DE1141546B

DE1141546B - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE1141546B
Application number: DED28371A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf E Uhlenhaut; Dipl-Ing Josef Mueller; Dipl-Ing Alfred Fri Rothweiler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-06-24
Filing date: 1958-06-24
Publication date: 1962-12-20
Also published as: NL239961A; FR1227650A; US3102736A; ES250687A1; CH372935A; NL111019C; GB860035A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit Doppelquerlenkern für die Führung der Vorderräder und Pendelhalbachsen für die Führung der Hinterräder und mit einer von hinten nach vorn geneigten Querstabilitätsachse.

Die in vielen Situationen sich günstig verhaltenden Pendelachsen als Hinterachsen von Kraftfahrzeugen bringen ein hohes Momentanzentrum für die Schwingungen des Fahrzeugaufbaus um eine Längsachse mit sich. Das Momentanzentrum im Gebiet der Hinterachse liegt, wenn beide Pendelhalbachsen um ein und dieselbe Drehachse schwingen, in dieser Drehachse, sonst sogar noch höher. Das Momentanzentrum im Gebiet der Vorderachse liegt bei den üblichen Doppelquerlenker-Radaufhängungen in der Fahrbahn oder nur wenig darüber. Die Verbindungslinie zwischen dem Momentanzentrum der Hinterachse und dem der Vorderachse ist also stark von hinten nach vorn geneigt. Um diese Verbindungslinie, die man als Querstabilitätsachse bezeichnet, neigt sich der Fahrzeugaufbau, wenn Seitenkräfte, wie z. B. die Fliehkraft, an ihm angreifen. Das von der Fliehkraft auf das Fahrzeug ausgeübte Rollmoment um die Querstabilitätsachse muß von Momenten aufgenommen werden, die sich in unterschiedlichen Radbelastungen jeweils des rechten und des linken Rades der Vorder- und der Hinterachse auswirken. Die Aufteilung dieser Radlastdifferenzen auf die Vorderachse und die Hinterachse ist weitgehend von der Lage der Querstabilitätsachse abhängig. Bei der obenerwähnten üblichen Lage kommt viel mehr Radlastdifferenz auf die Hinterachse als auf die Vorderachse. Folglich neigen derartige Fahrzeuge leicht zum Übersteuern. Durch die Erfindung soll diese Neigung zum Übersteuern herabgesetzt und einem neutralen Eigenlenkverhalten nahegekommen werden. Hierzu wird die Vereinigung folgender, im einzelnen bekannter Merkmale vorgeschlagen:

a) Das Momentanzentrum für die Doppelquerlenker liegt über der Fahrbahn und unter der Höhe der Radmitten und

b) über dem unteren Drittel des Abstandes zwischen der Fahrbahn und der Höhe der Radmitten;

c) die durch eine Ausgleichsfederung miteinander verbundenen Pendelhalbachsen schwingen um eine gemeinsame unter der Höhe der Radmitten liegende, ihr Momentanzentrum darstellende Schwenkachse.

Man hebt also das Momentanzentrum für die Doppelquerlenker an, und zwar so weit, daß es—bei einer mittleren Belastung des Kraftfahrzeuges, bei Kraftfahrzeug

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim

Dipl.-Ing. Rudolf E. Uhlenhaut,

Dipl.-Ing. Josef Müller, Stuttgart-Riedenberg,

und Dipl.-Ing. Alfred Friedr. Rothweler,

Eßlingen/Neckar-Hegensberg,
sind als Erfinder genannt worden

Personenkraftwagen mit fünf Plätzen etwa bei Belastung durch drei Personen — in den oberen zwei Dritteln der Höhe der Radmitten über der Fahrbahn liegt, beispielsweise bei Personenkraftwagen zwischen 100 und 200 mm über der Fahrbahn. (Auf diese Weise werden eine zu große Spur- und Sturzänderung beim Einfedern der Vorderräder vermieden.) Andererseits senkt man das Momentanzentrum für die Pendelhalbachsen ab. Beide Maßnahmen dienen der Verringerung der Neigung der Querstabilitätsachse und damit der Lösung der Aufgabe, die Größe der dynamischen Radbelastungen der Vorderachse und derjenigen der Hinterachse möglichst auszugleichen. Der gleichen Aufgabe dient aber auch die Anordnung der Ausgleichsfederung zwischen den Pendelhalbachsen, die bei gleichsinnigen Ausschlägen beider Hinterräder hart und bei gegensinnigen Ausschlägen, wie sie bei der Kurvenneigung des Wagenkastens auftreten, sehr weich bzw. unwirksam ist. Diese in der Kurve auftretende Wirkung vermindert die Radlastdifferenz hinten und vergrößert sie vorn, so daß ebenfalls die Tendenz des Übersteuerns vermindert wird.

Auch dieses Merkmal dient also der gestellten Aufgabe, einem neutralen Eigenlenkverhalten nahezukommen.

Je mehr Radlastdifferenz die Vorderräder aufnehmen, desto mehr Kräfte hat der übliche Drehstab-Stabilisator zu übernehmen. Damit diese größeren Kräfte günstig übertragen und aufgenommen werden, empfiehlt es sich, die Angriffspunkte in unmittelbarer Nähe des Rades an dem unteren Querlenker angreifen zu lassen.

Wie schon erwähnt, hat das Hochlegen des Momentanzentrums der Vorderachse zur Folge, daß beim Durchfedern der Räder gewisse Spuränderungen

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auftreten. Beim Überfahren von Hindernissen muß das Rad also eine Hub- und eine Seitenbewegung machen. Das Rad vollführt diese Bewegungen weniger willig, als wenn es nur Hubbewegungen zu machen hätte. Folglich werden unter manchen Betriebsbedingungen an sich etwas stärkere Erschütterungen auf das Fahrzeug übertragen. Daher wird in weiterer Ausgestaltung des Haupterfindungsgedankens empfohlen, die Stoßdämpfer der Vorderräder einerseits an dem unterem Querlenker in unmittelbarer Nähe des Rades und andererseits an dem mit dem Fahrzeugrahmen bzw. der selbsttragenden Karosserie verbundenen Radlaufblech zu befestigen (kleinstmögliche Stoßdämpferkräfte bei gegebenen Radkräften) und die Doppelquerlenker an einem Hilfsrahmen anzulenken, der elastisch am Hauptrahmen bzw. an der selbsttragenden Karosserie befestigt ist. Im einzelnen wird hierzu vorgeschlagen, daß der Hilfsrahmen in zwei in senkrechter Richtung verhältnismäßig nachgiebigen, in seitlicher und Längsrichtung des Fahrzeuges verhältnismäßig unnachgiebigen, etwa in der durch die Mitten der Vorderräder gehenden senkrechten Fahrzeugquerebene angeordneten Gummilagern aufgehängt ist und durch zwei sich tiefer als die genannten Gummilager in Fahrzeuglängsrichtung, vorzugsweise nach vorn, erstreckende, insbesondere elastisch gelagerte Längsstiitzen gegen den Hauptrahmen bzw. die selbsttragende Karosserie abgestützt ist.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In

Fig. 1 ist die Draufsicht auf das Fahrgestell eines gemäß der Erfindung ausgebildeten und mit drei Personen belasteten Personenkraftwagens, in

Fig. 2 in Rückansicht die Hinterachse und in Fig. 3 in Frontansicht die Vorderachse dargestellt.

Die Lenk- und Bremseinrichtungen sowie die Antriebseinrichtungen sind der Übersichtlichkeit wegen nicht mitgezeigt.

Der Vorderachskörper 10 ist in Gummilagern 11 an Rahmenlängsträgern 12 befestigt. Diese Gummilager 11 sind bezüglich vertikaler Bewegungen des Vorderachskörpers 10 verhältnismäßig weich, bezüglich horizontaler Bewegungen verhältnismäßig hart ausgebildet. Gegen Kippen um eine Fahrzeugquerachse ist der Vorderachskörper 10 mittels in Gummi gelagerter Stützlenker 13 am Rahmen abgestützt.

Die Vorderräder 14 sind über .gabelförmige Querlenker 15 und 16 am Vorderachskörper 10 angelenkt. Die Neigung der Querlenker 15 und 16 ist so gewählt, daß das Momentanzentrum M_v für Schwenkungen des Fahrzeugaufbaus um die Querstabilitätsachse eine Höhe7z_v über der Fahrbahn hat, die im Bereich der oberen zwei Drittel der Höhe h_R der Radmitten über der Fahrbahn liegt. Schraubenfedern sind in üblicher Weise zwischen die unteren Querlenker 16 und den Vorderachskörper 10 geschaltet. Stoßdämpfer 17 sind an den unteren Querlenkern 16 ganz in Radnähe und an dem Radlaufblech 18 der Karosserie angelenkt. Der bei 19 am Rahmen gelagerte Drehstabstabilisator 20 greift über lotrechte Lenker 21 ebenfalls in Radnähe an den unteren Querlenkern 16 an.

An einem Rahmenquerträger 22 (Fig. 2) ist über einen stabförmigen Tragarm 23 der Hinterachskörper

24 in Gummi aufgehängt. Er wird gegen Schwenken um eine Fahrzeuglängsachse durch einen Stützlenker

25 an einem durch 12' angedeuteten Rahmenteil abgestützt.

Die Hinterachsrohre 26 und 27 der Pendelachsanordnung sind in ein und derselben Drehachse 28 am Hinterachskörper 24 angelenkt. Die Drehachse 28 liegt tiefer als die Radmitten der Hinterräder 29 und stellt auch das Momentanzentrum M_H für Schwenkungen des Fahrzeugaufbaus um die Querstabilitätsachse im Gebiet der Hinterachse dar. (Die Querstabilitätsachse des Fahrzeugs wird sich durch die Verbindungsgerade zwischen den beiden Momentanzentren M_v und M_n ergeben). Das Ausgleichsgehäuse 30 ist starr mit dem linken Hinterachsrohr 26 verbunden und schwingt mit diesem um die Drehachse 28.

Eine Ausgleichsschraubenfeder 31 erstreckt sich zwischen zwei Armen 32 und 33, die starr mit den Achsrohren 26 bzw. 27 verbunden sind. Schubstangen 34 sind in Gummilagern einerseits an Böcken 35 der Achsrohre 26 und 27 und andererseits an Rahmenteilen 12" befestigt. An den Schubstangen 34 greifen auch die üblichen Schraubenfedern 36 zum Abstützen der Achsrohre 26 und 27 am Rahmen (angedeutet durch 12'" in Fig. 2) an. Stoßdämpfer 37 sind zwischen die Achsrohre 26 bzw. 27 und Rahmenteile 12"" geschaltet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kraftfahrzeug mit Doppelquerlenkern für die Führung der Vorderräder und Pendelhalbachsen für die Führung der Hinterräder mit einer von hinten nach vorn geneigten Querstabilitätsachse, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender, im einzelnen bekannter Merkmale:

a) Das Momentanzentrum (M_v) für die Doppelquerlenker (15, 16) liegt über der Fahrbahn und unter der Höhe der Radmitten und

b) über dem unteren Drittel des Abstandes zwischen der Fahrbahn und der Höhe (h_R) der Radmitten;

c) die durch eine Ausgleichsfederung (31) miteinander verbundenen Pendelhalbachsen (26, 27) schwingen um eine gemeinsame unter der Höhe der Radmitten hegende, ihr Momentanzentrum (M//) darstellende Schwenkachse (28).

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffspunkte (21) eines die Vorderräder (14) verbindenden Drehstabstabilisators (20) in unmittelbarer Nähe des Rades an dem unteren Querlenker (16) liegen.

3. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfer (17) der Vorderräder (14) einerseits an dem unteren Querlenker (16) in unmittelbarer Nähe des Rades und andererseits an dem mit dem Fahrzeugrahmen (12) bzw. der selbsttragenden Karosserie verbundenen Radlaufblech (18) befestigt sind.

4. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelquerlenker (15, 16) an einem Hilfsrahmen (10) angelenkt sind, der elastisch (11) am Hauptrahmen (12) bzw. an der selbsttragenden Karosserie befestigt ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen (10) in zwei in senkrechter Richtung verhältnismäßig nachgiebigen, in seitlicher und Längsrichtung des Fahrzeuges verhältnismäßig unnachgiebigen, etwa in der durch die Mitten der Vorderräder (14) gehenden senkrechten Fahrzeugquerebene angeord-

neten Gummilagem (11) aufgehängt ist und durch zwei sich tiefer als die genannten Gummilager (11) in Fahrzeuglängsrichtung, vorzugsweise nach vorn, erstreckende, insbesondere elastisch gelagerte Längsstützen (13) gegen den Hauptrahmen (12) bzw. die selbsttragende Karosserie abgestützt ist. In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 448 092; ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 1935, Heft 15, S. 376 bis 386; Lexikon der Kraftfahrt, 1953, S. 353.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen