DE102007063544A1 - Radaufhängung für eine Vorderachse eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Durch die Anordnung und Lage eines oberen Querlenkers und eines unteren Querlenkers wird eine Radschwenkachse geschaffen, die einen Durchstoßpunkt in einem Flächenbereich einer senkrechten Radmittenquerebene und Radmittenlängsebene aufweist und es wird unter Einfluss von Bremskräften eine Verstellung des Rades in Nachspur und eine Verstellung des Rades unter dem Einfluss von Antriebskräften das Rad in Vorspur verstellt. Des Weiteren ist durch unterschiedliche Lagerkennungen am unteren Querlenker und an der Spurstange eine Verstellung des kurvenäußeren Rades bei Seitenkräften in Nachspur gewährleistet.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für eine Vorderachse eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der
DE 90 07 780 U1 ist eine Doppelquerlenkerachse mit einem Feder/Dämpferbein bekannt, die am oberen freien Ende eines Radträgers in einem Lager einen Querlenker mit zwei quer wegragenden Armen lagernd aufnimmt, welche aufbauseitig angelenkt sind. Ein unterer Querlenker ist in einem Lager am Radträger gehalten und in zwei Lagern aufbauseitig angelenkt. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radaufhängung für die Vorderräder eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, durch welche eine abgestimmte Lenkgeometrie- und Anordnung der Vorderradaufhängung und hieraus resultierenden Drehachsen, Schwenkachsen und Drehpole gebildet werden, um bei auf das Rad einwirkenden Kräften, ein optimales Fahrverhalten in allen möglichen Fahrzuständen zu erzielen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
- Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass durch die Anordnung der beiden Querlenker zueinander sowie über die Spurstange und über das Dämpferbein und den entsprechenden Lagerkennungen eine perfektionierte Radaufhängung zur Verbesserung von Verhalten und Komfort erzielt wird. Dies wird insbesondere erreicht, indem die beiden Querlenker jeweils eine durch aufbauseitige Lager gebildete zueinander höhenversetzte Drehachse aufweisen, wobei die Drehachse des ersten oberen Querlenkers näher zum Rad hin angeordnet ist, als die Drehachse des zweiten unteren Querlenkers und dass jeweils ein aufbauseitiges Lager des ersten oberen Querlenkers zu jeder Seite einer senkrechten Radmittenquerebene angeordnet ist und dass die beiden aufbauseitigen Lager des zweiten unteren Querlenkers – in Bezug auf die Fahrtrichtung – vor der senkrechten Radmittenquerebene angeordnet sind und dass durch radträgerseitige Lager der Querlenker eine Radschwenkachse gebildet wird. Insbesondere ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Drehachse des ersten oberen Querlenkers parallel zur senkrechten Radmittenlängsebene verläuft und dass die Drehachse des zweiten unteren Querlenkers unter einem spitzen Winkel zur Drehachse des oberen Querlenkers angeordnet ist und wobei das hintere aufbauseitige Lager des unteren Querlenkers vor der senkrechten Radmittenquerebene und näher zu dieser angeordnet ist als das vordere aufbauseitige Lager des oberen Querlenkers.
- Damit eine optimale das Fahrverhalten günstig beeinflussende Radschwenkachse erzielt werden kann, ist unter anderem das radträgerseitige Lager des oberen Querlenkers – in Bezug auf die Fahrtrichtung – hinter der senkrechten Radmittenquerebene angeordnet und wobei das radträgerseitige Lager des unteren Querlenkers – in Bezug auf die Fahrtrichtung – vor der senkrechten Radmittenquerebene liegt. Insbesondere ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das radträgerseitige Lager des unteren Querlenkers auf einer gleichen senkrechten schräg verlaufenden Ebene mit den Lagern des oberen Querlenkers liegt. Durch die Lage bzw. Anordnung der Querlenker zueinander und der Lagerungen aufbau- sowie radträgerseitig wird eine Radschwenkachse für die Vorderräder festgelegt, die durch die radträgerseitigen Lager der beiden Querlenker gebildet wird und durch eine Radachse schräg nach außen zum Rad hin und – in Bezug auf die Fahrtrichtung – nach vorn verläuft und einen Durchstoßpunkt in der Radaufstandsebene in einen Flächenbereich der Radmittenlängsebene und – in Bezug auf die Fahrtrichtung – vor der senkrechten Radmittenquerebene aufweist.
- Damit bei Kurvenfahrt und auftretenden Seitenkräften das äußere Rad unter Einwirkung von Lasten auf das Rad in Richtung Nachspur verstellbar ist, ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das hintere Lager des unteren Querlenkers eine härtere Lagerkennung aufweist als die Lagerung einer Lenkungs-Spurstange der Lenkzylindereinrichtung mit der weicheren Lagerkennung. Die Lenkungs-Spurstange ist – in Bezug auf die Fahrtrichtung – hinter der senkrechten Radmittenquerebene angeordnet und beabstandet hierzu ist ein Stabilisator vorgesehen, der über ein Gehänge am Dämpferbein gelagert ist.
- Die Beeinflussung der Radstellung bei Bremskräften, Seitenkräften und bei Antriebskräften kann durch die Anordnung der Radaufhängung bzw. der Anordnung der Lagerungen gesteuert werden, indem das eine freie Ende der Lenkungs-Spurstange am Radträger in einem Lager gehalten ist und durch dieses Lager und durch die Verbindung mit der Lenkzylindereinheit ein erster gedachter Strahl verläuft, der mit einem zweiten gedachten Strahl durch das radträgerseitige Lager und durch das hintere aufbauseitige Lager des unteren Querlenkers in der Draufsicht einen momentanen Drehpol innerhalb der senkrechten Radmittenlängsebene ergibt und das Rad somit unter Einfluss von Bremskräften in Nachspur und unter Einfluss von Antriebskräften in Richtung Vorspur verstellbar ist.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
- Es zeigen
-
1 eine Draufsicht auf eine Radaufhängung mit zwei übereinander angeordneten Querlenkern, einer Lenkeinrichtung mit Spurstange und einem Dämpferbein. -
1a einen schaubildlich dargestellten unteren Querlenker der Radaufhängung, -
2 eine Seitenansicht der Radaufhängung nach1 , -
3 eine Rückansicht der Radaufhängung nach1 , -
4 die Radaufhängung gemäß1 in schematischer Darstellung, -
5 eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung der Radaufhängung nach1 mit gebildetem Drehpol zwischen Spurstange und unterem Querlenker mit Wirkung auf das Rad bei Bremskräften und Antriebskräften, -
6 eine Draufsicht auf eine schematisierte Darstellung der Radaufhängung nach1 mit gebildetem Drehpol zwischen Spurstange und Querlenker und Darstellung von unterschiedlichen Lagerkennungen und der Wirkung auf das Rad bei Seitenkraft auf ein kurvenäußeres Rad und -
7 eine schaubildliche Darstellung des Radträgers mit oberen und unteren Querlenker sowie angelenkter Spurstange der Lenkeinrichtung und dem abgestützten Dämpferbein. - Die Vorderradaufhängung
1 für ein Kraftfahrzeug umfasst im Wesentlichen einen oberen Querlenker2 , einen unteren Querlenker3 , ein Dämpferbein4 , eine Spurstange5 einer Lenkeinrichtung6 sowie einen Stabilisator7 . Die Querlenker2 und3 sind jeweils über ein Lager8 ,9 an einem Radträger10 und über jeweils zwei Lager11 ,12 und13 ,14 am Fahrzeugaufbau bzw. hilfsweise an einem Hilfsrahmen des Fahrzeugaufbaus angelenkt gehalten. - Der obere Querlenker weist eine Lage oberhalb einer horizontalen Radmittenquerebene y-y auf und bildet mit seinen aufbauseitigen Lagern
11 ,12 an zwei quer wegragenden Lenkerarmen2a und2b eine Drehachse15 , welche parallel liegend zur senkrechten Radmittenlängsebene z-z angeordnet ist. Ein aufbauseitiges Lager11 des oberen Querlenkers2 liegt – in Bezug auf die Fahrtrichtung F – vor der senkrechten Radmittenquerebene x-x und das weitere Lager12 liegt – in Bezug auf die Fahrtrichtung F – hinter der senkrechten Radmittenquerebene x-x. - Der untere Querlenker
3 ist unterhalb einer horizontalen Radmittenquerebene y-y angeordnet und weist eine durch die aufbauseitigen Lager13 ,14 verlaufende Drehachse16 auf. Die beiden Lager13 ,14 sind – in Bezug auf die Fahrtrichtung F – vor der senkrechten Radmittenquerebene x-x angeordnet. Die Drehachse16 ist unter einem spitzen Winkel α zur Drehachse15 des oberen Querlenkers2 angeordnet. - Der untere Querlenker
3 umfasst einen Querlenkerarm3a an dem sich ein Längslenkerarm3b anschließt, der das vordere aufbauseitige Lager13 aufweist, welches vor der äußeren Radflächenkontur16 (1 ) des Vorderrades17 angeordnet ist. Das hintere Lager14 sowie das radträgerseitige Lager9 sind – in Bezug auf die Fahrtrichtung F – vor der senkrechten Radmittenquerebene x-x angeordnet, wobei die Lager14 und9 einen gleichen seitlichen Abstand zur senkrechten Radmittenquerebene x-x aufweisen. Dieser Abstand der Lager14 und9 ist kleiner als der seitliche Abstand des aufbauseitigen Lagers11 des oberen Querlenkers zur senkrechten Radmittenquerebene x-x. - Das radträgerseitige Lager
8 des oberen Querlenkers2 ist zu dem radträgerseitigen Lager9 des unteren Querlenkers derart ausgerichtet, dass sich eine vorbestimmte Lage einer Radschwenkachse19 ergibt, die durch die Radachse20 verläuft und einen Durchstoßpunkt Pd in der Radaufstandsebene21 in einem Flächenbereich32 – in Seitenansicht gesehen – vor der senkrechten Radmittenquerebene x-x und – in Rückansicht gesehen – in einem Flächenbereich zu beiden Seiten der senkrechten Radmittenlängsebene z-z aufweisen kann. - Wie in
5 näher dargestellt, bildet sich innerhalb der senkrechten Radmittenlängsebene z-z der Räder ein Drehpol P um den sich das Rad17 unter Einfluss von Bremskräften B in Richtung Nachspur und unter Einfluss von Antriebskräften A in Richtung Vorspur verstellbar ist. Der Drehpol P wird durch einen ersten durch die Lager9 und14 des unteren Querlenkers3 verlaufenden Strahl S gebildet, der sich mit einem zweiten Strahl S1 kreuzt, welcher durch das radträgerseitige Lager25 der Spurstange22 und durch den Lagerpunkt26 an der Lenkeinrichtung6 verläuft. Im Kreuzungspunkt der beiden Strahlen S und S1 bildet sich der Drehpol P für das Rad. In5 ist der Ausgangszustand des Rades mit Z gekennzeichnet und mit der Linie BN die Nachspurverstellung des Rades bei Bremskräften B und mit der Linie AV ist die Vorspurverstellung bei Antriebskräften A dargestellt. - Wie in
6 näher gezeigt, weist das hintere Lager14 des unteren Querlenkers3 eine härtere Lagerkennung L1 auf als die Lagerkennung der Lagerung der Lenkungsspurstange22 bzw. der Lenkeinrichtung6 mit der Lagerkennung L2. Hierdurch ist eine Verstellung des kurvenäußeren Rades bei Seitenkräften S in Richtung Nachspur möglich. In6 ist der Ausgangszustand des Rades mit Z gekennzeichnet. Die Verstellung des Rades ist mit Vs gekennzeichnet. - Am unteren Querlenker
3 ist im Querlenkerarm3a das Dämpferbein4 über eine Gabel27 abgestützt. An der Gabel27 ist ein Gehänge28 gelagert, welches den Stabilisator7 aufnimmt. Das freie Ende29 der Spurstange22 ist an einem Armteil29 des Radträgers10 gehalten. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 9007780 U1 [0002]
Claims (11)
- Radaufhängung für eine Vorderachse eines Kraftfahrzeugs mit einem Radträger an dem am oberen freien Ende ein erster oberer Querlenker gelagert und der mit seinen beiden quer wegragenden Armen aufbauseitig in Lagern angelenkt ist und ein zweiter unterer Querlenker unterhalb einer horizontalen Radmittenebene angeordnet ist, der einerseits mit dem Radträger in einem Lager und andererseits aufbauseitig in zwei Lagern angelenkt ist und ein unteres Ende eines Dämpferbeines abstützend aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Querlenker (
2 ,3 ) jeweils eine durch aufbauseitige Lager (11 ,12 und13 ,14 ) gebildete zueinander höhenversetzte Drehachse (15 ,16 ) aufweisen, wobei die Drehachse (15 ) des ersten oberen Querlenkers (2 ) näher zum Rad (17 ) hin angeordnet ist, als die Drehachse (16 ) des zweiten unteren Querlenkers (3 ) und dass jeweils ein aufbauseitiges Lager (11 und12 ) des ersten oberen Querlenkers (2 ) zu jeder Seite einer senkrechten Radmittenquerebene (x-x) angeordnet ist und dass die beiden aufbauseitigen Lager (13 ,14 ) des zweiten unteren Querlenkers (3 ) – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – vor der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) angeordnet sind und dass durch radträgerseitige Lager (8 ,9 ) der Querlenker (2 ,3 ) eine Radschwenkachse (19 ) gebildet wird. - Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (
15 ) des ersten oberen Querlenkers (2 ) parallel zur senkrechten Radmittenlängsebene (z-z) verläuft und dass die Drehachse (16 ) des zweiten unteren Querlenkers (3 ) unter einem spitzen Winkel (α) zur Drehachse (15 ) des oberen Querlenkers (2 ) angeordnet ist. - Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere aufbauseitige Lager (
14 ) des unteren Querlenkers (3 ) – in Bezug auf die Fahrtrichtung – vor der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) und näher zu dieser angeordnet ist, als das vordere aufbauseitige Lager (11 ) des oberen Querlenkers (2 ). - Radaufhängung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das radträgerseitige Lager (
8 ) des oberen Querlenkers (2 ) – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – hinter der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) und dass das radträgerseitige Lager (9 ) des unteren Querlenkers (3 ) – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – vor der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) angeordnet ist. - Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das radträgerseitige Lager (
9 ) des unteren Querlenkers (3 ) auf einer gleichen senkrechten schräg verlaufenden Ebene (E) mit den Lagern (8 und12 ) des oberen Querlenkers (2 ) liegt. - Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das radträgerseitige Lager (
8 ) des oberen Querlenkers (2 ) – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – hinter der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) einen größeren Abstand zu dieser Ebene (x-x) aufweist als das – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – vor der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) angeordnete radträgerseitige Lager (9 ) des unteren Querlenkers (3 ). - Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radschwenkachse (
19 ) des Vorderrades (17 ) durch die radträgerseitigen Lager (8 ,9 ) der beiden Querlenker (2 ,3 ) gebildet wird und durch eine Radachse (20 ) schräg nach außen zum Rad (17 ) hin und – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – nach vorn verläuft und einen Durchstoßpunkt (Pd) in der Radaufstandsebene (21 ) in einem Flächenbereich (32 ) der Radmittenlängsebene (z-z) und – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – vor der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) aufweist. - Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Lager (
14 ) des unteren Querlenkers (3 ) eine härtere Lagerkennung (L1) aufweist als die weichere Lagerung einer Lenkungs-Spurstange (22 ) der Lenkzylindereinheit (6 ) mit der Lagerkennung (L2). - Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Kurvenfahrt unter Einwirkung von Seitenkräften (S) bzw. Lasten auf das kurvenäußere Rad (
17 ) die Lagerungen mit den unterschiedlichen Kennungen (L und L1) derart elastokinematisch steuerbar sind, dass das Rad (17 ) in Richtung Nachspur verstellbar ist. - Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkungs-Spurstange (
22 ) – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) – hinter der senkrechten Radmittenquerebene (x-x) angeordnet ist und beabstandet hierzu ein Stabilisator (7 ) liegt, der über ein Gehänge (28 ) am Dämpferbein (4 ) gelagert ist. - Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (
29 ) der Lenkungs-Spurstange (22 ) am Radträger (10 ) in einem Lager (25 ) gehalten ist und durch dieses Lager und durch die Verbindung mit der Lenkzylindereinheit (6 ) ein Strahl (S1) verläuft, der mit einem Strahl (S) durch das radträgerseitige Lager (9 ) und durch das hintere aufbauseitige Lager (14 ) des unteren Querlenkers (3 ) in der Draufsicht einen momentanen Drehpol (P) innerhalb der senkrechten Radmittenlängsebene (z-z) ergibt und das Rad (17 ) unter Einfluss von Bremskräften (B) elastokinematisch in Nachspur und unter Einfluss von Antriebskräften (A) elastokinematisch in Richtung Vorspur verstellbar ist.
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