DE1925346A1

DE1925346A1 - Radaufhaengung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1925346A1
Application number: DE19691925346
Authority: DE
Inventors: Bundorf Ronald Thomas
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1968-06-11
Filing date: 1969-05-16
Publication date: 1970-01-15
Also published as: GB1207069A; US3560016A

Description

Patentanwalt Dipl.-tng. K. Watther _M.,,_h™

^ !BERLIN t» W/Vh-2485 16. MAI 1969

If BolivaraÜMd \ TeU 3044268

General Motors Corporation, D e t r ο it, Mich., Y,St.A.

Radaufhängung für Kraftfahrzeuge

: Die Erfindung bezieht sich auf eine Badaufhängung : für Kraftfahrzeuge mit swei in Querabstand voneinander angej ordneten lenkbaren Rädern, die mit in Querrichtung liegenden ! Radausschlagsteutrgltedern verbunden sind.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

ΐ derartige Radaufhängung so aissaugestalten , dass die IJntersteueruGg auf G-rand von Querbeschleunigungen des Fahrzeugs

veranlasst wird. . " "

Uate^ -dem Begriff ^llUntersteuerung^fi wird ein Aa-= sprechen ö©s ¥©rlialt@as äe® faferseags verstand©a_s ■ "bei fl öer Kurveofatet ä@s Kraf^-fef@,feri®sss ©anstehende Kräfte

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Fahrzeug -veranlassen, einen Krümmungsradius kleinerer Grosse zu durchlaufen als dem Einschlagwinkel entspricht, der von dem Fahrer über das Lenkhandrad den lenkbaren Rädern erteilt wird. Es werden hierzu die Rotationsebenen der Hinterräder in einer Richtung verschwenkt, so dass sie das Fahrzeug aus der Kurve, die durch den Einschlagwinkel der Vorderräder gegeben ist, zu steuern versuchen. Dies ist bisher auf zweierlei Weise erreicht worden, nämlich durch geometrische Rollsteuerung oder Radausschlagsteuerung. Im erstehen Fall wird die Winkelstellung der Hinterräder als geometrische Funktion des während der Kurvenfahrt eintretenden Rollens des Fahrzeugkörpers geändert, während im zweiten Fall die Winkeländerung an den Hinterrädern vorwiegend eine Funktion der Querverlagerung der gefederten Masse des Kraftfahrzeugs während der Kurvenfahrt ist. In allen Fällen wirkt jeüoeh die Unter» steuerung lediglich in dem Siaae₅ dem den lenkbaren Vorder- ". rädern aufgezwungenen Einschlagwinkel entgegenzuwirken« Bei der Erfindung wird im Gegensatz zu den bisher bekannten Systemen die bei der Kurvenfahrt der gefeierten Maas® des Kraftfahrzeugs zwangsläufig erteilte Querbeschleußiguag unmittelbar zur Einwirkung auf die Aufhängung der lenkbaren ~. Räder gebracht, um den tatsächlichen Eiasehlagwink®! der Voreiler= räder zu verringern, wodurch eine geringere Unterstauerung an den Hinterrädern erforderlich ist,- wenn, dies© nichthaupt entbehrlich wird,

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Die Erfindung "besteht bei einer Radaufhängung der eingangs erwähnten Art darin, dass die Radausschlagsteuerglieder mit der gefederten Masse des Kraftfahrzeugs über mindestens ein elastisches Glied verbunden sind, das eine federnde Querverlagerung der Radausschlagsteuerglieder zur gefederten" Mas-se gestattet, dass fest mit der gefederten Masse ein Lenkgetriebe verbunden ist, das über Zugstangen mit Achsschenkeln der Räder vorwärts der Radachsen verbunden ist, so dass der über das lenkgetriebe durch Betätigung des Lenkhandrades eingebrachte Einschlagwinkel sich fortschreitend . proportional der unter dem Einfluss der Fliehkraft eintretenden Querverlagerung zwischen den Radausschlagsteuergliedern zur gefederten Masse verringert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass äie Radausschlagsteuerglieder getrennt voneinander mit einem elastischen Glied zusammenarbeiten, das an einem Rahmenteil der gefederten Masse befestigt ist und eine nachgiebige Abstützung für die gefederte Masse bildet. Ferner ist vorgesehen, dass das Lenkgetriebe einen ; quer zur gefederten Masse liegenden Zahnstangentrieb enthält.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind den Radausschlagsteuergliedern im wesentlichen senkrecht gerichtete teleskopartige Streben zugeordnet. \

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, | dass die Radausschlagsteuerglieder zwei in Querrichtung auf- j

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einander zu gerichtete Arme sind, die an ihren inneren Enden an der gefederten Masse um im wesentlichen in !Längsrichtung liegende Achsen neben der Mittellingsachse des Kraftfahrzeugs schwenkbar gelagert sind. Hierbei ist es zweckmässig, wenn die inneren Enden der Radausschlagsteuerarme schwenkbar in einem elastischen Glied gelagert sind, das eine begrenzte Querverlagerung der Schwenkachsen der Arme gestattet· Ferner ist es vorteilhaft, wenn mit der gefederten Masse eine in Querrichtung liegende Blattfeder fest verbunden ist, deren einander entgegengesetzte feile über den äusseren Enden der RadausBchlagsteuerarme liegen.

In der Zeichnung ist ein Aueführungebeispiel einer Radaufhängung nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig, 1 eine Teildraufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Radaufhängung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Teilvorderansicht zu Pig. I,

Pig. 3 eine Teilseitenansicht zu den Pig. I und 2,

Pig. 4 ein Schnitt" nach der Linie 4-4 in Pig. I in grösserem Maßstäbe,

Pig. 5 ein Schnitt nach der linie 5-5 in Pig. 2 in größserem Maßstabe und

Pig. 6 ein Schnitt nach der linie 6-6 in Pig. I in grösserem Maßstäbe,

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Die Fig. 1 und 2 zeigen den vorderen Teil eines Kraftfahrzeugs mit einer gefederten Masse 2, zu der Seitenrahmen 4 und 6 für den Fahrzeugkörper gehören. Neben vorderen eingezogenen Teilen der Seitenrahmen 4 und 6 liegen Querabstand voneinander aufweisende lenkbare Vorderräder 8 und 10, die auf Achsen 12 bzw. 14 drehbar gelagert sind. Die Achsen 12 und 14 sind an Achsschenkeln 16 und 13 gebildet, die ihrerseits mit im wesentlichen senkrecht gerichteten teleskopartigen Streben 20 und 22 verbunden sind. Die teleskopartigen Streben 20 und 22 sind mit ihren oberen Enden an Blechen 24 und 26 befestigt, die an Pfeilern 28 und 30 des Fahrzeugkörpers vorgesehen sind.

Zn Querrichtung auswärts der Achsen der teleskopartigen Streben 20 und 22 haben die Achsschenkel 16 und Naben (Nabe 34 in Fig. 6), an die Kugelgelenke 36 und 38 angeschlossen sind. Die Kugelgelenke 36 und 38 Bind andererseits mit Stützen 40 und 42 aus übereinandergelegten Blechen verbunden, die die äusseren Enden von Radausschlagsteuerarmen bilden. Wie Fig. 1 zeigt, ist mit dem Fahrzeugkörper rüokwärts der Vorderräder 8 und 10 eine einteilige Federstaage 44 verbunden, die aas einem in Querrichtung liegenden Teil 46 besteht, dar ©n seinen Aussenenden drehbar in mit G-umalMohsta gefütterten Jjsgara 48 um! 50 abgestützt ist. Ausserfealb c!©!" Sag@r 48 Bact 50 siaä a&sto" Tora gerichtete

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Stützen 40 und 42 erstrecken. An ihren vorderen Enden sind die Schenkel 52 und 54 mit Bogen 56 und 58 versehen, die in Rinnen 60 und 62 in den oberen und unteren Platten 64 bzw. der Stützen 40 und 42 passen. Die auf der anderen Seite der Stützen 40 und 42 austretenden Teile 68 und 70 sind nach einwärts aufeinander zu gerichtet und stellen die Radausschlagsteuerglieder dar. An ihren Enden 72 und 74 sind diese Teile 68 und 70 parallel zueinander nach hinten abgebogen und in Lagern 76 und 78 gelagert.

Wie die Fig. 2 und 5 zeigen, sind die Lager 76 und 73 der Radausschlagsteuerarme 68 und 70 in einem elastischen Glied 80 gelagert, das seinerseits an einem querliegenden Rahmenteil 82 durch einen sattelförmigen Halfer 84 befestigt ist. Das elastische Glied 80 gestattet eine federnde

Querverlagerung der Räder 8 tract 10 su der gefederten Masse 2. j Senkrecht oberhalb des elastischen Gliedes 80 ■ und etwas nach hinten versetzt von den Armen 63 und 70 ist eine einschichtige Blattfeder 86 vorgesehen^ deren mittlerer Teil 88 über eine Schraubsehelle 30 unü 92 (lig_o 4) "fest mit :" der gefedertes Maese vertaadea ist₀ Di© Schell© äisnt auch ;

I der Befestigung des sattelförmige®. Halters 84» Aß. iiarea Ie ■ j

Querrichtiiag liegenden Endes, liegt die Blstt£©ier 86 gegen ■ j Polster 94 uad 96 an, die aa der otoerea Pläch® äer Stützen 4-0 bzw. 42 vorgesehen sind.

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Durch die beschriebene Anordnung ist die gefederte Masse des Kraftfahrzeugs zu den lenkbaren Rädern 8 und 10 durch eine elastische Verbindung abgestützt, die aus der Blattfeder 86, die unter Durchbiegen wirkt und die Schenkel -52 und 54 der iPederstange 44,die auf Torsion .beansprucht sind, besteht, so dass die Ablenkung der lenkbaren Räder längs eines Weges erfolgt, der um imaginäre Achsen 98 und 100 schwingt und längs der Achsen der teleskopartigen Streben 20 und 22 gesteuert wird, wobei die teleskopartigen Streben zugleich der Steuerung des Vorlaufs und des Sturzes der lenkbaren Räder bei ihrer senkrechten Ablenkung dienen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das fahrzeug mit einem Lenkgetriebe versehen, das einen Zahnstangentrieb 102 enthält, der auf dem Rahmenteil 82 befestigt ist und mit den Achsschenkeln 16 und 18 durch in Querrichtung liegende Zugjefstangen 104 und 106 verbunden ist, die sich von einer gemeinsamen Ausgangsnabe 108 an der Zahnstange 110 und nach rorn gerichteten Lenkern 112 und 114 an den Achsschenkeln 16 und 18 erstrecken«, Da die Nabe 108 starr mit der Zahnstasage 110 verbunden ist, ist ihre Querverlagerung eine direkte Punktion der vom Pahrer veranlassten Handlenkraddrehung. Bewegt sich das !Fahrzeug geradeaus, so bedingt eine Querverlageruag des Ausgangsgliedes des Lenkgetriebes eine Verlagerung der Zahnstange 110 entsprechend dem am Lenkhandrad eingegebenen Einschlagwinkel, der von den lenk-

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baren Rädern 8 und 10 eingenommen wird. Beginnt das Fahrzeug jedoch die Kurvenfahrt, so wirkt die Fliehkraft auf das Fahrzeug und veranlasst die gefederte Masse 2, sich in Querrichtung zur Aussenseite der Kurve zu verlagern. Da die Räder innerhalb der Grenzen ihrer Haftfähigkeit dieser Querbewegung Widerstand entgegensetzen, ergibt sich eine Querverlagerung der Lager 76 und 78 der Radausschlagsteuerarme 68 und 70 innerhalb des elastischen Gliedes 80, die der auftretenden Fliehkraft proportional ist. Obwohl also am Lenkhandrad vom Fahrer der gleiche Einschlagwinkel eingegeben wird, verlagert sich das Ausgangsglied 108 zusammen mit der gefederten Masse und veranlasst eine entsprechende Verschwenkung der Lenkarme 112 und 114 in der Richtung, die den Einfluss der Bewegung am Lenkhandrad entgegengesetzt ist. Hierdurch werden Unter-BteäeruofftfDediagungen in einem Ausmasse geschaffen, die proportional der Querbeschleunigung des Fahrzeugs sind. Bewegt der Fahrer aus irgendeinem Grund das Lenkhandrad für einen kleinen Krümmungsradius, sd" wird dieser Einfluss in direkter Funktion der Querbeschleunigung des Fahrzeuges abgeschwächt.

Kehrt das Fahrzeug in die Geradeausfahrt zurück, so verschwindet entsprechend die Querbeschleunigung der gefederten Masse und das elastische Glied 80 stellt die Lager 76 und 78 der Radausschlagsteuerarme wieder in die Normallage zurück, so dass die lenkbaren Räder 8 und 10 direkt auf den

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über das Lenkhandrad eingegebenen Einschlagwinkel eingestellt werden.

Die Lager 76 und 78 sind symmetrisch zur Mittellängeachse des Kraftfahrzeugs in dem elastischen Glied 80 angeordnet, so dass die Wirkung bei beiden Einschlagrichtungen der lenkbaren Räder die gleiche ist.

Das erfindungsgemässe System der Untersteuerung unter Verwendung der Qverbeschleunigung des Fahrzeugs hat die sehr erwünschte Eigenschaft, einen gleichen Einschlagwinkel für beide, lenkbaren Räder unabhängig von unterschiedlichen, auf die lenkbaren Räder einwirkenden Querkräften zu ergeben.

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Claims

Patentansprüche

i^ I₅/ Radauf hängung für Kraftfahrzeuge mit zwei in Querabstand voneinander angeordneten lenkbaren Rädern, die mit in Querrichtung liegenden Radausschlagsteuergliedern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Radausschlagsteuerglieder (68,70) mit der gefederten Masse (2) des Kraftfahrzeugs über mindestens ein elastisches Glied (80) verbunden sind, das eine federnde Querverlagerung der Radaus- '_ schlagsteuerglieder zur gefederten Masse gestatte!» dass fest ' mit der gefederten Masse ein Lenkgetriebe (102) verbunden ist, ! das über Zugstangen (104 und 106) mit Achsschenkeln (16 und I 18) der Räder (8 und 10) vorwärts der Radachsen (12 und 14) j verbunden ist, so dass der über das Lenkgetriebe durch Be-I tätigen des Lenkhandrades eingebrachte Einschlagwinkel sich I fortschreitend proportional der unter dem Einfluss der Flieh-

kraft eintretenden Querverlagerung zwischen den Radausschlag-

I siteuergliedern zur gefederten Masse verringert.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch ge-

ι kennzeichnet, dass die Radausschlagsteuerglieder (68 und 70) j

! getrennt voneinander mit einem elastischen Gjlied (80) zusammen-! '■· arbeiten, das an einem Rahmenteil (82) der gefederten. Masse

(2) befestigt ist und eine nachgiebige Abstützung für die

gefederte Masse bildet·
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3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe einen quer zur gefederten Masse (2) liegenden Zahnstangentrieb (102) enthält.
4. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Radausschlagsteuergliedern (68 und 70) im wesentlichen senkrecht gerichtete teleskopartige Streben (20 und 22) zugeordnet sind.
5. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Radausschlagsteuerglieder zwei in Querrichtung aufeinander zu gerichtete Arme (68 und 70) sind, die an ihren inneren Enden an der gefederten Masse (2) um im wesentlichen in" Längsrichtung liegende Achsen (72 und 74) neben der Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs schwenkbar gelagert sind.
6. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Enden (72 und 74) der Radausschlagsteuerarme (68 und 70) schwenkbar in einem elastischen Glied (80) gelagert sind, das eine begrenzte Querverlagerung der Schwenkachsen der Arme gestattet.
7. Radaufhängung nach Anspruch 5 oder 6,

J dadurch gekennzeichnet, dass mit der gefeierten Masse (2) eine in Querrichtung liegende Blattfeder (86) fest verbunden ist,

. deren einander entgegengesetzte Teile über den äusseren Enden der Radausschlagsteuerarme (68 und 70) liegen (bei 94 und 96).

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