AT501625B1 - Doppelhebel-längslenkerachse - Google Patents

Description

2 AT 501 625 B1

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung eines Fahrzeuges, wobei das jeweilige Rad über einen Doppelhebellängslenker am Fahrzeug befestigt ist.

Diese Vorrichtung dient nicht nur zur Veränderung des Schwerpunktes eines Fahrzeuges, 5 sondern ermöglicht auch ein Schrägstellen der Räder, ein Absenken der Kurveninnenseite und ein Anheben der Kurvenaußenseite des Fahrzeugaufbaus sowie eine permanente Niveauregulierung bei zweispurigen Fahrzeugen wie PKW, Bus, LKW, usw.

Jede Achskonstruktion hat ihre Vor- und Nachteile. Die Kinematik der Vorder- und Hinterachsen io entscheiden über den Charakter eines Fahrzeuges.

Sie beeinflusst die Straßenlage, das Verhalten bei Geradeaus- und Kurvenfahrt, die Reaktionen beim Bremsen sowie den Reifenverschleiß. Spurweitenänderung, Sturzwinkel- und Lenkerwinkel beeinflussen das Fahrverhalten oft negativ. 15

Bei den heute bekannten Fahrwerken wie Verbund- Einzel- Starr- Schräg- Koppel- Lenker, Längs - Pendel - Mehrlenker und sonstigen Achsen ist die Grenze der Fahrdynamik bald erreicht und das Fahrzeug wird durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrängt. 20 Durch die großen Fliehkräfte, bestimmt durch Geschwindigkeit und Kurvenradius, verändern sich Spurweite, Sturzwinkel und Lenkerwinkel oft in der Art, dass das neutrale Fahrverhalten gestört wird. Als Folge des Auftretens von seitlichen Fliehkräften in Kurven senkt sich die Kurvenaußenseite des Fahrzeuges ab, wobei gleichzeitig die Kurveninnenseite ansteigt, was wiederum zur Folge hat, dass der Schwerpunkt nach außen verschoben wird und auch die Räder 25 in einem nicht optimalen Winkel geführt werden, was wiederum eine schlechte Seitenführung und schnelles Ausbrechen aus der Kurve bewirkt.

Am Ausgang der Kurve wird nach dem Zurückschwenken des Wagenkörpers der Lastwechsel im vollen Umfang spürbar. 30

Nach dem heutigen Stand der Technik werden bei den genannten Achskonstruktionen elektrische oder hydraulische Verstellmechanismen eingesetzt, die durch Verstellen der Federhärte oder Verkürzen der Federwege ein Absenken an der Kurveninnenseite und ein Anheben an der Kurvenaußenseite bewerkstelligen können, wie in den Patentschriften: 35 D1: EP 1 479 542 A2 (NISSAN MOTOR COMPANY) 24. November 2004 (24.11.2004) (Figur 1; Ansprüche 1 und 8) D2: DE 41 10 651 A1 (INGELHEIM, PETER) 8. Oktober 1992 (08.10.1992) (Figuren 1 und 2, Zusammenfassung) 40 D3: US 5 263 695 A (BIANCHI) 23. November 1993 (23.11.1993) (Abstract, Fig. 1 und 2) dargestellt.

Durch das Verändern der Federkraft oder das Verkürzen des Federwegs wird der Federungs-45 komfort stark beeinflusst. Eine Niveauregulierung kann nur auf Kosten des Federungskomforts erfolgen, ein Schrägstellen der Räder ist bei oben beschriebenen Dokumenten nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung so vorzusehen, dass ein in die Kurve Legen des Wagenkörpers, Schrägstellen der Räder und eine Verminderung so des Lastwechsels möglich ist, um eine Niveauregulierung bei unebenen und/oder schrägen Untergründen zu ermöglichen.

Weiters soll durch diese Vorrichtung eine Spurweitenänderung und Sturzwinkelveränderung vermieden und ein kurvenneutrales Fahrverhalten erreicht werden, ohne dadurch den Fede-55 rungskomfort wesentlich zu beeinflussen. 3 AT 501 625 B1

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass für jedes Rad (5) als Radträger ein Längslenker verwendet wird, der anschließend an seine fahrzeugfeste Drehachse (3) einen kurzen Hebelarm (2) aufweist, an dem die Feder und/oder Dämpfereinheit angebracht ist, womit ein Doppelhebellängslenker (4) entsteht. 5

Die Verwendung dieses Doppelhebellängslenkers (4) hat den Vorteil, dass durch die Hebelwirkung des langen Hebelarms (1) über die Drehachse (3) zum kurzen Hebelarm (2), und dadurch, dass am kurzen Hebelarm (2) die Federelemente (10) wirksam sind, zum Einen die Federwege erheblich verkürzt werden und zum Anderen der Federdruck beim Einfedern nach unten gerich-io tet ist, womit die Federstöße nach oben zum Wagenkörper (7) gemindert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Abstand zwischen Rad (5) und Wagenkörper (7) in Abhängigkeit vom Längenverhältnis der beiden Hebelarme (1) und (2) über einen vertikalen Verstellmechanismus (12) des Federelementes eingestellt. 15

Dies kann beispielsweise über einen bereits bekannten elektrischen oder hydraulischen Verstellmechanismus (12) erfolgen.

Durch das Auf- und/oder Abschwenken des Federgehäuses (8) wird der kurze Hebelarm (2) 20 über die Federelemente (10) derart verschoben, dass sich durch die Hebelwirkung auf den langen Hebelarm (1) das Rad (5) um das mehrfache der Bewegung des kleinen Hebelarms (2) auf- und/oder ab bewegen lässt.

Eine besondere Ausgestaltung des Anmeldungsgegenstandes wird dadurch erreicht, dass die 25 Drehachse (3) über ein Achsrohr (11), eine Achsbrücke oder direkt über einen Flansch mit dem Wagenkörper (7) verbunden ist.

Dies bewirkt, da die Räder (5) im rechten Winkel zum Achsrohr (11) angeordnet sind, beim Verschwenken des langen Hebelarms (1), siehe Fig. 6, an der Kurveninnenseite oder beim 30 Verschwenken des langen Hebelarms (1) an der Kurvenaußenseite, siehe Fig. 7, eine automatische Schrägstellung der Räder.

Ein Absenken des Wagenkörpers (7) wird dabei vorzugsweise an der Kurveninnenseite des Fahrzeuges, siehe Fig. 8, vorgenommen. 35

Die Gegenstände der abhängigen Unteransprüche 3 bis 6 betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch darge-40 stellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. FIG. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Doppelhebellängslenkers 4 mit der Drehachse 3, den kurzen Hebelarm 2 und den langen Hebelarm 1 mit dem Rad 5. 45 FIG. 2 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die in ein Federgehäuse 8 eingepassten Federn 10 und Schwingungsdämpfer 15 dargestellt sind. Wobei der elektrische oder hydraulische Verstellmechanismus 12 der ein auf- oder/und ab bewegen des Federgehäuses 8 über eine Führungsnut 14 ermöglicht, wobei die Antriebsvorrichtung 12 so mit der Karosse 7 fest verbunden ist. FIG. 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel, wobei der kurze Hebelarm 2 gabelförmig ausgebildet ist, und von der Längsachse des langen Hebelarm 1 seitlich versetzt angebracht ist. Somit ist das Federgehäuse 8 mit den Federn 10 und dem Schwingungsdämpfer 15 in der Linie 55 des Rades 5 positioniert.

Claims (7)

1. 4 AT 501 625 B1 FIG. 4 zeigt die schematische Darstellung eines Doppelhebellängslenkers 4 für eine Vorderachsenkonstruktion. FIG. 5 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Stillstand oder Geradeausfahrt 5 des Fahrzeuges. Das Federgehäuse 8 ist von dem hydraulischen oder elektrischen Verstellmechanismus 12 Mittig gehalten, der Abstand des Wagenkörpers 7 zum Untergrund in normaler Stellung. Bei starker Beladung kann über eine bereits bekannte elektronische Steuerung der hydrauli-io sehe - oder elektrische Verstellmechanismus 12 derart verstellt werden, so dass die Bodenfreiheit wieder angepasst werden kann und somit eine Niveauregulierung erfolgt. FIG. 6 zeigt die Radaufhängung mit abgesenktem Federgehäuse 8. Wobei durch den hydraulischen oder elektrischen Verstellmechanismus 12 das abgesenkte Federgehäuse 8, das Rad 5 15 praktisch angezogen wird und der Wagenkörper 7 in dieser Stellung an der Kurveninnenseite abgesenkt wird, wobei der Federungskomfort nicht beeinträchtigt wird. Dadurch, dass der Federtellerring 18 beweglich im gabelförmigen Teil des kurzen Hebelarm 2 mittels Bolzen oder Schrauben 13 befestigt ist, ist eine Verwindung der Federelemente 10 nur geringfügig möglich. 20 FIG. 7 zeigt die Radaufhängung mit angehobenem Federgehäuse 8 wobei das Rad 5 vom Wagenkörper 7 weggedrückt wird, und die Kurvenaußenseite angehoben wird. FIG. 8 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung von hinten in einer Linkskurve (A), in Geradeausfahrt (B), und in einer Rechtskurve (C). 25 FIG. 9 zeigt schematisch die Vorrichtung an einem kurvenäußeren Rad bei hoher Belastung und zusammengepressten Federn 10, wobei der Abstand des Wagenkörpers 7 durch die Einstellung Fig. 7 weitaus größer ist als in Stellung Normal Fig. 5 ebenso wird der Wagenkörper 7 an der Kurveninnenseite mit der Stellung Fig. 6 trotz belasteter oberer Feder einen kleineren 30 Abstand als Fig. 5 zum Untergrund aufweisen. FIG. 10 zeigt schematisch ein Fahrzeug beim Bremsen wobei die Vorrichtung an beiden Vorrädern die in Fig. 7 beschriebene und an den hinteren Achsen die in Fig. 6 beschriebene Arbeitsweise verrichtet. Derselbe Effekt tritt beim Anfahren bei umgekehrter Einstellung vorne Fig. 6, 35 hinten Fig. 7 auf. FIG. 11 zeigt ein Fahrzeug mit erfindungsgemäßer Radaufhängung auf schrägem Untergrund, wobei der Wagenkörper 7 durch das verschwenken der Räder 5 in der Waagerechten gehalten wird. Patentansprüche: 1. Einzelradaufhängung eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Rad (5) 45 als Radträger ein Längslenker verwendet wird, der anschließend an seiner fahrzeugfesten Drehachse (3) einen kurzen Hebelarm (2) aufweist, an dem die Feder und/oder Dämpfereinheit angebracht ist, womit ein Doppelhebellängslenker (4) entsteht.
2. 2. Einzelradaufhängung eines Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass so in Abhängigkeit vom Längenverhältnis der beiden Hebelarme (1) und (2) über einen verti kalen Verstellmechanismus (12) des Federelementes der Abstand zwischen Rad (5) und Wagenkörper (7) eingestellt wird.
3. 3. Einzelradaufhängung eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch 55 gekennzeichnet, dass die Drehachse (3) über ein Achsrohr (11), eine Achsbrücke oder di- 5 AT 501 625 B1 rekt mit einem Flansch mit dem Wagenkörper (7) verbunden ist.
4. 4. Einzelradaufhängung eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kurze Hebelarm (2) gabelförmig ausgebildet ist und einen in 5 einer horizontalen Drehachse gelagerten Tellerring (18) aufweist, der mittels Bolzen und/oder Schrauben (13) mit dem gabelförmigen kurzen Hebelarm (2) verbunden ist, und der Tellerring (18) zur Aufnahme des Federelementes (10) und des Schwingungsdämpfers (15) dient, wobei der kurze Hebelarm (2) von der Längsachse (6) des Doppelhebellängslenkers (4) aus gesehen quer zur Fahrtrichtung versetzt angebracht ist. 10
5. 5. Einzelradaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) und der zugehörige Schwingungsdämpfer (15) gemeinsam im Federgehäuse (8) eingepasst sind, wobei als Federelemente (10) unterschiedliche Materialien eingesetzt werden und die Federelemente (10) beidseitig oder einseitig am Federtellerring (18) ange- 15 bracht sind.
6. 6. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines an sich bekannten hydraulischen oder elektrischen Verstellmechanismus (12) das Federgehäuse (8) nach oben oder unten verschoben werden kann und somit jedes 20 einzelne Rad (5) über die Hebelwirkung um die fahrzeugfeste Drehachse (3) in jede belie bige Position innerhalb eines bestimmten Einstellbereichs in vertikaler Richtung gebracht werden kann, wobei der an sich bekannte hydraulische oder elektrische Verstellmechanismus (12) mit dem Wagenkörper (7) fest verbunden ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppel hebellängslenker (4) als Niveauregulierung oder zum Einstellen der Kurvenneigung bei gleichzeitigem Schräg-Steilen der Räder eingesetzt wird und die Verstellung des an sich bekannten hydraulischen oder elektrischen Verstellmechanismus (12) auf Grund des Lenkeinschlags und/oder durch die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder anderer Steuer- 30 großen so geschieht, dass bei Kurvenfahrten die kurveninnere Seite des Fahrzeuges ab gesenkt und die kurvenäußere Seite des Fahrzeuges angehoben wird und auch beim Bremsen die Fahrzeugfront gehoben und die hintere Seite des Fahrzeuges abgesenkt werden kann. 35 Hiezu 11 Blatt Zeichnungen 40 45 50 55