DE2311480C3

DE2311480C3 - Radaufhängung für nicht gelenkte Hinterräder von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2311480C3
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: 1980-07-03
Also published as: DE2311480B2; DE2311480A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung tür nicht gelenkte Hinterräder von Kraftfahrzeugen mit im Aufbau oder am Rahmen gelagerten Radführungsgliedern und einem daran über elastische Elemente •ngelenkien Radträger, wobei diese Elemente derart •ngeordnet 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 (DE-AS 22 00 351), bei der elastische Elemente zwischen dem Rädträger und dem Rädführungsglied vorgesehen sind, Damit bei Krafteinwirkung auf das Rad eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur, Wie sie z, B, bei Kurvenfahrt und bei einem Lastwechsel, erfolgen kann, liegt der Rädlenkpol (Mofnenfdnpol der elastischen Rädbewegungen) 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 Radmittenquerebene liegt Diese Forderung kann durch in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander abgeordnete elastische Elemente nicht erzielt werden, da durch die Anordnung einer außenliegenden Betriebsbremse im Rad eine weit nach außen perüekte Anordnung der Lager für die elastischen Elemente konstruktiv nicht oder nur mangelhaft durchführbar iüt Dies bedingt einen sich nachteilig auf das Fahrverhalten auswirkenden, innerhalb der Spui weite und zwischen den Lagern liegenden Radlenkpol.

Aus der DE-OS 19 38 850 ist eine Radaufhängung für •Jie 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. Momente, wie Umfangs- und Seitenkraft, möglich ist

Demgegenüber hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Eigenlenkverhalten eines Kraftfahrzeuges sowohl bei Kurvenfahrt als auch bei Umfangskräften zu verbessern und eine Anpassung der Seitenkraftuntersteuerung des Kraftfahrzeuges an verschiedene Fahrzuslände (Beladung, Größe der Kurvenradien, Bremsung) zu erzielen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß paarweise zumindest zwei der den Radträger mn dem Radführungsglied verbindenden elasii sehen F.lemente derart winkelförmig zueinander ange stellt sind, daß ihre G lenkachsen im Grundriß unter einem Winkel nach außen 'erlauf, η Hierdurch wird eine selbs'ändige Radstellungsäiiderung b/w. Beeinflussung der Hinterräder durch auf das Rad einwirkend'· Kräfte bzw. Momente erzielt.

Nach einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der an dem Radträger in einem oberen Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes über die beiden winkelförmig zueinander angestellten elasiischen Klcmente und der in einem unteren Bereich angreifende Lenker des Radfuhrungsgliedes über cm einziges in Fahrzcuglangsrichtung ausgerichtetes cIj stisches F.lcment verbunden ist Nach einem weiteren Ausfiihrunasbeispiel der Erfindung ist der am Rad träger im oberen Bereich angreifende Lenker di.-s Radführungsgliede-i über sich in Fahrzeuglängsnchtung erstreckende und der im unteren Bereich angreifende Lenker des Radfuhrungsgliedes in unter einem Winke! nach unten geneigten und winkelförmig zueinander angestellten elastischen Elementen gehalten. Hierdurch wird erreicht, daß in den elastischen Elementen keine zu großen axialen Bewegungen auftreten und der Radträger an einem Mitdrehen bei außenliegender Betriebs bremse gehindert wird.

Ferner ist nach der ErfinJung vorgesehen daß die elastischen Elemente eine unterschiedliche axiale Elastizität aufweisen und eine hinler der Radmittenquerebene verlaufende Federschwerelinie gebildet wird- Hierdurch wird bei Kurvenfahrt in Vorteilhafter Weise eine Rad3tellungsänderuiig der Hinterräder in Richtung Vorspur und ein Untcrsteue·

rungseffekt erzielt, da sich ein Verdrehmoment zwischen der veränderbaren Federschwerelinie und der senkrechten Radmittenquerebene entsprechend der Einfederung (weite Kurve, enge Kurve) ergibt

Mit der Auslegung einer Radaufhängung nach der Erfindung wird das Eigenlenkverhalten des Kraftfahrzeuges verbessert. Je nach Anordnung und Abstimmung kann das kurvenäußere Rad unter der Wirkung von von ihm aufzubringenden Seitenführungskräften eine mehr oder weniger große Radstellungsänderung in Richtung Vorspur bzw. Nachspur durchführen. Es kann ein erwünochter Untersteuerungseffekt erzielt werden, und das bedeutet leichtere Beherrschbarkeit des Fahrzeuges. Ebenso können auiii 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 zeigt, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht der Radaufhängung,

Fig.2 die Seitenansicht der Radaufhängung gemäß Fi g. 1 vom Radinnern 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.

F i g. 6 die Seitenansicht der Ausführung, gemäß Fig. 5. eines kurvenäußeren Hinterrades im stark eingefederten Zustand und

Fig. 7 eine Seilenansicht 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. IC 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 Radmitrenquerebene z-z angeordnet sein (F i g. 7). Die Anordnung der f lastischen Elemente können in beliebigen Variationen vorgesehen werden.

Die durch die Umfangskräfte und Seitenkräfte bewirkten Radsteiiungsänderungen sind in ihrer Wirkung jeweils in einer Ausführung beschrieben.

Mit der Linie xx ist der Verlauf der senkrechten Radmittenquerebene und mit der Linie y-y der Verlauf der Radmittenlängsebene bezeichnet. Der Pfeil Fzeigt die Fahrtrichtung an. O ist die Lage des Radlenkpoles der elastischen Radbevegung, im Grundriß gesehen.

Die elastischen Elemente 3,4(Fi g. I) sind horizontal gegeneinander verschränkt angeordnet, so daß ihre Gelenkachsen unter einem Winkel a einer vertikalen Längseoene A angestellt sind. Die elastischen Elemente 3, 4 brauchen nicht in einer gemeinsamen horizontalen Ebene zu liegen, sie k'jnnen auch in verschiedenen Ebenen angeordnet sein.

Damit der Radlenkpol O eine Lage außerhalb 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 5(F i g. 1 und 2) tritt bei Kurvenfahrt eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur um eine ideelle Schwenkachse 21 (F ig. 2) auf.

ίο Wie in Fig.3 dargestellt kann sich das Hinterrad 14 bei auftretenden Umfangskräften F; und Fj (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 der senkrechten Wirkungslinien 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 außenliegender Betriebsbrei'jse bewirkt die Bremskraft F?eine Radstellungsänderung um die ideelle Schwenkachse 13 aufgrund des sich bildenden Momentes Fj mal b bei Ausführung nach F i g. 3 in Richtung Nachspu··. Die Lage 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; in der Radmitte an und bewirkt durch das sich bildende Verdrehmoment F; mal deine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur. Bei Kurvenfahrt und Lastwechsel kann sich somit das Hinterrad derart einstellen, daß das Fahrzeugheck zum Kurveninnern fährt und ein Uritersteuerungseffekt 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 unc¹ Radführungsglied 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. Ei. ergibt sich somit eine um den Abstand c hinter der Radmittenquerebene x-x gelagerte Federschwerelinie f. Bei Seitenkräften S(Kurvenfahrt) entsteht ein Verdrehmoment S mal c, wodurch sich das Rad in Richtung Vorspur verstellen kann.

Fig. 5 zeigt das Rad 14 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 14 stärker eingefedert (weite schnelle Kurve), der Lenker 2 stellt sich schräg und somit auch die Federschwerelinie f. Das Verdrehmoment hat sich durc'. den auf ei 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 Seiteiikraftuntersteuerung erzielt.

In einer weiteren Ausführung (Fig. 7) sind die elastischen Elemente 11, 12 in der Horizontalen verschränkt gegeneinander angeordnet und in der

Projektion auf eine vertikale Ebene unter einem Winkel e angestellt.

Hierdurch wird erreicht, daß bei Wirkung von Umfangskräften Fi auf das Rad 14 eine Verdrehung des Radträgers 1 vermieden wird. Die Umfangskräfte wirken nahezu radial auf die elastischen Elemente Hj 12. Die axiale Nachgiebigkeil der elastischen Elemente H₁ i? steht somit ausschließlich zur Verstellung des Rades 14 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 F i g. 1,2,3 sowie F i g, 4,5 oder beliebigen anderen Variationen, Verwendung finden.

Die nach der Erfindung holwendige 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

η η /on Patentansprüche:

1. Radaufhängung für nicht gelenkte Hinterräder von Kraftfahrzeugen mit am Aufbau oder am Rahmen gelagerten Radführungsgliedern 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 paarweise zumindest zwei der den Radträger (1) mit dem Radführungsglied (2) verbindenden elastischen Elemente (3, 4; 6, 7 und 8, 9; 11, 12) derart winkelförmig zueinander angestellt sind, daß ihre Gelenkachsen im Grundriß unter einem Winkel nach außen verlaufen.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Radträger (1) in einem obeien Bereich angreifende Lenker des Rädführüngägüedes (2) über die beiden winkelförmig zueinander angestellten elastischen Elemente (3 und 4) und der in einem unteren Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes (2) über ein einziges in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtetes elastisches Element(5) verbunden ist(Fig 2).

3. Radaufhängung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der am Radträger (1) (Fig. 7) im oberen Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes (2) über sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckend·· und der im unteren Bereich angreifende Lenker des Radführungsgliedes in unter einem Winkel (e) nach unten geneigten und winkelförmig zueinander angestellten elastischen Elementen (11, 12)gehallen 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 i g. 5).

5. Radaufhängung nach den Ansprüchen I 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 Radmittenquerebene fx-x^ verlaufende Federschwerelinie '//'gebildet wird.