DE10007047A1

DE10007047A1 - Radaufhängung für eine Fahrzeugachse

Info

Publication number: DE10007047A1
Application number: DE2000107047
Authority: DE
Inventors: Ernst Bufler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-23

Abstract

Eine Radaufhängung für eine Fahrzeugachse umfaßt je Radseite einen radführenden Dreickslenker (1) in Längs- oder Schräglenkeranordnung und zwei radialelastische Lenkerlager (2, 3) zur jeweils schwenkbaren Abstützung des Dreieckslenkers (1) gegenüber einem Fahrzeugaufbau. An jedem Dreieckslenker (1) ist ein Schwenkarm (6) vorgesehen. Die Dreieckslenker (1) sind über die Schwenkarme (6) miteinander gekoppelt. Zur Kopplung der Dreieckslenker (1) ist eine freie bewegbare Querstange (9) vorgesehen, welche die Schwenkarme (6) miteinander verbindet. Hierdurch wird eine Radaufhängung für eine Fahrzeugachse geschaffen, die bei einem konstruktiv einfachen Aufbau und hohem Fahrkomfort beim Durchfahren einer Kurve eine hohe Fahrsicherheit aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Radaufhängungen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Radaufhängung für eine Fahrzeugachse, umfassend je Radseite einen radführenden Dreieckslenker in Längs- oder Schräglenkeranordnung und zwei radialelastische Lenkerlager zur jeweils schwenkbaren Abstützung des Dreieckslenkers gegenüber einem Fahrzeugaufbau, wobei an jedem Dreieckslenker ein Schwenkarm vorgesehen ist und die Dreieckslenker über die Schwenkarme miteinander gekoppelt sind.

Derartige Radaufhängungen werden unter anderem an ungelenkten Hinterachsen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Aus Gründen des Fahrkomforts sind die Lager der radführenden Lenker elastisch ausgebildet, um die Übertragung von Schwingungen eines geführten Fahrzeugrades an den Fahrzeugaufbau gering zu halten. Die Elastizität der Lenkerlager bedingt jedoch ein von der Fahrsituation abhängiges, bisweilen unerwünschtes Eigenlenkverhalten. So werden beim Durchfahren einer Kurve die Lenkerlager verspannt, wobei sich die Anlenkpunkte des Dreieckslenkers an dem Fahrzeugaufbau oder auch an einem Fahrschemel infolge der Elastizität der Lager geringfügig verschieben und damit an den Fahrzeugrädern eine Lenkbewegung hervorrufen. Bei Längslenkerachsen und Schräglenkerachsen ergibt sich unter dem Einfluß der Seitenkraft am kurvenaußenseitigen Rad eine Lenkbewegung in Richtung Nachspur. Am kurveninnenseitigen Rad stellt eine Lenkbewegung in Richtung Vorspur ein. Hieraus resultiert beim Kurvenfahren eine Neigung zu einem übersteuernden Verhalten. Im allgemeinen wird jedoch angestrebt ein Übersteuern in der Kurve zu vermeiden.

Eine Möglichkeit, die Übersteuerungstendenz zu vermeiden, liegt in der Verwendung verhältnismäßig steifer Lenkerlager. Der durch die Elastizitäten der Lenkerlager verursachte Eigenlenkeffekt wird dann geringer. Die Verwendung steiferer Lenkerlager ist jedoch im Hinblick auf den Fahrkomfort wenig wünschenswert.

Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens besteht in der Verwendung einer Mehrlenker-Radaufhängung, die jedoch konstruktiv sehr aufwendig ist.

In der DE 195 17 074 werden zur Kompensation der Nachspur die Dreieckslenker über ein gelenkiges Gestänge mit einem Wankstabilisator gekoppelt. Der Wankstabilisator ist als Drehstab ausgebildet, der an seinen Enden jeweils zu einem Hebel umgebogen ist. Weiterhin ist der Wankstabilisator über eigene Lager gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt, so daß der Wankstabilisator nur um seine Längsachse drehen kann, in den weiteren Freiheitsgraden hingegen gefesselt ist. Zur gelenkigen Ankopplung ist im Bereich eines innenliegenden, elastischen Lenkerlagers des Dreieckslenkers ein Momentenhebel starr befestigt. Das freie Ende des Momentenhebels ist mit einem Ende einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stange gelenkig verbunden. Das weitere Ende dieser Verbindungsstange ist wiederum gelenkig an ein Ende des Wankstabilisators angekoppelt.

Beim Durchfahren einer Kurve erzeugt die Seitenkraft an einem kurvenäußeren Rad an dem innenliegenden, radialelastischen Lenkerlager des Dreieckslenkers eine im wesentlichen in Fahrtrichtung gerichtete Kraft. Würde allein diese Kraft auf das innenliegende Lenkerlager wirken, so würde sich an dem kurvenaußenseitigen Rad ein Nachspureffekt einstellen. Mit dem Durchfahren der Kurve erfolgt jedoch auch ein Einfedern an dem kurvenaußenseitigen Rad. Die damit verbundene Schwenkbewegung des Dreieckslenkers erfährt den Widerstand des Wankstabilisators, so daß in dem innenliegenden Lenkerlager eine im wesentlichen gegen die Fahrtrichtung wirkende Kraft erzeugt wird. Diese gleicht die in Fahrtrichtung wirkende Kraft aus, so daß der Nachspureffekt aufgehoben wird.

Durch eine geeignete Dimensionierung kann auch eine Überkompensation bewirkt werden. Während des Durchfahrens einer Kurve stellt sich dann an dem kurvenaußenseitigen Rad ein Vorspurwinkel ein. Bei einem gleichseitigen Einfedern, das beispielsweise beim Überfahren einer Bodenwelle auftritt, wird hingegen eine Spurkorrektur vermieden, da dann der Wankstabilisator durch die beiden Dreieckslenker der Fahrzeugachse an beiden Enden um den gleichen Winkel gedreht wird. Eine auf das jeweilige, innenliegende Lenkerlager einwirkende Korrekturkraft bleibt dann aus.

Die aus der DE 195 17 074 bekannte Radaufhängung ist jedoch technisch aufwendig, da ein an dem Fahrzeugaufbau zu lagernder Stabilisator mit mindestens zwei Lagerstellen benötigt wird. Überdies wird zwischen dem Dreieckslenker und dem Stabilisator eine komplizierte Gelenksanordnung notwendig, welche einen erheblichen Herstellungs- und Montageaufwand erfordert.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für eine Fahrzeugachse zu schaffen, die bei einem konstruktiv einfachen Aufbau und hohem Fahrkomfort eine hohe Fahrsicherheit beim Durchfahren einer Kurve aufweist.

Die Erfindung wird durch eine Radaufhängung der eingangs genannten Art gelöst, bei der zur Kopplung der Dreieckslenker eine frei bewegbare Querstange vorgesehen ist, welche die Schwenkarme miteinander verbindet.

Hiermit ergibt sich bei einer Radaufhängung mit einem Dreieckslenker in Längslenker- oder Schräglenkerausführung eine außerordentliche wirksame Unterdrückung des Nachspureffekts in der Kurve durch eine Korrektur in Richtung Vorspur. Durch ein gegenseitiges Einfedern der Räder der Fahrzeugachse werden die Anlenkpunkte der Querstange gegeneinander verschwenkt, wobei die Querstange gegenüber der Fahrzeugquerrichtung geneigt wird. Damit verringert sich der Abstand zwischen den Anlenkpunkten, da die Projektionslänge der schräggestellten Querstange auf die Querrichtung kürzer ist, als die Projektionslänge der Querstange in der Ausgangsstellung, d. h. bei nicht ein- bzw. ausgefederten Rädern.

Die Abstandverminderung bewirkt eine Annäherung der Anlenkpunkte aneinander, wodurch die Dreieckslenker jeweils in Richtung Vorspur nach außen geschwenkt werden. Bei einem gleichseitigen Einfedern wird hingegen eine Spurkorrektur vermieden.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus. Im Unterschied zum Stand der Technik wird hier lediglich eine starre Querstange unmittelbar zwischen den Schwenkarmen eingekoppelt, die selbst keinerlei Abstützung an dem Fahrzeugaufbau benötigt. Konstruktive Maßnahmen am Fahrzeugaufbau sind bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht notwendig. Überdies wird eine komplizierte Gelenkverbindung und insbesondere eine zusätzliche Verbindungsstange vermieden. Damit bleibt der Herstellungs- und Montageaufwand gering.

Weiterhin stabilisiert die Querstange die Dreieckslenker bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeuges.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die Dreieckslenker jeweils im wesentlichen in einer Ebene. Die zugehörigen Anlenkpunkte der Querstange an den Schwenkarmen liegen in der Ebene des entsprechenden Dreieckslenkers. Hiermit ergibt sich eine besonders flach bauende Radaufhängung, die für die Gestaltung des Fahrzeugaufbaus einen großen Spielraum ermöglicht. So kann beispielsweise beim Einbau der Radaufhängung als Hinterachse in ein Transportfahrzeug der Laderaum flach gehalten werden. Bei Personenkraftfahrzeugen läßt sich ein Kofferraum mit großem Rauminhalt und ebenen Kofferraumboden realisieren.

Die Anlenkpunkte der Querstange an den Schwenkarmen können zu der Ebene der Dreieckslenker weiterhin einen Höhenversatz aufweisen. Beim gegenseitigen Einfedern bewirkt der Höhenversatz gegenüber der Ebene des Dreieckslenkers einen überlagerten negativen Rollsturz. Dies bedeutet tendenziell eine Aufrichtung der Räder beim Durchfahren einer Kurve, so daß sich eine verbesserte Bodenhaftung und Seitenkraftweiterleitung ergibt. Überdies wird die Beanspruchung der Reifen vermindert und die Fahrsicherheit weiter erhöht.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Schwenkarme federelastisch ausgebildet. Damit wird die Rückstellkraft der Querstange federnd zu den Dreieckslenkern weitergegeben, wodurch eine schlagartige Belastung der Lenkerlager vermieden wird. Dies ist für eine hohe Lebensdauer der Lenkerlager günstig. Überdies wirkt sich die federelastische Ausbildung der Schwenkarme vorteilhaft auf den Fahrkomfort aus. Ein Federeffekt kann auch oder zusätzlich dadurch erzielt werden, daß die Querstange über elastische Lager an den Schwenkarmen angelenkt wird.

Eine besonders kurze Querstange ergibt sich dann, wenn die Schwenkarme jeweils nach vorne und schräg zur Achsmitte verlaufen. Damit lassen sich bei kleinen Vertikalverschiebungen der Anlenkpunkte der Querstange gegenüber der im wesentlichen horizontalen Ausgangsstellung große Querabstandveränderungen zwischen den Anlenkpunkten verwirklichen. Dies erlaubt es wiederum, die Schwenkarme verhältnismäßig kurz auszubilden, oder aber besonders große Korrekturwinkel in Richtung Vorspur zu erzielen.

Bei einem gegenseitigen Einfedern wirken die jeweils innenliegenden Lenkerlager der Dreieckslenker als Drehpunkte für die korrigierende Schwenkbewegung infolge der Neigung der Querstange. Der Abstand zwischen der Querstange und diesen Drehpunkten stellt dabei den Hebelarm für die Spurkorrektur dar. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen den Dreieckslenkern ein Querstab eingekoppelt, der in Fahrtrichtung hinter den in Querrichtung innenliegenden Lenkerlagern liegt. Hierdurch ist der Drehpunkt der Dreieckslenker über die Lenkerlager hinaus weiter nach hinten, d. h. entgegen der Fahrtrichtung verschoben. Dies ist mit einer Zunahme der Länge des wirksamen Hebelarms für die Spurkorrektur verbunden. Auch in diesem Fall können dann die Schwenkarme verkürzt, oder aber besonders große Korrekturwinkel in Richtung Vorspur erzielt werden.

Die Lage der Querstange gibt eine genaue Auskunft über den Zustand der Einfederung der Räder der Fahrzeugachse. Diese Information kann beispielsweise in einer Fahrzeug- Niveauregulierung genutzt werden. Zum Abgreifen der Höhe der zwischen den Schwenkarmen angeordneten Querstange ist dann eine entsprechende Vorrichtung, beispielsweise eine mechanischer Tasteinrichtung vorgesehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegen die Anlenkpunkte der Querstange an den Schwenkarmen in Fahrtrichtung jeweils vor der Schwenkachse des zugehörigen Dreieckslenkers. Dabei verläuft die Schwenkachse durch dessen Lenkerlager. Hierdurch ergibt sich ein zwangfreies Schwenken des Dreieckslenkers beim Ein- uns Ausfedern. Die Belastung der elastischen Elemente der radialelastischen Lenkerlager bleibt damit verhältnismäßig gering, so daß diese eine hohe Lebensdauer aufweisen.

Unter einem Dreieckslenker wird hier jede Anordnung mit starrer Lagezuordnung von drei Lager- bzw. Anlenkpunkten verstanden, wobei zwei Anlenkpunkte der Abstützung gegen den Fahrzeugaufbau über die Lenkerlager dienen, über den dritten Anlenkpunkt hingegen die Ankopplung des Rades über einen Radträger erfolgt. Der Dreieckslenker kann beispielsweise V-förmig ausgebildet sein, wobei sich die Lenkerlager an den freien Enden der V-Form befinden. In vorteilhafter Ausgestaltung ist jedoch zwischen den Lenkerlagern eine Strebe vorgesehen, wodurch sich ein besonders steifer Dreieckslenker ergibt. Eine weitere Versteifung kann dadurch erzielt werden, daß zwischen der Strebe und dem Schwenkarm eines Dreieckslenkers ein Versteifungselement angeordnet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Ansicht von oben auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung einer Hinterradachse für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2a eine Seitenansicht in Richtung des rechten Hinterrads des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2b eine Seitenansicht in Richtung des rechten Hinterrads einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung,

Fig. 4 eine Ansicht von oben auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung,

Fig. 5 eine Ansicht von hinten auf die Radaufhängung nach Fig. 1 bei Geradeausfahrt,

Fig. 6 eine Ansicht von hinten auf die Radaufhängung nach Fig. 1 beim Durchfahren einer Kurve,

Fig. 7 eine Ansicht von oben auf einen Dreieckslenker und eine Querstange des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 bei Geradeausfahrt, und in

Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. 7, jedoch beim Durchfahren einer Kurve zur Veranschaulichung einer Spurkorrektur in Richtung Vorspur.

Das erste Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 und 2 zeigt eine Radaufhängung für die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges. Die Radaufhängung ist in bezug auf die Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges symmetrisch ausgebildet, so daß im folgenden lediglich eine Hälfte näher erläutert wird.

Die Radaufhängung umfaßt je Radseite einen Dreieckslenker 1 in Schräglenkeranordnung, der mit zwei Lenkerlagern 2 und 3 gegenüber einem hier nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau um eine Achse A schwenkbar abgestützt ist. Diese Achse A ist gegenüber der Fahrzeugquerrichtung leicht angewinkelt, wobei das näher zur Fahrzeugmitte liegende, innenliegende Lenkerlager 3 in bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung F weiter hinten liegt, als das außenliegende Lenkerlager 2. Bei einer weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 4 noch näher zu erläuternden, weiteren Ausführungsform mit Dreieckslenkern in Längslenkeranordnung verläuft die sich durch die Lenkerlager 2 und 3 erstreckende Achse A in Fahrzeugquerrichtung.

Die beiden Lenkerlager 2 und 3 liegen an einer Seite eines Dreiecks, an dessen gegenüberliegender "Spitze" ein Fahrzeugrad 4 über einen Radträger 5 angekoppelt ist.

Wie insbesondere Fig. 2a entnommen werden kann, erstreckt sich der Dreieckslenker 1 im wesentlichen in einer Ebene, vorzugsweise in einer horizontalen Ebene. Dies erlaubt eine besonders flach bauende Achsanordnung, die für darüber liegende Abschnitte des Fahrzeugaufbaus einen weiten Gestaltungsfreiraum eröffnet.

Aus Gründen des Fahrkomforts sind die Lenkerlager 2 und 3 als radialelastische Schwenklager ausgebildet, deren Schwenkachse mit der Achse A des Dreieckslenkers 1 zusammenfällt, um ein möglichst zwangfreies Schwenken des Dreieckslenkers 1 beim Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrades 4 zu ermöglichen. Die Elastizität der Lenkerlager 2 und 3 in Radialrichtung wird beispielsweise durch geeignete Elastomerkörper erzielt. In Axialrichtung sind die Lenkerlager 2 und 3 jedoch vorzugsweise steif ausgebildet.

Beim Durchfahren einer Kurve bewirken die auf das Rad 4 einwirkenden Seitenkräfte eine gegengerichtete Verformung der Elastomerkörper in den Lenkerlagern 2 und 3, wodurch die Geometrie der Anlenkpunkte des Dreieckslenkers 1 an den Fahrzeugaufbau verschoben wird. Diese Verschiebung macht sich an dem Rad 4 als eine Eigenlenkbewegung bemerkbar, die unerwünscht ist. So stellt sich bei einem kurvenaußenseitigen Rad in dem innenliegenden Lenkerlager 3 eine im wesentlichen in Vorwärtsfahrtrichtung F gerichtete Kraft ein, wohingegen in dem außenliegenden Lenkerlager 2 eine Kraft in die entgegengesetzte Richtung wirkt. Sofern diese Kräfte nicht kompensiert werden, führt dies an dem Dreieckslenker 1 des kurvenaußenseitigen Rades zu einem Einwärtsschwenken des Rades in Richtung der Fahrzeugmitte. Damit aber verändert sich die Spureinstellung des kurvenaußenseitigen Rades in Richtung Nachspur. Eine solche Eigenlenkbewegung würde sich an dem Fahrzeug beim Durchfahren einer Kurve durch eine Übersteuerungstendenz bemerkbar machen.

Zur Verminderung des Nachspureffektes ist zwischen den Dreieckslenkern 1 einer Radachse eine Kompensationseinrichtung vorgesehen, welche die Dreieckslenker 1 mechanisch miteinander verbindet. Hierzu weist jeder Dreieckslenker 1 einen Schwenkarm 6 auf, der sich im Bereich der innenliegenden Lenkerlager 3 in Vorwärtsfahrtrichtung über das Lenkerlager 3 hinaus nach vorne erstreckt. Der Schwenkarm 6 bildet dabei mit dem Dreieckslenker 1 eine starre Einheit aus. Zur Versteifung des Schwenkarms 6 gegen ein Durchbiegen in der Ebene des Dreieckslenkers 1, d. h. in der Darstellungsebene von Fig. 1, ist ein Versteifungselement 7 zwischen einer Querstrebe 8 des Dreieckslenkers 1 und dem Schwenkarm 6 vorgesehen. Hierzu kann beispielsweise ein Versteifungselement 7 in Form eines Knotenbleches zwischen dem Schwenkarm 6 und der Querstrebe 8 eingeschweißt werden. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, verläuft die Querstrebe 8 zwischen den beiden Lenkerlagern 2 und 3 und versteift somit dem Dreieckslenker 1 in seiner Haupterstreckungsebene.

Die Kompensationseinrichtung umfaßt weiterhin eine Querstange 9, welche unmittelbar zwischen den Schwenkarmen 6 eingegliedert ist. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiel ist die Querstange 9 jeweils mit einem Ende über ein Gelenk 10 an einem Ende eines Schwenkarmes 6 angekoppelt. Das Gelenk 10 erlaubt dabei Schwenkbewegungen um zwei verschiedene Drehachsen. Beispielsweise ist das Gelenk 10 ein Kugelgelenk oder ein Gummilager. Es kann auch als eine kardanische Aufhängung ausgebildet werden. Die Querstange 9 ist bevorzugt als einfacher, gerader Stab ausgebildet. Je nach den räumlichen Erfordernissen kann sie auch gekröpft sein. In jedem Fall ist die Querstange 9 gegenüber dem Fahrzeugaufbau frei bewegbar, d. h. an diesem weder gelagert noch abgestützt.

In Fig. 1 ist die Normalstellung der Querstange 9 mit den wirksamen Anlenkpunkten K₁ und K₂ an den Schwenkarmen 6 dargestellt, in welcher sich die Querstange 9 im wesentlichen horizontal in Fahrzeugquerrichtung erstreckt und die Dreieckslenker 1 ihre Ruhestellung bei stehendem Fahrzeug im unbelasteten Zustand einnehmen. Dieser Zustand ist auch in Fig. 5 zu erkennen, welche die Radaufhängung bei Geradeausfahrt von hinten zeigt. Dabei befinden sich die Anlenkpunkte K₁ und K₂ auf gleicher Höhe über dem Boden unter dem Fahrzeug. Der auf die Fahrzeugquerrichtung projizierte Abstand zwischen den Anlenkpunkten K₁ und K₂ ist in Fig. 1 durch die Länge v veranschaulicht und entspricht hier bei horizontaler Ausrichtung der Länge der Querstange 9.

Beim Durchfahren einer Kurve federt das kurvenaußenseitige Rad ein, das kurveninnenseitige Rad hingegen aus, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Dabei verschwenken die Dreieckslenker 1 gegensinnig um die jeweilige Achse A. Infolge der Verschwenkung der Dreieckslenker 1 verschieben sich die Anlenkpunkte K₁ und K₂ der Querstange 9 an den Schwenkarmen 6 in ihrer Höhe zueinander. In Fig. 1 sind diese verschobenen Anlenkpunkte in einer Zusatzteildarstellung mit den Bezugszeichen K₃ und K₄ gekennzeichnet. Damit wird gleichzeitig die Querstange 9 gegenüber der Horizontalen um einen bestimmten Winkel geneigt. Mit der Neigung der Querstange 9 verändert sich der Querabstand zwischen den Anlenkpunkten der Querstange 9 an den Schwenkarmen 6. Die Projektionslänge v' der geneigten Querstange 9 auf die Fahrzeugquerrichtung ist kürzer als die eigentliche Länge der Querstange 9 bzw. die Projektionslänge v der horizontalen Querstange 9.

Die Verminderung des Querabstandes zwischen den Anlenkpunkten K₃ und K₄ bewirkt ein Verschwenken der Dreieckslenker 1 mit den Schwenkarmen 6 in ihrer Haupterstreckungsebene. Der Drehpunkt liegt in etwa in dem jeweiligen innenliegenden Lager 3. Hierbei bewegen sich die Räder 4 in Richtung der in Fig. 1 dargestellten Pfeile, d. h. von der Fahrzeugmitte weg nach außen. Die bedeutet an beiden Rädern 4 eine Spurkorrektur in Richtung Vorspur, wie dies auch in Fig. 8 schematisch dargestellt ist.

Je nach Abstand a der Querstange 9 von den innenliegenden Lenkerlagern 3 ergibt sich bei einer Neigung der Querstange 9 eine größere oder kleinere Korrektur in Richtung Vorspur. Die Auslegung der Kompensationseinrichtung kann beispielsweise derart erfolgen, daß der beim Durchfahren einer Kurve bewirkte Nachspureffekt vollständig ausgeglichen wird. Es ist jedoch auch möglich, daß die Vorspurkorrektur größer ist, als der Nachspureffekt. In diesem Fall ergibt sich eine noch weitergehende Verbesserung in Richtung Untersteuern.

Beim gleichseitigen Federn an beiden Rädern 4 der Fahrzeugachse werden die Anlenkpunkte K₁ und K₂ der Querstange 9 an den Schwenkarmen 6 um den gleichen Höhenbetrag verschoben. Die Querstange 9 bleibt dann bei veränderter Höhenlage in ihrer horizontalen Stellung. Dadurch wird in einer solchen Fahrsituation eine Spurkorrektur, die beim Überfahren einer Bodenwelle ein unerwünschtes Eigenlenken darstellen würde, vermieden.

Die Querstange 9 trägt aufgrund der Kopplung mit dem Dreieckslenker 1 und eines hieraus resultierenden Nachlaufs schon bei Geradeausfahrt zur Fahrstabilität bei. Diese Tendenz kann durch den zusätzlichen Einbau eines hinteren Querstabes 11 weiter erhöht werden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein starrer Querstab 11 in Vorwärtsfahrtrichtung betrachtet hinter den innenliegenden Lenkerlagern 3 angeordnet. Der Querstab 11 verläuft im wesentlichen parallel zu der Querstange 9. Weiterhin ist der Querstab 11 über jeweils ein Gelenk 12 mit einem Abschnitt 13 der Dreieckslenker 1 gekoppelt. Er wirkt einem Zusammendrücken der Dreieckslenker 1 entgegen. Die Anlenkpunkte S₁ und S₂ des Querstabes 11 bilden dann die Drehpunkte, um welche die Dreieckslenker 1 bei einer Vorspurkorrektur schwenken. Durch den Querstab 11 wird die Axialbelastung der Lenkerlager 2 und 3 vermindert. Überdies verlängert sich der wirksame Hebelarm a.

Um eine Neigung des Querstabes 11 gering zu halten, ist dieser kurz hinter den innenliegenden Lenkerlagern 3 angeordnet. Der Abstand zu den Lenkerlagern 3 ist kleiner als derjenige der Querstange 9 zu den Lenkerlagern 3, vorzugsweise kleiner als die Hälfte desselben.

Bei einer in Fig. 2b erkennbaren Ausführungsvariante sind die Anlenkpunkte K₁' und K₂' an den Schwenkarmen 6' gegenüber der Haupterstreckungsebene des jeweiligen Dreieckslenkers 1 nach oben versetzt. Die Schwenkarme 6' erstrecken sich von der Ebene des Dreieckslenkers 1 schräg nach oben. Im Falle eines Verschwenkens der Dreieckslenker 1 zum Zweck einer Vorspurkorrektur bewirkt die Verschiebung der Anlenkpunkte K₁' und K₂' zusätzlich einen negativen Rollsturz und damit eine Verbesserung der Seitenkraftweiterleitung.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Radaufhängung unterscheidet sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels lediglich durch die elastische Ausbildung der Schwenkarme 6" als Federstrebe. Damit wird die im Falle einer Spurkorrektur durch die Querstange 9 bewirkte Rückstellkraft federnd auf die Dreieckslenker 1 übertragen. Dies trägt zu einer Verbesserung des Fahrkomforts bei.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung, die in ihrem Aufbau im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Allerdings befinden sich hier die Dreieckslenker 1 in Längslenkeranordnung. Folglich verläuft die Schwenkachse A der Dreieckslenker 1 in Fahrzeugquerrichtung.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Schwenkarme 6''' nicht parallel zur Fahrzeuglängsachse angeordnet, sondern erstrecken sich schräg nach vorne zur Fahrzeugmitte hin. Damit verkürzt sich der Abstand v zwischen den Anlenkpunkten K₁" und K₂", so daß eine kürzere Querstange 9''' eingebaut werden kann. Bei gleichbleibendem Abstand der Querstange 9''' zu dem Drehpunkt der Dreieckslenker 1 bedeutet dies bei einem gleichartigen Höhenversatz der Anlenkpunkte K₁ und K₂ bzw. K₁" und K₂" einen größeren Neigungswinkel an der Querstange 9''' des dritten Ausführungsbeispiels, womit gleichzeitig eine stärkere Verminderung des Querabstandes v' der Anlenkpunkte verbunden ist. Hieraus resultiert wiederum ein größerer Spurkorrekturwinkel in Richtung Vorspur. Gegebenenfalls können dann die Schwenkarmen 6''' mit einem kürzeren Überstand über die Dreieckslenker 1 ausgebildet werden. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann auch hier ein zusätzlicher, starrer Querstab 11 hinter den innenliegenden Lenkerlagern 3 angeordnet werden.

In allen Ausführungsbeispielen kann weiterhin die Lage der Querstange 9 bzw. 9''' dazu verwendet werden, um den Zustand der Einfederung an der Fahrzeugachse zu bestimmen. Hierzu greift, wie dies insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist, eine Tasteinrichtung 14 die Lage der Querstange über dem Boden ab. Vorzugsweise ist die Tasteinrichtung 14 in der Mitte der Querstange angeordnet, um die bei einem gegenseitigen Einfedern auftretende Abweichung von der Mittellage auszuschalten. Die Lageinformation wird beispielsweise in einer Niveauregulierungseinrichtung verwendet, mit der unabhängig von der Beladung des Fahrzeuges ein bestimmter Bodenabstand eingestellt werden kann.

Mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen läßt sich der Abrollkomfort eines Kraftfahrzeuges verbessern. Insbesondere können hierzu weichere Lenkerlager eingesetzt werden, da die Querstange unerwünschte Eigenlenkeffekte, die bei weichen Lenkerlagern während des Durchfahrens einer Kurve auftreten, korrigiert. Der herstellungs- und montagetechnische Aufwand hierfür bleibt gering.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Dreieckslenker

2

außenliegendes Lenkerlager

3

innenliegendes Lenkerlager

4

Fahrzeugrad

5

Radträger

6

,

6

',

6

",

6

''' Schwenkarm

7

Strebe

8

Versteifungselement

9

,

9

''' Querstange

10

Gelenk

11

Querstab

12

Gelenk

13

Abschnitt des Dreieckslenkers

14

Tasteinrichtung
A Schwenkachse des Dreieckslenkers
F Vorwärtsfahrtrichtung
K₁

, K₂

Anlenkpunkte der Querstange
K₁

', K₂

' Anlenkpunkte der Querstange
K₃

, K₄

Anlenkpunkte der geneigten Querstange
S₁

, S₂

Anlenkpunkte des Querstabes

Claims

1. Radaufhängung für eine Fahrzeugachse, umfassend je Radseite einen radführenden Dreieckslenker (1) in Längs- oder Schräglenkeranordnung und zwei radialelastische Lenkerlager (2, 3) zur jeweils schwenkbaren Abstützung des Dreieckslenkers (1) gegenüber einem Fahrzeugaufbau, wobei an jedem Dreieckslenker (1) ein Schwenkarm (6; 6; 6"; 6''') vorgesehen ist und die Dreieckslenker (1) über die Schwenkarme (6; 6'; 6"; 6''') miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kopplung der Dreieckslenker (1) eine frei bewegbare Querstange (9; 9''') vorgesehen ist, welche die Schwenkarme (6; 6'; 6"; 6''') miteinander verbindet.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreieckslenker (1) sich jeweils im wesentlichen in einer Ebene erstrecken und die zugehörigen Anlenkpunkte (K₁, K₂; K₁', K₂) der Querstange (9; 9''') an den Schwenkarmen (6; 6'; 6'; 6''') in der Ebene des entsprechenden Dreieckslenkers (1) liegen.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreieckslenker (1) sich jeweils im wesentlichen in einer Ebene erstrecken und die zugehörigen Anlenkpunkte der Querstange (9; 9''') an den Schwenkarmen (6; 6'; 6'; 6''') gegenüber der Ebene einen Höhenversatz aufweisen.

4. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (6; 6; 6"; 6''') federelastisch ausgebildet sind.

5. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstange (9; 9''') über elastische Lager (10) an den Schwenkarmen (6; 6'; 6"; 6''') angelenkt ist.

6. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (6; 6'; 6"; 6''') jeweils nach vorne und schräg nach innen verlaufen.

7. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dreieckslenkern (1) in Fahrtrichtung (F) hinter den in Querrichtung innenliegenden Lenkerlagern (3) ein Querstab (11) eingekoppelt ist.

8. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der zwischen den Schwenkarmen (6; 6; 6"; 6''') angeordneten Querstange (9; 9''') eine Vorrichtung zur Höhenerfassung angreift.

9. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (K₁, K₂; K₁', K₂) der Querstange (9; 9''') an den Schwenkarmen (6; 6'; 6'; 6''') in Fahrtrichtung jeweils vor der Schwenkachse (A) des zugehörigen Dreieckslenkers (1) liegen, wobei die Schwenkachse (A) durch dessen Lenkerlager (2, 3) verläuft.

10. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreieckslenker (1) zwischen den Lenkerlagern (2, 3) eine Strebe (7) aufweist.

11. Radaufhängung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Strebe (7) und dem Schwenkarm (6; 6'; 6'; 6''') eines Dreieckslenkers ein Versteifungselement (8) vorgesehen ist.