DE2264278A1 - Vorderradaufhaengung fuer kraftfahrzeuge, insbesondere personenkraftwagen - Google Patents

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft 99ß/O"7Q

Stuttgart-Untertürkheim Z Z O ** Z / O

Daim 9711/4
29. Dez. I972

Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge,
insbesondere Personenkraftwagen

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer Lenkgestänge und Lenkgetriebe umfassenden, zumindest im wesentlichen hinter einer die Radmitten enthaltenden Fahrzeugquerebene liegenden Lenkung sowie mit durch Doppelquerlenker gebildeten Radführungen, bei denen die Querlenker in Fahrzeugquerrichtung verlaufende vordere und schräg nach hinten verlaufende, die Längsabstützung bildende rückwärtige
Lenkerarme aufweisen und in ihren eine breite Abstützbasis
bildenden, karosserieseitigen Anlenkpunkten elastisch gehalten sind.

Bei Vorderradaufhängungen dieser Art mit der gegebenen
breiten Abstützbasis für die Führungslenker sind die Abstützkräfte in den karosserieseitigen Anlenkpunkten klein und es wirkt sich daher die elastische Abstützung in den Anlenkpunkten, die für die Geräusch- und Stoßisolation wesentlich ist, auf das Fahrverhalten nicht nachteilig aus. Dementsprechend kann bei derartigen Vorderradaufhängungen auf schwere und aufwendige Fahrschemelkonstruktionen verzichtet werden. Ferner liegen bei derartigen Vorderradaufhängungen die
wichtigen radführenden Bauteile sowie auch Lenkgestänge und

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Lenkgetriebe weitgehend hinter der die Radmitten enthaltenden Fahrzeugquerebene, so daü die Beschädigungsgefahr für diese Teile bei Frontalunfällen verhältnismäßig gering ist, was für die Sicherheit des Gesamtfahrzeuges wesentlich ist.

Schwierigkeiten macht bei derartigen Vorderradnufhängungen aber die Unterbringung der bei modernen Fahrzeugen verhältnismäßig breiten Reifen, insbesondere unter dem Gesichtspunkt der für solche Fahrzeuge weiter geforderten engen Wendekreise, die besonders für die kurveninneren Räder große Radeinschlagwinkel erforderlich machen. Durch die Orientierung der Führungslenker nach hinten und eine entsprechende Anordnung von Lenkgestänge und Lenkgetriebe in dem zumindest im wesentlichen hinter der die Radmitten enthaltenden Fahrzeugquerebene liegenden Raum ist nämlich das Platzgebot in diesem Fahrzeugbereich stark eingeschränkt .

Schwierigkeiten macht der solchen Vorderradaufhängungen ferner die Unterbringung von Stoßdämpfer und Feder, die infolge des oberen FUhrungslenkers, der üblicherweise als Dreieck Feder und Stoßdämpfer umgibt, weit zur Wagenmitte verschoben werden müssen, was den Motorraum einengt und außerdem eine indirektere Stoßdämpfer- bzw. Federübersetzung ergibt, wodurch die in die Karosserie eingeleiteten Kräfte ansteigen und die Dämpfung schlechter anspricht.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorderradaufhängung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich trotz des beschränkten Raumangebots im Bereich hinter der die Radmitten enthaltenden Fahrzeugquerebene ausreichend große Radeinschlagwinkel, und damit ausreichend enge Wendekreise sowie eine möglichst direkte Stoßdämpfer- und Federübersetzung verwirklichen lassen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die jeweils durch die radträgerseitigen Anlenkpunkte der Querlenker bestimmte, in Seitenansicht schräg nach unten und vorne geneigte Lenkachse der Räder die die Radmitten enthaltende Fahrzeugquerebene zwischen Radmitte und Radaufstandspunkt durchstößt und gegenüber der jeweiligen Radebene derart geneigt

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ist, daß sich ein Lenkrollradius mit kleiner gleich Null ergibt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt sich eine größere nutzbare Motorraumbreite bei gleicher Spurweite und Karosseriebreite und bei gleichem Radeinschlag. Ferner wird auch ein Raumgewinn in Wagenlängsrichtung für die eingeschlagenen Vorderräder erzielt. Der bei einer derartigen Lösung gegebene große Nachlaufwinkel bewirkt, daß der radseitige Anlenkpunkt des oberen Führungslenkers soweit nach inten verschoben wird, daß der obere Lenker aus dem Bereich von Feder und Stoßdämpfer entfernt und vollkommen hinter diese verlegt werden kann, so daß die Lage von Feder und Stoßdämpfer nicht mehr durch den oberen Lenker behindert wird und optimal gewählt werden kann. Neben den erzielten Raumgewinnen, die für eine praktische Verwirklichung der gesamten Vorderradaufhängung eine Voraussetzung bilden, zeichnet sich die erfindungsgemäüe Vorderradaufhängung auch durch einen insgesamt wesentlich vereinfachten Aufbau und Gewichtserleichterungen und Kostenersparnisse gegenüber bisher bekannten Vorderradaufhängungen der hier in Rede stehenden Art aus. Besonders erwähnenswert in Verbindung mit den bereits angeführten Vorteilen ist die durch die erfindungsgemäße Lösung erzielte Verbesserung des Geradeauelaufs und der Unempfindlichkeit gegen einseitiges Bremsziehen. In entsprechender Weise wird durch die erfindungsgemäße Lösung auch ein Ausbrechen bei einseitigen Reifenschäden vermieden. Nicht zuletzt haben bei der erfindungsgemäßen Lösung auch einseitige Fahrbahnstöße geringere Störmomente auf die Lenkung zur Folge, die insgesamt außerordentlich präzis ist und eine sehr exakte Lenkarbeit gestattet. Darüber hinaus wird durch den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung auch die Empfindlichkeit gegen Reifenungleichförmigkeiten vermindert und aufgrund der Anlenkung der Führungelenker eine Entlastung der vorderen Rahmenlängsträger und des Vorbaus des Fahrzeugs erzielt, so daß der Fahrzeugvorbau ohne die Gefahr des sogenannten Vorbauzitterne entsprechend leicht ausgebildet werden kann. Außerdem bewirkt die erfindungsgemäße Vorderradaufhängung eine starke Sturzänderung beider Räder in Richtung der Kurveninnenseite bei Lenkeinschlag, was eine Verbesserung der Kurvenseitenführung ergibt.

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Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren erfindungsgeraäßen Einzelheiten anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht eine schematisierte Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge,

Fig. 2 die Radaufhängung gemäß Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 die Radaufhängung gemäß Fig. 1 und 2 in Rückansicht,

Fig. k eine Rückansicht einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung, und

Fig. 5 die Vorderradaufhängung gemäß Fig. U in Draufsicht.

In den schematisierten Darstellungen remäß Fig. 1 bis 3 einer erfindungsgemäüen Vorderradaufhängunj; für Kraftfahrzeuge sind die der Lenkung zugehörigen Teile, so auch Lenkgestänge und Lenkgetriebe nicht dargestellt. Abgehoben ist in den schematischen Darstellungen gemäß Fig. 1 bis 3 im wesentlich vielmehr lediglich auf jene Merkmale, durch die die Lage der Lenkachse y-y der lenkbaren Vorderräder 1 festgelegt ist und durch die somit auch Nachlaufwinkel, Vorlaufversatz und Spreizungswinkel, bzw. Lenkrollradius bestimmt sind.

Festgelegt wird die Lage der Lenkachse y-y durch den oberen Anlenkpunkt D und den unteren Anlenkpunkt C des Radträgers 2 am jeweiligen Querlenker der Radführungen, von denen der obere Querlenker mit 3 und der untere Querlenker mit k bezeichnet 1st. Beide Querlenker 3 und h sind als Dreieckslenker ausgebildet und weisen, wie insbesondere die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt, einen vorderen und einen rückwärtigen Lenkerarm auf. Von diesen Lenkerarmen erstrecken sich die vorderen, mit 5 bzw. 6 bezeichneten Lenkerarme im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung 7, während die rückwärtigen Lenkerarme 8 bzw. 9 schräg nach inten verlaufen, so daß die Jeweiligen karosserieseitigen Anlenkpunkte A., A bzw. B-, B des oberen Querlenkers 3 bzw. des unteren Querlenkers k, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung 7, einen verhältnismäßig großen Abstand zueinander aufweisen. Entsprechend dem

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verhältnismäßig großen, in Fahrzeuglängsrichtung gemessenen Abstand der karosserieseitigen Anlenkpunkte A und A bzw. B und B ist für die Querlenker eine verhältnismäßig breite Abstützbasis gegeben, wodurch die Kräfte in den gestellseitigen Anlenkpunkten der Querlenker 3 bzw. 4 verhältnismäßig klein sind, so daß eine elastische Abstützung in diesen Punkten möglich ist, ohne unerwünschte Lenkungenauigkeiten hinnehmen zu müssen.

Von den Lenkerarmen der Querlenker 3 bzw. 4 erstrecken sich die vorderen im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung 7_f wobei der vordere Lenkerarm 6 des unteren Querlenkers 4 gegenüber der die Radmitten enthaltenden vertikalen Fahrzeugquerebene von seinem radträgerseitigen Anlenkpunkt C leicht nach vorne und der vordere Lenkerarm 5 des oberen Querlenkers 3 von seinem radträgerseitigen Anlenkpunkt D leicht nach hinten geneigt ist. Die rückwärtigen Lenkerarme verlaufen schräg zur F_c-hrzeuglangsrichtung 7 (Lenkerar« 8) bzw. nahezu parallel zu dieser (Lenkerarm 9) und bilden die jeweilige Längsabstützung. Die Drehachse a-a des unteren Querlenkers 4 liegt, wie die Zeichnungen gemäß Fig. 1 bis 3 zeigen, bei leichter Neigung nach hinten unten in Draufsicht nahezu parallel zur Fahrzeuglängsrichtung. Die Drehachse b-b de» oberen Querlenkers 3 ist zwar in Seitenansicht auch nur wenig nach hinten unten geneigt, erstreckt sich in Draufsicht aber schräg nach vorne und innen, und zwar im Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von etwa 35 zu der die Radachsen enthaltenden Ebene.

Durch die Lage der Anlenkpunkte C und D für den Radträger 2 ist die Lenkachse y-y der Räder 1 derart festgelegt, daß diese (Seitenansicht gemäß Fig. l) die die Radachsen ent-· haltende vertikale Fahrzeugquerebene bei Neigung schräg nach unten und vorne zwischen Radmitte und Radaufstandspunkt R

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durchstößt. Hierdurch ergibt sich für dos jeweilige bei einem Vorlaufversatz d ein Nochlauf e. Die Größe des Nachlaufwinkels dL beträgt im dargestellten, schematisierten Ausführungsbeispiel etwa 7 bie 10 .

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Lenkachse y-y auch gegenüber der Hadebene geneigt ist und diese im Dereich zwischen Radmitte und RadaufStandspunkt R durchstößt. Hierdurch ergibt sich ein negativer Lenkrollradius -r. Der als Spreizungswinkcl bezeichnete Neigungswinkel der Lenkachse y-y gegenüber der Radebene trägt das Bezugszeichen /3 und liegt im Ausführungsbeispiel in der Größenordnung von etwa 12 .

Durch die geschilderte Lage der Lenkachse y-y, die bei Vorlaufversatz einen verhältnismäßig großen Nachlaufwinkel aufweist und die einen Lenkrollradius von £■=. 0 hat, ergibt sich ein verhältnismäßig geringer Abstand zwischen dem Radmittelpunkt und der Lenkdrehache·, mit der Folg·, daß die Räder beim Einschlagen sowohl in der Fahrzeugbreite wie auch in der Fahrzeuglänge einen verhältnismäßig geringen Raumbedarf haben, so daß sich in Verbindung mit der geschilderten Vorderradaufhängung bei im wesentlichen hinter der die Radmitten enthaltenden Fahrzeugquerebene liegender Lenkung auch Reifen großer Breite verwenden lassen.

Die Fig. k und 5 zeigen eine praktische Ausführungsform einer Vorderradaufhängung gemäß Fig. l bis 3 t die nachfolgend nur insoweit noch näher erläutert wird, als nicht bereite durch die zu den Fig. 1 bis 3 gegebene Schilderung das Notwendige gesagt ist. Die in den Fig. 1 bis 3 verwendeten Bezugszeichen sind in die Fig. k und 5 übernommen worden.

Über das in den Fig. 1 bis 3 Gezeigte hinausgehend ist der Fig. 5 insbesondere die Lage des Lenkgestänges hinter der die Fahrzeugmitten enthaltenden Fahrzeugquerebene vw

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entnelinien, wobei die an den Radträgern 2 befestigten Lenkspurhebel mit 10 bezeichnet sind. Insgesamt trägt das Lenkgestange das Dezugszeichen 11. Das nicht dargestellte Lenkgetriebe liegt, bei der deirgestellten Ausführungsform, wie der Aufbau des Lenkgestänges 11 zeigt, ebenfalls hinter der die Radmitten enthaltenden Fahrzeugquerebene.

Die Darstellung gemäß Fig. k und 5 zeigt, über das anhand der Fig. 1 bis 3 Erläuterte hinausgehend, einen im wesentlichen U-förmig gekrümmten Stabilisatorstab 12, der auf Höhe der oberen Querlenker 3 liegt und in Anlenkpunkten 13 gestellseitig abgestützt ist. Die Arme des Stnbilisatorstabes 12 bilden bei der gezeigten Ausführungsform die rückwärtigen Lenkerarme der oberen Querlenker 3 und sind dementsprechend mit 9' bezeichnet.

Vie das dargestellte Ausführungsbeispiel weiter zeigt, sind die Fahrzeugtragfedern lk und die Stoßdämpfer 15 auf dem vorderen Arm 6 des unteren Querlenkers 4 abgestützt. Hierbei liegt der Stoßdämpfer 15 jeweils zwischen der Feder lk und dem zugehörigen Rad 1.

Im Gegensatz zu Fig. 5 ist in Fig. k das Lenkgestänge, das im wesentlichen in Höhe der unteren Querlenker 4 liegt, nicht dargestellt, um die Darstellung gemäß Fig. k nicht zu unübersichtlich zu machen.

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Claims (2)

1. - 8 - Daim 9711/4

   Ansprüche

   ./ Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Per-

   sonenkraftwagen, mit einer Lenkgestänge und Lenkgetriebe umfassenden, zumindest im wesentlichen hinter einer die Hadmittcn enthaltenden Fahrzeugquerebene liegenden Lenkung sowie mit durch Doppelquerlenker gebildeten Radführungen, bei denen die Querlenker in Fahrzeugquerrichtung verlaufende vordere und schräg nach hinten verlaufende, die Längsabstützung bildende rückwärtige Lenkerarme aufweisen und in ihren eine breite Abstützbasis bildenden, karosserieseitigen Anlenkpunkten einstisch gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils durch die radträgerseitigen Anlenkpunkte (A , A bzw. B , D) der Querlenker (4 bzw. 3) bestimmte, in Seitenansicht schräg nach unten und vorne geneigte Lenkachse (y-y) der Kader (l) die die Radmitten enthaltende Fahrzeugquerebene zwischen Radmitte und Radauf standspunkt (R) durchstößt und gegenüber der jeweiligen Radebene derart geneigt ist, daß sich ein Lenkrollradius (-r) mit ^-0 ergibt.
2. 2. Vorderradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Querlenker (3)t bezogen auf die Fahzeuglängsrichtung (7) hinter Stoßdämpfer (15) und Schraubenfeder (iU) liegt.

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