DE1755113A1 - Aufhaengung lenkbarer Vorderraeder von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Aufhaengung lenkbarer Vorderraeder von KraftfahrzeugenInfo
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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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Daim
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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* also *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 41f 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
'*■■
Radträger 14 bzw. an das obere Ende 21 des Radträgerteiles 20
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 (8)
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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