DE1755113A1

DE1755113A1 - Aufhaengung lenkbarer Vorderraeder von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1755113A1
Application number: DE19681755113
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl-Ing Haverbeck; Kurt Trachte; Dipl-Ing Winsen Friedrich Van
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1968-03-30
Filing date: 1968-03-30
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1227094A; FR2005171A1; DE1755113C3; DE1755113B2; US3620548A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 7628/4

Stuttgart-Untertürkheim 29. März 1968

Patentanm eldung

"Aufhängung lenkbarer Vorderräder von Kraftfahrzeugen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung lenkbarer Vorderräder von Kraftfahrzeugen mittels übereinander angeordneter, den Radträger gelenkig führender Führungslenker.

Bei den üblichen Radaufhängungen mittels übereinander angeordneter Führungslenker liegt die Radmittelachse in der Regel zwischen den beiden Lenkern. Das den unteren Lenker mit dem Radträger verbindende Gelenk liegt hierbei seitlich neben der Bremsscheibe und hat dadurch einen verhältnismäßig großen Abstand von der Mittellängsebene des Rades. Die Spreiz- oder Lenkungsachse des Rades, die durch die beiden den Radträger mit den Lenkern verbindenden Gelenke bestimmt wird, geht hierbei auf der Innenseite des Rades in einem gewissen Abstand vom Radaufstandspunkt vorbei, was einem positiven Rollradius entspricht. Diese übliche Anordnung hat jedoch Nachteile sowohl baulicher Art als auch hinsichtlich der sich auf die Straßenlage auswirkenden Eigenschaften.

Die Erfindung bezweckt vor allem, bei vorteilhafter räumlicher Anordnung der Radführungsglieder eine erhöhte Sicherheit im Lauf und in der Lenkung der Vorderräder sowie bei ruhiger Len-

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kung eine sichere Aufnahme der an den Vorderrädern wirkenden Kräfte zu erzielen.

Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß das den unteren Führungslenker mit dem Radträger verbindende Gelenk innerhalb einer etwa mulden- oder schüsseiförmigen Einbuchtung der Bremsscheibe etwa in Radmittenhöhe angeordnet ist. Da infolge der zum Rade gleichachsigen Anordnung des Gelenkes dieses verhältnismäßig weit in das Innere des

Rades hineinverlegt werden kann, läßt sich schon bei geringer, der Neigung der Lenkungsachse entsprechender Spreizung ein negativer Rollradius, d.h. ein Schnittpunkt der Lenkungs- oder Spreizachse mit dem Pahrboden außerhalb des RadaufStandspunktes, erzielen, was den Geradeauslauf bei starken Reibwertunterschieden zwischen den Vorderradbrerasen verbessert, dadurch die Sicherheit erhöht und auch die Lenkkräfte vermindert.

Dieser Vorteil läßt sich vor allem dann erreichen, wenn das den Lenker mit dem oberen Führungslenker verbindende Gelenk oberhalb des Rades liegt und der Radträger um die Radkontur entsprechend herumgekröpft ist. Das obere Gelenk liegt daher außerhalb des Schwenkbereiches des lenkbaren Rades, und der Spreizwinkel kann auch bei negativem Rollradius einen kleinen günstigsten Wert erhalten, während gleichzeitig das untere Gelenk dicht an die durch den Radaufstandspunkt hindurchgehende Längsmittelebene des Rades herangerückt werden kann.

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Die hohe Lage der Pührungslenker und der denselben mit dem Radträger verbindenden Gelenke erlaubt ferner in besonders zweckmäßiger Weise eine Längsnachgiebigkeit des Rades. Hierzu kann, wie an sich bekannt, das den Radträger mit dem oberen Führungslenker verbindende Gelenk verhältnismäßig unelastisch und das den Radträger mit dem unteren Führungslenker verbindende Gelenk verhältnismäßig elastisch in Fahrzeuglausrichtung mittels des je zugeordneten Führungslenkers am Fahrzeugoberbau abgestützt sein. Die das Rad treffenden Stöße v/erden hierdurch mit dem vollen, dem Abstand der beiden Gelenke entsprechenden Hebelarm von dem unteren Lenker aufgenommen und mit einer der Nachgiebigkeit entsprechenden Dämpfung auf den Fahrzeugoberbau übertragen. Auch ist die Belastung der Gelenke, welche den Radträger mit den beiden Führungslenkern verbinden, durch Seitenführungs- und Bremskräfte durch die dem Abstand der Gelenke entsprechende große AbstützbeeLs geringer. Zugleich ist infolge der hochliegenden unteren Führungslenker eine große Bodenfreiheit erzielbar. Außerdem ist die Verwendung eines Öl-Luft-Federbeines zur Abfederung des Vorderrades baulich mit besonderem Vorteil möglich.

Im Zusammenhange mit dem hochliegenden oberen Lenker und der relativ unelastischen Abstützung desselben am Fahrzeugoberbau läßt sich ferner dann, wenn das Lenkgestänge im Bereiche des oberen, im wesentlichen unelastisch abgestützten Gelenkes an den Radträger angeschlossen ist, erreichen, daß trotz großer Nachgiebigkeit des Rades die Lenkung durch diese Nachgiebigkeit nicht oder praktisch nicht beeinflußt wird. Lenkfehler

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und Vorspuränderung lassen sich dadurch bei gleichzeitig guter Längselastizität der Radführung am unteren Lenker vermindern. Auch ergibt sich eine konstruktiv besonders günstige Lage der Lenkung in Hinsicht auf den Motoreinbau, insbesondere dann, wenn der obere Lenker weiter rückwärts in der Nähe der Motorkupplung am Fahrzeugoberbau gelagert ist.

In der Zeichnung ist ein AusfUhrunssbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine Längsansicht der erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht derselben,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Radaufhängung mit unterem Lenker unter Fortlassung des oberen Lenkers und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Radaufhängung mit oberem Lenker unter Fortlassung des unteren Lenkers.

ρ Das Vorderrad 10 ist mittels ,seiner Radnabe 11, an dem auch die Bremsscheibe 12 befestigt ist, in üblicher Weise auf einem Radzapfen 13 gelagert, der einen Teil des Radträgers 14 bildet. Dieser weist in Höhe der Radmittelachse m ein schalenförmiges Teil l4a auf, das in einer mulden- oder schüsseiförmigen Ausnehmung 15 der Bremsscheibe untergebracht ist und unterhalb und oberhalb durch Ansätze 16 und 17 begrenzt wird. In den unteren Ansatz 16 ist ein Gelenkbolzen 18 mit einem Kugelzapfen 19 lösbar eingesetzt, welcher den Radträger 14 mit dem unteren Führungslenker des Rades verbindet und so weit in das Innere 15a

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des schalenförmigen Teils l4a des Radträgers l4 hineinverlegt ist, daß er sich zugleich mindestens teilweise auch in der mulden- oder schüsseiförmigen Ausnehmung 15 der Bremsscheibe befindet und so nahe wie möglich an die lotrechte Längsmittelebene M des Rades herangerückt ist.

In den oberen Ansatz 17 ist ferner ein stab- oder plattenförmiges Teil 20 eingesetzt und mit dem schalenförmigen Teil l4a des Radträgers 14 verschweißt. An seinem oberen über das Rad " 10 herübergekröpften Ende 21 dieses Teiles 20 ist ein weiterer Gelenkbolzen 22 mit Kugelzapfen 2;5 lösbar eingesetzt, wobei die beiden Kugel zapfen 19 und 23 die Lenkungs- oder Spreizachse ζ bestimmen.

Der Radträger 14 wird durch einen unteren Pührungslenker 24 und einen oberen Pührungslenker 25 am Fahrzeugoberbau 26 geführt und durch eine Schraubenfeder 27 gegen den Pahrzeugoberbau abgefedert, wobei sich die Feder 27 mit ihrem unteren Ende i mittels eines Gelenkstückes 28 am unteren Pührungslenker 24 und mit ihrem oberen Ende gegen ein z.B. mit dem Pahrzeugoberbau fest verbundenes Pederwiderlager 29 abstützt. Ein Stoßdämpfer 30 ist beispielsweise innerhalb der Schraubenfeder 27 angeordnet. Selbstverständlich kann zur Abfederung des Rades anstelle einer Schraubenfeder auch eine andere geeignete Feder, insbesondere auch in Öl-Luft-Federbein, vorgesehen sein, wofeei z.B. letzteres grundsätzlich die gleiche Lage wie die Schraubenfeder 27 einnehmen kann. An den unteren Lenker 24 ist ferner

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mittels Lasche 31a ein Stabilisator 31 in Form eines Di*eh-Stabes angeschlossen, der die beiden Radträger der einander gegenüberliegenden Vorderräder in üblicher Weise miteinander verbindet und in Lagern 32 am Fahrzeugoberbau 26 drehbar gelagert ist.

Der untere Lenker 24 (Fig. 3) besteht aus einem im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung f angeordneten Querlenkerglied

P 33 mit z.B. U-förmlgem Querschnitt und einem mit diesem starr verbundenen, in der Hauptsache in Längsrichtung oder mindestens schräg gerichteten Schublenkerglied 34, das in der Hauptsache zur Aufnahme der Schubkräfte zwischen Rad und Fahrzeugoberbau in Längsrichtung des Fahrzeuges verläuft. Das Querlenkerglied 33, das gleichzeitig auch zur Abstützung der Feder 2? dient, ist unter Zwischenschaltung einer Gummihülse 36 auf einem hülsenförmigen Gelenkzapfen 35 gelagert, der z.B. mittels eines U-förmigen Lagerbockes 35a od.dgl. am Fahrzeugoberbau 26 angeordnet ist. Die Gummihülse 36 hat hierbei eine solche Nachgiebigkeit, daß sie außer einer Nachgiebigkeit des unteren Führungslenkers um eine etwa horizontale Achse x-x vor allem ein Drehen des Lenkergliedes J3 um eine durch den Lagerpunkt 0 hindurchgehende lotrechte Achse zuläßt*

Das andere Lenkerglied 34 ist an seinem zapfenartigen Ende 37 mittels großvolumiger ringförmiger Gummiblöcke 38 am Fahrzeugoberbau 26 eingespannt, wobei die Gummiblöcke derart ausgebildet sind, daß sie eine Bachgieblgkeit die» Längslenkergliedes hauptsächlich in dessen Längsrichtung fc zulassen. Der gesamte

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auf den beiden Lenkergliedern 33 und 34 bestehende untere Führungslenker 24 kann dadurch einerseits um die im wesentlichen waagerecht liegende Achse x-x mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau 2o schwingen, wobei die Achse x-x nach vorn auswärts verläuft, und andererseits sich um eine durch den Lagerpunkt 0 des Gelenkzapfengliedes 35 hindurchgehende lotrechte Achse drehen, so daß das unt.ere Gelenk 19 des Radträgers eine begrenzte elastische Bewegung in Pfeilrichtung f-jjfp* ^al^so *^m wesentlichen in Fahrtrichtung f bzw. in Gegenrichtung hierzu ausführen kann.

Der obere Führungslenker 25 (Fig.4) ist ebenfalls dreieck- oder gabelförmig ausgebildet und mittels zweier Lageraugen 39 starr oder unter Zwischenschaltung verhältnismäßig dünnwandiger Gummibüchsen am Fahrzeugoberbau 26 gelagert, derart, daß der Führungslenker 25 um eine nach hinten auswärts verlaufende, im wesentlichen waagerechte Achse y-y schwingen kann, im übrigen jedoch praktisch unnachgiebig ist.

Mit dem oberen Ende 21 des Radträgerteiles 20 ist des weiteren ein Lenkhebel 40 starr verbunden, an welchen mittels Kugelgelenkes 4l eine Lenkstange 42 angeschlossen ist. Letztere ist ihrerseits mittels Kugelgelenkes 43 an eine Zahnstange 44 angelenkt, deren Zahnrad 46 von der Lenksäule unmittelbar oder mittelbar, z.B. mittels einer Welle 45, quer zur Fahrtrichtung f verstellbar ist. Durch Betätigung der Zahnstange 44 wird mittels der Lenkstange 42 und des Lenkhebels 40 das Vorderrad 10 um die '

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Lenkungs- oder Spreizachse ζ verschwenkt, wobei das Gelenk 4l beispielsweise die Endlagen 41^f bzw. 42" einnehmen kann.

Infolge der Hineinverlegung des den Radträger 14 mit dem unteren FUhrungslenker 24 verbindenden Gelenkes 19 in die muldenförmige Ausnehmung 15 bis in die NShe der Radmitte bzw. der Längsmittelebene M des Rades 1st es möglich, bei relativ kleinem Spreizwinkel oc einen negativen Rollradius r zu erzielen, indem die Spreizachse ζ den Fahrboden in einem Punkte R außerhalb des Radaufstandspunktes A schneidet, was vor allem den Geradeauslauf des Rades bei starken Reibwertunterschieden zwischen den Vorderradbremsen verbessert.

Wird das Rad von einem entgegen der Fahrtrichtung f geführten Stoß getroffen, kann der Radträger 14 zusammen mit dem Rade 10 um das obere Kugelgelenk 2j5 ausweichen, da, wie bereits erläutert, das untere Längslenkerglied 34 infolge seiner nachgiebigen Lagerung in den Gummiblöcken 38 in Pfeilrichtung k nach geben und dadurch das Gelenk 19 um den Punkt 0 in Pfeilrichtung T₁ ausschwingen kann. Diese Ausschwenkbewegung des Rades entgegen der Fahrtrichtung f beeinflußt ,Jedoch die Lenkung praktisch nicht, da das Lenkgestänge 40, 42 in der Nähe des oberen unnachgiebigen oder nahezu unnachgiebigen Kugelgelenkes 2j5 an den

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Radträger 14 bzw. an das obere Ende 21 des Radträgerteiles 20

angeschlossen ist.

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Gegebenenfalls kann die Lenkung an den Radträger im Bereiche des oberen Gelenkes 23 auch im Bereiche des unteren Gelenkes 19 angeschlossen sein, wie dieses strichpunktiert in Pig. 3 durch den Lenkhebel 47, die Lenkstange 48, den Lenkhebel 49 mit der Spurstange 50 und das Lenkgetriebe 51 angedeutet ist. Die Lenkstange 48 liegt hierbei parallel zum Lenkerglied 33 und bildet mit diesem mindestens nahezu ein Gelenkparallelogramm, damit die Lenkbewegung des Rades durch die Nachgiebigkeit des unteren Lenkers in Pfeilrichtung f-ijfp ^nicl:it beeinflußt wird.

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Claims

Palm 7628/4 ηψ Ansprüche:

1. Aufhängung lenkbarer Vorderräder von Kraftfahrzeugen mittels übereinander angeordneter, den Radträger gelenkig führender Führ längslenker, dadurch gekennzeichnet, daß das den unteren FUhrungslenker (24) mit dem Radträger (14) verbindende Gelenk (19) ganz oder teilweise innerhalb einer etwa mulden- oder SQhüsselförmigen Einbuchtung -(15) der Bremsscheibe (12) etwa in Radmittenhöhe angeordnet ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die beiden Gelenke (19,20) des Radträgers (14) bestimmte Lenkungsachse (Spreizachse z) den Fahrzeugboden in an sich bekannter Weise außerhalb des Radaufstandspunktes (A) mit negativem Rollradius (r) schneidet.

I) 3· Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den unteren Führungslenker (24) mit dem Radträger (l4) verbindende Gelenk (19) zugleich im Innern (15a) eines in die mulden- oder schüsseiförmige Einbuchtung (15) der Bremsseheibe (12) hineinrageaden schalenförmigen Teils (14a) des Radträgers (l4) untergebracht ist.

4. Aufhängung nach Anspruch 1 bis j}, dadurch gekennzeichnet, daß das den Radträger (l4) mit dem oberen FUhrungslenker (25) verbindende Gelenk (25) oberhalb des Rades liegt und der Rad-

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träger um die Radkontur entsprechend herumgekröpft ist.

5. Aufhängung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das den Radträger (14) mit dem oberen Führungslenker (25) verbindende Gelenk (23) verhältnismäßig unelastisch und das den Radträger (l4) mit dem unteren Führungslenker (24) verbindende Gelenk (19) verhältnismäßig elastisch in Fahrtrichtung (f) mittels des je zugeordneten Führungslenkers (24,25) am Fahr- * zeugoberbau (26) abgestützt sind.

6» Aufhängung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebig abgestützte Führungslenker (24) gabelartig ausgebildet ist und das sich im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung (f) erstreckende Lenkerglied (33) derart elastisch am Fahrzeugoberbau (26) angelenkt ist, daß es sich um eine lotrechte Achse (im Punkt 0) drehen kann, während das sich in der Hauptsache in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Lenkerglied (34) mittels ihn mit dem * Fahrzeugoberbau verbindender elastischer Blöcke (38)im wesentlichen in Längsrichtung nachgeben kann, so daß das den Führungslenker (24) mit dem Radträger (l4) verbindende Gelenk im wesentlichen in Fahrtrichtung (f) nachgeben kann.

7. Aufhängung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Führungslenker (25) um eine nach hinten schr'ij auswärts verlaufende Schwingungsachse (y-jO* der

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untere Pührungslenker (24) um eine nach vorn schräg auswärts verlaufende Schwingungsachse (x-x) schwingbar gelagert sind.

8. Aufhängung nach Anspruch 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkgestänge (40,42) im Bereiche des oberen, im wesentlichen unelastisch abgestützten Gelenkes (25) an den Radträger (14) angeschlossen ist.

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