DE1920705C3 - Einzelradaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Einzelradaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen

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DE1920705C3 DE1920705A DE1920705A DE1920705C3 DE 1920705 C3 DE1920705 C3 DE 1920705C3 DE 1920705 A DE1920705 A DE 1920705A DE 1920705 A DE1920705 A DE 1920705A DE 1920705 C3 DE1920705 C3 DE 1920705C3
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Hinterachsaufhängungen dieser Art, bei denen die Lenker als Längslenker, gegebenenfalls der untere Lenker als Schräglenker mit schräg zur Längs- und Querrichtung des Fahn^-nges verlaufender Schwingungsachse, ausgebildet sind, liegen die Anlenk· punkte des unteren und des oberen Lenkers am Radträger übereinander oder nahezu übereinander und etwa in der durch die Radmitte verlaufenden lotrechten Fahrzeugquerebene. Die bekannten Radaufhängungen haben jedoch in der Regel den Nachteil, daß sie entweder einen Anfahrausgleich vermissen lassen oder einen verhältnismäßig großen baulichen Aufwand erfordern. Der fehlende Anfahrausgleich hat zur Folge, daß die Wagen beim Beschleunigen auf der Hinterachse absinken. Ein solches Absinken verschlechtert die Fahreigenschaften und ist außerdem bei Nachtfahrt wigen der auftretenden Blendung anderer Straßenbenutzer unangenehm.
Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln einen solchen Anfahrausgleich oder darüber hinaus, wie dieses u.U. erwünscht ist, einen Überausgleich zu erzielen, so daß das Fahrzeugheck beim Beschleunigen — statt wie bisher abzusinken — in seiner Höhenlage verbleibt oder sich gegebenenfalls sogar mehr oder weniger anhebt Des weiteren soll sich das Fahrzeugheck beim Bremsen nicht anheben, sondern auch in diesem Falle in Ruhe bleiben bzw. infolge Überausgleiches mehr oder weniger absinken.
Erfindungsgemäß läßt sich dieses bei einer Einzelradaufhängung der eingangs genannten Art dadurch erzielen, daß der Radträger in seinem unteren Teil nach
vom verlängert und der Anlenkpunkt von unterem Führungslenker und Radträger im Abstand von der durch die Radmitte gelegten Fahrzeugquerebene an der nach vorn gerichteten Verlängerung angeordnet ist und die Gelenkverbindungsgerade des unteren Führungslenkers steil aufwärts gerichtet ist.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen enthalten die Unteransprüche.
Durch die Erfindung läßt sich folgendes erreichen:
Durch die Verlängerung des Radträgers nach vorn wandert die Gelenkverbindungsgerade des Radträgers, d. h. die Verbindungslinie zwischen den beiden Gelenken, die ihn mit dem oberen und dem unteren Lenker verbinden, aus einer üblichen, etwa lotrechten Lage immer mehr in eine waagerechte Lage, je weiter der untere Gelenkpunkt nach vorn verlegt wird. Im Grenzfalle können auch die beiden Gelenke in gleicher Ebene liegen oder sogar eine Vertauschung dahingehend eintreten, daß das üblicherweise obere Gelenk tiefer als das üblicherweise untere Gelenk zu liegen kommt Demgemäß sind auch die verwendeten Ausdrücke »oberer Führungslenker« und »unterer Führungslenker« nur sinngemäß zu verstehen.
Federt das Rad durch, so nimmt an dieser auf- oder abwärts gerichteten Federungsbewegung in der Hauptsache nur das den oberen Lenker mit dem Radträger verbindende Gelenk und damit der obere Führungslenker teil, während das den unteren Führungslenker mit dem Radträger verbindende Gelenk und der untere Führungslenker nur eine verhältnismäßig geringe Bewegung in Höhenrichtung und in der Hauptsache nur eine Bewegung in Fahrzeuglängsrichtung auszuführen hat, damit der Radträger dem Schwingungsbogen des oberen Lenkers folgen kann. Der untere Lenker kann verhältnismäßig kurz bemessen sein und dadurch ohne Schwierigkeit unterhalb des hinteren Sitzes eines Personenkraftfahrzeuges untergebracht werden.
Damit ein Ausgleich sowohl beim Anfahren als auch beim Bremsen hergestellt, d. h. ein Absinken des Fahrzeughecks beim Anfahren bzw. Beschleunigen oder ein Anheben des Fahrzeughecks beim Bremsen verhindert wird, werden in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oberer und unterer Führungslenker so gelegt, daß der Schnittpunkt ihrer Gelenkverbindungsgeraden (also der Verbindungsgeraden zwischen der Achse des den Lenker mit dem Radträger verbindenden Gelenkes mit der Achi.e des den Lenker mit dem Fahrzeugoberbau verbindenden Gelenkes) mit dem Schnittpunkt der in Radmätte angreifenden Anfahrresultierenden und der am Bodenberührungspunkt des Rades angreu mden Bremskraftresultierenden zusammenfällt oder in der Nähe dieses letztgenannten Schnittpunktes liegt Da es jedoch vielfach erwünscht ist daß ein Überausgleich des Anfahr- und Bremsmomentes erreicht wird, kann erfindungsgemäß der Schnittpunkt der genannten Gelenkverbindungsgeraden mehr oder weniger oberhalb des Schnittpunktes der genannten "esultierenden gelegt werden.
Durch die mehr oder weniger waagerechte Lage des Radträgers und die Verkürzung des unteren Führungslenkers kann der Radträger nach Art eines Längs- oder Schräglenkers ausgebildet sein, z. B. derart, daß er zwei Gabelarme aufweist und jeder derselben durch einen unteren Lenker mit dem Fahrzeugoberbau verbunden ist Auch kann in diesem Falle der Radträger vorteilhaft unmittelbar zur Abstützung der Radfederung dienen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschriebe. Es zeigt
Fig. 1 die schematische Seitenansicht eines ersxen Ausführungsbeispiels der Erfindung für Anfiahr- und Bremsausgleich,
F ί g. 2 die gleiche Seitenansicht wie F i g. 1, jedoch für Anfahr- und Bremsüberausgleich,
Fig.3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit schräglenkerartiger Ausbildung des Radträgers,
F i g. 4 die Draufsicht auf die Achskonstruktion nach F i g. 3 und
jo F i g. 5 den Schnitt nach Linie 5-5 der F i g. 4.
Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 ist mit 10 der Fahrzeugrahmen oder ein sonstiger Teil des Fahrzeugoberbaus, mit 11 ein hinterer Fahrzeugsitz und mit 12 ein Hinterrad bezeichnet Das Rad 12 kann in geeigneter Weise, z. B. von einem vorderen Fahrzeugmotor über ein hinteres Differentialgetriebe und über eine Gelenkwelle angetrieben werden und ist z. B. in üblicher Weise mittels seiner Radachse 13 und mitteis Wälzlager in einer Bohrung 14 des Radträgers 15 gelagert Letzterer weist in seinem unteren Teil eine nach vorn gerichtete Verlängerung 1^.° auf und wird mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau 30 durch einen »oberen« Führungslenker 16 sowie einen »unteren« Führungslenker 17 geführt (wobei »oberer« und »unterer« in vorstehend erläutertem Sinne zu verstehen ist). Der obere Führungslenker 16 ist hierbei mittels Gelenkes 18 an den Radträger 15 und mittels Gelenkes 19 an den Fahrzeugoberbau 10 angeschlossen und in seiner Hauptsache mit leichter Aufwärtsneigung nach vorn horizontal gerichtet während der untere Führungslenker 17 mittels Gelenkes 20 am Radträger 15 und mittels Gelenkes 21 am Fahrzeugoberbau 10 angelenkt und bei steil nach vorn aufwärts gerichteter Lage in seiner Hauptsache lotrecht gerichtet ist Der untere Führungslenker 17 ist hierbei als kurzer Lenker ausgebildet, dessen Gelenk 21 sich unterhalb des Sitzes 11 befindet Eine Feder 22 zur Abfederung des Rades 12, z. B. eine Schraubenfeder, stützt sich mit ihrem unteren Ende unmittelbar gegen die vordere Verlängerung 15a des Radträgers 15 ab.
Das Gelenk 18 des oberen, hinteren Führungslenkers 16, welches denselben mit dem Radträger 15 verbindet liegt etwa in Höhe der Radmitte und hinter der durch die Radmitte (also durch die Radachse 13) gelegten lotrechten Fahrzeugquerebene m-m, jedoch im Vergleich zum Gelenk 20 des unteren, vorderen Führungslenkers 17 in relativ geringer Entfernung von dieser Querebene, derart, daß der vertikale Höhenabstand zwischen den Gelenken 18 und 20 des Radträgers 15 wesentlich kleiner als der Abstand der beiden Gelenke in Fahrzeuglängsrichtung ist Der nach Art eines Längslenkers ausgebildete Radträger 15 erstreckt sich somit im wesentlichen horizontal, wobei die Führungilenker 16 und 17 in Fahrzeuglängsrichtung weit auseinander liegen.
Beim Anfahren oder Beschleunigen entsteh; in Radmitte je nach Lage des Schwerpunktes und der Belastung der Hinterachse eine horizontale Kraft Ah und eine vertikale Kraft An die sich zu einer Resultierenden A, "zusammensetzen, wobei die Kraft Av die Radachse 13 und den Fahrzeugoberbau 10 einander zu nähern, d.h. den Fahrzeugoberbau 10 gegen den Fahrboden herabzuziehen sucht In ährliciler Weise entsteht am Berührungspunkt P zwischen Rad 12 und Fahrboden eine horizontale Kraft B/, und eine vertikale Kraft Bn welche άύη Fahrzeugoberbau 10 unU das Hinterrad 12 auseinanderzudrücken sucht, wobei die beiden Kräfte eine resultierende Kraft Br ergeben. Die
Riehtungsgeraden a der Anfahrresultierenden Ar und b der Bremsresultierenden Br schneiden sich in einem Punkte M\.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig, 1 sind die beiden Führungslenker 16 und 17 derart gelegt, daß sich die Gelenkverbindungsgerade c des Führungslenkers 16, welcher die Achsen seiner Gelenke 18 und 19 miteinander verbindet, und die Gelenkverbindungsgerade c/des Führungslenkers 17, welcher die Achsen seiner Gelenke 20 und 21 miteinander verbindet, in einem funkte Mi schneiden, welcher mit dem Punkte M\ in Seitenansicht des Fahrzeugs gesehen zusammenfällt. Bei einem Durchfedern des Rades 12, bei der der hintere, obere Führungslenker 16 eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung *i und der vordere, untere Führungslenker 17 eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung X2 ausführt, liegt damit der Momentandrehpol Mi des sich in Radmitte in Pfeilrichtung χ bewegenden Radträgers 15 im Schnittpunkt M\ der beiden Resultierenden An Br, was zur Folge hat, daß sowohl beim Anfahren oder Beschleunigen als auch beim Bremsen eine Relativbewegung zwischen Rad 12 und Fahrzeugoberbau 10 im Sinne eines Annäherns bzw. eines Entfernens voneinander unterbunden wird. Es wird somit ein hundertprozentiger Anfahr- und Bremsausgleich erzielt.
Da es vielfach erwünscht ist, nicht nur einen hundertprozentigen Ausgleich, sondern einen Überausgleich sowohl beim Anfahren als auch beim Bremsen zu erzielen, ist im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 die Anordnung der Führungslenker 16 und 17 mit Bezug auf die Anfahrresultierenden Ar und die Bremsresultierenden Br derart vorgesehen, daß der Schnittpunkt Mi der Gelenkverbindungsgeraden c und d oberhalb des Schnittpunktes M\ des Geraden a und b der Anfahrresultierenden Ar und der Bremsresultierenden Br liegt Die Anordnung kann ferner hierbei derart getroffen sein, daß beim Aufwärtsfedern des Rades nach einem bestimmten Hub M\ und Mi zusammenfallen, der Anfahr- und Bremsausgleich also auf 100% absinkt
Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 bis 5 sind gleiche bzw. entsprechende Teile wie in F i g. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen, jedoch jeweils um 100 vermehrt, bezeichnet. Der wesentlichste Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß der Radträger 115 als Schräglenker mit einer zur Längs- und Querrichtung des Fahrzeugs schrägliegenden Schwenkachse s~s ausgebildet ist Der Radträger 115 ist zu diesem Zweck gabelförmig ausgebildet Die beiden Gabelarme 115a und 1156 sind an unteren, vorderen Lenkern 117a, 1176 aufgehängt, die ihrerseits mittels einer sie torsionssteif verbindenden gemeinsamen schrägliegenden Achse oder Welle 121 in Gelenklagern 121a und 121Ö an Lagerböcken des Fahrzeugoberbaus 110 drehbar gelagert ist Gegebenenfalls können auch — bei in anderer Weise, z. B. mittels besonderen Quergliedes, torsionssteif verbundenen Lenkern 117a, 117Ö — die Lenker 117a, 117Zj schwenkbar auf einer am FährzeUgöberbaü 110 fest gelagerten Achse 121 gelagert sein. Die die Vorderen Verlängerungen bildenden Gabelarme 115a und 1156 sind ferner so weit vorgezogen, daß die unteren bzw. vorderen Lenker 117a in der dargestellten normalen Ruhelage lotrecht gerichtet sind. Der obere, hintere Führungslenker 116 liegt mit seinem Gelenk 118 noch unterhalb der Mitte der Radachse 113 und ist im Gelenk 119 beispielsweise mit einem in seitlichen Lagern 123 am Fahrzeugoberbau 110 gelagerten, die beiden Radaufhängungen verbindendem Stabilisator 124 fest verbunden. Der den Momentandrehpol des Radträgers 115 bildende Schnittpunkt Mi, bezogen auf die lotrechte Längsm'ttelebene r-r des Rades 112 kann wieder mit dem Schnittpunkt M\ der Richtungsgeraden a, b der (in F i g. 3 nicht dargestellten) Resultierenden An Br ganz oder nahezu zusammenfallen oder entsprechend F i g. 2 oberhalb dieses Schnittpunktes M\ liegen.
F ig 4 zeigt des weiteren ein Differentialgetriebe 125, üher das mittels Gelenkwellen 126 die Rad<ir!isen 113 angetrieben werden.
Die Anordnung kann auch derart getroffen sein, daß ein Ausgleich oder Überausgleich nur des einen der beiden Momente — Anfahr — oder Bremsmomentes — erzielt wird, z. B. auch derart daß für das eine der beiden Momente ein Ausgleich, für das andere Moment ein
Überausgleich erzeugt wird.
Wie bereits erwähnt könnte anstelle eines nach hinten gerichteten oberen Führungslenkers ein vom Radträger nach vorn gerichteter oberer Führungslenker vorgesehen sein, der, in Seitenansicht des Fahrzeuges gesehen, in Richtung einer entsprechenden Gelenkverbindungsgeraden c angeordnet ist Auch könnte der Gelenkpunkt 20 bzw. der Führungslenker 17 so weit nach vorn gerückt sein, daß der Führungslenker statt schräg nach vorn zum Fahrzeugoberbau schräg nach hinten gerichtet ist das Gelenk 21 also weiter zurück als das Gelenk 20 liegt Entsprechendes gilt sinngemäß auch für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 bis 5 oder andere im Rahmen der Erfindung liegende Ausführungsformen von Radaufhängungen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Einzelradaufhängung für die Hinterräder von Kraftfahrzeugen mit einem Radträger, der durch einen oberen und einen unteren Führungslenker mit s Bezug auf den Fahrzeugoberbau ais Koppel geführt wird, v/obei die Gelenkverbindungsgeraden der beiden Führungslenkeir in Projektion auf die Radebene nach vorn zusammenlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (15; 115) in seinem unteren Teil nach vorn verlängert und der Anlenkpunkt (20; 120a, 12AJ von unterem Führungslenker (17; 117a, Mb) und Radträger (15; 115) im Abstand von der durch die Radmitte gelegten Fahrzeugquerebene (m-m) an der nach vorn is gerichteten Verlängerung (15a; 115a, 115ZjJ angeordnet ist und die Gelenkverbindungsgerade (d) des unteren Führungslenkers steil aufwärts verläuft
2. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der obere undä«:r untere Führungslenker (16; 116 und 17; 117a, ί Hb) vom Rade (12) aus nach entgegengesetzten Seiten gerichtet sind.
3. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Anlenkpunktes (20; 120a, 1206J von der genannten Fahrzeugquerebene (m-m) größer als der Höhenabstand des Anlenkpunktes von einer durch die Mitte der Radachse (13) gelegten Horizontalebene in normaler Ruhelage des Rades (12) und/oder der Abstand der beiden den Radträger (15; 115) mit den Führurigslenl -in (16 und 17; 116 und 117a, 117Z?J verbindenden Gelenke (18 und 20; 118 und 120a, 120Z>J in Fahrzeugläiigsrichtung größer als in Höhenrichtung ist
4. Einzelradaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (20; 120a, 120Z>Jdes unteren Lenkers (17; WTaAMb) am Radträger (15; 115) in der Nähe des Radumfanges oder außerhalb des Radumfanges vor diesem Hegt
5. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unter? Lenker (17; 117a, XYIb) unter einem Winkel von mehr als 45° zur Horizontalen geneigt angeordnet ist
6. Einzelradaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der untere Lenker (17; 117a, WTb) als relativ zum oberen Lenker (16; 116) bzw. zur Länge des Radträgers (15; 115) kurzer Lenker unterhalb des hinteren Fahrzeugsitzes (11) am Fahrzeugoberbau (10) angelenkt ist
7. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Radträger (15; 115) mit dem oberen Lenker (16; 116) verbindende Anlenkpunkt (18; 118) hinter der durch die Mitte der Radachse (13; 113) gelegten Fahrzeugquerebene (m-m) liegt
8. Einzelradaufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Anlenkpunkt (18; 118) des oberen Lenkers (16; 116) am Radträger (15; 115) in 4er normalen Ruhelage des Rades (12; 112) in der Nähe einer durch die Mitte der Radachse (13; 113) gelegten Horizontalebene liegt
9. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüehe 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt (Mi) der Giilenkverbindungsgeraden (c und d) des oberen und des unteren Lenkers (16 und 17; 116; 117a, 117i>J mit dem Schnittpunkt (M\) der in Radmitte angreifenden Anfahrresultierenderi (Ar) und der am Bodenberührungspunkt (p) des Rades (12; 112) angreifenden Bremskraftresultierenden (Br) oder in der Nähe dieses letztgenannten Schnittpunktes liegt
tO. Einzelradaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt (Mj) der Gelenkverbindungsgeraden (c und d) oberhalb des Schnittpunktes (M\) der Resultierenden (Ar und fir)Kegt
11. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (115) als Schräglenker ausgebildet ist
12. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der als Längs- oder Schräglenker ausgebildete Radträger (115) zwei Gabelarme (115a und 115Z?J aufweist und jeder Gabelann durch einen unteren Lenker (117a, 1 \7b)m\i dem Fahrzeugoberbau (110) verbunden ist.
13. Einzelradaufhängung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden unteren Lenker (117a, 1170J steif verbunden, z.B. torsionsmittels einer gemeinsamen, sie torsionssteif verbindenden Lagerwelle oder Lagerachse (121) am Fahrzeugoberbau (110) aufgehängt sind.
14. Einzelradaufhängung nach einrm der Ansprüche 11 bis 13, uadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (15; 115) zur Abstützung der Radfederung (22; 122) dient
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