DE102006016763A1

DE102006016763A1 - Verstellbare Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006016763A1
Application number: DE200610016763
Authority: DE
Inventors: Jürgen-Horst PRÄCKEL
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2007-10-11
Also published as: EP2007599A1; WO2007118630A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit einem von wenigstens einem Radführungsglied (2) geführten Radträger (1), wobei das Radführungsglied radseitig an einer radseitigen Anlenkstelle am Radträger angelenkt ist und fahrzeugseitig an einer fahrzeugseitigen Anlenkstelle (7) am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen (5) angelenkt ist, welche sich dadurch auszeichnet, dass die radseitige Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitige Anlenkstelle (7) des Radführungsglieds positionsveränderbar ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik und betrifft eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs.
In herkömmlichen Kraftfahrzeugen dienen Radführungsglieder ("Lenker") zur Führung der Räder an gelenkten und ungelenkten Fahrzeugachsen. Die Radführungsglieder sind hierzu radseitig gewöhnlich an einem Achsschenkel angelenkt, an welchem seinerseits ein Radträger zur Montage des Rads befestigt ist. Fahrzeugseitig sind die Radführungsglieder am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen angelenkt.
Die Lenker können hierbei als in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längslenker und/oder als in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Querlenker, sowie als Lenker in Winkellagen zwischen Extremen vorgesehen sein.
Beispielsweise sind bei einer herkömmlichen Radaufhängung durch am Achsschenkel angelenkte, obere und untere Querlenker Schwenkpunkte für die mit den Lenkern verbundenen Achsschenkel vorgegeben, wobei die Verbindungslinie der beiden Schwenkpunkte die meist schräg im Raum liegende Schwenkachse ("Lenkachse") zum Verschwenken des Achsschenkels bzw. des Radträgers bildet. Um den Achsschenkel zu verschwenken und auf diese Weise einen entsprechenden Lenkeinschlang des am Achsschenkel gelagerten Rads herbeizuführen, kann beispielsweise ein am Achsschenkel angreifender Lenkhebel (Spurhebel) vorgesehen sein, auf welchen die Lenkkräfte beispielsweise über ein Lenktrapez übertragen werden.
Durch den Achsschenkel bzw. die an ihm angreifenden Lenker kann die Laufrichtung des am Achsschenkel montierten Rads vorgegeben werden. So sollte bei einer Geradeausfahrt die Laufrichtung der Räder mehr oder weniger parallel zur Fahrzeuglängsachse sein, was jedoch oftmals in dem erwünschten Maße nicht der Fall ist, da zum Beispiel durch unerwünschte elastische Verformungen in Teilen der Radaufhängung die Vorderräder bei einem Frontantrieb beim Beschleunigen nach innen ("Vorspur") gedrückt werden können.
Bei einer idealen Kurvenfahrt, man spricht auch von neutralem Fahrverhalten, sollen alle Räder gerade so eingeschlagen sein, daß der ideale Spurwinkel eingestellt ist. Bei einem bestimmten Kurvenradius und einer bestimmten Geschwindigkeit sollte diese ideale Radstellung im Reifen das Aufbauen einer Seitenführungskraft ermöglichen, die im richtigen Verhältnis zur jeweiligen Normalkraft des jeweiligen Rads steht. Achsweise betrachtet heißt dies, dass sich die Seitenführungskräfte entsprechend dem Achslastverhältnis aufbauen müssen. Wird hiervon abgewichen, stellt sich ein über- oder untersteuerndes Fahrverhalten ein.
Weiterhin ist speziell von Verbundlenkerhinterachsen, bei denen die Lenker konzeptbedingt und zur Verbesserung des Fahrverhaltens durch einen Querträger verbunden sind, bekannt, dass die Räder bei Kurvenfahrt konstruktionsbedingt zu einer Übersteuerungsbewegung neigen, so dass, abweichend von der idealen Kurvenfahrt, nicht mehr alle Räder des Fahrzeugs optimal für diese Kurvenfahrt stehen. Dies kann in unerwünschter Weise zur Folge haben, dass das Fahrzeugheck bei Kurvenfahrt leichter ausbricht.
Eine besondere Schwierigkeit der Radführung durch Lenker liegt insbesondere darin, dass die Radaufhängung dafür Sorge tragen muss, dass sich die ideale Radstellung für Geradeaus- oder Kurvenfahrt bei einer Ein- und Ausfederungsbewegung des Rads in sehr bestimmten und gezielten Grenzen verändert. Auch in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit sollte sich die Einstellung ändern.
Um einer Über- oder Untersteuerungtendenz von Fahrzeugen entgegen zu wirken, ist es bekannt, Lenker so anzuordnen, dass den Radträgern gezielt Vor- oder Nachspur oder Sturz auferlegt wird. So ist beispielsweise die Verwendung von so genannten Vorspurlenkern bekannt, welche die zugehörigen Radträger in Vorspur zwingen.
Nachteilig bei der herkömmlichen Vorgehensweise ist die Tatsache, dass man durch eine einmal gewählte Anordnung und Auslegung der Lenker einer Radaufhängung auf diese spezielle Konstruktion, Geometrie und Achscharakteristik festgelegt ist. Anders ausgedrückt, es wird im Rahmen der konstruktiven Möglichkeiten, in einem zwar wählbaren, jedoch dann festgelegten Umfang eine Vor- oder Nachspur oder Sturz eingestellt.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Radaufhängung zur Verfügung zu stellen, durch welche dieser Nachteil vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Radaufhängung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Erfindungsgemäß ist eine verstellbare Radaufhängung einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit einem von wenigstens einem Radführungsglied geführten Radträger gezeigt. Das Radführungsglied ist hierbei radseitig am Radträger an einer radseitigen Anlenkstelle angelenkt, während es fahrzeugseitig an einer fahrzeugseitigen Anlenkstelle am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen (Fahrschemel) angelenkt ist. Die erfindungsgemäße Radaufhängung zeichnet sich nun in wesentlicher Weise dadurch aus, dass die fahrzeugseitige und/oder radseitige Anlenkstelle des Radführungsglieds positionsveränderbar (d. h. lagevariabel) ausgebildet ist.
Eine solche Radaufhängung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Verlagerung des fahrzeug- und/oder radseitigen Anlenkpunktes des Lenkers, so dass durch Verlagerung der (des) Anlenkpunkte(s) ein unterschiedliches Fahrverhalten des zugehörigen Rads bzw. der kompletten Fahrzeugachse erreicht werden kann. So kann beispielsweise eine Vorspur am Radträger eingestellt werden, welche in ihrem Umfang variabel ist, wobei insbesondere die Vorspur in eine Nachspur verändert werden kann. Umgekehrt kann eine Nachspur am Radträger eingestellt werden, welche in ihrem Umfang variabel ist, wobei insbesondere die Nachspur in eine Vorspur verändert werden kann. Weiterhin kann, gegebenenfalls zusätzlich zu Vor- oder Nachspur, in gewünschter Weise ein Sturz am Radträger eingestellt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist diese so ausgebildet, dass die fahrzeug- und/oder radseitige Anlenkstelle des Lenkers im Wesentlichen (d. h. überwiegend) quer zu einer Hauptbelastungsrichtung des Lenkers positionsveränderbar ist, um die für eine Verstellung der Anlenkstelle notwendige Kraft möglichst gering zu halten. Insofern ist die fahrzeug- und/oder radseitige Anlenkstelle somit im Wesentlichen senkrecht zur Lenkerlängsachse, d. h. zur Verbindung zwischen der fahrzeugseitigen Anlenkstelle und radseitigen Anlenkstelle im Falle eines zweifach angebundenen Fahrzeugslenkers, verstellbar.
Um eine Verstellung der fahrzeug- und/oder radseitigen Anlenkstelle des Lenkers zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine Positioniereinrichtung (Aktuator) angeordnet ist. Ein solche Positioniereinrichtung kann beispielsweise ein Elektromotor mit einem elektrisch verschiebbaren Betätigungselement oder eine hydraulische/pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit mit einem hydraulisch/pneumatisch verschiebbaren Kolben sein.
Vorteilhaft ist die Radaufhängung Teil einer nichtgelenkten Fahrzeugachse.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Kraftfahrzeug, welches mit wenigstens einer erfindungsgemäßen verstellbaren Radaufhängung ausgerüstet ist.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen wird.
1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben den grundlegenden Aufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung einer nichtgelenkten Fahrzeugachse.
Demnach umfasst eine erfindungsgemäße Radaufhängung einer nichtgelenkten Fahrzeugachse einen Radträger 1 zur Montage eines Fahrzeugsrads, welcher zudem mit einer Bremsscheibe 4 und einem Bremssattel 3 ausgestattet ist. Am Radträger 1 ist ein Dämpfer-Federbein 6 angebracht, welches sich seinerseits am Fahrzeugaufbau abstützt (nicht dargestellt), um Ein- bzw. Ausfederungsbewegungen des Rads zu dämpfen.
Weiterhin ist eine Mehrzahl von Lenkern 2 vorgesehen, die radseitig am Radträger 1 zur Führung des am Radträger zu montierenden Rads angebracht sind. Fahrzeugseitig sind die Lenker 2 an einem schräg in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Hilfsrahmen 5 angelenkt, welcher seinerseits mit dem Fahrzeugaufbau verbindbar ist. Fahrzeugseitig können die Lenker 2 in ihren Anlenkstellen in einer vertikalen Richtung verschwenkt werden, um eine Ein- bzw. Ausfederungsbewegung des am Radträger 1 montierten Fahrzeugrads zu ermöglichen.
Von den in 1 dargestellten drei Lenkern 2 ist die fahrzeugseitige Anlenkstelle 7 des mittleren Lenkers 2 so ausgebildet, dass diese in einer Richtung senkrecht zur Lenkerlängsachse, d. h. senkrecht zur Verbindung zwischen der radseitigen Anlenkstelle und fahrzeugseitigen Anlenkstelle des Lenkers, verschoben werden kann. Dies ist in einer vergrößerten Darstellung in schematischer Weise angedeutet, wobei durch den dargestellten Doppelpfeil die Verschiebungsrichtungen der Anlenkstelle angegeben sind. Auf diese Weise kann in einfacher Weise die Charakteristik bzw. das Fahrverhalten der ungelenkten Fahrzeugachse variiert werden.

1: Radträger
2: Lenker
3: Bremssattel
4: Bremsscheibe
5: Hilfsrahmen
6: Dämpfer-Federbein
7: Anlenkstelle

Claims

Radaufhängung einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit einem von wenigstens einem Radführungsglied (2) geführten Radträger (1), wobei das Radführungsglied radseitig an einer radseitigen Anlenkstelle am Radträger angelenkt ist und fahrzeugseitig an einer fahrzeugseitigen Anlenkstelle (7) am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen (5) angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitige Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitige Anlenkstelle (7) des Radführungsglieds positionsveränderbar ausgebildet ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitige Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitige Anlenkstelle des Radführungsglieds quer zu einer Hauptbelastungsrichtung des Radführungsglieds positionsveränderbar ausgebildet ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine Positioniereinrichtung zur Positionierung der radseitigen Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitigen Anlenkstelle des Radführungsglieds.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsglied ein eine Vorspur einstellendes Radführungsglied ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsglied ein eine Nachspur einstellendes Radführungsglied ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsglied ein einen Sturz einstellendes Radführungsglied ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugachse eine nichtgelenkte Fahrzeugachse ist.