DE2818198A1

DE2818198A1 - Radaufhaengung fuer nicht gelenkte raeder von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2818198A1
Application number: DE19782818198
Authority: DE
Inventors: Christian Dietrich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1978-04-26
Filing date: 1978-04-26
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2818198B2

Description

Radaufhängung für nicht gelenkte Räder von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für nicht gelenkte Räder von Kraftfahrzeugen, insbesondere für angetriebene Hinterräder von Personenkraftwagen, mit mindestens einem schwenkbar und elastisch am Rahmen bzw. Aufbau gelagerten Querlenker, der in Draufsicht ein trapezförmiges Gelenkviereck bildet, dessen Gelenkpol außerhalb und hinter dem Radaufstandspunkt liegt, und das durch elastische Mittel in Grundstellung gehalten ist.
Derartige Radaufhängungen sind bekannt (vgl. Automobilbechnische Zeitschrift 79 (1977) 6, Seite 220), wobei das Gelenkviereck im wesentlichen durch eine in sich steife Längsstrebe, eine damit verbundene, um eine Hochachse abbiegbare und am Aufbau angelenkte Blattfeder sowie eine an der Lfingsstrebe und am Aufbau angelenkte Steuerschwinge elastischen Mittel, die das Gelenkviereck in der Ausgangsstellung fixieren, bestehen hauptsächlich aus einer mit der Strebe starr verbundenen Hülse, die unter Zwischenschaltung einer gummielastischen Schicht die Steuerschwinge umschließt.
Bei gelenkten Vcrderrädern ist es ebenfalls durch die DE-AS 24 37 266 bereits vorbeschrieben, mittels eines Geleniierecks, dessen Lenkerarme unterschiedlich weich am Aufbau abgestützt sind, ein gezieltes, von der eigentlichen Lenkbewegung unabhängiges Eigenlenkverhalten der Räder zu ermöglichen.
Zum Erhalt von geringen Eigenlenkeffekten ist es weiterhin bekannt, einen Schräg- oder Längslenker an umindest einem seiner Lager am Aufbau so abzustüt<:n, daß er bei LEngs- oder Querkräften mehr als - bedingt durch die üblichen Gummilager -normal ausweichen kann (DE-OS 21 58 938 oder 22 49 913).
lleiterhin kann zum selben Zweck auch der Radtrager selbst gegenüber den Lenker um eine Hochac1lse schwenkbar und im übrigen begrenzt elastisch verbunden werden (DE-OS 21 58 931 oder 23 55 954).
Bei besonders leistungsstarken Fahrzeugen, deren Lenker zum Erhalt eines trotzdem gewünschten gewissen Komforts mit weicheren Lagern am Aufbau gelagert sind, können durch die am Rad angreifenden Antriebskräfte oder Bremskräfte sowie durch höhere Seitenkräfte unervznschte Leriltewegungen der die Räder führenden Lenker - und somit auch der räder - auftreten.
Die dabei auftretenden Kursänderungen müssen durch Lenkkorrekturen wieder ausgeglichen werden. Infolge der Weichheit der Aufhängung können in Langsrichtung auf das Rad einwirkende Stöße auch den Geradeauslauf des Fahrzeugs beeinflussen.
Die Eigenlenkbewegung des bei Kurvenfahrt an der Seitenkraftübertragung stärker beteiligten kurvenäußeren Rades in Richtung tTachspur führt zu einem unerwünschten Übersteuern, insbesondere wenn dabei auch noch das Gas weggenommen oder zusätzlich noch gebremst wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeiduiig der vorerwähnten Nachteile mit verhältnismäßig einfachen iiitteln eine Radaufhängung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert und insbesondere ein gutnütigeres, eher untersteuerndes Eigenlenkverhalten in Kurven und ein guter Geradeauslauf erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Radaufhängung der eingangs erwähnten Bauart dadurch gelöst, daß die elastischen Mittel durch einen das Gelenkviereck gegen den Aufbau (unmittelbar oder mittelbar) elastisch abstützenden Lenker gebildet sind.
Mit Hilfe des Lenkers läßt sich das Gelenkviereck mit verhältnismaßig geringem Bauaufwand in seiner Grundstellung stabilisieren. Sowohl mit einem Lenker, der selbst in Längsrichtung begrenzt elastisch ist als auch mittels der Lager, mit denen sich der Lenker am Aufbau bzw. am Gelenkviereck abstützt, läßt sich die Elastizität der Abstützung verhältnismäßig einfach auf die £Nachgiebigkeit der Lager abstimmen, mit denen die Radführungsglieder am Aufbau oder dgl. gelagert sind.
Die Erfindung ist im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der neuen Radaufhängung; Fig. 2 eine Prinzipskizze zu der Radaufhängung gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen vergrößerten Detailausschnitt gemäß der ZifferIIIin Fig. 1, teilweise im Schnitt, und Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel.
In den Figuren 1 und 4 ist eine Radaufhängung für ein Hinterrad dargestellt, wobei lediglich der in ein Gelenlivierec aufgelöste Querlenker 1 gezeigt ist, der in Verbindung mit weiteren Radführungsgliedern, etwa einem zweiten oberen Querlenker oder auch einem Federbein, die Verbindung des Radtragers 2 mit dem Fahrzeugaufbau 3 herstellt. Der das Rad 4 lagernde Radträger 2 ist mit den Lenkerarmen 5 und 6 über Gelenklager 7 verbunden, die nicht nur Bewegungen um eine annähernd in Längsrichtung verlaufende Achse, sondern auch zumindest in begrenztem Maß um eine Lotrechte Achse zulassen. In der gleichen Weise sind die Gelenklager 8 ausgebildet, mit denen die Lenkerarme 5 und 6 am Fahrzeugaufbau 3 gelagert sind.
Radträger 2, Aufbau 3 und die beiden Lenkerarme 5 und 6 bilden zusammen ein trapezförmiges Gelenkviereck, dessen Gelenkpol P im Schnittpunkt der Verlängerung der Lenkerachsen liegt. Eine Seitenkraft S greift mit Bezug auf den Lerf.pol an einem Hebelarm a, eine Brems- oder Verzögerungskraft B am Hebelarm b an, der durch den Abstand des Radaufstandspunktes R von B gegeben ist.
Zur Fixierung des Gelenkvierecks dient ein weiterer Lenker, der das Gelenkviereck gegen den Fahrzeugaufbau 3 elastisch abstützt. Gerät Fig. 1 kann dieser Lenker eine annähernd zwischen zwei gegenüberliegende Gelenke 7, 8 des Gelenlvierecks eingesetzte Diagonalstrebe 9 sein. Die Nachgiebigkeit in Richtung der Lenkerachse kann dabei entweder dadurch erhalten werden, daß der Lenker selbst - gemäB Fig. 1 die Diagonalstrebe 9 - in Längsrichtung elastisch ist. Hierbei mü3ten zwei Lenkerabschmitfie ggf. teleskonisch ineinanderschiebbar sein, wobei der eine Abschnitt sich gegenüber dem anderen in beiden Richtungen über gummielastische schichten oder auch Stahlfedern, wie Tellerfedern oder Spiralfedern, ab stützt.
Es kann aber auch wenigstens eines der beiden den Lenker mit dem 2ahrzeugaufbau 3 bzw. dem Gelenkviereck verbindenden Gelinke 10 oder 11 in Achsrichtung des Lenkers elastisch nachgiebig sein. Ein Ausführungsbeispiel hierzu zeigt Fig. 3, in der die Gelenkverbindung der Diagonalstrebe 9 mit dem Lenkerarm 5 dargestellt ist. Die Verbindung erfolgt über ein an sich bel;anntes elastisches Gummigelenk 12 mit zwei nierenförmigen Ausnehmungen 13 und 14. Die Ausnehmungen 13 und 14 liegen in Richtung der Lenkerachse einander diametral gegenüber. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Abstützung der Diagonalstrebe 9 bei Zug- bzw. Druckbelastung der Strebe unterschiedlich, was, wie man erkennt, durch unterschiedlich große Ausnehmungen 13, 14 in der Gummischicht erreicht wird.
Mit der dargestellten Anordnung der Ausnehmungen 13 und 14 ist die Diagonal strebe 9 bei Zugbelastung reicher, bei Druckbelastung etwas härter elastisch abgestützt, da die Ausnehmung 14 etwas größer als die Ausnehmung 13 ist.
Die Außenhülse des Gelenks 11 ist verdrehfest in ein entsprechendes Gelenkauge des Lenkerarms 5 eingesetzt, wahrend die Innenhülse von einem Bolzen durchsetzt ist, der mit den beiden Zinken des gabelförmigen Endes der Diagonalstrebe 9 verbunden ist.
In der Schemaskizze gemäß Fig. 2 ist die der Fig. 1 entsprechende Grundstellung des Querlenkers 1 und des Rades 4 in strichpunktierten Linien angedeutet. Beim Auftreten der Bremskraft B nehmen die Lenkerteile und d s Rad die in ausgezogenen Linien dargestellte Lage ein, wobei die Gelenk punkte 10 und 11 um den Betrag 1' weiter voneinander entfernt sind als in der unbelasteten Ruhestellung. Durch die Verlagerung des Gelenkvierecks ergibt sich dabei eine geringe Vorspurwinkeländerung s Auch beim Auftreten einer Seitenkraft S, die gegenüber dem Gelenkpol P am Abstand a angreift, wird das Rad geringfügig in Richtung Vorspur gedreht, so daß sich, da das kurvenußere Rad mehr an der Seitenkraftübertragung beteiligt ist, in der Kurve ein untersteuernder Lenkeffekt an der Hinterachse ergibt.
Bei dem anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die elastische Abstützung des Gelenkvierecks gegenüber dem Fahrzeugaufbau 3 nur mittelbar, da die Diagonalstrebe 9 am Lenkerarm 5 angreift, der seinerseits über das Gelenk 8 direkt mit dem Fahrzeugaufbau 3 verbunden ist.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem sich das durch den Radträger 2 und die.Lenkerarme 5', 6 gebildete Gelenkviereck direkt am Fahrzeugaufbau 3 abstützt, und zwar durch eine in Draufsicht außerhalb des Gelenkvierecks angeordnete Schub-Fbaz. Zugstrebe 15, die ähnlich der Gelenkverbindung gemäß>5 dem Lenkerarm 6 verbunden sein kann. Die Verbindung mit dem. Fahrzeugaufbau 3 erfolgt über ein Gelenk 16, das größere vertikale Schwenkbewegungen der Strebe und in geringerem daß auch horizontale Winkelbewegungen zuläßt. Die von seitlichen Kräften und von Längskräften verursachten gezielten Eigenlenkbewegungen um den Lenkpol P finden in der gleichen Weise wie bei dem anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel statt.
Im Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, zur begrenzten elastischen Abstützung des Gelenkvierecks, eine der Schub- bzw. Druckstrebe 15 oder der Diagonalstrebe 9 entsprechende Strebe zwischen Radträger und Fahrzeugaufbau oder zwischen Radträger und beispielsweise dem Gelenk 11 vorzusehen. Desgleichen könnte die Diagonalstrebe 9 - unter Wegfall des Gelenkes 11 am Lenkerarn 5 - auch unmittelbar nit dem Fahrzeugaufbau gelenkig verbunden sein.
Bei Verwendung des beschriebenen, elastisch in seiner Grundstellung fixierten Gelenkvierecks anstelle eines üblichen Querlenkers sollten die Federelemente, über die sich der Fahrzeugaufbau auf den Radführungsgliedern abstützt, zweckmäßig in Draufsicht in oder vor der Radachse angreifen. Dadurch kann das erwunschte Eigenlenkverhalten insbesondere bei Kurvenfahrt noch weiter unterstützt werden. Greift etwa die Tragfeder außen am vorderen Lenkerarm 5 an, so entsteht durch die Federkraft und die Reaktionskraft an der Radmitte ein Moment, das vom oberen - nicht dargestellten -und vom unteren Querlenker - dem beschriebenen Gelenkviereck - aufgenommen werden muß. Die bei Kurvenfahrt zusätzliche Radlast am kurvenäußeren Rad bewirkt dabei am unteren Lenkersystem eine zusätzliche, nach hinten gerichtete Kraftkomponente, die eine Zunahme der Vorspur ergibt.
Diese Vorspuränderung und die durch die Seitenkraft verursachte Vorspuränderung müssen aufeinander abgestiinmt sein.
L e e r s e i t e

Claims

Radaufhängung für nicht gelenkte Räder von Kraftfahrzeugen Patentansprüche Radaufhängung für nicht gelenkte Räder von Kraftfahrzeu--- gen, insbesondere für angetriebene Hinterräder von Personenkraftwagen, mit mindestens einem schwenkbar und elastisch am Rahmen bzw. Aufbau gelagerten Querlenker, der in Draufsicht ein trapezförmiges Gelenkviereck bildet, dessen Gelenkpol außerhalb und hinter dem Radaufstandspunkt liegt, und das durch elastische Mittel in Grundstellung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel durch einen das Gelenkviereck gegen den Aufbau (3) elastisch abstützenden Lenker gebildet sind.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker selbst in Längsrichtung elastisch ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden den Lenker (Diagonalstrebe 9) mit dem Aufbau (3) bzw. dem Gelenkviereck verbindenden Gelenke (10 oder 11) in Achsrichtung des Lenkers elastisch nachgiebig ist.
4. Radaufhangung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker eine annähernd zwischen zwei gegenüberliegende Gelenke (7, 8) des Gelenkvierecks eingesetzte Diagonalstrebe (9) ist.
5. Fadauft-ngung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker eine in Draufsicht außerhalb des Gelenkvierecks angeordnete Schub- bzw. Zugstrebe (16) ist.
6. Radaufhä.ngung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dalA die Elastizität der Abstützung des Lenkers (Diagonalstrebe 9) bei Zug- bzw. Druckbelastung des Lenkers unterschiedlich ist.
7. Radaufhängung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (11) durch ein Gummigelenk mit in Belastungsrichtung unterschiedlicht großen Ausnehmungen (13, 14) in der Gummischicht gebildet ist.