DE2311480A1

DE2311480A1 - Radaufhaengung fuer nicht gelenkte hinterraeder von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2311480A1
Application number: DE19732311480
Authority: DE
Inventors: Gebhard Dipl-Ing Ruf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1973-03-08
Filing date: 1973-03-08
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DE2311480B2; DE2311480C3

Description

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ rlaer; ir-: r4lurr betrifft e;e Radaufhängung fur nicht gelenkte -lirl-rrluer von Kraftfahrzeugen mit am Aufbau oder am Rahmen gehaitenen Radfuhrungsgliedern und einem daran über elastische Elemente angelenkten Radträger, wobei das geführte Rad unter der Einwirkung von auf es einwirkenden Kräften um einen im Grundriß hinter der senkrechten Radmittenquerebene vorgesehenen Radlenkpol in Richtung Vorspur bzw Nachspur verstellbar ist.
Damit ein sicheres Eigenienkverhalten eines Kraftfahrzeuges sowohl bei Kurvenfahrt als auch bei Lastwechsei gewährleistet ist, sind bei einer bekannten Ausführung (DT-AS 2 200 351) elastische Elemente zwischen dem Radträger und dem Radführungsglied vorgesehen. Damit nun bei Krafteinwirkung auf das Rad eine Radstellungsänderung, z.B. bei Kurvenfahrt und bei einem Lastwechsel in Richtung Vorspur erfolgen kann, liegt der Radlenkpol (Momentanpol der elastischen Radbewegung) zwischen den Lagern für die elastischen Elemente. Dies ist im allgemeinen nachteilig, da ein stabiles Eigenlenkverhalten optimal nur erzielbar ist, wenn der Radlenkpol möglichst weit ausserhalb der Spurweite und hinter der senkrechten Radmittenquerebene liegt.
Diese Forderung kann durch die axial angeordneten elastischen Elemente nicht erzielt werden, da durch die Anordnung der aussenliegenden Betriebsbremse im Rad eine weit nach aussen gerückte Anordnung der Lager für die elastischen Elemente konstruktiv nicht oder nur mangelhaft durchführbar ist. Dies bedingt einen sich nachteilig auf das Fahrverhalten auswirkenden, innerhalb der Spurweite und zwischen den Lagern liegenden Radlenkpol.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Radlenkpol derart vorzusehen9 daß da Eigenlenkverhalten eines Kraftfahrzeuge sowohl bei Kurvenfahrt als auch bei Umfangskräften verbessert wird und eine Anpassung der Seitenkraftuntersteuerung des Fahrzeuges an verschiedene Fahrzustände (Belad-lngS Groß; der Kurvenradien, Bremsung) erzielt wird Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Radaufhängung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die den Radträger mit dem Radführungsglied verbindenden elastischen Elemente gegeneinander derart verschränkt angeordnet sind, daß der Radlenkpol der elastischen Radbewegung im Grundriß eine Lage ausserhaib der gemeinsamen Lagerebene der elastischen Elemente und vorzugsweise ausserhalb der Spurweite einnimmt.
Mit der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist in vorteilhafter Weise erreicht 3 daß der Radlenkpol ausserhalb der Spurweite liegt.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung zur Beeinflußung der Radstellung bei Umfangskräften durch aussenliegende Bremsen9 innenliegende Bremsen und Antriebskräften besteht darin, daß durch die verschränkt gegeneinander angeordneten elastischen Elemente eine ideelle Schwenkachse gebildet wird, weiche in der Projektion auf eine senkrechte Querebene einen Winkel zur Radmittenlängsebene einnimmt.
Zweckmaßiger-wZise ist nach einer weiteren Ausführung der Erfindung vorgesehen, daß die elastischen Elemente um die Radachse und um eine Momentanachse der Radführungseinheit drehbar sind und bei Radfederbewegungen der Abstand zwischen einer sich zwischen den elastischen Elementen bildenden Federschwerelinie und der Radmittenquerebene in Abhängigkeit von der Einfederungsgröße des Rades veränderbar ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Radstellungsänderung der Hinterräder in Richtung Vorspur und ein Untersteuerungseffekt erzielt, da sich ein Verdrehmoment zwischen der veränderbaren Federschwerelinie und der senkrechten Radmittenquerebene entsprechend der Einfederung (weite Kurve, enge Kurve) ergibt.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens eines der elastisehen Elemente in der Projektion auf eine vertikale Ebene unter einem Winkel angestellt ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise nach der Erfindung erreicht daß in den elastischen Elementen keine zu großen axialen Bewegungen auftreten und der Radträger an einem Mitdrehen bei aussenliegender Betriebsbremse gehindert wird.
Mit der Auslegung einer Radaufhängung nach der Erfindung wird das Eigenlenkverhalten eines Kraftfahrzeuges verbessert.
Je nach Anordnung und Abstimmung kann das kurvenäussere Rad unter der Wirkung von ihm aufzubringenden Seitenführungskräften eine mehr oder weniger große Radstellungsänderung in Richtung Vorspur bzw. Nachspur durchführen. Es kann ein erwünschter Untersteuerungseffekt erzielt werden und das bedeutet leichtere Beherrschbarkeit des Fahrzeuges. Ebenso können auch auf das Rad einwirkende Umfangskräfte, insbesondere beim Lastwechsel, bei entsprechender Auslegung der Radführung nach der Erfindung ein Einlenken des Rades bewirken und ein Eindrehen des Fahrzeuges verhindern Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die Prinzipskizzen und Ausführungsbeispiele zeigt, näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht der Radaufhängung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Radaufhängung gemäß Fig. 1 vom Radinnern her gesehen, Fig. 5 eine Rückansicht einer Radaufhängung mit ideeller Schwenkachse beim Auftreten von Umfangskräften, Fig. 4 eine Draufsicht nach Fig. 3, Fig0 5 ein Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung in der SeiteranDicht mit kurvenäusseren, wenig eingefedertem Rad, Flg. 6 eine Seitenansicht der Ausführung gemäß Fig. 5, eines kurvenäusseren Hinterrades im stark eingefederten Zustand und Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung einer Radaufhängung mit angestellten elastischen Elementen.
Ar einem Hinterrad 14 zwischen Radträger 1 und Radführungsglied 2 sind elastische Elemente 3 bis 5, 6 bis 9 bzw.
10 bis 12 gelagert. Die elastischen Elemente bestehen vorzugsweise aus Gummilager, Das Radführungsglied 2 ist über Elemente 19, 20 in am Aufbau oder Rahmen gehaltenen Schwenklagern angelenkt.
Zur stabilen Anlenkung des Rades 14 können zwei elastische Elemente 3, 4 bzw. 6, 7 oberhalb und ein oder zwei Elemente 5 bzw. 8, 9 unterhalb einer waagerechten Radmittenquerebene z-z vorgesehen sein. Auch kann ein elastisches Element 10 oberhalb und zwei elastische Elemente 11, 12 unterhalb der waagerechten Radmittenquerebene z-z angeordnet sein (Fig0 7). Die Anordnung der elastischen Elemente können in beliebigen Variationen vorgesehen werden.
Die durch die Umfangskräfte und Seitenkräfte bewirkten Radstellungsänderungen sind in ihrer Wirkung jeweils in einer Ausführung beschrieben.
Mit der Linie x x ist der Verlauf der senkrechten Radmittenquerebene und mit der Linie y-y der Verlauf der Radmittenlängsebene bezeichnet. Der Pfeil F zeigt die Fahrtrichtung an. 0 ist die Lage des Radlenkpoles der elastischen Radbewegung, im Grundriß gesehen.
Die elastischen Elemente 3, 4 (Fig. 1) sind horizontal gegeneinander verschränkt angeordnet, sodaß sie unter einem Winkel a einer vertikalen Längsebene A angestellt sind. Die elastischen Elemente 3, 4 brauchen nicht in einer gemeinsamen horizontalen Ebene zu liegen, sie können auch in verschiedenen Ebenen angeordnet sein.
Damit der Radlenkpol 0 eine Lage ausseftalb der Längsebene A und ausserhalb der Spurweite s einnehmen kann, sind die elastischen Elemente 3,4 in verschränkt gegeneinander angeordneten Lagern angeordnet.
Bei einer nach innen gerichteten Seitenkraft S (Fig. 1 und 2) tritt bei Kurvenfahrt eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur um eine ideelle Schwenkachse 21 (Fig. 2) auf.
Wie in Fig. 3 dargestellt, kann sich das Hinterrad 14 bei auftretenden Umfangskräften F1 und F2 (bei Antriebs-und Bremskräften durch den Motor und Bremskräften durch die Betriebsbremse) um eine ideelle Schwenkachse 13 verdrehen.
Die Schwenkachse 13 wird gebildet aus der Verbindungslinie zwischen den Schnittpunkten 16, 17 der oberen elastischen Elemente 3, 4 und dem unteren elastischen Element 5. Diese Schwenkachse 13 soll vorzugsweise die Radmittenquerebene z-z ausserhalb der Spurweite s treffen.
Bei ausselliegender Betriebsbremse bewirkt die Bremskraft F2 eine Radstellungsänderung um die ideelle Schwenkachse 13, aufgrund des sich bildenden Momentes F2 mal b bei Ausführung nach Fig. 3 in Richtung Nachspur. Die Lage der Schwenkachse 13 kann durch eine entsprechende Lage der elastischen Elemente auch eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur bringen.
Bei einer innenliegenden Bremse und bei einer Zurücknahme der Antriebskraft greifteine Kraft F1 in der Radmitte an und bewirkt durch das sich bildende Verdrehmoment F1 n;al d eine Zunahme der Radstellungsänderung in Richtung Vorspur. Bei Kurvenfahrt und Lastwechsel kann sich somit das Hinterrad derart einstellen, daß das Fahrzeugheck zum Kurveninnern fährt und ein Untersteuerungseffekt erzielt wird.
Fig. 5 zeigt eine Ausführung bei der oberhalb und unterhalb der waagerechten Radmittenquerebene z-z, jeweils zwei verschränkt gegeneinander angeordnete elastische Elemente 6, 7 und 8, 9 zwischen Radträger 1 und Radführungsglied 2 angeordnet sind. Die elastischen Elemente sind in diesem Fall so angeordnet und ausgebildet, daß in Fahrtrichtung F gesehen die hinteren elastischen Elemente 7, 9 härter ausgebildet sind, als die vorderen elastischen Elemente 6, 8. Es ergibt sich somit eine um den Abstand c hinter der Radmittenquerebene x-x gelagerte Federschwerelinie f. Bei Seitenkräften S (Kurvenfahrt) entsteht ein Verdrehmoment S iral c, wodurch sich das Rad in Richtung Vorspur verstellen kann.
Fig. 5 zeigt das Rad beim Durchfahren einer engen Kurve, Es ist eine leichte Einfederung gegeben (enge, langsame Kurve), so daß ein Verdrehmoment zur Radstellungsänderung in Richtung Vorspur bei diesem Fahrzustand erzielt wird.
In Fig. 6 ist das Rad stärker eingefedert (weite, schnelle Kurve), der Lenker stellt sich schräg und somit auch die Federschwerelinie f. Das Verdrehmoment hat sich durch den auf c anwachsenden Hebelarm vergrössert und damit hat auch die Vorspur zugenommen.
Durch die sich verändernde Vorspur in Abhängigkeit von der Einfederung des Rades (entsprechend der Trimmlage) wird eine sich an verschiedene Fahrzustände anpassende Seitenkraftuntersteuerung erzielt.
In einer weiteren Ausführung (Fig. 7) sind die elastischen Elemente 11, 12 in der Horizontalen verschränkt gegeneinander angeordnet und in der Projetion auf eine vertikale Ebene unter einem Winkel e angestellt.
Hierdurch wird erreicht, daß bei Wirkung von Umfangskräften F2 auf das Rad eine Verdrehung des Radträgers 1 vermieden wird. Die Umfangskräfte wirken nahezu radial auf die elastischen Elemente 11, 12. Die axiale Nachgiebigkeit der elastischen Elemente steht somit ausschließlich zur Verstellung des Rades in Vorspur bzw. Nachspur durch die Umfangskräfte zur Verfügung.
So kann z.B. diese Anordnung der elastischen Elemente unter einem Winkel e, auch bei Ausführungen nach Fig. 1, 2, 3> sowie Fig. 4, 5 oder beliebigen anderen Variationen Verwendung finden.
Die nach der Erfindung notwendige Abstimmung der elastischen Elemente kann entweder durch Wahl des Materials, durch Stärke des Materials oder durch Veränderung des Hebelarme erfolgen.
Durch änderung der Verschränkung der elastischen Elemente kann die Lage des Radlenkpols verändert werden, wodurch eine Veränderung der Eigenschaften der Radaufhängung erzielt wird.

Claims

Patent ansprüche

1. Radaufhängung für nicht gelenkte Hinterräder von Kraftfaxhr3éugen mit am Aufbau oder am Rahmen gehaltenen Radfühfrungsgliedern und einem daran über elastische Elemente angelenkten Radträger, wobei das geführte Rad unter der Einwirkung von auf es einwirkenden Kräften um einen im Grundriß hinter der senkrechten Radmittenquerebene vorgesehenen Radlenkpol in Richtung Vorspur bzw. Nachspur verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Radträger (1) mit dem Radführungsglied (2) verbindenden elastischen Elemente (3 bis 5> 6 bis 9 bzw. 10 bis 12) gegeneinander derart verschränkt angeordnet sind) daß der Radlenkpol (0) der elastischen Radbewegung im Grundriß eine Lager ausserhalb der gemeinsamen Lagerebene (A) der elastischen Elemente und vorzugsweise ausserhalb der Spurweite (s) einnimmt.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die verschränkt gegeneinander angeordneten elastischen Elemente eine ideelle Schwenkachse (13) gebildet wird, welche in der Projektion auf eine senkrechte Querebene einen Winkel zur Radmittenlängsebene (y-y) einnimmt.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente (6 bis 9) um die Radachse (18) und um eine Momentanachse der Radfthrungseinheit drehbar sind und bei Radfederbewegungen der Abstand (c, cl) zwischen einer sich zwischen den elastischen Elementen bildenden Federschwerelinie (f) und der Radmittenquerebene (x-x) in Abhängigkeit von der Einfderungsgröße des Rades (14) veränderbar ist.

4o Radaufhängung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der elastischen Elemente (11 bzw. 12) in der Projektion auf eine vertikale Ebene unter einem Winkel (e) angestellt ist.

L e e r s e i t e