DE1555404B2 - Radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einzeln über in Fahrzeugslängsrichtung verlaufende Torsionsfederstäbe abgefederten Rädern, bei der die beiden Torsionsfederstäbe einer Fahrzeugseite jeweils über einen sich quer zur Längsachse der Torsionsfederstäbe erstreckenden Verankerungs- und Koppelungsträger miteinander gekoppelt sind, der über an seinen sich seitwärts erstreckenden Enden angeordnete, elastische Elemente um einen geringen Betrag etwa um die Längsachsen der Torsionsfederstäbe schwenkbar an einem Teil der Karosserie befestigt ist.

Aus der DT-AS 10 41 814 ist bereits eine Radaufhängung der eingangs genannten Art bekannt, bei der jedoch die Verankerungs- und Koppelungsträger sehr aufwendig ausgeführt sind, um eine Einstellung und ggf. eine Dämpfung der Koppelung zu erzielen.

Aus den beiden DT-PSen 8 97 051 und 9 16 259 sind Radaufhängungen bekannt, bei denen die Vorder- oder Hinterräder eines Kraftfahrzeuges über in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Torsionsfederstäbe abgefedert sind, deren benachbarte Enden über einfachere Verankerungs- und Koppelungsträger elastisch an der Karosserie abgestützt sind.

Bei den bekannten Radaufhängungen sind die zur Aufnahme der miteinander zu koppelnden Enden der Torsionsfederstäbe vorgesehenen Verankerungs- und Koppelungsträger derart ausgebildet, daß die Torsionsfederstäbe mit recht engen Toleranzen bezüglich ihrer Länge hergestellt werden müssen.

Dies ist jedoch im Hinblick auf die große Länge solcher Torsionsfederstäbe nur mit sehr hohem Aufwand möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine solche Koppelung zwischen den beiden Torsionsfederstäben einer Fahrzeugseite zu schaffen, bei der keine engen Toleranzen in der Fertigungslänge der Torsions

federstäbe erforderlich sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem bei einer Radaufhängung der eingangs genannten Art die Enden der beiden Torsionsfederstäbe recht- :< winklig nach oben und darauffolgend rechtwinklig zurückkehrend abgebogen sind, sich mit ihren vertikalen Teilen überkreuzen und nur mit ihren oberen und unteren horizontalen Teilen einander in Längsrichtung überlappend und nebeneinanderliegend in Ausnehmun-

ic gen eines rhomboidförmigen Mittelteils zwischen sich seitwärts erstreckenden Flanschen des Verankerungsund Koppelungsträgers unter Spannung gehalten sind.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung werden Montageschwierigkeiten, wie sie früher bei der Kopplung langer Torsionsfederstäbe infolge der fertigungstechnisch bedingten großen Längentoleranz, sowohl bei den an der Karosserie im weiten Abstand voneinander angeordneten Radaufhängungsteilen als auch bei den Torsionsfederstäben von großer Länge immer wieder auftreten, auf einfache Weise vermieden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Radaufhängung gemäß der Erfindung; F i g. 2 zeigt eine Ansicht eines in der Radaufhängung nach F i g. 1 verwendeten Verankerungs- und Koppelungsträgers;

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Verankerungs- und Koppelungsträgers; F i g. 4 zeigt eine Draufsicht des in F i g. 2 gezeigten Verankerungs- und Koppelungsträgers.

In F i g. 1 ist eine erfindungsgemäße Radaufhängung an einem Kraftfahrzeug gezeigt, bei dem die gefederte Masse aus einem in Strich-Punkt-Linien angedeuteten Rahmen 1 und einer nicht gezeigten Karosserie besteht

. und dessen ungefederte Massen im wesentlichen aus Vorderrädern 10 und Hinterrädern, 12 mit ihren entsprechenden Radaufhängungsteilen, Bremsen und dergleichen bzw. einer Starrachse 14 gebildet sind. Die Starrachse 14 weist ein Ausgleichgetriebegehäuse 16 auf, das mit einer rohrförmigen Verlängerung 18 versehen ist, über die die Verbindung eines Antriebsritzels mit einer Kardanwelle 20 erfolgt. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist nur der hintere Teil des Rahmens 1 gezeigt, und das Lenkgestänge, der Motor, das Getriebe und die damit verbundenen Teile des Antriebs sind weggelassen.

Die vorliegende Radaufhängung schafft zwei getrennte Aufhängungen für jede Fahrzeugseite. Jede Aufhängung besteht aus zwei Torsionsfederstäben 22 und 24, von denen sich der eine von dem mit ihm verbundenen Vorderrad 10 horizontal nach hinten und der andere von dem mit ihm verbundenen Hinterrad 12 horizontal nach vorne erstrecken. Die Enden der beiden Torsionsfederstäbe liegen einander benachbart und sind über einen Verankerungs- und Koppelungsträger 26 an der Karosserie verankert bzw. miteinander gekoppelt.

Die einander abliegenden Enden der Torsionsfederstäbe sind mit den entsprechenden Radaufhängungstei-

fto len der Vorder- und Hinterradaufhängung verbunden.

Die Vorderradaufhängung besteht im vorliegenden Fall aus zwei voneinander vollständig getrennten Radaufhängungen, von denen, da sie sich ähneln, nur eine im nachfolgenden beschrieben wird.

"■■ Die Radaufhängung besteht aus einem kürzeren oberen und längeren unteren Dreieckslenker 28 bzw. 30. Die äußeren Enden dieser Dreieckslenker sind über Kugelgelenke mit einen- Achsschenkel 32 mit einem

Achsschenkelbolzen 34 verbunden, während die inneren Enden über elastische Büchsen um Schwenkachsen 36 und 38 an einem vorderen Querträger der Karosserie (nicht gezeigt) schwenkbar gelagert sind. Die Schwenkachsen des oberen und unteren Dreieckslenkers sind in diesem Fall parallel zur Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnet. Die Schwenkachse des unteren Dreieckslenkers 30 liegt hierbei parallel zur Aufstandfläche des Fahrzeuges, während die Schwenkachse des oberen Dreieckslenkers 28 um ungefähr 10° gegenüber der Aufstandsfläche des Fahrzeuges nach hinten geneigt ist, um einem Bremsnicken des Fahrzeuges entgegenzuwirken. Im vorliegenden Fall, bei 10° Neigung, wird eine ungefähr 35%ige Vernichtung der Bremsnickkräfte erreicht. Die Vorderradaufhängungungen sind jeweils über einen Teleskopstoßdämpfer 40 abgedämpft, der einerseits am unteren Dreieckslenker und andererseits an einem Querträger der Karosserie befestigt ist.

Das vordere Ende des Torsionsfederstabes 22 ist in einem Lager 42 drehbar gelagert. Das angrenzende Ende des Torsionsfederstabes 22 besteht mit einem kurzen, im wesentlichen rechtwinklig abgebogenen Hebelarm 44 aus einem Stück, das schwenkbar mit dem unteren Ende einer Stange 46 verbunden ist. Das obere Ende der Stange 46 ist schwenkbar an einem Teil 48 des oberen Dreieckslenkers 28 gelagert. Beide Enden der Stange 46 können in ihren entsprechenden Lagern sich abrollend bewegen.

Die beschriebene Konstruktion stellt eine Einrichtung zur Umkehrung der Drehbewegung zwischen dem oberen Dreieckslenker 28 und dem Torsionsfederstab 22 dar. Das heißt, die beiden Elemente drehen sich in entgegengesetzter Richtung, sobald das Vorderrad 10 sich vertikal bewegt.

Die Hinterradaufhängung besteht aus einem Paar Längslenker 50, die sich von ihren vorderen Anlenkpunkten 54 am Rahmen 1 nach hinten und auswärts zu ihren Anlenkpunkten an Konsolen 52 an der Starrachse 14 erstrecken. Diese Längslenker 50 führen die Starrachse in Längsrichtung und erzeugen in bekannter Richtung bei Kurvenfahrt eine sogenannte Fliehkraft-Untersteuerwirkung. Ein Paar Teleskopstoßdämpfer 56 sind einerseits an den Konsolen 52 und andererseits an Teilen der Karosserie befestigt.

Jeder der Torsionsfederstäbe 24 ist an seinem hinteren Ende im wesentlichen rechtwinklig abgebogen und bildet einen Arm 58, der an der Konsole 52 z. B. über eine Gummibüchse schwenkbar gelagert ist. Der längsliegende Teil der Torsionsfederstäbe 24 ist kurz vor der rechtwinkligen Abbiegung zum Arm 58 über eine Gummibüchse oder ein ähnliches Lager an einem Federträger 60 drehbar, gelagert. Der Federträger 60 ist mit einem Querträger der Karosserie verbunden und überträgt die vertikalen Belastungen der Torsionsstabfederung auf die Karosserie des Fahrzeuges. Der Federträger selbst ist in seitlicher Richtung nachgiebig gehalten und vermeidet somit die Übertragung von Seitenstößen auf die Karosserie, wie sie bei einseitigem Einfedern eines Rades einer Starrachse auftreten.

Die Teleskopstoßdämpfer 56 sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, schrägliegend angeordnet, um eine möglicherweise entstehende Resonanzschwingung der Starrachse gegenüber der Karosserie infolge der seitlichen Nachgiebigkeit der Federträger 60 abzudämpfen, (v-.

Die Hinterradaufhängung weist weiterhin eine vertikale Verbindung 62 auf, über die das vordere Ende der rohrförmigen Verlängerung 18 des Ausgleichgetriebegehäuses 16 über eine seitliche Konsole 64 mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden ist. Die Verbindung 62 ist an der seitlichen Konsole 64 angeordnet, um die vertikale Belastung des rechten Hinterrades 12 während einer Beschleunigung des Fahrzeuges zu erhöhen und schafft eine Drehmomentreaktion der Karosserie des Fahrzeuges entgegengesetzt zu der der Motoraufhängungen. Die Verbindung 62 übt eine vertikale Kraft auf den hinteren Teil der Karosserie entgegengesetzt zu der durch eine Beschleunigung hervorgerufenen Gewichtsverlagerung von vorne nach hinten aus und sucht somit die Karosserie in möglichst ausgeglichener Lage zu halten. Die Anordnung der Verbindung 62 an der Starrachse 14 und die Anordnung der Längslenker 50 ist so gewählt, daß bei einer Beschleunigung des Fahrzeuges eine möglichst gleichmäßige Hebung der Karosserie erfolgt, wodurch wieder die Radhaftung beim Beschleunigen verbessert wird.

Wie bereits erwähnt, sind die einander benachbarten Enden der Torsionsfederstäbe 22 und 24 auf jeder Fahrzeugseite über einen Verankerungs- und Koppelungsträger 26 an der Karosserie des Fahrzeuges verankert bzw. miteinander gekoppelt.

Die soweit beschriebene Radaufhängung funktioniert folgendermaßen:

Bei einer vertikalen Bewegung des Hinterrades 12 beim Einfedern bewegt sich der rechtwinklig abgebogene Arm 58 des Torsionsfederstabes 24 nach oben und verdreht den Torsionsfederstab 24 in Richtung des Uhrzeigers bzw. in Richtung des Pfeiles. Dadurch schwenkt der Verankerungs- und Koppelungsträger 26 an seinem inneren Befestigungspunkt am Rahmen, wodurch der Rahmen dort etwas angehoben und die Enden der Torsionsfederstäbe 24 und 22 etwas gedreht werden. Diese Drehung überträgt ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf den rechtwinklig abgebogenen Hebelarm 44 des Torsionsfederstabes 22, wodurch die Stange 46 nach oben drückt und den oberen Dreieckslenker 28 entgegen dem Uhrzeigersinn zu schwenken sucht. Die resultierende Reaktion des Vorderrades 10 hebt den vorderen Teil des Fahrzeugrahmens um den gleichen Betrag, um den der Rahmen in der Mitte angehoben wurde. Eine ähnliche Anhebung der Lage des mittleren und hinteren Teiles des Fahrzeugrahmens erfolgt bei einer Einfederung des Vorderrades 10.

Beim Ausfedern eines jeden Rades wird in entsprechender Weise ein gleichförmiges Absenken des Fahrzeugrahmens auf einer Fahrzeugseite erfolgen. Das grundsätzliche Ergebnis dieses Verhaltens ist, daß bei jeder unabhängigen Bewegung eines Vorder- oder Hinterrades bei Ein- oder Ausfederung die Fahrzt-ugkarosserie bzw. der Fahrzeugrahmen auf dieser Seite des Fahrzeuges so bewegt wird, daß die Lage des Fahrzeuges mit Bezug auf die Aufstandsfläche im wesentlichen gleich bleibt. Eine ähnliche Wirkung tritt während einer gleichzeitigen entgegengesetzten Bewegung zweier Räder einer Fahrzeugseite ein, so daß keine Nickbewegungen verursacht werden.

Eine bevorzugte Augestaltung des Verankerungsund Koppelungsträgers 26 nach F i g. 1 ist in den F i g. 2, 3 und 4 gezeigt. In diesem Fall besteht der Verankerungs- und Koppelungsträger 100 aus einem rhomboidförmigen Mittelteil und sich seitwärts erstrekkenden Flanschen 102 und 104, die an einen Querträger des Rahmens bzw. der Karosserie des Fahrzeuges unter Zwischenschaltung von elastischen Elementen 68 befestigt werden. Die benachbarten Enden der beiden

Torsionsfederstäbe 22 und 24 sind rechtwinklig nach oben und darauffolgend erneut rechtwinklig zurückkehrend abgebogen. Die rechtwinklig abgebogenen Teile 106 und 108 überkreuzen einander und die oberen und unteren horizontalen Teile liegen unter Spannung in Ausnehmungen 110 des Verankerungs- und Koppelungsträgers 100. Über diese Ausnehmungen 110 wird der Verankerungs- und Koppelungsträger 100 im rechten Winkel zur Achse der Torsionsfederstäbe 22 und 24 gehalten.

Es sei noch erwähnt, daß die hinteren Torsionsfederstäbe 24 unter Torsionsvorspannung eingebaut werden, d. h., sie wurden in entspannter Lage sich um ungefähr 60° gegenüber der gezeigten eingespannten Lage verdrehen. Die Enden der Torsionsfederstäbe liegen somit unter Vorspannung gegen die Ausnehmungen 110 am Verankerungs- und Koppelungsträger 100 und halten so die Karosserie des Fahrzeuges in der gewünschten Höhe über der Aufstandsfläche. Im vorliegenden Fall ist der Ausfederweg der Räder auf einen bestimmten Wert begrenzt, wodurch bei jeder Ausfederbewegung und damit verbundenen Aufdrehung der Torsionsfederstäbe eine sichere Anlage der abgebogenen Enden an die Ausnehmungen 110 des Verankerungs- und Koppelungsträgers 100 gewährleistet ist.

Der Grad der Koppelung zwischen den beiden Torsionsfederstäben 22 und 24 hängt davon ab, ob die

ίο an beiden Enden des Verankerungs- und Koppelungsträgers 100 angeordneten elastischen Elemente 68 weich oder hart sind. Die in den Fig. 2-4 gezeigte Anordnung weist den Vorteil auf, daß die Länge der Torsionsfederstäbe nicht so genau eingehalten zu werden braucht, da die oberen horizontal abgebogenen Teile eine Anpassung der Länge der Torsionsfederstäbe an die Abmessungen der Karosserie in geringem Umfang möglich macht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einzeln über in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Torsionsfederstäbe abgefederten Rädern, bei der die beiden Torsionsfederstäbe einer Fahrzeugseite jeweils über einen sich quer zur Längsachse der Torsionsfederstäbe erstreckenden Verankerungsund Koppelungsträger miteinander gekoppelt sind, der über an seinen sich seitwärts erstreckenden Enden angeordnete, elastische Elemente um einen geringen Betrag etwa um die Längsachsen der Torsionsfederstäbe schwenkbar an einem Teil der Karosserie befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der beiden Torsionsfederstäbe (22 und 24) rechtwinklig nach oben und darauffolgend rechtwinklig zurückkehrend abgebogen sind, sich mit ihren vertikalen Teilen (106 und 108) überkreuzen und nur mit ihren oberen und unteren horizontalen Teilen einander in Längsrichtung überlappend und nebeneinanderliegend in Ausnehmungen (110) eines rhomboidförmigen Mittelteils zwischen sich seitwärts erstreckenden Flanschen (102 und 104) des Verankerungs- und Koppelungsträgers (100) unter Spannung gehalten sind.