DE19816804A1

DE19816804A1 - Einzelradaufhängung in Schräglenkerbauweise mit einem radführenden Dreiecklenker u. einem Stablenker

Info

Publication number: DE19816804A1
Application number: DE1998116804
Authority: DE
Inventors: Siegfried Emmann; Roland Herrmann; Christian Mosler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 1999-11-04
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: DE19816804B4; WO1999054155A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung in Schräglenkerbauweise mit einem radführenden an mindestens zwei Stellen am Fahrzeugaufbau elastisch gelagerten Dreiecklenker und mit einem Stablenker, der zur Fahrzeugmitte hin seitlich versetzt zwischen dem Dreiecklenker und dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist. Der Stablenker ist zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Dreiecklenker beidseitig in steifen Kugelgelenken gelagert. Die aufbauseitigen Gelenke des Schräg- bzw. Dreiecklenkers und des Stablenkers sind annähernd auf einer Geraden angeordnet. Der Stablenker ist maximal halb so lang wie die mittlere Länge des Dreiecklenkers. Beide Lenker liegen annähernd in einer Ebene. Mit der Erfindung wird eine Einzelradaufhängung geschaffen, die trotz einer elastischen Lagerung des Schräglenkers nicht seitenkraftübersteuernd wirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung in Schräglen kerbauweise mit einem radführenden an mindestens zwei Stellen am Fahrzeugaufbau elastisch gelagerten Dreiecklenker und mit einem Stablenker, der zur Fahrzeugmitte hin seitlich versetzt zwischen dem Dreiecklenker und dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist.

Eine derartige Einzelradaufhängung ist aus der nicht vorver öffentlichten DE 36 22 552 A1 bekannt. Dort wird eine Schräglenkerachse beschrieben, die pro Rad neben einem zwei armigen Dreiecklenker einen einzelnen Lenkerarm aufweist. Die aufbauseitigen Lager der Lenkerarme liegen pro Rad nicht auf einer Linie, sondern das Lager des mittleren Lenkerarmes ist zur Achse hin verschoben, um zwischen den Rädern einen groß volumigen Kraftstofftank anordnen zu können. Der einzelne Len kerarm soll bei dieser Konstruktion so nahe wie möglich an den Radaufstandspunkt herangeführt sein.

Hier führt das Rad beim Ein- und Ausfedern u. a. durch die An ordnung der Lenkerlagerung eine unerwünschte, auch zu Sturz änderungen führende Schraubbewegung aus.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einzelradauf hängung in Schräglenkerbauweise zu schaffen, die trotz einer elastischen Lagerung des Schräglenkers nicht seitenkraftüber steuernd wirkt.

Das Problem wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Der Schräglenker wird mindestens an zwei Stellen am Fahrzeug aufbau elastisch gelagert, während der zwischen Aufbau und Schräglenker sitzende Stablenker beidseitig in steifen Kugel gelenken gelagert ist. Die aufbauseitigen Gelenke des Schräg- bzw. Dreiecklenkers und des Stablenkers sind annähernd auf ei ner Geraden angeordnet. Der Stablenker ist maximal halb so lang wie die mittlere Länge des Dreiecklenkers. Beide Lenker liegen annähernd in einer Ebene.

Der Dreiecklenker des kurvenäußeren Rades einer Kraftfahrzeug hinterachse stützt die auf ihn einwirkende Seitenkraft über den Stablenker am Fahrzeugaufbau ab. Der Stablenker verhindert, daß der Dreiecklenker um sein aufbauinneres Gelenk im Gegenuhr zeigersinn nach hinten wegdreht. Ein solches Wegdrehen führt in der Regel zu einer destabilisierenden Nachspur und Spurweiten verringerung. Statt dessen dreht das Rad zusammen mit dem Drei ecklenker um einen virtuellen Drehpunkt, der außerhalb der Rad mittenebene und in bezug auf die Fahrtrichtung hinter dem An griffspunkt der Seitenkraft liegt. Die Drehung erfolgt im Uhr zeigersinn, so daß das Rad vorteilhaft in Vorspur geht.

Die Aggregation aus einem elastisch am Fahrzeugaufbau angelenk ten Dreiecklenker mit einem sich dort steif abstützenden Stablenker ermöglicht einen guten Längsfederkomfort, ohne daß hierzu ein aufwendiger Fahrschemel notwendig ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nicht oder nur teilweise zitierten Unteransprüchen und der nachfol genden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausfüh rungsform:

Fig. 1 Einzelradaufhängung in dimetrischer Ansicht;

Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch Draufsicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Einzelradaufhängung in Schräglenkerbauweise. Ein Schräglenker (10) trägt über einen Radträger (2) ein Rad (1). Der als Dreiecklenker ausgebildete Schräglenker (10) ist mittels zweier Schwenkgelenke (11, 31) und (12, 32) am Fahrzeugaufbau gelagert. Die Mittelpunkte der Schwenkgelenke (11, 31) und (12, 32) liegen auf einer Gera den (17). Die Schwenkgelenke bestehen jeweils aus einer am Dreiecklenker (10) angeordneten Buchse (11; 12), einem am Fahr zeugaufbau befestigten Lagerbolzen (31; 32) und einer zwischen diesen Teilen eingefügten Gummieinlage. Die Innenkonturen der Buchsen (11, 12) und die Außenkonturen der Lagerbolzen (31, 32) sind in der Regel profiliert, um in den Gelenken entlang der Lagerbolzenschwenkachsen und quer dazu bestimmte Steifigkeiten erzeugen zu können.

Im Bereich zwischen dem Radträger (2) und der Buchse (12) ist am Dreiecklenker (10) ein Stablenker (20) angelenkt, der die Funktion eines Stützlenkers hat. Letzterer schließt mit der Radachse (3) einen Winkel zwischen 30 und 40 Winkelgraden ein. Er ist am Dreiecklenker (10) und am Fahrzeugaufbau in Kugel gelenken (23, 33) und (14, 24) gelagert. Die dreiecklenker seitige Gelenkschale (14) sitzt am Dreiecklenker (10) auf einer Stützkonsole (15). Die andere Gelenkschale (33) sitzt starr am Fahrzeugaufbau. Die Kugelgelenke (23, 33) und (14, 24) sind an nähernd spielfrei und steif ausgelegt.

Der Stützlenker (20) ist im Vergleich zum Dreiecklenker (10) sehr kurz. Seine Länge ist kleiner als die mittlere Länge des Dreiecklenkers (10). Letztere ist definiert als der kürzeste Abstand zwischen dem Radmittelpunkt (5) und der Lenkerschwenk achse (17).

Nach Fig. 2 schneiden sich die Wirkungslinien (41, 42; 43) des Dreiecklenkers (10) und des Stützlenkers (20) in einem virtuel len Drehpunkt (40) außerhalb der Radmittenebene (4) und hinter der Radachse (3). Die Wirkungslinien (41, 42; 43) und die Len kerschwenkachse (17) liegen annähernd in einer Ebene. Die Buch sen (11, 12) sind annähernd normal zu den entsprechenden Wir kungslinien (41, 42) ausgerichtet.

Wird das Rad (1) als kurvenäußeres Rad mit einer Seitenkraft belastet, so würde es ohne den längssteifen Stützlenker (20) aufgrund der elastokinematischen Gelenke (11, 31; 12, 32) einen Seitenversatz und eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn erfah ren. Die Buchse (11) des aufbauäußeren Gelenks wandert nach hinten und in Richtung Fahrzeugmitte, während die Buchse (12) des aufbauinneren Gelenks nach vorn und ebenfalls Richtung Fahrzeugmitte wandert. Die hierdurch entstehende Spuränderung und der sich gleichzeitig einstellende positive Nachlaufwinkel würden das Fahrverhalten negativ beeinflussen.

Bei einem eingebauten Stützlenker (20) wird der sich unter der Seitenkrafteinwirkung seitlich bewegende Dreiecklenker (10) im Kugelgelenk (14, 24) auf eine Kreisbahn um den Mittelpunkt des Kugelgelenkes (23, 33) gezwungen. Dadurch wird die Buchse (12) nach hinten verlagert. Diese Verlagerung vergrößert sich mit zunehmender Seitenkraft, so daß das Rad (1) seitenkraftunter steuernd in Vorspur dreht. Das Rad (1) dreht sich hierbei um den Punkt (40).

Der reine Seitenversatz verringert sich durch die Stützwirkung des Stützlenkers (20) erheblich. Eine verbesserte Spurtreue und das Seitenkraftuntersteuern verbessern das Fahrverhalten erheb lich.

Der Stützlenker (20) beeinflußt die Dämpfung der elastokinema tischen Gelenke (11, 31) und (12, 32) nur unwesentlich, da er aufgrund seiner kurzen Bauweise erst versteifend wirkt, wenn die Gelenke an ihre bauartbedingte Hubgrenze gelangen. Dadurch ist es möglich, auch ohne Fahrschemel und trotz einer steifen Seitenkraftabstützung der Radaufhängung einen guten Längsfeder komfort zu erzielen.

Bezugszeichenliste

1

Rad

2

Radträger

3

Radachse

4

Radmittenebene

5

Radmittelpunkt

7

Fahrtrichtung

10

Dreiecklenker, Schräglenker

11

,

12

Gelenkbuchsen mit Gummilagern

14

Gelenkschale

15

Stützkonsole

17

Lenkerschwenkachse

20

Stablenker, Stützlenker

23

,

24

Gelenkkugeln

31

,

32

Lagerbolzen

33

Gelenkschale

40

Virtueller Drehpunkt des Dreiecklenkers

41

,

42

Wirkungslinien des Dreiecklenkers

43

Wirkungslinie des Lenkers

Claims

1. Einzelradaufhängung in Schräglenkerbauweise mit einem rad führenden an mindestens zwei Stellen am Fahrzeugaufbau ela stisch gelagerten Dreiecklenker und mit einem Stablenker, der zur Fahrzeugmitte hin seitlich versetzt zwischen dem Dreieck lenker und dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Stablenker (20) beidseitig in steifen Kugelgelen ken (23,33) und (14, 24) gelagert ist,
- daß die aufbauseitigen Gelenke (11, 31), (12, 32) und (23, 33) des Dreiecklenkers (10) und des Stablenkers (20) annä hernd auf einer Geraden (17) angeordnet sind,
- daß der Stablenker (20) maximal halb so lang ist wie die mittlere Länge des Dreiecklenkers (10) und
- daß beide Lenker (10) und (20) annähernd in einer Ebene lie gen.

2. Einzelradaufhängung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß sich die Wirkungslinien (41), (42) und (43) des Drei ecklenkers (10) und des Stablenkers (20) in einem Punkt (40) treffen, der sowohl gegenüber der Radmittenebene (4) nach außen versetzt als auch in bezug auf die Fahrtrichtung (7) hinter der Radachse (3) liegt.

3. Einzelradaufhängung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Dreiecklenker (10) und der Stablenker (20) direkt am Fahrzeugaufbau gelagert sind.

4. Einzelradaufhängung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Mittellinie (43) des Stablenkers (20) mit der Rad achse (3) einen Winkel zwischen 30 und 40° einschließt.