DE2636113A1

DE2636113A1 - Aufhaengevorrichtung fuer vorderraeder bei einem kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2636113A1
Application number: DE19762636113
Authority: DE
Inventors: Masahiro Ohashi; Mamoru Sakata; Hiroshi Yoshioka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1975-08-12
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1977-02-17
Also published as: US4153131A; JPS5222225A; FR2320841A1; JPS5248380B2; FR2320841B1; DE2636113C2; GB1517863A

Description

HONDA GIKM KOGYO KABUSHIKI KAISHA
Tokyo, Japan

"Aufhängevorrichtung für Vorderräder bei einem Kraftfahrzeug"

Priorität: 12. August 1975, Japan, Nr. 97896/75

Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für Kraftfahrzeuge, und bezieht sich insbesondere auf eine Aufhängevorrichtung für die Vorderräder bei Kraftfahrzeugen wie Personenwagen usw..

Bei Kraftfahrzeugen derjenigen Art, bei denen die Maschine im vorderen Teil des Chassis senkrecht zu der Längsrichtung des Fahrzeugchassis angeordnet ist (d. h. senkrecht zur Fahrzeugkarosserie) um die Vorderräder anzutreiben, tritt es nicht selten auf, daß die Längender Antriebswellen für die Vorderräder zwischen der linken und der rechten Seite

unterschiedlich sind.

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Wenn die linke und die rechte AntriebswelIe unterschiedlich lang sind, so unterscheiden sich auch ihre Neigungswinkel Oj und Q-D voneinander, unter denen sich die Antriebswellen vom Differentialgetriebe jeweils zum linken bzw. zum rechten Rad erstrecken. Daraus ergibt sich ein Unterschied im Drehmoment bzw. Rotationsmoment M_T bzw. M_R, welches jeweils auf der linken bzw. auf der rechten Seite auf die Antriebsräder wirkt, wenn eine Beschleunigung erfolgt. Dadurch besteht die Tendenz, die Räder nach innen zu drehen, wobei die Drehpunkte in der Achse der Achsschenkelbolzen liegen. Da durch dieses Drehmoment der Neigungswinkel der Antriebswelle vergrößert wird, ist die Beziehung zwischen den Drehmomenten Mj- und Mq derart, daß M_R größer ist als M_ (M_R> M^.) Dies führt zu dem Ergebnis, daß bisher das Phänomen aufgetreten ist, daß das Steuerrad bei einer Beschleunigung zu der Seite ausgelenkt wird, auf welcher die längere Antriebswelle angeordnet ist.

Um dieses Phänomen auszuschalten, nach welchem das Steuerrad ausgelenkt wird, sind viele Versuche unternommen worden, bei welchen auch vorgesehen wurde, den Neigungswinkel der linken und der rechten Antriebswelle zu vermindern oder den Unterschied in der Länge zwischen zwei Antriebswellen auf ein praktisch mögliches Maß zu reduzieren.

Da jedoch bei Kraftfahrzeugen hinsichtlich des Durchmessers der Räder, in bezug auf die Bodenfreiheit, hinsichtlich der

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Lauffläche usw. bei der Konstruktion Grenzen gesetzt sind und da auch rechtliche Bestimmungen zu berücksichtigen sind, sind die Neigungswinkel und die Längen der Antriebswellen zwangsläufig innerhalb bestimmter Grenzen zu halten. Die oben näher beschriebene Schwierigkeit nimmt an Bedeutung insbesondere bei verhältnismäßig kleinen Fahrzeugen zu.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufhängevorrichtung der eingangs naher erläuterten Art zu schaffen, durch welche gewährleistet ist, daß auch bei starker Beschleunigung keine Tendenz besteht, das Lenkrad nach einer Seite auszulenken.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindung sgegenstandes ist vorgesehen, daß eine Mittenversatzstrecke zwischen dem linken und dem rechten Rad vorgesehen ist, welche unterschiedlich ausgebildet ist, wodurch ein nicht ausgeglichenes Drehmoment in bezug auf die Achse des Achsschenkelbolzens auf der linken und auf der rechten Seite kompensiert wird, welches durch eine unterschiedliche Neigung der Antriebswellen hervorgerufen wird.

Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß der Unterschied in der Mittenversatzstrecke zwischen der linken und der rechten Antriebswelle dadurch entsteht, daß die Neigung der

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Achsschenkelbolzen bei derjenigen Antriebswelle kleiner ist, die eine größere· Länge hat, als bei derjenigen Antriebswelle, die kürzer ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Achsschenkelbolzen in bezug auf die Antriebswellen der Vorderräder derart angeordnet sind, daß die nachfolgende Gleichung erfüllt ist, um ein ungleichmäßiges Drehmoment auszugleichen, welches durch den Unterschied in den Neigungswinkeln hervorgerufen wird, welche die linke und die rechte Antriebswelle jeweils aufweisen: + E - e_{R +} F - e_L - 0,

wobei Mp ein Drehmoment in der rechten Antriebswelle ist, wobei M-J- ein Drehmoment in der linken Antriebswelle ist, wobei J? die Antriebskraft der Vorderräder ist, wobei e-n eine Mittenversatzstrecke des rechten Vorderrades

Xt

ist, und

wobei e_T eine Mittenversatzstrecke des linken Vorderrades

Jj

so daß dadurch ein ausgeglichener Zustand im Drehmoment bei dem rechten und dem linken Rad gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß ein Kraftfahrzeug auch bei starker Beschleunigung und unter ungünstigen Straßenverhältnissen die Fahrtrichtung stabiler einhält.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. Λ einen Grundriß einer Vorderachse eines Kraftfahrzeuges mit Vorderradantrieb,

Fig. 2 eine Vorderansicht der in der Fig. Λ dargestellten Vorrichtung und

Fig. 3* 4· und 5 jeweils eine Vorderansicht von einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, um einen Unterschied in den Mittenversatzstrecken zwischen dem linken und dem rechten Vorderrad zu erreichen.

Gemäß Fig. Λ und 2, in welchen die Vorderachse eines Kraftfahrzeuges mit Vorderradantrieb dargestellt ist, ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß die linke Antriebswelle 1 und die rechte Antriebswelle 2 verschieden lang sind, schließlich ein Unterschied im Neigungswinkel 0-r auf der linken Seite und Or, auf der rechten Seite bei den Antriebswellen 1 bzw. 2, welches sich von den Abtriebswellen 4- bzw. 5 des Differentialgetriebes 3 jeweils zu dem linken Vorderrad 6 bzw. dem rechten Vorderrad 7 erstrecken. Wegen des Unterschiedes im Neigungswinkel der Antriebswellen wird durch das Antriebsdrehmoment, welches auf die Vorderräder bei einer Beschleunigung zu übertragen ist, ein Unterschied

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zwischen dem Antriebsdrehmoment M,- und M_R hervorgerufen, wodurch die Tendenz besteht, die Räder 6 und 7 nach innen oszillieren zu lassen, wobei die Achsschenkelbolzen 8 und 9 als Drehpunkte dienen. Je größer die Neigungswinkel der Antriebswellen sind, um so größer werden die Rotationsmomente, welche auf die Vorderräder wirken, was zur Folge hat, daß das Rotationsmoment M_R der rechten Antriebswelle 2 größer wird als das Rotationsmoment Mr der linken Antriebswelle 1, wodurch das Steuerrad die Tendenz zeigt, nach der Seite der längeren Antriebswelle hin.ausgelenkt zu werden.

Um eine solche unerwünschte Tendenz auszuschalten, wird gemäß der Erfindung vorgesehen, einen Unterschied in den Mittenversatzstrecken e_T und β_Ώ bei dem linken Vorderrad

Ij -K.

bzw. dem rechten Vorderrad 7 zu schaffen, d. h. Zwischenräume zwischen den Achsen 8 und 9 der Achsschenkelbolzen auf der Achslinie 10, von vorne nach hinten gesehen, oder in Längsrichtung, d. h. in der Richtung der Fahrzeugkarosserie und der vertikalen Linien 18 und 19» welche durch die Mitte der BodenaufStandsfläche hindurchgehen, mit welcher die Vorderräder in Berührung sind. Auf diese Weise wird ein Rotationsmoment erzeugt, welches die oben genannten, nicht im Gleichgewicht befindlichen Rotationsmomente (Mg > Mj-) in bezug auf den oben genannten linken Achsschenkelbolzen 8 und den rechten Achsschenkelbolzen 9 kompensiert, um auf diese Welse ein Gleichgewicht herbeizuführen, so daß

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das Steuerrad nicht mehr auf eine Seite ausgelenkt wird, wenn eine Beschleunigung erfolgt.

Die erfindungsgemäße Konstruktion zur Kompensation der nicht ausgeglichenen Rotationsmomente zwischen dem linken und dem rechten Antriebsrad wird nachfolgend anhand der Fig. 3» 4 und 5 der Zeichnung im einzelnen näher erläutert. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Mittenversatzstrecke e-j- bei dem linken Rad 6, bei welchem die Antriebswelle langer ist als die rechte Antriebswelle, größer als die Mittenversatzstrecke e_R bei dem rechten Rad 7·

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Aufhängungen gemäß der Erfindung werden bei einer sogenannten MacFarson-Vorderradauf hängung verwendet, bei welcher Stoßdämpfer 11 und Aufhänge-Wendelfedern 12 vorhanden sind.

Gemäß der Ausführungsform in der Fig. 3 ist vorgesehen, daß die Position des Kugelgelenkteiles 15 für den Tragarm 13 und den unteren Arm 14 für das Vorderrad 6 auf der Seite der längeren Antriebswelle in bezug auf das Fahrzeugchassis nach innen verlegt ist, um den Neigungswinkel des Achsschenkelbolzens 9 zu vermindern (eine Neigung, welche der Achsschenkelbolzen in der linken bzw. in der rechten Richtung einnimmt, von vorn nach hinten in der Richtung der Fahrzeugkarosserie gesehen), wodurch die Mittenversatzstrecke e_L vergrößert wird.

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Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist weiterhin derart konstruiert, daß der Achsschenkelbolzen 9 auf der Seite der längeren Antriebswelle dazu gebracht wird, parallel zur Innenseite der Fahrzeugkarosserie verschoben zu werden, während der Neigungswinkel der Achsschenkelbolzen 8 und 9 bei dem linken Vorderrad 6 und dem rechten Vorderrad 7 identisch ist, so daß dadurch die Mittenversatzstrecke e_T vergrößert wird. Es ist zu bemerken, daß dasselbe Ergebnis erreicht werden kann, wenn die Anbringungsstelle des Hades 6 an die Außenseite der Fahrzeugkarosserie erfolgt, ohne daß der Neigungswinkel und die Position des Achsschenkelbolzens 9 verändert werden.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 ergibt sich dadurch, daß die Anordnung gemäß Fig. 3 (bei welcher ein Unterschied in den Neigungswinkeln zwischen dem linken Achsschenkelbolzen 8 und dem rechten Achsschenkelbolzen 9 besteht) bei einer sogenannten Radquerlenker-Aufhängung angewandt wird, bei welcher der Tragarm 13 durch einen oberen Arm 16 und einen unteren Arm 17 gehalten ist. In der Zeichnung veranschaulicht das Bezugszeichen 20 ein oberes Kugelgelenk, und das Bezugszeichen 21 bezeichnet ein unteres Kugelgelenk.

Bei beiden Mittenversatzstrecken e_r und β_Ώ des linken bzw. des rechten Vorderrades und der Antriebskraft F der Räder wird das Rotationsmoment in bezug auf die Achsschenkelbolzen 8 und 9 zwischen der linken und der rechten Seite

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ausgeglichen, weil das Ergebnis von F · e-r gleich dem Ergebnis von F · e-o wird (F · e-r = F · e_R), und zwar in Hinblick darauf, daß e-r normalerweise gleich e_R ist (e^- = e„), so daß das Rotationsmoment, welches auf das Lenksystem wirkt, gleich Null wird.

Wenn jedoch die Mittenversatzstrecken e_R und e_T derart gewählt werden, daß bei einer solchen Beziehung e_R kleiner ist als β,- (e_R < e,), so ergibt sich für das Rotationsmoment auf das Lenksystem, daß F . e_R kleiner ist als F · e-r (F · e_R ^< F · e-r), wodurch die nicht ausgeglichenen Rotationsmoment M-o und M_T, welche die Beziehung M₁-,> M_T erfüllen und welche durch den Unterschied im Neigungswinkel zwischen der linken und der rechten Antriebswelle besteht, die Tendenz zeigen, verschieden zu sein. Wenn somit die linke und die rechte Antriebswelle und die Achsschenkelbolzen derart ausgebildet sind, daß sie die Beziehung M_R + M^ + F · e_R + F · e-j- =0 erfüllen, können die Rotationsmomente auf die Achsschenkelbolzen 8 und 9 zwischen der linken und der rechten Seite ausgeglichen werden.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich insbesondere folgende Vorteile gegenüber bekannten Einrichtungen: 1. Eine ausreichende Bodenfreiheit (eine Höhe von dem Boden zu der untersten Stelle der Fahrzeugkarosserie) läßt sich selbst dann erreichen, wenn der Durchmesser des Rades klein ist. ■

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- ίο -

2. Die Lauffläche kann klein gehalten werden, und zwar selbst dann, wenn eine Energieübertragungseinrichtung verwendet wird, welche seitlich angeordnet ist und bei welcher die Energie direkt übertragen wird.

3. Es kann eine Maschine mit hoher Leistung auch in einem Fahrzeug verwendet werden, in welchem die Neigungswinkel θτ und θπ zwischen der linken und der rechten Antriebswelle unterschiedlich sind.

- Patentansprüche -

7 ο 9 B η ' I η P- 6 3

Claims

Patentansprüche

1. Aufhängevorrichtung für Vorderräder bei einem Kraftfahrzeug, wobei Achsschenkelbolzen vorhanden sind, um die Vorderräder an beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie anzubringen, wobei weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, um die Achsschenkelbolzen zu halten, wobei weiterhin Antriebswellen vorhanden sind, die mit ihrem einen Ende jeweils mit einem Vorderrad und mit ihrem anderen Ende mit einer Maschinenabtriebswelle verbunden sind, und wobei die Antriebswellen unterschiedliche Längen haben, dadurch gekennzeichnet, daß eine

■ Mittenversatzstrecke zwischen dem linken und dem rechten Rad vorgesehen ist, welche unterschiedlich ausgebildet ist, wodurch ein nicht ausgeglichenes Drehmoment in bezug auf die Achse des Achsschenkelbolzens auf der linken und auf der rechten Seite kompensiert wird, welches durch eine unterschiedliche Neigung der Antriebswellen hervorgerufen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied in der Mittenversatzstrecke zwischen der linken und der rechten Antriebswelle dadurch entsteht, daß die Neigung der Achsschenkelbolzen bei derjenigen Antriebswelle kleiner ist, die eine größere Länge hat, als bei derjenigen Antriebswelle, die kurzer ist.

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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied in der Mittenversatzstrecke zwischen der linken und der rechten Antriebswelle dadurch besteht, daß derjenige Abstand, der von dem Schnittpunkt der Radachse mit dem Achsschenkelbolzen bis zu der Anbringungsfläche des Rades an der Radachse gebildet ist, auf derjenigen Seite länger ist, auf welcher die längere Antriebswelle angeordnet ist.

Aufhängevorrichtung für Vorderräder eines Kraftfahrzeuges, wobei Antriebswellen vorhanden sind, die eine unterschiedliche Länge haben, und wobei weiterhin Achsschenkelbolzen vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsschenkelbolzen in bezug auf die Antriebswellen der Vorderräder derart angeordnet sind, daß die nachfolgende Gleichung erfüllt ist, um ein ungleichmäßiges Drehmoment auszugleichen, welches durch den Unterschied in den Neigungswinkeln hervorgerufen wird, welche die linke und die rechte Antriebswelle jeweils aufweisen: M_n + M₁₁ + F - eg + P · e_L = 0,

R
wobei Mg ein Drehmoment in der rechten Antriebswelle ist,

wobei Mt ein Drehmoment in der linken Antriebswelle ist, wobei P die Antriebskraft der Vorderräder ist, wobei e_R eine Mittenversatzstrecke des rechten Vorderrades ist und wobei e* eine Mittenversatzstrecke des linken Vorderrades ist, so daß dadurch ein ausgeglichener Zustand im Drehmoment bei dem rechten und dem linken Rad gewährleistet ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine MacFarson-Aufhängung vorhanden ist.

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