DE4206896C2 - Radaufhängung für lenkbare Räder von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für lenkbare Räder von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten derartigen Radaufhängung (DE-OS 22 49 971) weist das Dämpferbein in seinem unteren Bereich einen zum Rad hin gerichteten Tragarm auf, von dessen äußerem Ende zwei Lenkzapfen abstehen, um die der Radträger beim Lenken des Rades verdrehbar ist. Die durch die beiden Lenkzapfen definierte, auch "Spreizachse" ge­ nannte, Lenkdrehachse kann gegenüber den Spreizachsen von üblichen Federbeinachsen eine geringere seitliche Neigung haben, wobei trotzdem ein sehr kleiner oder gar gegen Null gehender Lenkrollradius möglich ist. Um bei kleine­ rem Spreizungswinkel auch einen kleinen Lenkrollradius zu erhalten, müssen bei der vorbekannten Radaufhängung die beiden Lenkzapfen der realen Lenkdrehachse noch ver­ gleichsweise weit in der Radschüssel angeordnet werden. Dies bedingt wiederum eine noch weiter innerhalb der Rad­ schüssel unter dem Felgentiefbett angeordnete Brems­ scheibe, was bei der Dimensionierung dieser Bremsscheiben Grenzen setzt.

Es ist auch schon bekannt (vergleiche beispielsweise DE 19 38 850 C3), bei einer Federbeinachse einen kleinen oder gar negativen Lenkrollradius dadurch zu erreichen, daß man durch Auflösen des unteren Querlenkerverbandes in zwei einzelne stabförmige nach außen gegeneinander gepfeilte Lenker eine ideelle Lenkachse erhält, die deut­ lich außerhalb der durch die realen Gelenkpunkte am Rad­ träger gebildeten Anlenkung verläuft. Bei Federbeinachsen ergibt sich aber auch wiederum eine sehr starke Sprei­ zung, die hinsichtlich der Nachlaufstreckenänderung und - etwa bei angetriebenen Rädern - auch im Hinblick auf den Störkrafthebelarm nachteilig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhän­ gung für lenkbare Räder zu schaffen, mit der nicht nur ein kleiner Lenkrollradius und, für den Fall angetriebe­ ner Räder, auch ein kleiner Störkrafthebelarm, sondern auch noch ein ausreichend großer Einbauraum für die Bremse ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dank dieser Maßnahmen schwenkt der Radträger beim Lenken nicht nur um die zwischen ihm und dem Dämpferbein vorgesehene reale Drehachse, sondern auch um das neben der realen Drehachse liegende Gelenk, das den Radträger mit der Schrägstrebe verbindet. Auf diese Weise läßt sich eine "ideelle" Spreizachse realisieren, die einen geringen Spreizungswinkel hat und trotzdem gegenüber der realen Drehachse zwischen Radträger und Dämpferbein und gegen­ über dem Gelenk zwischen Radträger und Schrägstrebe zur Fahrzeugaußenseite hin versetzt ist. Trotzdem bleibt der im Bereich der ideellen Lenkdrehachse liegende Bauraum für eine großzügige Dimensionierung der Bremsen frei.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der neuen Rad­ aufhängung und

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Schemadarstellung dieser Radaufhängung.

In Fig. 1 der Zeichnung ist das linke vordere Rad 1 ange­ deutet, das auf dem Radträger 2 gelagert und - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel - durch eine im wesent­ lichen quer verlaufende Antriebswelle 3 antreibbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als oberes Radführungsglied der Radaufhängung ein Dämpferbein 4 vor­ gesehen, das darüber hinaus auch noch die Tragfeder 5 ab­ stützt. Eine solche Bauart wird häufig auch als Federbein bezeichnet. Federbein-Achsen haben den Vorteil eines re­ duzierten Raumbedarfes in Fahrzeugquerrichtung und benö­ tigen in der Regel nur drei aufbauseitige Anlenkpunkte.

Die folgenden Erläuterungen gelten für ein Dämpferbein 4 in der gleichen Weise wie für ein sogenanntes Federbein. Das Dämpferbein 4 ist an seinem oberen Ende durch ein elastisches und begrenzt kardanische Bewegungen zulassen­ des Stützlager 6 gegenüber dem lediglich in Fig. 2 ange­ deuteten Fahrzeugaufbau 7 abgestützt. In seinem unteren Bereich ist das Dämpferbein 4 um eine etwa lotrechte Drehachse 8 verdrehbar mit dem Radträger 2 verbunden. Au­ ßerdem ist an dem Dämpferbein 4 unten auch noch ein stab­ förmiger Querlenker 9 um eine zumindest annähernd in Fahrtrichtung F verlaufende Schwenkachse 10 schwenkbar angelenkt. Das innere Ende des Querlenkers 9 ist am Fahr­ zeugaufbau oder an einem Fahrschemel oder ähnlichem über ein kardanisch bewegliches Lager 11 angelenkt.

Am Fahrzeugaufbau oder an einem Fahrschemel ist ferner mit ihrem inneren Ende über ein ebenfalls elastisches und kardanisch bewegliches Lager 12 eine Schrägstrebe 13 an­ gelenkt, die einen großen Teil der auf die Radaufhängung ausgeübten Längskräfte aufnimmt und begrenzt elastisch abfängt.

Das äußere Ende der Schrägstrebe 13 ist über ein neben der annähernd lotrechten Drehachse 8 des Radträgers 2 vorgesehenes Gelenk 14 mit dem Radträger 2 verbunden, der außerdem noch einen Spurhebel 15 aufweist, an dem die in Querrichtung verlagerbare Spurstange 16 angreift.

Wie man aus der Zeichnung erkennt, ist das am Radträger vorgesehene Gelenk 14 für die Schrägstrebe 13 in einem Längsabstand von der Drehachse 8 angeordnet. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel liegt das Gelenk 14 in Fahrtrichtung F hinter der Drehachse 8.

Gemäß Fig. 1 ist das Dämpferbein 4 lösbar mit einem Zwi­ schenträger 17 verbunden, gegenüber dem der Radträger 2 um die annähernd lotrechte Drehachse 8 verdrehbar ist. Der Zwischenträger 17 hat eine etwa C-förmige Gestalt und an seinen Enden sind die Lager 18 und 19 vorgesehen, die die etwa lotrechte Drehachse 8 bilden. Am mittleren Ab­ schnitt ist der jochförmige Zwischenträger 17 mit dem Dämpferbein 4 durch Verschraubungen fest verbunden. Auf diese Weise kann das Dämpferbein 4 etwa zu Reparatur­ zwecken einfach von der übrigen Radaufhängung entfernt werden. Die Lager 18 und 19, die den Zwischenträger 17 mit dem Radträger 2 schwenkbar verbinden, können so aus­ gebildet sein, daß ein Lager ein "Festlager", z. B. ein Kugelgelenk, und das andere Lager ein "Loslager", z. B. ein axial verschiebliches Drehgelenk ist. Anstelle der beiden in größerem vertikalen Abstand voneinander ausge­ bildeten Lager 18 und 19 könnte die ecksteife Drehverbin­ dung zwischen dem Dämpferbein und dem Radträger 2 auch als Doppelkegelrollenlager, beispielsweise unterhalb der Radachse, ausgebildet sein.

Bei dem Gelenk 14 handelt es sich, ebenso wie bei dem die Spurstange 16 mit dem Spurhebel 15 verbindenden Gelenk, um ein Kugelgelenk.

Aus Fig. 1 ist weiterhin entnehmbar, daß der mittlere Ab­ schnitt des Zwischenträgers 17 vor der Antriebswelle 3 liegt. Er ist zu diesem Zweck etwas in Fahrtrichtung F nach vorne gekröpft. Dies schafft nicht nur Platz für die Antriebswelle 3, sondern ermöglicht auch deren einfachen Ein- oder Ausbau im Reparaturfall. Wie man weiter er­ kennt, ist das Dämpferbein 4 neben der Antriebswelle 3 nach unten vorbeigeführt, was eine größere Länge des Dämpferbeins 4 ermöglicht.

Im folgenden ist anhand der schematisierten Darstellung nach Fig. 2, in der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind, die Funktions­ weise der neuen Radaufhängung erläutert:

Die Verlängerung der Verbindungslinie 20 zwischen dem aufbauseitigen Lager 11 des Querlenkers 9 und dem oberen Stützlager 6 des Dämpferbeins 4 schneidet bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel die Verlängerung 21 der Drehachse 8 in einem ideellen Punkt 22. Dies muß in der Praxis nicht so sein, erleichtert aber die Erklärung der Wirkungsweise der Radaufhängung. Es ist weiterhin ange­ nommen, daß die Verlängerung der Achsen des Querlenkers 9 und der Schrägstrebe 13, jeweils zur Fahrzeugaußenseite hin, sich in einem Punkt 23 schneiden sollen.

Bei einem Lenkvorgang mit momentan konstanter Dämpfer­ beinlänge (d. h. ohne gleichzeitigen Federungsvorgang) dreht sich der Verbund Querlenker 9/Zwischenträger 17/Dämpferbein 4 um die Verbindungslinie 20 zwischen dem Lager 11 und dem Stützlager 6, wobei der Punkt 22 der Verlängerung der sowohl dem Radträger 2 als auch dem Zwi­ schenträger 17 angehörenden Drehachse 8 momentan ortsfest ist. Der schon erwähnte Punkt 23 bildet den Schnittpunkt der verlängerten Achse der Schrägstrebe 13 mit der Ebene, die durch die Drehachse 8 und das innere Lager 11 des Querlenkers 9 aufgespannt ist. Dieser Punkt 23 stellt das "ideelle Führungsgelenk" dar, das mit dem Punkt 22 die "ideelle" Spreizachse 24 bildet. Um diese momentane Spreizachse 24 dreht sich das Rad 1 beim Lenkvorgang.

Wie man erkennt, kann ein sehr kleiner Spreizungswinkel erreicht werden. Der Abstand des Durchstoßpunktes 25 der ideellen Lenkachse 24 durch die Radaufstandsebene 26 vom Radaufstandspunkt kann sehr klein - im dargestellten Ausführungsbeispiel gleich Null - gehalten werden. Damit ist der Lenkrollradius gleich Null und außerdem auch der Hebelarm sehr klein, an dem Längskräfte, wie Stoß- und Rollwiderstandskräfte, aber auch Antriebskräfte auf die Radaufhängung einwirken.

Claims (8)

1. Radaufhängung für lenkbare Räder von Kraftfahrzeu­ gen, insbesondere für Vorderräder, mit folgenden Merkmalen:

• - es ist ein das Rad lagernder Radträger vorgese­ hen,
• - ein Dämpferbein ist mit seinem oberen Ende ge­ lenkig am Fahrzeugaufbau abgestützt,
• - im unteren Bereich des Dämpferbeins ist um eine etwa lotrechte Drehachse verdrehbar der Radträ­ ger und um eine etwa in Fahrtrichtung verlau­ fende Schwenkachse ein Querlenker angelenkt,
• - der Querlenker ist aufbauseitig über ein karda­ nisch bewegliches Lager angelenkt,
• - eine aufbauseitig elastisch und kardanisch ab­ gestützte Schrägstrebe dient im wesentlichen zur Aufnahme von Längskräften,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstrebe (13) mit dem Radträger (2) über ein neben der lotrechten Drehachse (8) des Radträgers (2) vorgesehenes Gelenk (14) verbunden ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gelenk (14) für die Schrägstrebe (13) (Schrägstrebengelenk) in einem Längsabstand von der Drehachse (8) vorgesehen ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schrägstrebengelenk (14) in Fahrtrichtung (F) hinter der Drehachse (8) liegt.

4. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Dämpferbein (4) lösbar mit einem Zwi­ schenträger (17) fest verbunden ist, gegenüber dem der Radträger (2) um die annähernd lotrechte Drehachse (8) verdrehbar ist.

5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zwischenträger (17) etwa C-förmig aus­ gebildet ist, wobei an seinen Enden Lager (18, 19) vorgesehen sind, die die etwa lotrechte Drehachse (8) bilden, und an seinem mittleren Abschnitt das Dämpferbein (4) befestigt ist.

6. Radaufhängung nach Anspruch 5 für ein durch eine An­ triebswelle angetriebenes Rad, dadurch gekennzeich­ net, daß der mittlere Abschnitt des Zwischenträgers (17) vor oder hinter der Antriebswelle (3) liegt.

7. Radaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Dämpferbein (4) neben der Antriebswelle (3) nach unten vorbeigeführt ist.