DE1096217B - Vorderachsaufhaengung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorderachsaufhängung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei denen der Hauptrahmen bzw. Fahrzeugkörper nur an zwei Stellen, auf jeder Seite der Fahrzeuglängsmittelebene an einer Stelle, elastisch auf einem Radaufhängeglieder und die Radfederung tragenden Hilfsrahmen gelagert ist.

Bei Kraftfahrzeugen ist es bekannt, einen ebenen, etwa hufeisenförmigen Hilfsrahmen zu verwenden, der die Radaufhängung und die Radfederung trägt. Dieser Hilfsrahmen ist über drei Punkte elastisch mit dem Hauptrahmen verbunden, so daß die beim Bremsen auftretenden Momente über den Hilfsrahmen auf den Hauptrahmen geleitet werden. Auf Grund der durch das Bremsen hervorgerufenen erheblichen Kräfte, die den »eben« ausgebildeten Hilfsrahmen auf Biegung beanspruchen, muß derselbe stark dimensioniert werden, wodurch er groß und schwer wird.

Man hat daher schon vorgeschlagen, den Hilfsrahmen nur an zwei Punkten mit dem Hauptrahmen elastisch zu verbinden und zusätzlich durch besondere Stützglieder gegenüber dem Hauptrahmen abzustützen, die in einem als Hebelarm wirkenden Abstand von der durch die beiden Lagerstellen des Hauptrahmens gehenden Geraden angeordnet sind. Diese Stützglieder, die entweder oberhalb oder unterhalb der durch die beiden Lagerstellen des Hauptrahmens gehenden Geraden elastisch mit dem Hilfsrahmen verbunden sind, verlaufen etwa horizontal und sind andererseits am Hauptrahmen oder am Fahrzeugkörper elastisch angelenkt, so daß sie bei Belastung entweder auf Zug oder Druck bzw. Knickung beansprucht sind, nicht aber auf Biegung. Dadurch können die besonderen Stützglieder gewichtsmäßig leicht gebaut sein.

Auch bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform tritt der Umstand auf, daß sämtliche auf die Laufräder einwirkenden Kräfte und von den Laufrädern ausgehenden Momente, wie Fahrbahnhindernisstöße und Bremsmomente, in voller Größe über die Radaufhängung zuerst vom Hilfsrahmen aufgenommen werden müssen und anschließend an den Hauptrahmen weitergeleitet werden.

Bekanntlich wird nur eine Komponente des Hindernisstoßes, bestimmt durch die Richtung des Laufradhubes, elastisch aufgenommen. Die andere, horizontale Kräftekomponente geht ungefedert über die Radaufhängung auf den Hilfsrahmen über. Ungünstig wird dieser Umstand insbesondere bei über Querlenker aufgehängten Laufrädern dadurch, weil diese Komponente etwa senkrecht auf die Radaufhängeglieder trifft, die damit auf Biegung beansprucht werden. Man muß daher die Lenker am Hilfsrahmen auf einer möglichst breiten Basis fassen bzw. lagern, wodurch ,wiederum der Hilfsrahmen in ungünstiger Weise Vorderachsaufhängung,
insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dipl.-Ing. Josef Müller, Stuttgart-Riedenberg,
und Dipl.-Ing. Friedrich H. van Winsen,

Kirchheim (Teck),
sind als Erfinder genannt worden

räumlich vergrößert wird. Auch die von der Radfederung herrührenden Reaktionskräfte gehen über die am Hilfsrahmen gelagerten Querlenker in voller Größe auf denselben über. Ferner müssen die Bremsmomente auf verhältnismäßig enger Basis über die Lagerung der Querlenker vom Hilfsrahmen aufgenommen werden.

Um den vorgenannten Forderungen gerecht zu werden und gleichzeitig die bestehenden Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Querlenker einesteils in einem als Hebelarm wirkenden Abstand von bzw. unter der durch die beiden Lagerungen des Hauptrahmens gehenden Geraden am Hilfsrahmen und andernteils am Hauptrahmen oder am Fahrzeugkörper anzulenken.

In Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Radaufhängung über untere und obere Querlenker weiter vorgeschlagen, die unteren Querlenker zweiarmig auszubilden, wobei ein Arm am Hilfsrahmen und der andere Arm am Hauptrahmen angreift und beide Lenkerarme eine gemeinsame Schwenkachse besitzen, die im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung und horizontal verläuft.

Dabei kann der am Hilfsrahmen angelenkte Arm in Richtung des letzteren verlaufen und mit dem am Hauptrahmen angreifenden anderen Arm einen spitzen Winkel bilden. Der Winkel zwischen den beiden Lenkerarmen beträgt erfindungsgemäß etwa 30 bis 50°, wobei der mit dem Hauptrahmen verbundene Lenker verhältnismäßig weit nach vorn oder nach hinten greift.

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In Ausführung des Hauptgedankens der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, die Verbindung zwischen dem einen Lenkerarm und dem Hilfsrahmen über ein einfaches Schwenklager (kinematisch mit einem Freiheitsgrad) vorzunehmen, um dessen Längsachse der gesamte untere Lenker schwingt, während der andere Lenkerarm mit dem Hauptrahmen über ein Kugelgelenk, vorzugsweise ein elastisch ausgebildetes Universalgelenk, verbunden ist, durch dessen Mittelpunkt die Längsachse des Schwenklagers verläuft, wobei das Universalgelenk in Richtung des zuletzt genannten Lenkerarmes elastischer ausgebildet ist, als in den anderen Richtungen. Auch das Schwenklager kann elastisch ausgebildet sein.

Es besteht im Rahmen der Erfindung durchaus die Möglichkeit, die Schwenkachse bzw. -achsen der Radaufhängeglieder (obere und untere Lenker) und somit auch die Ebene des unteren Lenkers nicht nur horizontal verlaufend anzuordnen, sondern die vorgenannten Achsen können auch in einem Winkel schräg zur Horizontalen verlaufen oder zueinander einen Winkel bilden und gleichzeitig schräg zur Fahrzeuglängsmittlebene gerichtet sein, um erstens die Stoßaufnahme zu verbessern und ferner beim Bremsen ein aufrichtendes Moment zu erhalten. Außerdem schließt die Erfindung mit ein, daß ein unterer Querlenker und gleichzeitig ein oberer Längslenker als Radaufhängung Anwendung findet.

Durch die Erfindung wird eine wesentlich günstigere Aufnahme und Verteilung der an den Laufrädern angreifenden Kräfte und Momente erreicht. Die auf das Laufrad einwirkende, ungefederte horizontale Komponente wird vor allem von dem mit dem Hauptrahmen verbundenen Lenkerarm aufgenommen, der hierbei in vorteilhafter Weise festigkeitsmäßig hauptsächlich auf Zug beansprucht wird. Auch die Bremsmomente werden durch diesen Lenkerarm unmittelbar auf den Hauptrahmen übertragen. Dabei wirkt sich der lange Hebelarm dieses Lenkerarmes besonders vorteilhaft aus, insofern, als der Faktor »Kraft« des Moments hierdurch vermindert wird. Bei einer Ausbildung des zwischen dem Lenkerarm und dem Hauptrahmen angeordneten Lagers als elastisches Universalgelenk ist eine nachgiebige Kraftaufnahme in allen Richtungen gegeben.

Das Schwenklager zwischen dem hilfsrahmenseitigen Lenkerarm und dem Hilfsrahmen ergibt durch seine breite Dimensionierung eine günstige spezifische Kraftaufnahme in Querrichtung und in bezug auf die Schwenkachse eine einwandfreie Führung des Lenkers. Insbesondere wird durch die vorgeschlagene Maßnahme eine verbreiterte Basis sowohl in bezug auf die Lagerung der Radaufhängung als auch hinsichtlich der Abstützung des Hilfsrahmens geschaffen. Dieser vorteilhafte Umstand wirkt sich in konstruktiver und gewichtsmäßiger Hinsicht auf alle daran beteiligten Bauteile und -glieder aus. Vor allem der Hilfsrahmen kann schwächer und schlanker ausgebildet werden, was Platz schafft für andere Bauelemente, die an oder in der Nähe desselben innerhalb des Motorraumes untergebracht werden müssen. So kann z. B. das Lenkgetriebe vorteilhaft am Hilfsrahmen angeordnet werden. Es ist ferner möglich, das Lenkgestänge weit nach den Achsen hin vorgeschoben anzuordnen, so daß sich günstige Lenkungsverhältnisse erzielen lassen. Zur Abstützung des nur über zwei Lager mit dem Hauptrahmen elastisch verbundenen Hilfsrahmen werden keine besonderen sperrigen Abstützglieder benötigt. Andererseits stört der in Richtung zum Hauptrahmen verlaufende Lenkerarm keineswegs, weil an dieser weit unten liegenden Stelle sich keine anderen Bauteile befinden. Auch bringt die erfindungsgemäße Ausführungsform insofern eine Verbilligung der Herstellung mit sich, weil der zweiarmige untere Lenker als Blechpreßteil hergestellt werden kann, was gegenüber den bekannten großräumigen Hilfsrahmenkonstruktionen und vorgeschlagenen mehrgliedrigen Abstützungen einen verhältnismäßig geringeren Arbeits- und Materialaufwand erforderlich macht.

Schließlich wird ein einfacherer Aufbau des Hilfsrahmens erreicht, der gerade im Bereich der Anlenk- bzw. Lagerstellen der Radaufhängeglieder bisher platzmäßig sehr beansprucht war.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Teil einer Vorderachsaufhängung eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorderachsaufhängung nach Fig. 1,

Fig. 3 die Ansicht der Vorderachsaufhängung von hinten auf die Radaufhängeglieder und den Hilfsrahmen nach Fig. 1.

Auf dem Hilfsrahmen 11 ruht der Fahrzeugrahmen 12 über elastische Lager 13. Die Radaufhängung erfolgt über untere Querlenker 14 und obere Querlenker 15 oder sonstige Radaufhängeglieder. Die unteren Querlenker 14 weisen zwei Arme 16 und 17 auf. Der eine Lenkerarm 16 verläuft in Richtung des Hilfsrahmens 11 und ist an diesem schwingbar gelagert. Der andere Lenkerarm 17 schließt mit dem Arm 16 einen spitzen Winkel α in der Größe zwischen 30 und 50° ein und ist vorn am Hauptrahmen 12 angelenkt. Die Lagerung 18 des Lenkerarmes 16 befindet sich in einem als Hebelarm wirkenden Abstand α unter der durch die beiden Lagerstellen 13 verlaufenden Geraden 19.

Wie die Fig. 1 zeigt, besteht die Lagerung des mit dem Hilfsrahmen 11 verbundenen Lenkerarmes 16 aus einem Schwenklager 18, bei dem in an sich bekannter Weise zwischen zwei Metallhülsen ein elastischer Körper 18' angeordnet ist.

Die Längsachse 20 des Lagers 18 verläuft durch den Mittelpunkt einer zwischen dem Lenkerarm 17 und dem Hauptrahmen 12 befindlichen Lagerung 21 eines elastisch ausgebildeten Universalgelenkes, das in Richtung des Armes 17 nachgiebiger ausgebildet ist als in Querrichtung.

Mit 22 ist ein Federungselement, z. B. ein Luftfederbalg, bezeichnet.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorderachsaufhängung über Querlenker, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei denen der Hauptrahmen bzw. Fahrzeugkörper nur an zwei Stellen, auf jeder Seite der Fahrzeuglängsmittelebene an einer Stelle, elastisch auf einem Radaufhängeglieder und die Radfederung tragenden Hilfsrahmen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Querlenker einesteils in einem als Hebelarm wirkenden Abstand von bzw. unter der durch die beiden Lagerungen (13) des Hauptrahmens (12) gehenden Geraden (19) am Hilfsrahmen (11) und andernteils am Hauptrahmen (12) oder am Fahrzeugkörper angelenkt sind.

2. Vorderachsaufhängung nach Anspruch 1 über untere und obere Querlenker, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Querlenker (14) zweiarmig ausgebildet sind, wobei ein Arm (16) am

Hilfsrahmen (11) und ein Arm (17) am Hauptrahmen (12) angreift und beide Lenkerarme (16 und 17) in an sich bekannter Weise eine gemeinsame Schwenkachse (20) besitzen, die im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung und horizontal 5 verläuft.

3. Vorderachsaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Hilfsrahmen (11) angreifende Lenkerarm (16) in Richtung des Hilfsrahmens (11) verläuft und mit dem am Hauptrahmen (12) angelenkten Lenkerarm (17) einen spitzen Winkel (α) bildet.

4. Vorderachsaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen den beiden Armen (16 und 17) 30 bis 50° beträgt und der am Hauptrahmen (12) angelenkte Arm (17) verhältnismäßig weit nach vorn oder nach hinten greift.

5. Vorderachsaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem einen Lenkerarm (16) und dem Hilfsrahmen (11) über ein Schwenklager (18) erfolgt, um dessen Längsachse (20) der untere Lenker (14) schwingt, während der andere Lenkerarm (17) mit dem Hauptrahmen (12) über ein Universalgelenk (21) verbunden ist, durch dessen Mittelpunkt die Längsachse (20) des Schwenklagers (18) verläuft.

6. Vorderachsaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lenkerarme (16 und 17) über elastische Zwischenglieder am Hilfsrahmen (11) bzw. am Hauptrahmen (12) angelenkt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 836 254.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 009 680/331 12.60