DE10207654A1

DE10207654A1 - Unabhängige Radaufhängung

Info

Publication number: DE10207654A1
Application number: DE2002107654
Authority: DE
Inventors: Achim Glas
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2022-02-23
Also published as: DE10207654B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Radaufhängung, insbesondere für hintere und/oder ungelenkte Räder von Kraftfahrzeugen, mit einem Radträger, der über obere und untere Lenker mit dem Aufbau bzw. einem Hilfsrahmen des Kraftfahrzeuges schwenkbar verbunden ist, wobei der Radträger zur Aufnahme von Momenten um die Fahrzeugquerachse über eine im wesentlichen senkrechte und vor der Radmitte angeordnete Koppel an dem unteren Lenker abgestützt ist. Zur Schaffung einer baulich und fertigungstechnisch günstigen und hinsichtlich der kinematischen Auslegung größere Freiheitsgrade ermöglichenden Konstruktion sind die unteren Lenker durch zwei aufgelöste Lenker gebildet, von denen der eine Lenker hinter der Randmitte quer verlaufend und der andere Lenker längs oder schräg längs nach vorne verlaufend angeordnet sind, wobei die Koppel an dem letzteren Lenker zwischen dessen Lagerstellen am Aufbau und am Radträger angelenkt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Radaufhängung, insbesondere für die hinteren und/oder ungelenkten Räder von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige unabhängige Radaufhängung ist in der EP 0 288 654 B1 dargestellt, bei der der untere Querlenker ein verwindungssteifer Dreieckslenker bzw. Trapezlenker ist, der über zwei aufbauseitige Lagerstellen schwenkbar gelagert ist und mit zwei weiteren Lagerstellen mit dem Radträger verbunden ist. Die eine, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vor der Radmitte liegende Lagerstelle ist durch eine etwa vertikal verlaufende Koppel gebildet, die eine gezielte Nachgiebigkeit der Lagerstelle bzw. ein gezieltes Eigenlenkverhalten (Elastokinematik) der Radaufhängung sicherstellt. Ferner sind die oberen Lenker durch zwei aufgelöste Einzellenker dargestellt, deren aufbauseitige Lagerstellen wie die Lagerstellen des unteren verwindungssteifen Querlenkers eine nach vorne außen geneigte Verbindungsgerade bzw. Schwenkachse (Schräglenkeranordnung) bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radaufhängung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die fertigungstechnisch einfacher und hinsichtlich der kinematischen und elastokinematischen Eigenschaften eine noch größere Auslegungsfreiheit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die unteren Lenker durch zwei aufgelöste Lenker gebildet sind, von denen der eine Lenker hinter der Radmitte quer verlaufend und der andere Lenker längs oder schräg längs nach vorne verlaufend angeordnet sind und dass die Koppel an dem letzteren Lenker zwischen dessen Lagerstellen am Aufbau und am Radträger angelenkt ist. Dadurch kann der verwindungssteife Querlenker gemäß vorgenannter Radaufhängung entfallen bzw. durch aufgelöste Lenker ersetzt werden, die hinsichtlich deren räumlicher Anordnung und des erforderlichen Freiganges sowie im Fertigungsaufwand ersichtlich vorteilhafter sind. Dennoch ergibt sich eine robuste, verwindungssteife Radaufhängung, bei der über die Koppel eine gezielte elastokinematische Eigenlenkung herstellbar ist. Der längs nach vorne verlaufende, untere Lenker kann entweder vor der Radmitte am Radträger oder alternativ hinter der Radmitte an dem unteren, quer verlaufenden Lenker angelenkt sein. Dadurch können neben unterschiedlichen Kinematiken der Radaufhängung und der Beeinflussung des Nick- und Tauchverhaltens auch Freigänge von Antriebsteilen (z. B. bei einer angetriebenen Achse) und Radaufhängungselementen (Feder, Stoßdämpfer, Stabilisator, ect.) vorteilhaft berücksichtigt werden.

Bevorzugt sind die beiden oberen Lenker wie an sich bekannt ebenfalls durch aufgelöste Einzellenker dargestellt, wobei die radträgerseitigen Lagerstellen der zwei hinteren, im wesentlichen vertikal übereinander liegenden Lenker und des vorderen, oberen Lenkers ein nach vorne zeigendes Dreieck bilden. Dies ermöglicht eine besonders exakte Geradführung der Radaufhängung mit definiertem Eigenlenkverhalten in Kurven, z. B. zur Erzielung eines neutralen Kurvenlenkverhaltens, oder eines mehr oder minder ausgeprägten Unter- oder Übersteuerns der Radaufhängung. Ferner kann ggf. der besagte Lenker als Spurstange ausgeführt sein, die mit einem hilfskraftbetätigten Lenkungssteller als Teil einer aktiven Fahrwerksregelung oder einer Vierradlenkung des Kraftfahrzeuges zusammenwirkt.

Die Koppel kann bevorzugt gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 6 bis 8 angeordnet sein, obwohl auch eine getrennte Anordnung der radträgerseitigen Lagerstellen ausführbar ist. Die gemeinsame Befestigung bildet jedoch offensichtlich eine beträchtliche bauliche Vereinfachung der Radaufhängung und eine Montagevereinfachung. Zudem ergibt sich eine besonders robuste radträgerseitige Anlenkung des vorderen, oberen Querlenkers bzw. Spurstange und der Koppel.

Schließlich wird entsprechend den Patentansprüchen 9 und 10 vorgeschlagen, die aufbauseitigen Lagerpunkte der beiden hinteren Lenker und des vorderen oberen Lenkers im wesentlichen parallel zur senkrechten Längsmittelebene des Kraftfahrzeuges auszurichten, hingegen deren radträgerseitige Lagerstellen zueinander zu versetzen. Insbesondere soll dazu der vordere obere Lenker kürzer und mit radträgerseitig weiter innen liegender Lagerstelle ausgebildet sein, wodurch neben einem gezielten, günstigen Sturzverhalten des Rades eine im wesentlichen vertikale Ausrichtung der Koppel zwischen dem unteren längs verlaufendem Lenker und dem Radträger bei einem ausreichendem Freigang des ggf. geringfügig gelenkten Rades der Radaufhängung gegeben ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben.
Die anliegende schematische Zeichnung zeigt in
Fig. 1 in raumbildlicher Darstellung eine unabhängige Radaufhängung für die ungelenkten Räder von Kraftfahrzeugen, mit zwei unteren und oberen aufgelösten Lenkern und einer vertikal vor der Radmitte angeordneten Koppel;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Radaufhängung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 die Radaufhängung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht; und
Fig. 4 eine weitere Draufsicht auf eine zur Fig. 1 alternative Radaufhängung mit zwei unteren Lenkern, die im Bereich des Radträgers unmittelbar miteinander verbunden sind.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte, unabhängige Radaufhängung 10 für Kraftfahrzeuge weist zwei untere als Einzellenker ausgebildete Lenker 12, 14 und zwei obere als Einzellenker ausgeführte Lenker 16, 18 auf, die über aufbauseitige Lagerstellen 20, 22, 24, 26, mit dem nicht dargestellten Aufbau oder an einem an diesem Aufbau angeordnetem Hilfsrahmen angelenkt sind. Die Lager können dabei in bekannter Weise Gummi-Metall-Hülsenlager mit definierten Kennungen sein.
Die angeführten Lenker 12, 14, 16, 18 sind ferner über Lagerstellen 32, 34, 36, 38 gelenkig mit einem Radträger 28 verbunden, an dem das im Ausführungsbeispiel linke Hinterrad 30 des Kraftfahrzeuges drehbar gelagert ist. Die besagten Lagerstellen können durch Kugelgelenke oder ebenfalls durch Gummi-Metall-Hülsenlager gebildet sein. Die reguläre Vorwärts- Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ist mit dem Pfeil F angezeigt. Die Radaufhängung 10 - die angetrieben oder nicht angetrieben ausgeführt sein kann - ist nur soweit beschrieben, als dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Tragfeder, Stoßdämpfer, Stabilisator, etc. können bekannter Bauart sein.
Der untere Lenker 12 ist im wesentlichen quer zur Längsachse des Kraftfahrzeuges und hinter der Radmitte angeordnet. Gleiches gilt für den etwa vertikal darüber liegendem Lenker 16.
Der untere Lenker 14 erstreckt sich von der geringfügig vor der Radmitte liegenden Lagerstelle 38, die auch hinter der Radmitte liegen kann, am Radträger 28 nach vorne mit einer leichten Neigung nach innen und oben (vgl. auch Fig. 2 und 3), so dass die Lagerstelle 22 etwas näher zur Fahrzeuglängsmittelachse liegt.
Des weiteren ist der obere vordere Lenker 18 im wesentlichen quer verlaufend angeordnet, mit einer Neigung von ca. 15 Grad nach außen hinten (vgl. Fig. 2) zur Erzielung eines untersteuernden Verhaltens bei Bremskräften.
An den Radträger 28 ist ein nach vorne und innen ragender Ausleger 40 angeformt, an den mittels einer nicht dargestellten Befestigungsschraube die Lagerstelle 36 des Lenkers 18 fixiert und eine etwa vertikal ausgerichtete Koppel 42 angelenkt sind. Die Lagerstelle 44 der Koppel 42 und die Lagerstelle 36 können wie vorstehend ausgeführt bekannte Gummi-Metall- Hülsenlager definierter Kennung sein.
Die somit vor der Radmitte positionierte Koppel 42 ist andererseits über einen angeformten Gabelanschluss 46 gelenkig mittels eines entsprechenden Gummi-Metall-Hülsenlagers und einer durchgehenden Befestigungsschraube mit dem unteren Lenker 14 verbunden. Anstelle des Gummi-Metall- Hülsenlagers kann auch ein Kugelgelenk eingesetzt werden.
Der vordere obere Lenker 18 liegt hier etwa in Höhe der horizontalen Radmitte (vgl. Fig. 3) und könnte auch weiter oben liegen, wobei dessen Lagerstelle 36 mit den Lagerstellen 32, 34 ein nach vorne zeigendes Dreieck 48 bildet.
Die radträgerseitigen Lagerstellen 32, 34, 36 der besagten Lenker 12, 16, 18 sind wie ersichtlich räumlich versetzt zueinander, wobei insbesondere der Lenker 18 kürzer und mit einer weiter innen liegenden Lagerstelle 36 ausgeführt ist.
Alternativ kann gemäß Fig. 4 der untere längs verlaufende Lenker 14' der Radaufhängung 10 anstelle mit dem Radträger 28 mit dem unteren quer verlaufenden Lenker 12 gelenkig verbunden sein. Die entsprechende Lagerstelle 50 kann als Kugelgelenk oder als Gummi-Metall-Hülsenlager mit einer durchgehenden Befestigungsschraube ausgeführt sein, wobei diese Lagerstelle 50 entsprechend der Position des Lenkers 12 hinter der Radmitte liegt.

Claims

1. Unabhängige Radaufhängung, insbesondere für die hinteren Räder von Kraftfahrzeugen, mit einem Radträger, der über obere und untere Lenker mit dem Aufbau bzw. einem Hilfsrahmen des Kraftfahrzeuges schwenkbar verbunden ist, wobei der Radträger zur Aufnahme von Momenten um die Fahrzeugquerachse über eine im wesentlichen senkrechte und vor der Radmitte angeordnete Koppel an dem unteren Lenker abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Lenker durch zwei aufgelöste Lenker (12, 14) gebildet sind, von denen der eine Lenker (12) hinter der Radmitte quer verlaufend und der andere Lenker (14) längs oder schräg längs nach vorne verlaufend angeordnet sind und dass die Koppel (42) an dem letzteren Lenker (14) zwischen dessen Lagerstellen (22, 38) am Aufbau und am Radträger (28) angelenkt ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nach vorne verlaufende, untere Lenker (14) am Radträger (28) angelenkt ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nach vorne verlaufende, untere Lenker (14') hinter der Radmitte an dem anderen unteren Lenker (12) angelenkt ist.

4. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Lenker ebenfalls zwei aufgelöste Lenker (16, 18) sind, wobei die radträgerseitigen Lagerstellen (32, 34, 36) der zwei hinteren, im wesentlichen vertikal übereinander liegenden Lenker (1216) und des vorderen, oberen Lenkers (18) ein mit der Spitze nach vorne zeigendes Dreieck (46) bilden.

5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere vordere Lenker (18) etwa in Höhe oder über der horizontalen Radmitte und vor dieser angeordnet ist.

6. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere obere Lenker (18) und die Koppel (42) an einem Ausleger (40) des Radträgers (28) angelenkt sind.

7. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere obere Lenker (18) und die Koppel (42) über eine gemeinsame Befestigung am gleichen Ausleger (40) des Radträgers (28) angelenkt sind.

8. Radaufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstelle (36) des vorderen oberen Lenkers (18) und der Koppel (42) durch Gummi-Metall-Hülsenlager oder Kugelgelenke gebildet sind und dass diese über eine beide durchdringende Befestigungsschraube mit dem Ausleger (40) des Radträgers (28) verbunden sind.

9. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbauseitigen Lagerstellen (20, 24, 26) der beiden hinteren Lenker (12, 16) und des vorderen oberen Lenkers (18) im wesentlichen parallel zur senkrechten Längsmittelebene des Kraftfahrzeuges ausgerichtet sind, hingegen deren radträgerseitige Lagerstellen (32, 34, 36) zueinander versetzt liegen oder umgekehrt die aufbauseitigen Lagerstellen (20, 24, 26) zueinander versetzt liegen und entsprechend die radträgerseitigen Lagerstellen (32, 34, 36) etwa parallel zur senkrechten Längsmittelebene des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sind.

10. Radaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere obere Lenker (18) kürzer und mit radträgerseitig weiter innen liegender Lagerstelle (36) ausgebildet ist.

11. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere obere Lenker (18) als Spurstange ausgebildet ist, die mit einem Lenkungssteller zur Bildung einer Hinterradlenkung des Kraftfahrzeuges zusammenwirkt.