DE4029132C2 - Radaufhängung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbe­ griff des Hauptanspruchs.

Die DE 38 26 232 A1 zeigt in Fig. 11 eine gattungsgemäße Radaufhängung. Ein dreieckiger Winkelhebel ist mit einer Ecke schwenkbar am Fahrgestell angebracht und mit einer zweiten, über dieser Ecke liegenden Ecke schwenkbar mit dem Stoßdämpfer verbunden. Die dritte Ecke steht über ei­ ne Stange mit dem Radträger in Verbindung. Auf diese Weise wird die Bewe­ gung des Rades beim Einfedern aber die Stange und den Winkelhebel auf den Stoßdämpfer übertragen. Der Winkelhebel hat lediglich die Funktion, die senkrechte Federbewegung des Rades auf den waagerecht liegenden Stoß­ dämpfer zu übertragen. Das dargestellte Rad ist ein nicht angetriebenes Rad. Angesichts der beengten Platzverhältnisse im Bereich des Radträgers wäre die Unterbringung einer Antriebswelle kaum möglich.

Bei einer Radaufhängung gemäß der DE 36 35 232 A1 trägt der Winkelhebel eine drehbare Rolle, die auf einer Kurve läuft, die nach oben, also in Richtung Einfedern, nach innen, also in Richtung Längsmittelachse des Fahrzeugs, ver­ läuft. Diese Lösung führt zu einer hohen Druckbelastung der Rolle und der Kurve und zu hohem Verschleiß. Die Rolle, die Kurve und die zugehörigen Teile müssen daher entsprechend massiv ausgebildet sein, so daß sie räum­ lich unter den üblicherweise herrschenden beengten Platzverhältnissen kaum unterzubringen sein werden. Beim raschen Ausfedern wird sich die Rolle von der Kurve vorübergehend lösen, so daß sie bei der Rückkehr schlagartig und mit entsprechender Geräuschbildung wieder auf die Kurve auftreffen muß. Insgesamt dürfte es sich daher um eine wenig praktikable Lö­ sung handeln. Andererseits bietet diese Lösung den Vorteil, daß Stoßdämpfer und Feder im wesentlichen waagerecht angeordnet sind, ohne daß der Fe­ derweg auf ein Maß eingeschränkt wird, das zwar bei Rennwagen, nicht je­ doch bei normalen Straßenfahrzeugen vertretbar ist. Es wird also die Mög­ lichkeit geboten, auch Straßenfahrzeuge verhältnismäßig flach zu bauen, wäh­ rend die üblichen, senkrecht anordneten Stoßdämpfer hier Grenzen setzen.

Die Verwendung von Zugstangen ist bei Radaufhängungen an sich bekannt, wie die US 4,653,604 zeigt. Dort geschieht dies jedoch in einem Zusammen­ hang, der mit der vorliegenden Erfindung nicht vergleichbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der im wesent­ lichen waagerechten Anordnung des Stoßdämpfers und der Feder eine be­ sonders einfache, verschleißarme, im Gewicht geringe Radaufhängung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Radaufhängung gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Radaufhän­ gung;

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Lenkers ge­ mäß Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Arbeits­ weise der Erfindung;

Fig. 4 ist ein weiteres Diagramm, das die Wirkung einer Schraubenfeder bei der Aufhängung gemäß Fig. 1 ver­ anschaulicht;

Fig. 5 zeigt die Wirkungsweise des Stoßdämpfers.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungs­ form umfaßt obere und untere Lenker 11, 12, die ein Fahrgestell 13 mit ei­ nem Rad 14 verbinden. Die oberen und unteren Lenker weisen die Form von A-förmigen Armen auf, die an ihren inneren Enden über Schwenkachsen mit dem Fahrgestell und am äußeren Ende mit einem Radträger über nicht ge­ zeigte Kugelgelenke oder dergleichen verbunden sind.

Ein unteres Ende eines dreieckigen Winkelhebels 15 ist schwenkbar an dem oberen Lenker 11 mit Hilfe einer Achse 16 verbunden. Ein Stoßdämpfer 20 ist am inneren Ende mit dem Fahrgestell über einen Ansatz 13a und am äu­ ßeren Ende mit dem obere Ende des Winkelhebels 15 über eine Achse 17 verbunden. Eine Schraubenfeder 19 umgibt den Stoßdämpfer 20 in der übli­ chen Weise.

Zugstangen 21, von denen Fig. 1 nur eine zeigt, sind so angeordnet, daß sie nur Zugkräften, nicht dagegen Druckkräften ausgesetzt sind. Sie können da­ her relativ dünn sein und in gewünschter Weise ein geringes Gewicht haben.

Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt der Winkelhebel 15 der dargestellten Ausführungs­ form zwei Platten 15e und 15d. Die Achsen 16, 17 und 18 werden durch Bol­ zen oder Stifte 15a, 15b und 15c gebildet, die sich zwischen den Platten 15e und 15d erstrecken und diese verbinden. Die Zugstangen verlaufen auf beiden Seiten einer Antriebswelle 22.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, werden der Stoßdämpfer 20 und die Schraubenfeder 19 Druckkräften ausgesetzt, die sich aus der Position der Achse 17 ergeben. Diese Position ändert sich mit der senkrechten Bewegung der Achse 16, die sich ihrerseits mit dem oberen Lenker 11 senkrecht be­ wegt, und der gleichzeitigen Abwärtsbewegung der Achse 18, die der Zug­ kraft der Zugstangen 21 ausgesetzt ist.

Mit anderen Worten, der Winkelhebel dreht sich um die Achse 16 am Len­ ker, während er zugleich einer senkrechten Verschiebung ausgesetzt wird. Bei einer senkrechten Aufwärtsbewegung des Radmittelpunkts führt die Ach­ se 17 eine Bewegung durch, die gleichzeitig aufwärts und nach innen gerich­ tet ist. Dadurch erhöht sich das Hebelverhältnis, das durch das Verhältnis L2/L1 wiedergegeben wird, wobei L1 den Abstand zwischen der Achse, die das innere Ende des Lenkers 11 mit dem Fahrgestell 13 schwenkbar verbin­ det, vom Rad 14 und L2 den Abstand dieser Achse von der Achse 16 bezeich­ net. Die sich durch diese Bewegung ergebende nicht-lineare Federcharakteri­ stik ist in Fig. 4 dargestellt, während Fig. 5 die entsprechende Dämpfungs­ charakteristik zeigt. Die Federwirkung entspricht dem Hebelverhältnis L2/L1, während die Stoßdämpferwirkung dem Quadrat des Hebelverhältnis­ ses (L2/L1)² folgt.

Fig. 3 zeigt schematisch die Wirkungsweise der beschriebenen Aufhängung. Entsprechend dieser Darstellung bewegt sich die Achse 17 zwischen den Punkten 17a und 17b entsprechend der Einfederungs- und Ausfederungsbe­ wegung, während sich der Radmittelpunkt von 24 zu 24a (volles Einfedern) bzw. von 24 zu 24b (volles Ausfedern) verschiebt.

Da sich die Zugstangen 21 und die Platten 15e und 15d des Winkelhebels an beiden Seiten der Antriebswelle 22 befinden, wird der Ansatz 13a, an dem der Stoßdämpfer 20 angebracht ist, keinen Kräften ausgesetzt, die diesen verbiegen könnten, so daß eine Eigenlenktendenz vermieden wird.

Da der Stoßdämpfer im wesentlichen waagerecht liegt, kann die Höhe der Fronthaube des Fahrzeugs in der gewünschten Weise reduziert werden.

Zur Vermeidung von Mißverständnissen und zur Klarstellung des hier ver­ wendeten Begriffes des Knie- oder Winkelhebels 15 wird vorsorglich darauf hingewiesen, daß dieser Hebel nicht eine winkelförmige Geometrie besitzen muß. Vielmehr kommt es nur darauf an, daß die drei Achsen 16, 17 und 18, die parallel zueinander verlaufen und die Verbindung zum oberen Lenker 11, zum Stoßdämpfer 20 und zur Zugstange 21 herstellen, in einer winkelförmi­ gen Anordnung liegen, in deren Scheitel sich die am oberen Lenker 11 ange­ brachte Achse 16 befindet. Diese Achse 16 befindet sich bei der dargestellten Ausführungsform im unteren Bereich des Hebels auf der dem Rad zugewand­ ten Seite, während die Achse 18 an der Zugstange weiter nach innen versetzt ist und zumeist höher liegt als die Achse 16. In der höchsten Position befin­ det sich die Achse 17 am Stoßdämpfer. Die Lage der drei Achsen 16, 17 und 18 zueinander während der Ein- und Ausfederungsbewegung des Rades er­ gibt sich aus Fig. 3, auf die hier noch einmal hingewiesen wird. Die Strecken 18, 16 und 16, 17 bilden einen Winkel mit dem Scheitelpunkt bei 16.

Claims (4)

1. Radaufhängung mit oberen und unteren Lenkern (11, 12), die ein Rad (14) mit einem Fahrgestell (13) verbinden, und einem Stoßdämpfer (20), der an seinem inneren Ende schwenkbar mit dem Fahrgestell (13) und an seinem äußeren Ende mit einem Winkelhebel (15) verbunden ist, der auf Höhenbe­ wegungen des Rades (14) anspricht und sich zur Übertragung der Höhenbe­ wegung des Rades (14) auf den Stoßdämpfer (20) dreht, und einer Feder (19), die zwischen dem Fahrgestell (13) und dem Winkelhebel (15) angeord­ net ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (15) um eine Achse (18) schwenkbar ist, die durch wenigstens eine Zugstange (21) abgestützt ist, die um einen starr mit dem Fahrgestell (13) in der Nähe des unteren Lenkers (12) verbundenen Bereich (13b) schwenkbar ist, daß das äußere Ende des Stoßdämpfers (20) oberhalb des oberen Lenkers (11) angeordnet ist, und daß der Winkelhebel (15) an dem oberen Lenker (11) in einer derartigen Position (16) schwenkbar angebracht ist, daß die Bewegung des oberen Lenkers (11) bewirkt, daß der Winkelhebel (15) um den Bereich (13b) kreist und um die Achse (18) während der Höhenbewegung des Rades (14) gedreht wird.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoß­ dämpfer (20) mit einer Feder (19) kombiniert ist, die den Winkelhebel (15) im Sinne einer Schwenkung in eine erste Richtung vorspannt, und daß die Zugstange (21) derart mit dem Winkelhebel (15) und dem Fahrgestell (13) verbunden ist, daß sie der Vorspannung der Feder (19) entgegenwirkt.

3. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoß­ dämpfer (20) im wesentlichen waagerecht angeordnet ist.

4. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Zugstange (21) eine zweite Zugstange vorgesehen ist, und daß die Zug­ stangen beiderseits einer Antriebswelle (22) angeordnet sind.