — Teleskopfeder ausgebildet ist.
4. Radaufhängung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Radführungen zweier gegenüberliegender Räder (10) verbindender, als Drehstab ausgebildeter Stabilisator (29) je in der verlängerten Lagerachse (x-x) des jeweils unteren Lenkers (12) und vor der lotrechten Radmittenquerebene (n-ri) am Fahrzeugoberbau gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen