DE3139792A1

DE3139792A1 - "radaufhaengung fuer eine hinterachse von kraftfahrzeugen"

Info

Publication number: DE3139792A1
Application number: DE19813139792
Authority: DE
Inventors: Erich Ing.(grad.) 7053 Kernen Stotz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE3139792C2

Description

Radaufhängung für eine
Hinterachse von Kraftfahrzeugen Die.Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für eine Hinterachse von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Radaufhängungen (DE-OS 16 30 134) weisen Radführungsglieder auf, die sich aufbauseitig über Gummi-Metall-Elemente abstützen. Durch zweckmäßige Abstimmung der Kennung dieser Gummi-Metall-Elemente läßt sich eine Verstellung der Lagerstellen unter der Wirkung von auf das Rad einwirkenden Kräften erreichen, wobei die Größe der Vor- bzw. Nachspur und des Radsturzes beeinflußbar ist. Derartige Gummi-Metall-Elemente sollen neben der steuernden Wirkung des Rades noch eine Dämpfungsfunktion erfüllen, so daß eine exakte Verstellung des Rades bei allen Fahrzuständen in der gewünschten Weise nicht immer möglich ist und meist ein Kompromiss zwischen Verstellwirkung und Dämpfwirkung eingegangen werden muß.
Desweiteren ist es aus der DE-OS 25 50 494 bekannt, die inneren aufbauseitigen Anlenkpunkte der Radführungsglieder in der Höhe verstellbar auszubilden, wodurch eine geänderte Höhe der Rollzentrums mit sich änderndem Rad Sturz erzielt wird. Bei dieser bekannten Radaufhängung wird eine Verstellung alleinig in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit vorgenommen. Eine genaue Anpassung der Radstellung an kritischer Fahrzustände, wird über diese Verstellvorrichtung nicht erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für eine Hinterachse von Kraftfahrzeugen zu schaffen, mit der bei jedem Fahrzustand möglichst günstige Fahreigenschaften gegeben sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs die Radstellung in bezug auf den Sturz und die Spur selbsttätig kompensiert wird. Außerdem kann eine Verstellung des Rades entsprechend vorgegebener Parameter erfolgen. Die Verstellung in Abhängigkeit vom Fahrzustand wird durch ein Regelgerät erzielt, das von den Bedienungselementen, wie zum Beispiel Bremspedal, Fahrpedal, Lenkung in der Weise beeinflußt, daß entsprechende Steuersignale zu Magnetventilen geleitet werden, die wiederum die Stellzylinder ansteuern.
Dieses Ansteuern kann auch lastabhängig vorgenommen werden, in dem am Rad entsprechende Geberelemente vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Radaufhängung mit einem Steuerkreis für eine Verstellvorrichtung, Fig. 2 eine Doppelquerlenkeraufhängung mit einer Verstellvorrichtung, Fig. 3 eine Verbundlenkerachse mit einer Verstellvorrichtung und Fig. 4 bis 9 verschiedene Ausführungen der Verstellvorrichtung.
Die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dargestelite Einzelradaufhängung an einer Hinterachse eines Personenkraftwagens weist Räder 1 auf, die jeweils mittels eines als Schräglenker ausgebildeten Radführungsgliedes 2 an einem Querträger 3 des Aufbaus 22 gelagert sind. Zur fahrzustandsabhängigen Radverstellung bzw. zur Kompensierung des Radsturzes sowie der Radspur dient eine Verstellvorrichtung 4.
Sie umfaßt im wesentlichen zwei Stellzylinder 5, 6 zur Beeinflußung des Radsturzes und der Radspur. Sie arbeiten über ein Magnetventil 7 mit einem Regelgerät 8 zusammen, das elektrische Steuersignale in Abhängigkeit von der Wirkung der Bedienungsorgane (Bremspedal 9, Fahrpedal 10, Lenkung 11, Einrichtung 1 2 zur Messung der Längs- und Querbeschleunigung), auf den Fahrzustand bei Geradeaus- und Kurvenfahrt empfängt.
Entsprechend der empfangenen Steuersignale werden die Ventile 7 zum Ein- und Ausfahren der Stellzylinder 5, 6 betätigt. Die Druckzuführung erfolgt über eine Energieanlage, welche einen Hydraulikspeicher 13 mit einer Pumpe 14 aufweist.
Wie Fig. 1 näher zeigt, sind die Stellzylinder 5, 6 vorzugsweise dem inneren aufbauseitigen Lager 15 zugeordnet. Das äußere aufbauseitige Lager 16 weist dagegen eine ideelle vertikale Drehachse 17 auf.
Die Stellzylinder 5, 6 sind vorzugsweise doppelt wirkend ausgeführt, damit ein schnelles und exaktes Ein- und Ausfahren gewährleistet ist. Ein derartiger Stellzylinder ist näher in Fig. 6 dargestellt.
In den Fig. 2 und 3 sind Hinterachsen 18 und 19 verschiedener Art gezeigt, wobei die Fig. 2 eine Doppelquerlenkerachse 18 und Fig. 3 eine Verbundlenkerachse 19 zeigt. Bei der Achse 18 ist der untere Lenker 20 unter Zwischenschaltung wenigstens eines Stellzylinders 21 gelenkig mit dem Aufbau 22 verbunden.
Bei der Achse 19 ist zwischen einem Längslenker 23 und dem Rad 1 ein Stellzylinder 24 angeordnet. Das Rad 1 ist mit einem Radträger 25 verbunden und um eine vertikale Achse 26 des Radträgers 25 verschwenkbar. Der Stellzylinder 21 der Achse 18 und der Stellzylinders 24 der Achse 19-bewirkt jeweils über die Verstellvorrichtung 4 eine Kompensation einer Radstellungsänderung in Richtung Vor- bzw. Nachspur.
Die weiteren Ausführungen gemäß der Fig. 4 bis 8 sind für eine Sturz- und Spurverstellung ausgelegt. Die beiden Stellzylinder 5 und 6 sind übereinanderliegend angeordnet, wobei unabhängig von der Ausführung jeweils der oben liegende Stellzylinder mit Position 6 und der unten liegende Stellzylinder mit Position 5 bezeichnet wird.
Der untere Stellzylinder 5 (gemäß Fig. 4) ist um eine horizontale Achse 28 schwenkbar im Radführungsglied 2 gehalten.
Seine Kolbenstange 31 ist aufbauseitig im Lager 15 gehalten.
Der obere Stellzylinder 6 stützt sich mit dem freien Ende seiner Kolbenstange 30 am Zylinder 5 in einer Konsole 32 ab.
Diese Ausführung gemäß Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Ausführung nach Fig. 8 Unterschiedlich zwischen diesen beiden Ausführungen ist die geneigte Lage des oberen Zylinders 6 sowie die Lagerung des unteren Zylinders 5, gemäß Fig. 4, in einem Lagerbock 32a gegenüber einer integrierten Aufnahme des Zylinders 5 gemäß Fig. 8. Bei einer Bewegung des oberen Stellzylinders 6 in Doppelpfeilrichtung 33 erfolgt eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz, wobei der untere Stellzylinder 5 um die horizontale Achse 28 schwenkt. Eine Radstellungsänderung in Richtung Vor- oder Nach spur erfolgt dagegen bei einer Bewegung des unteren Stellzylinders in Doppelpfeilrichtung 34.
Nach den weiteren Ausführungsbeispielen der Fig. 5, 6 und 7 ist zwischen der Lagerung 15 des Radführungsgliedes 2 am Aufbau 22 und der Stellzylinder 5, 6 ein mit dem Aufbau 22 gelenkig verbundenes Schwenkelement 36 vorgesehen, mit dem jeweils die freien Enden der Kolbenstangen der Stellzylinder verbunden sind. Für das Schwenkelement 36 der Ausführungen nach den Fig. 5, 6 und 7 wird jeweils die gleiche Positionsnummer genommen.
Fig. 5 zeigt zwei übereinander angeordnete Stellzylinder 5 und 6, wobei der obere Stellzylinder 6 endseitig gelenkig mit dem Radführungsglied 2 verbunden ist. Der untere Stellzylinder 5 ist in einer mit dem Radführungsglied 2 verschraubten Hülse um die Achse 28 verschwenkbar gehalten. Bei einer Bewegung des oberen Stellzylinders 6 in Doppelpfeilrichtung 37 erfolgt eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz. Dagegen erfolgt bei einer Bewegung des unteren Stellzylinders 5 in Doppelpfeilrichtung 38 eine Radstellungsänderung in Vor- oder Nachspur.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit Stellzylindern 5 und 6, die jeweils in Aufnahmen 39, 40 des Radführungsgliedes 2 gehalten sind. Der oben liegende Stellzylinder 6 ist mit dem freien Ende 41 seiner Kolbenstange 42 mit vertikalem Spiel im Schwenkelement 36 gelagert. Dies ist erforderlich, damit bei einer Bewegung des Zylinders 6 in Doppelpfeilrichtung 43 eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz erfolgen kann. Die Bewegung des unteren Stellzylinders 5 in Doppelpfeilrichtung 44 ergibt eine Radstellungsänderung in Richtung Vor- oder Nachspur.
Bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen der Fig. 5 und 6 verläuft die Längsachse 48 der unten liegenden Stellzylinder 5 vorzugsweise in einer Ebene mit der Mittelebene 46 der Schwenkachse 45 des Elements 36 am Aufbau 22.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind die beiden Stellzylinder 5 und 6 in der Weise zum Schwenkelement 36 angeordnet, daß die Schwenkachse 45 des Elements 36 auf einer Mittelebene 46 zwischen den beiden parallel angeordneten Stellzylindern 5 und 6 verläuft. Der untere Stellzylinder 5 ist von einer Aufnahme 40 des Radführungsgliedes 2 aufgenommen und der obere Stellzylinder 6 ist mit seinem Zylinderende gelenkig am Radführungsglied 2 und mit seinem Kolbenstangenende im Schwenkelement 36 gehalten. Eine Radstellungsänderung in Richtung Sturz erfolgt bei Bewegung des oberen Stellzylinders in Doppelpfeilrichtung 48 und eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur erfolgt bei Bewegung des unteren Stellzylinders 5 in Doppelpfeilrichtung 47.
Die Verstellvorrichtung 4 ist in der Weise aufgebaut, daß sie je nach Fahrtzustand von der Bremse, Lenkung, Fahrpedal oder von einem Beschleunigungsgeber Zustandsinformationen erhält.
Diese Informationen werden logisch verarbeitet und entsprechende Informationen bzw. Signale gehen dann an die Magnetventile 7, die letzlich die Stellzylinder 5, 6 in die gewünschte Lage bringen. Nach Beendigung einer kritischen Fahrsituation gehen die Stellzylinder 5, 6 und damit die Radführungsglieder bzw. die Räder in ihre Grundstellung zurück.

Claims

Patentansprüche Radaufhängung für eine Hinterachse von Kraftfahrzeugen, ei der die Radführungsglieder gelenkig am Fahrzeugaufbau gehalten und die Räder gegenüber dem Aufbau bzw. dem Radführungsglied elastisch verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstellvorrichtung (4) vorgesehen ist, durch die eine vom Fahrzustand abhängige und/oder unabhängige Radstellungsänderung der Spur und des Sturzes einstellbar ist.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (4) ansteuerbare Stellzylinder (5, 6) umfaßt, die unmittelbar auf das Radführungsglied (2) einwirken, zwischen diesem und dem Fahrzeugaufbau (22) an wenigstens einer Lagerstelle (15 oder 16) angeordnet sind und eine weitere aufbauseitige Lagerstelle (15 oder 16) des Radführungsgliedes (2) gelenkig aufnimmt.
3 Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (5, 6) unmittelbar auf das Rad (1) einwirkend zwischen diesem und dem Radführungsglied (2) angeordnet sind.
4. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (5, 6) über Magnetventile (7) mit einem Regelgerät (8) zusammenarbeiten, das elektrische Steuersignale in Abhängigkeit von der Wirkung der Bedienungsorgane (9 bis 12) auf den Fahrzustand bei Geradeaus- und Kurvenfahrt empfängt und die Ventile (7) zum Aus- und Einfahren der Stellzylinder (5, 6) betätigt.
5. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellzylinder (5, 6) übereinander angeordnet sind, wobei der unten liegende Stellzylinder (5) zur Spurverstellung dient, mit dem Aufbau (22) gelenkig verbunden ist und um eine horizontale Achse schwenkbar am Radführungsglied (2) gehalten wird und der oben liegende Zylinder (6) zur Sturzverstellung dient, sich am Radführungsglied (2) gelenkig abstützt und seine Kolbenstange (30) mit dem unten liegenden Zylinder (5) verbunden ist.
6. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lagerung (15) des Radführungsgliedes (2) am Aufbau (22) und der Stellzylinder (5, 6) ein mit dem Aufbau (22) gelenkig verbundenes Schwenkelement (36) vorgesehen ist, mit dem die freien Enden der Kolbenstangen verbunden sind.
7. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (5, 6) in Aufnahmen (39, 40) des Radführungsgliedes (2) angeordnet sind, wobei der oben liegende zur Sturzeinstellung dienende Stellzylinder (6) mit dem freien Ende (41) seiner Kolbenstange (42) im Schwenkelement (36) mit vertikalem Spiel gelagert ist.
8. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der unten liegende Stellzylinder (5) in der Aufnahme (40) des Radführungsgliedes (2) angeordnet ist und der oben liegende Stellzylinder (6) sich endseitig am Radführungsglied (2) und am Aufbau (22) bzw. am Schwenkelement (36) abstützt.
9. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (48) des unten liegenden Stellzylinders (5) in einer Ebene mit der horizontalen Mittelebene (46) der Schwenkachse (45) des Elements (36) am Aufbau (22) verläuft.
10. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (45) des Elementes (36) in der Mittelebene (46) zwischen den beiden parallelen Stellzylindern (5, 6) verläuft
11. Radaufhängung mit einer Verbundlenkerachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Längslenker (23) der Achse (19) und dem Rad (1) ein Stellzylinder (24) zur Radstellungsänderung in Richtung Vor- bzw. Nachspur angeordnet ist.
12. Radaufhängung mit einem Doppelquerlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Lenker (20) unter Zwischenschaltung wenigstens eines Stellzylinders (21) gelenkig mit dem Aufbau (22) verbunden ist.