DE2311480B2

DE2311480B2 - Radaufhaengung fuer nicht gelenkte hinterraeder von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2311480B2
Application number: DE19732311480
Authority: DE
Inventors: Gebhard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart 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: 1977-10-13
Also published as: DE2311480C3; DE2311480A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für nicht gelenkte üinterrädcr von Kraftfahrzeugen mit am Aufbau oder am Rahmen gelagerten Radführungsfliedern und einem daran über elastische Elemente gngelenkten Radträger, v/obei diese Elemente derart angeordnet sind, daß der Radlenkpol der elastischen Radbewegungen außerhalb der Spurweite liegt und unter der Wirkung von auf das Rad einwirkenden Kräften verstellbar ist

Es ist eine Radhaufhängung vorgeschlagen worden (DT-AS 22 00 351), bei der elastische Elemente zwischen dem Radträger und dem Radführungsglied vorgesehen sind. Damit bei Krafteinwirkung auf das Rad eine Radsteliungsänderung in Richtung Vorspur, wie sie z. B. bei Kurvenfahri und bei einem Lastwechsel. erfolgen kann, liegt der Radlenkpol (Momentanpol der elastischen Radbewegungen) zwischen den Lagern der elastischen Elemente. Eine solche Anordnung ist nur dann optimal erzielbar, wenn der Radlenkpol möglichst weit außerhalb der Spurweite und hinter der senkrechten Radmitienquerebene liegt, Diese Forderung kann durch in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete elastische Elemente nicht erzielt werden, da durch die Anordnung einer 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.

Aus der DT-OS 19 38 850 ist eine Radaufhängung für die gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der das Radführungsglied aus zwei voneinander unabhängigen Lenkern besteht, die an getrennten Stellen am Radträger gelenkig in Kugelgelenken gelagert sind und eine Radaufhängung mit negativen Lenkrollhalbmesser erzielen. Eine Verstellung des Rades um seine Schwenkachse wird durch eine Bewegung in der Lenkung über die Spurstange eingeleitet. Nachteilig ist bei einer derartigen Radaufhängung, daß keine selbsttätige Radverstellung aufgrund von auf das Rad einwirkender Kräfte bzw. Mor ente, wie Umfangs- und Seitenkräfte, möglich ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Eigenlenkverhalten eines Kraftfahrzeuges sov/oh! bei Kurvenfahrt als auch bei Umfangskräften zu verbessern und eine Anpassung der Seitenkraftuntersteuerung des Kraftfahrzeuges an verschiedene Fahrzustände (Beladung, Größe der Kurvenradien, Bremsung) zu erzielen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die den Radträger mit dem Radführungsglied verbindenden elastischen Elemente derart winkeiförmig zueinander angestellt sind, daß ihre Achsen im Grundriß unter einem Winkel nach außen verlaufen. Hierdurch wird eine selbständige Radsteliungsänderung bzw. Beeinflussung der Minierräder durch auf das Rad einwirkende Kräfte bzw. Momente erzielt.

Nach einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der an dem Radträger in einem oberen Bereit η angreifende Lenker des Radfühnngsgliedes über die beiden winkelförmig zueinander angestellten elasti sehen Zwischenelemente und der in einem unteren Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes über ein einziges in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtetes elastisches Element verbunden ist. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der am Radträger im oberen Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes über sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende und der im unteren Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes in unter einem Winkel nach unten geneigten und winkelförmig zueinander angestellten elastischen Elementen gehalter Hierdurch wird erreicht, daß in den elastischen Elementen keine zu großen axialen Bewegungen auftreten und der Radträger an einem Mitdrehen bei außenliegender Betriebsbremse gehindert wird.

Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die elastischen Elemente eine unterschiedliche axiale Elastizität aufweisen und eine hinter der Radmittenquerebene verlaufende Federschwerelinie gebildet v/ird. Hierdurch wird bei Kurvenfahrt in vorteilhafter Weise eine Radstellungsänderung der Hinterräder in Richtung Vorspur und ein Untersteuerungseffekt erzielt, da sich ein Verdrehmoment zwischen der veränderbaren Federschwerelinie und der

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senkrechten Radmittenquerebene entsprechend der Einfederung {weite Kurve, enge Kurve) ergibt.

Mit der Auslegung einer Radaufhängung nach der Erfindung wird das Eigenlenkverhalti;n des 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 \o 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 einer Zeichnung, die Prinzipskizzen und Ausführungsbeispiele fceigt, näher erläutert. Es zeigt

F ί g. 1 eine Draufsicht der Radaufhängung,

Fig.2 die Seitenansicht der Radaufhängung gemäß F1 g. 1 vom Radinnei η her gesehen,

F i g. 3 eine Rückansicht einer Radaufhängung mit ideeller Schwenkachse beim Auftreten von Umfangskräften, F i g. 4 die Draufsicht nach F i g. 3,

Fig.5 ein Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung in der Seitenansicht mit kurvenäußeren, wenig eingefedertem Rad,

Fig.6 die Seitenansicht der Ausführung, gemäß Fig.5, eines kurvenäußeren Hinterrades im stark cingefederten Zustand und

Fig.7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung einer Radaufhängung mit zueinander angestellten elastischen Elementen.

An 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 3 bis 12 bestehen vorzugsweise aus Gummilagern. Das Radführungsglied 2 ist ebenfalls über elastische 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 zzangeordnet sein (F^:g.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.

M>. der Linie x-x ist der Verlauf der senkrechten Radmittenquerebene und mit der Linie y-y der Verlauf der Radmitienlängsebene bezeichnet. Der Pfeil F zeigt die fahrtrichtung an. O ist die Lage des Radlenkpoles der elastischen Radbewegung, im Grundriß gesehen.

Die elastischen Elemente 3,4 (F i g. 1) sind horizontal gegeneinander verschränkt angeordnet, so daß sie unter einem '''inkel a einer vertikalen Längsebene A angestellt sind. Die elastischen Elemente 3,4 brauchen nicht in einer gemeinsamen horizontalen Ebene zu legen, sie können auch in verschiedenen Ebenen angeordnet sein.

Damit der Radlenkpol O eine Lage außerhalb der Lingsebene 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 5(F i g. 1 und 2) tritt bei Kurvenfohrl eine Radstellungsilndcrung in Richtunc Vorspur um eine ideelle Schwenkachse 21 (F ig. 2) auf.

Wie in F i g. 3 dargestellt, kann sich das Hinterrad 14 bei auftretenden Umfangskräften Fi 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 /-.ζ außerhalb der Spurweites treffen.

Bei außenliegendcr Beiriebsbremse bewirkt dip Bremskraft F^ eine Radstellungsänderung um die ideelle Schwenkachse 13 aufgrund des sich bildenden Momentes Fj mal b bei Ausführung nach Fig. 3 in Richtung Nachspur. Die Lager der Schwenkachse 13 kann durch eine entsprechende Lage der elastischen Elemente 3,4 auch eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur bringen.

Bei einer innenliegenden Bremse und bei einer Zurücknahme der Antriebskraft greift eine Kraft F_t in der Radmi'te an und bewirkt durch d?s sich bildende Verdrehmoment Fi mal deine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur. Bei Kurvenfahrt und Lastwechse! 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 f.lem<*nte 6, 7 und 8,9 wischen Radträger 1 und Radführu igsglied 2 angeordnet sind. Die elastischen Elemente 6 bis 9 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 χ χ gelagerte Federschwerelinie f. Bei Seitenkräften <> (Kurvenfahrt) entsteht ein Verdrehmoment S mal c·. wodurch sich das Rad in Richtung Vorspur verstellen kann.

Fig. 5 zeigt das Rad 14 beim Durcnfahren 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 14 stärker eingefedert (weite, schnelle Kurve), der Lenker 2 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 TYimmlage) wird eine sich an verschiedene Fahrzustände anpassende Feitenkraftuntersteuerung erzielt.

In einer weiteren Ausführung (F i g. 7) sind die elastischen Elemente 11, 12 in der Horizontalen verschränkt gegeneinander angeordnet t;nd in der Projektion auf eine vertikale Ebene unter einem Winkel e angestellt.

Hierdurch wird erreicht, daß bei Wirkung von

Umfangskräften F.? auf das Rad 14 eine Verdrehung des Radträgers 1 vermieden wird. Die Umfangskräfte wirken nahezu radial auf die elastischen Elemente 11,12. Die axiale Nachgiebigkeit der elastischen Elemente 11, 12 steht somit ausschließlich zur Verstellung des Rades 14 in Vorspur bzw. Nachspur durch die Umfangskräfte zur Verfugung.

So kann z. B. diese Anordnung der elastischen Elemente unter einem Winkel c, auch bei Ausführungen nach F i g. 1,2,3 sowie F ί g. 4,5 oder beliebigen anderen Variationen, Verwendung finden.

Die nach der Erfindung notwendige Abstimmung der elastischen Elemente kann entweder durch Wahl des Materials, durch Dicke des Materials oder durch Veränderung der Hebelarme erfolgen. Durch Änderung der Verschränkung der elastischen Elemente kann die Lage des Radlenkpols O verändert werden, wodurch eine Veränderung der Eigenschaften der Radaufhängung erzielt wird. ' ^s i.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Radaufhängung für nicht gelenkte Hinterräder von Kraftfahrzeugen mit am Aufbau oder am Rahmen gelagerten Rjclführungsgliedern und einem daran über elastische Elemente angelenkten Radträger, wobei diese Elemente derart angeordnet sind, daß der Radlenkpol der elastischen Radbewegungen außerhalb der Spurweite liegt und unter der Wirkung von auf das Rad einwirkenden Kräften verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Radträger (1) mit dem Radführungsglicd (2) verbindenden beiden elastischen Elemente (3 bis 5; 6 bis 9; 10 bis 12) derart winkelförmig zueinander angestellt sind, daß ihre Achsen im Grundriß unter einem Winkel nach außen verlaufen.
"

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Radträger (J) in einem oberen Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes (2) über die beiden winkelförmig zueinander angestellten Zwischenelemente (3 und 4) und der in einem unteren Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes (2) über ein einzige' in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtetes elastisches Flemen t (5) verbunden ist (F1 g. 2).

3. Radaufhängung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der am Radträger (1) (Fig.7) im oberen Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes (2) über sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende und der im unteren Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes in unter einem Winke! (c) nach unten geneigten und winkelförmig zueinander angestellten elastischen Elementen (11, 12)gehalten ist(Fig. 7).

4. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Radträger (1) im oberen und im unteren Bereich angreifenden Lenker des Radführungsgliedes (2) über jeweils zwei zueinander winkelförmig angestellte elastische Elemente (6, 7 und 8,9) verbunden sind (F ig. 5).

5. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente (3, 4; 6, 7, 8, 9; 11, 12) eine unterschiedliche axiale Elastizität aufweisen und eine hinter der Radmittenquerei/ene (x-x) verlaufende Fsderschwerelinie ^gebildet wird.