DE19751754A1 - Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges

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Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Radaufhängung zeigt die DE 19 38 850 C1, bei der jedoch über die Anordnung der Tragfeder, des Stoßdämpfers und gegebenenfalls des Stabilisatorarmes eines Drehstabilisators nichts ausgesagt ist. Üblicherweise aber werden diese Bauteile entweder an einem der Lenker und/oder am Radträger angebunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Radaufhängung derart weiterzubilden, daß bei einer günstigen Wegübersetzung zumindest der Tragfeder und bei günstiger Krafteinleitung in die Karosserie Komfort- und Abstimmverbesserungen an der Radaufhängung erzielbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, mittel- oder unmittelbar am Radträger über ein oberes und unteres Gelenk ein etwa C-förmiges Tragglied anzulen­ ken, das mit einem Abstützarm zur Abstützung zumindest der Tragfeder, bevorzugt jedoch auch des Stoßdämpfers und des Stabilisatorarmes des Drehstabilisators, versehen ist. Dadurch werden ohne Verlust der geometri­ schen Vorteile der Einzellenker-Radaufhängung die Feder-Stoßdämpfer und gegebenenfalls Stabilisatorkräfte und -momente unmittelbar über den Radträger mit direkter 1 : 1-Übersetzung in die Karosserie des Kraftfahrzeu­ ges eingeleitet und wirken somit nicht gegebenenfalls mit indirekter Über­ setzung über die elastischen Lager der Einzellenker. Dementsprechend können diese optimal auf ihre Führungseigenschaften elastokinematisch abgestimmt und entsprechend schwingungs- und geräuschisolierend aus­ gebildet sein. Ferner kann der Stoßdämpfer oder ggf. ein Federbein quer­ momentenfrei an dem Tragglied angelenkt sein, so daß der Stoßdämpfer keine Seitenkräfte abstützen muß. Daraus resultiert eine leichtere und ver­ klemmungsfreie Stoßdämpferkonstruktion.
Das Tragglied mit dem Stützarm kann baulich vorteilhaft in den von den Ein­ zellenkern umschlossenen Raum einragen, wobei dessen Anordnung so getroffen sein kann, daß auch der Freigang einer Antriebswelle bei einem frontangetriebenen Kraftfahrzeug sichergestellt ist.
Die Anbindung des C-förmigen Traggliedes kann entweder unmittelbar am Radträger erfolgen, wobei dann beispielsweise der vordere obere und un­ tere Einzellenker an dem Tragglied angelenkt ist, oder es kann das C-för­ mige Tragglied im Bereich der Anlenkung der genannten Einzellenker am Radträger an den Einzellenkern angelenkt sein, so daß eine mittelbare An­ lenkung am Radträger gegeben ist.
Dabei können bei einer mittelbaren Anlenkung zwischen den Einzellenkern und dem C-förmigen Tragglied und bei einer unmittelbaren Anlenkung zwi­ schen dem C-förmigen Tragglied und den Einzellenkern Gummi-Metall-Hül­ sengelenke vorgesehen sein, die insbesondere das Anfederverhalten der Radaufhängung verbessern.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in
Fig. 1 in raumbildlicher Darstellung eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit oberen und unteren Einzellenkern und unmittelbar an einem Radträger angelenktem C-förmigen Tragglied mit Stützarm für eine Schraubendruckfeder als Tragfeder, einem hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfer und einem Stabilisatorarm eines Drehstabilisators; und
Fig. 2 eine vergleichbare weitere Radaufhängung in raumbildlicher Darstel­ lung mit mittelbarer Anlenkung des C-förmigen Traggliedes über ei­ nen oberen und unteren Einzellenker.
Die in der Fig. 1 gezeigte Radaufhängung (10) für gelenkte Räder (12) ei­ nes Kraftfahrzeuges setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem Rad­ träger (13), der über untere, vordere und hintere Einzellenker (14, 16) und obere, vordere und hintere Einzellenker (18, 20) geführt ist.
Ferner greift an einem am Radträger (13) angeformten Lenkarm (22) eine Spurstange (24) einer Zahnstangen-Lenkung (26) an. Der Radträger (13) ist somit über die Lenkung (26) und die Spurstange (24) um eine ideelle, nicht dargestellte Lenkachse schwenkbar, die durch die Schnittstellen der graphi­ schen Verlängerungen der genannten Einzellenker (14, 16 und 18, 20) bzw. deren Gelenkmittelpunkte verläuft.
Am Radträger (13) ist unmittelbar über ein unteres und oberes Kugelgelenk (28, 30) ein etwa C-förmiges Tragglied (32) angelenkt, an dem jeweils in Nähe der Gelenkstellen (28, 30) über Gummi-Metall-Hülsengelenke (34, 36) (sogenannte Silentblock-Gelenke) die vorderen unteren und oberen Einzel­ lenker (14, 18) angelenkt sind.
Das aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Tragglied (32) weist einen etwa horizontal und nach innen, der senkrechten Fahrzeuglängsmittelebene zu abragenden Stützarm (38) auf, der eine Federauflage für eine zwischen den oberen Einzellenkern (18, 20) angeordnete Schraubendruckfeder bzw. Tragfeder (40) bildet. Die Tragfeder (40) könnte beispielsweise auch eine Luftfeder oder das freie Ende einer Querblattfeder sein.
Innerhalb der Tragfeder (40) verläuft ein hydraulischer Teleskop-Stoß­ dämpfer (42), der ebenfalls an dem Stützarm (38) in bekannter Weise ange­ lenkt ist. Die Tragfeder könnte jedoch auch mit dem Stoßdämpfer zu einem Federbein an sich bekannter Bauart kombiniert sein.
Die Tragfeder (40) und der Stoßdämpfer (42) sind andernends in bekannter und nicht dargestellter Weise an der Karosserie des Kraftfahrzeuges abge­ stützt bzw. angelenkt.
Ferner ist an dem Stützarm (38) im unmittelbaren Bereich der Federauflage eine etwa senkrecht nach unten verlaufende Stange (44) angelenkt, die mit einem etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufendem Stabilisatorarm (46) ei­ nes Drehstabilisators (48) verbunden ist.
Sämtliche Einzellenker (14, 16, 18, 20) sind über Gummi-Metall-Hülsenge­ lenke (50, 52, 54, 56) mit einem in gestrichelten Linien dargestellten Hilfs­ rahmen (58) verbunden, der als Montageeinheit auch den Drehstabilisator (48) über entsprechende Lagerungen (nicht dargestellt) und die Zah­ nstangenlenkung (26) trägt. Dadurch kann die gesamte, in der Fig. 1 dar­ gestellte Radaufhängung vormontiert und dann der Hilfsrahmen (58) über die Befestigungsstellen (60, 62) mit dem nicht dargestellten Aufbau des Kraftfahrzeuges verbunden werden.
Die hinteren oberen und unteren Einzellenker (16, 20) sind über Kugelge­ lenke (64, 66) direkt am Radträger (13) angelenkt. Ferner ist das Rad (12) über eine Antriebswelle (68) in bekannter Weise antreibbar, wobei die An­ triebswelle in Vorwärts-Fahrtrichtung F des Kraftfahrzeuges hinter dem C-förmigen Tragglied (32) liegt.
Beim Durchfedern des Rades (12) wird der Ein- oder Ausfederweg 1 : 1 über den Stützarm (38) auf die Tragfeder (40), den Stoßdämpfer (42) und den über die Stange (44) angelenkten Stabilisatorarm (46) übertragen. Die von den Feder- bzw. Tragkräften belasteten Kugelgelenke (28, 30) werden dabei nicht gebeugt, vielmehr wird die Durchfederbewegung des Radträgers (13) über die Gummi-Metall-Hülsengelenke (34, 36) zwischen dem Tragglied (32) und den Einzellenkern (14, 18) aufgenommen. Dadurch treten an den Ku­ gelgelenken (28, 30) keine sogenannten Losbrechkräfte, resultierend aus dem Stick-Slip-Effekt auf, so daß ein verbessertes Anfederverhalten erzielt wird. Ferner werden die Tragkräfte über den Radträger (13), die Kugelge­ lenke (28, 30) und das Tragglied (32) über die Tragfeder (40) unmittelbar in die Karosserie des Kraftfahrzeuges eingeleitet, ohne daß Kraftkomponen­ ten von Radführungsgelenken (z. B. 34, 36 oder 50, 54) aufgenommen wer­ den müssen. Deren elastokinematische Eigenschaften können somit optimal abgestimmt und Schwingungs- und Geräuschübertragungen vermindert werden (Komfortverbesserung der Radaufhängung (10)).
Gleiches gilt auch für die Kräfte und Momente aus der Stoßdämpfer- und Stabilisator-Abstützung am Stützrahmen (38), wobei sich durch die örtlich einheitliche Anbindung von Tragfeder (40), Stoßdämpfer (42) und Stabilisa­ torarm (46) über die Stange (44) die Kräfte als innere Kräfte teilweise aus­ gleichen können.
Die in der Fig. 2 dargestellte Radaufhängung (10') ist nur soweit beschrie­ ben, als sie von der Ausführung der Fig. 1 abweicht.
So sind hier die vorderen unteren und oberen Einzellenker (14' und 18') über Kugelgelenke (70, 72) direkt mit dem Radträger (13') verbunden, wäh­ rend das C-förmige Tragglied (32') mit dem Stützarm (38') über Gummi-Hül­ sen-Gelenke (74, 76) im Bereich der Gelenkstellen (70, 72) an den Einzel­ lenkern (14', 18') angelenkt und somit mittelbar mit dem Radträger (13') verbunden ist.
Auch hier liegt eine 1 : 1-Übersetzung der Einfederbewegung des Rades (12) bzw. des Radträgers (13') auf die am Stützarm (38') abgestützte Tragfeder (40) bzw. den Stoßdämpfer (42) bzw. den Drehstabilisator (48) vor.
Wie ersichtlich ist, ist die Tragfeder (40) karosserieseitig über eine an einem Längsträger (78) befestigte Konsole (80) abgestützt, während der Stoß­ dämpfer (42) mit seiner Kolbenstange (43) in bekannter Weise an einer Radhauswand (82) der Karosserie des Kraftfahrzeuges angelenkt ist.
Der Radträger (13') und das Tragglied (32') mit dem Stützarm (38') sind aus Leichtmetall bzw. einer Aluminiumlegierung hergestellt.

Claims (11)

1. Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges, mit einem Radträger, der über zumindest zwei obere und zwei untere Einzellenker geführt ist und über eine ideelle, durch graphische Verlängerungen der Einzellenker durch deren Schnittpunkte verlaufende Lenkachse schwenkbar ist, wobei eine an einem Lenkarm des Radträgers angelenkte Spurstange zur Spurführung des Rades dient, sowie mit einer Tragfeder und einem Stoßdämpfer, dadurch gekennzeichnet, daß mittelbar oder unmittelbar am Radträger (13) über ein oberes und unteres Gelenk (28, 30 bzw. 74, 76) ein etwa C-förmiges Tragglied (32) mit einem Stützarm (38) vorgeschrieben ist, an dem die Tragfeder (40) und/oder der Stoßdämpfer (42) abgestützt sind.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (42) an dem Stützarm (38) angelenkt ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Drehstabilisator (48), wobei ein Stabilisatorarm (46) an der Radaufhängung (10) angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorarm (46) ebenfalls mittel- oder unmittelbar an dem Stützarm (38) angelenkt ist.
4. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützarm (38) von dem Tragglied (32) horizontal und nach innen derart abragt, daß die Tragfeder (40) innerhalb des von den oberen Einzellenkern (18, 20) umschlossenen Raumes liegt.
5. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (32) über Kugelgelenke (28, 30) unmittelbar am Radträger (13) angelenkt ist und daß ein oberer und ein unterer Einzellenker (14, 18) nahe diesen Gelenkstellen (28, 30) am Tragglied (32) angelenkt ist.
6. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (32, 32') bei den beiden in Fahrtrichtung F vorne liegenden Einzellenkern (17, 18) mittel- oder unmittelbar an dem Radträger (13, 13') angelenkt ist.
7. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einzellenker (14, 18) mit dem Tragglied (32) verbindenden Gelenke (34, 36) Gummi-Metall-Hülsengelenke mit im wesentlichen parallel zur Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges liegender Schwenkachse sind.
8. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (32') nahe den Gelenkstellen (70, 72) zwischen einem oberen und einem unteren Einzellenkers (14', 18') und dem Radträger (13') an den Einzellenkern (14', 18') angelenkt ist.
9. Radaufhängung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (74, 76) zwischen dem Tragglied (32') und den Einzellenkern (14', 18') Gummi-Metall-Hülsengelenke mit im wesentlichen parallel zur Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Schwenkachsen sind.
10. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzellenker (14, 16, 18, 20), der Drehstabilisator (48) und eine die Spurstange (24) tragende Lenkung (26) an einem mit dem Aufbau des Kraftfahrzeuges verbundenem Hilfsrahmen (58) angeordnet sind und mit der an dem Tragglied (32) angeordneten Tragfeder (40) und dem Stoßdämpfer (42) eine Montageeinheit bilden.
11. Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (32) und/oder der Radträger (13) aus Leichtmetall hergestellt sind.
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