DE19751754B4 - Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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Abstract

Radaufhängung für die gelenkten Räder (12) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Radträger (13), der über zumindest zwei obere und zwei untere Einzellenker (14, 16, 18, 20) geführt ist und über eine ideelle, durch graphische Verlängerungen der Einzellenker (14, 16, 18, 20) durch deren Schnittpunkte verlaufende Lenkachse schwenkbar ist, wobei eine an einem Lenkarm (22) des Radträgers (13) angelenkte Spurstange (24) zur Spurführung des Rades (12) dient, sowie mit einer Tragfeder (40) und einem Stoßdämpfer (42), wobei am Radträger (13) über ein oberes und unteres Gelenk (28, 30) ein etwa C-förmiges Tragglied (32) mit einem Stützarm (38) angelenkt ist, an dem die Tragfeder (40) und/oder der Stoßdämpfer (42) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer und ein unterer Einzellenker (14, 18) nahe dem oberen und unteren Gelenk (28, 30) am Tragglied (32) angelenkt ist und dass die beiden anderen oberen und unteren Einzellenker (16, 20) über Kugelgelenke (64, 66) direkt am...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, dem Oberbegriff des Patentanspruches 2 und dem Oberbegriff des Patentanspruches 3.
  • Eine Radaufhängung zeigt die DE 19 38 850 C3 , 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.
  • Aus der FR 2 721 258 A1 ist eine gattungsgemäße Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges bekannt, 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. Eine an einem Lenkarm des Radträgers angelenkte Spurstange dient zur Spurführung des Rades. Die Radaufhängung weist außerdem eine Tragfeder und einen Stoßfdämpfer auf, wobei am Radträger ein etwa C-förmiges Tragglied mit einem Stützarm angelenkt ist, an dem die Tragfeder und/oder der Stoßdämpfer abgestützt sind.
  • 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 Merkmale des Patentanspruches 1, des Patentanspruches 2 und des Patentanspruches 3 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 anzulenken, 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 geometrischen 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 Kraftfahrzeuges eingeleitet und wirken somit nicht gegebenenfalls mit indirekter Übersetzung über die elastischen Lager der Einzellenker. Dementsprechend können diese optimal auf ihre Führungseigenschaften elastokinematisch abgestimmt und entsprechend schwingungs- und geräuschisolierend ausgebildet sein. Ferner kann der Stoßdämfper oder ggf. ein Federbein quermomentenfrei an dem Tragglied angelenkt sein, so dass der Stoßdämfper keine Seitenkräfte abstützen muß. Daraus resultiert eine leichtere und verklemmungsfreie Stoßdämpferkonstruktion.
  • Das Tragglied mit dem Stützarm kann baulich vorteilhaft in den von den Einzellenkern 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 untere Einzellenker an dem Tragglied angelenkt ist, oder es kann das C-förmige Tragglied im Bereich der Anlenkung der genannten Einzellenker am Radträger an den Einzellenkern angelenkt sein, so dass eine mittelbare Anlenkung am Radträger gegeben ist.
  • Dabei können bei einer mittelbaren Anlenkung zwischen den Einzellenkern und dem C-förmigen Tragglied und bei einer unmittelbaren Anlenkung zwischen dem C-förmigen Tragglied und den Einzellenkern Gummi-Metall-Hülsengelenke 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
  • 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-Stoßdämper und einem Stabilisatorarm eines Drehstabilisators; und
  • 2 eine vergleichbare weitere Radaufhängung in raumbildlicher Darstellung mit mittelbarer Anlenkung des C-förmigen Traggliedes über einen oberen und unteren Einzellenker.
  • Die in der 1 gezeigte Radaufhängung (10) für gelenkte Räder (12) eines Kraftfahrzeuges setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem Radträger (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 graphischen 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 Einzellenker (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-Stoßdämpfer (42), der ebenfalls an dem Stützarm (38) in bekannter Weise angelenkt ist. Die Tragfeder könnte jedoch auch mit dem Stoßdämfper 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 abgestützt 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) eines Drehstabilisators (48) verbunden ist.
  • Sämtliche Einzellenker (14, 16, 18, 20) sind über Gummi-Metall-Hülsengelenke (50, 52, 54, 56) mit einem in gestrichelten Linien dargestellten Hilfsrahmen (58) verbunden, der als Montageeinheit auch den Drehstabilisator (48) über entsprechende Lagerungen (nicht dargestellt) und die Zahnstangenlenkung (26) trägt. Dadurch kann die gesamte, in der 1 dargestellte 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 Kugelgelenke (64, 66) direkt am Radträger (13) angelenkt. Ferner ist das Rad (12) über eine Antriebswelle (68) in bekannter Weise antreibbar, wobei die Antriebswelle 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 Kugelgelenken (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 Kugelgelenke (28, 30) und das Tragglied (32) über die Tragfeder (40) unmittelbar in die Karosserie des Kraftfahrzeuges eingeleitet, ohne dass Kraftkomponenten von Radführungsgelenken (z. B. 34, 36 oder 50, 54) aufgenommen werden 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 Stabilisatorarm (46) über die Stange (44) die Kräfte als innere Kräfte teilweise ausgleichen können.
  • Die in der 2 dargestellte Radaufhängung (10') ist nur soweit beschrieben, als sie von der Ausführung der 1 abweicht.
  • So sind hier die vorderen unteren und oberen Einzellenker (14' und 18') über Kugelgelenke (70, 72) direkt mit dem Radträger (13') verbunden, während das C-förmige Tragglied (32') mit dem Stützarm (38') über Gummi-Hülsen-Gelenke (74, 76) im Bereich der Gelenkstellen (70, 72) an den Einzellenkern (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 Stoßdämpfer (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 (12) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Radträger (13), der über zumindest zwei obere und zwei untere Einzellenker (14, 16, 18, 20) geführt ist und über eine ideelle, durch graphische Verlängerungen der Einzellenker (14, 16, 18, 20) durch deren Schnittpunkte verlaufende Lenkachse schwenkbar ist, wobei eine an einem Lenkarm (22) des Radträgers (13) angelenkte Spurstange (24) zur Spurführung des Rades (12) dient, sowie mit einer Tragfeder (40) und einem Stoßdämpfer (42), wobei am Radträger (13) über ein oberes und unteres Gelenk (28, 30) ein etwa C-förmiges Tragglied (32) mit einem Stützarm (38) angelenkt ist, an dem die Tragfeder (40) und/oder der Stoßdämpfer (42) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer und ein unterer Einzellenker (14, 18) nahe dem oberen und unteren Gelenk (28, 30) am Tragglied (32) angelenkt ist und dass die beiden anderen oberen und unteren Einzellenker (16, 20) über Kugelgelenke (64, 66) direkt am Radträger (13) angelenkt sind.
  2. Radaufhängung für die gelenkten Räder (12) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Radträger (13') der über zumindest zwei obere und zwei untere Einzellenker (14', 16, 18', 20) geführt ist und über eine ideelle, durch graphische Verlängerungen der Einzellenker (14', 16, 18', 20) durch deren Schnittpunkte verlaufende Lenkachse schwenkbar ist, wobei eine an einem Lenkarm (22) des Radträgers (13') angelenkte Spurstange (24) zur Spurführung des Rades (12) dient, sowie mit einer Tragfeder (40) und einem Stoßdämpfer (42), wobei am Radträger (13') ein etwa C-förmiges Tragglied (32') mit einem Stützarm (38') angelenkt ist, an dem die Tragfeder (40) und/oder der Stoßdämpfer (42) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei oberen und zwei unteren Einzellenker (14', 16, 18', 20) direkt am Radträger (13') angelenkt sind und das Tragglied (32') mittelbar am Radträger (13') über ein oberes Gelenk (76) an einem oberen Einzellenker (18) und ein unteres Gelenk (74) an einem unteren Einzellenker (14') 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 bis 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 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragglied (32) über Kugelgelenke (28, 30) unmittelbar am Radträger (13) angelenkt ist.
  6. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragglied (32, 32') bei den beiden in Fahrtrichtung F vorne liegenden Einzellenkern (14, 18, 14', 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 Einzellenker (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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