<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für kraftfahrzeuge, im besonderen für Rennfahrzeuge, bei der beim Einfedern der Räder keine Sturzänderung der Räder auftritt, und wo bei Kurvenfahrt die Räder einer Achse keine Sturzänderung erhalten oder das kurvenäussere Rad negativen und das kurveninnere Rad positiven Sturz selbsttätig einnimmt. Zusätzlich ist es möglich durch Verwendung Von aktiven Federele- menten deren Längen gesteuert verstellbar sind und etwas geänderter Geometrie, dass sich der Wagenkasten in die Kurve legt und die Räder einer Achse keine Sturzänderung erfahren oder wenn gewünscht das kurvenäussere Rad negativen und das kurveninnere Rad positiven Sturz erhalten.
Stand der Technik ist, dass bei Fahrzeugen ohne aktive, aber mit bekannten unabhängigen Radaufhängung, die Räder beim Kurvenfahren sich zur Kurvenaussenseite neigen. Stark ausgeprägt ist diese Eigenschaft bei Längslenker Radaufthängungen. Erhalten die Räder beim Einfedern einen Sturz, wie bei Doppelquerienker, McPherson und Schräglenker Radaufhängungen, dann ist diese Neigung der Räder zur Kurvenaussenseite bei Kurvenfahrt etwas verringert aber trotzdem vorhanden, In diesem Falle treten beim eingefederten Rad, zusätzlich zur Sturzänderung, noch Spuränderungen auf. Beide, Sturz- und Spuränderung, führen zu Seitenkräften die das Fahrzeug bei Geradeausfahrt unruhig machen.
Bei Kurvenfahrt führt die Tendenz der Räder sich zur Kurvenaussenseite zu neigen, zur Verringerung der Selterführungskräfte der Räder. Ausnahme ist eine Schwingachsaufhängung, wenn der Schwerpunkt über dem Rolizentrum liegt. Das Rollzentrum liegt hier sehr hoch, so dass Spuränderungen gross und Kippmomente für das Fahrzeug entstehen. Daher wird diese Aufhängung kaum mehr verwendet.
Es gibt Entwicklungen, dass der Wagen kasten bel Kurvenfahrt sich nicht nach aussen neigt, sondern sich In die Kurve legt, wie bei der Entgegenhaltung EP 163 382 A 1, wo auch ein komplexes Gestänge sicherstellen soll, dass auch die Sturzänderung der Räder beeinflusst wird. Eine äusserst komplizierte, aufwerdige Angelegenheit die schwer zu realisieren, da der Schwerpunkt unter dem Drehpunkt um die Radaufhängung liegen muss, was In der Praxis, aufgrund des grossen Raumbedarfes wegen des hochliegenden Schwerpunktes schwierig. Es wird aber nicht berücksichtigt, dass die Seitenkraft in Kurven nicht nur ein Moment bewirkt, das den Wagenkasten In die Kurve legt, sondern auch in dem Drehpunkt angreift und ein weiteres Moment um das Rollzentrum der Radaufhängung bewirkt.
Eine wesentlich anderer Radaufhängungstyp als der Erfindungsgegenstand, der ein Rolizentrum in der Fahrbahn oder in Bodennähe besitzt um den sich Fahrzeug und Radaufhängung bei Kurvenfahrt drehen.
Ein weiteres Patent US 3 181 883 A erwähnt Wagenkästen die sich in die Kurve legen, wobei es auch für Fahrzeuge gilt die In Kurven sich nach aussen neigen. Dieses Patent beschäftigt sich mit elastischen Verbindungsgliedern zwischen Wagenkasten und Radaufhängung, welche die Wagenneigung besser kontrollieren und damit die Radaufhängung in Kurven. Die erwähnten Radaufhängungen sind Stand der Technik. Eine Ähnlichkeit zum Erfindungsgegenstand ist damit nicht gegeben.
Bislang fehlt daher eine Radaufhängung, die die angestrebte Wirkung erreicht.
Die erfindungsgemässe Radaufhängung erzielt dies dadurch, dass ein Radträger längsverschieblich, gefedert und gedämpft in einem Querlenker gelagert ist. An diesem Querlenker sind ein zweiter Querlenker und einer Kurbel angelenkt, die beide am Wagenkörper drehbar befestigt sind. Die rechte und linke Radaufhängung einer Achse werden mit einem starren Verbindungsglied, das vorzugsweise ein Federelement mit Stossdämpfer ist, verbunden. Der Wagenkörper stützt sich mit zwei Feder-Stossdämpfere) ementen gegen das erwähnte Gestänge ab
Wo die Normale auf die Bewegungsrichtung des ersten Querlenkers am inneren Gelenkpunkt sich mit der Achse des zweiten Querlenkers schneidet, befindet sich der Momentanpol des Gestänges das den
Radträger führt. Der Momentanpol befindet sich in der Fahrbahnebene.
Die Bewegungsrichtung des längsverschieblichen Radträgers ist Normal auf die Fahrbahnebene. Verbindet man den Momentanpol mit dem Mittelpunkt der Reifenaufstandsfläche und schneidet diese Gerade mit der Hochachse des Fahrzeuges in der Achsebene, dann erhält man das Rollzentrum um das sich der Wagenkasten an der Achse bei
Kurvenfahrt dreht.
Wenn man den Punkt, der sich ergibt, wenn man die Achse des ersten Querlenkers mit der Hochachse des Rades schneidet, mit dem Rolizentrum verbindet, und über diese Strecke einen Halbkreis errichtet, gilt folgendes :
1) Liegt der innere Anlenkpunkt des ersten Querlenkers auf dem Halbkreis, dann tritt während Kurven- fahrt keine Sturzänderung der Räder dieser Achse auf.
2) Liegt der Anlenkpunkt des ersten Querlenkers am Wagenkörper innerhalb des Halbkreises, dann wird bei Kurvenfahrt das kurvenäussere Rad negativen und das kurveninnere Rad einer Achse positiven Sturz einnehmen.
3) Liegt der Anlenkpunkt des ersten Querlenkers ausserhalb des Halbkreises, dann wird, wenn die
Abstützungselemente des Wagenkastens gegen das Aufhängungsgestänge so steuerbar sind, dass das kurvenäussere Element während der Kurvenfahrt sich verlängert und das kurveninnere Element sich
<Desc/Clms Page number 2>
verkürzt, der Wagenkörper sich in die Kurve legen. Die Räder dieser Achse werden einen Sturz in
Abhängigkeit von der Grösse der Längsverschiebung der Abstützelemente erhalten, der am kurvenäusse- ren Rad negativ und am kurveninneren Rad positiv ist.
Bei den folgenden Figuren stehen die Indizes L und R für die rechte und linke Seite.
Fig. 1 zeigt die Radaufhängung, wenn keine Querkraft im Schwerpunkt S wirkt und der innere Gelenkpunkt B des ersten Querlenkers b innerhalb des Halbkreises H liegt, der sich ergibt, wenn man das Rollzentrum RC mit dem Schnittpunkt C, der Bewegungsrichtung von b durch B mit der Hochachse des Rades, verbindet. Der Querlenker b in dem der Radträger N linear geführt wird, ist mit dem Querlenker a und der Kurbel K mit dem Wagenkörper W verbunden. Mit dem starren Verbindungsglied V, das auch ein Federelement mit Stossdämpfer sein kann, ist die rechte mit der linken Radaufhängung verbunden. Der Wagenkörper stützt sich mit den Stossdämpfer-Federelementen S, hier können auch andere Abstützmassnahmen vorhanden sein, gegen die Radaufhängung am Querlenker a ab.
In Fig. 2 wird dargestellt wie beim einwirken von Fliehkräften F auf den Schwerpunkt, also bei Kurvenfahrt, sich die Radaufhängung verhält. Der Wagenkörper W neigt sich zur Kurvenaussenseite um das Rolizentrum RC. Das Aufhängungsgestänge, bestehend aus b, a, K und V verleiht dem Radträger N und damit den Rädern auf der Kurvenaussenseite negativen und auf der Kurveninnenseite positiven Sturz.
Befindet der innere Gelenkpunkt B des Querlenkers a sich auf dem Halbkreis H, dann ist die Sturzänderung der Reifen Null.
Fig. 3 zeigt die Radaufhängung des Erfindungsgegenstandes, wenn der innere Gelenkpunkt B des Querlenkers a sich ausserhalb des Halbkreises H befindet und die Abstützungselemente S aktive Feder- Stossdämpferelemente sind deren Längenänderungen gesteuert werden. Die Längenänderung erfolgt so, dass das kurvenäussere Element S verlängert und das kurveninnere verkürzt wird. Abhängig von der Grösse der Längenänderung bleibt der Wagenkasten waagrecht und die Räder erfahren keine Sturzänderung oder aber wie in Fig. 3 dargestellt ist die Längenänderung der Abstützungselemente grösser und der Wagenkörper W neigt sich in die Kurve und die Räder erhalten einen Sturz. Am kurvenäusseren Rad negativen und am kurveninneren Rad positiven Sturz.