DE2355588A1

DE2355588A1 - Vorderradaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2355588A1
Application number: DE19732355588
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Ing Dr Ing Scherenberg; Erich Waxenberger; Friedrich Van Dipl Ing Winsen
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-08-25
Filing date: 1973-11-07
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2355588C2; GB1449970A; FR2257447A2; FR2257447B2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim

6. November 1973

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Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge unter Verwendung eines dreieckförmigen Führungslenkers t de'ssen beide miteinander verbundene Lenkerarme unabhängig voneinander am Fahrzeugoberbau derart elastisch gelagert sind, daß von den beiden Dreieckslenkern der auf beiden Fahrzeugseiten einander gegenüberliegenden Räder der jeweils vordere» sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Lenkerarm unmittelbar am Fahrzeugoberbau und der jeweils rückwärtige, schräg nach hinten verlaufende Lenkerarm elastisch auf einem von der übrigen Radaufhängung unabhängigen und den Radaufhängungen beider Fahrzeugsexten gemeinsamen Querjoch gelagert ist, das seinerseits mit seitlichen Längsträgern des Fahrzeugoberbaus elastisch

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verbunden ist, nach Patent (DAS 2 l^ll2 523).

Bei einer Radaufhängung gemäß dem Hauptpatent, bei der der jeweils rückwärtige Lenkerarm von auf beiden Fahrzeugseiten einander gegenüberliegenden Rädern zugeordneten Dreieckelenkern elastisch auf einem gemeinsamen Querjoch abgestützt ist, das seinerseits mit den seitlichen Längsträgern des Fahrzeugoberbaus elastisch verbunden ist, wird das "Stuckern" d.h. die Neigung zu stoßartigen Schwingungen des Fahrzeuges zwar weitgehend unterbunden und auch eine Übertragung von Geräuschen aus der Radaufhängung über den rückwärtigen Lenkerarm auf den Fßhrzeugoberbau weitgehend vermieden. Die starre Ausbildung der dreiecksförmigen Führungslenker, d.h. die starre Verbindung zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Lenkerarm jedes Dreieckslenkers bedingt bei der Konstruktion nach dem Hauptpatent aber eine in radialer Richtung verhältnismäseig harte Ausbildung des elastischen Lagers, über das der vordere Lenkerarm am Fahrzeugoberbau angebracht ist, um Lenkschwierigkeiten zu vermeiden und ein neutrales Verhalten der Achse beim Bremsen zu erreichen. Die radial harte Ausbildung des im Übergang vom vorderen Lenkerarm zum Fahrzeugoberbau vorgesehenen elastischen Lagers begünstigt andererseits aber die Einleitung von Querschwingungen, die zu unerwünschten Geräuschen Anlaß geben und den Fahrkomfort beeinträchtigen können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorderradaufhängung gemäß dem Hauptpatent dahingehend weiterzubilden, daß die Einleitung von Querschwingungen in den Fahrzeugoberbau über den vorderen Lenkerarm zumindest weit-

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gehend vermieden wird und die Qualität aer Radaufhängung im Hinblick auf ein neutrales Verhalten der Achse beim Bremsen zumindest nicht beeinträchtigt wird»

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Vorderradaufhänguhg der eingangs genannten Art dadurch erreicht,, daß bei radial weicher Ausbildung der Anlenkung der vorderen Lenkerarme am Fahrzeugoberbau der vordere und der rückwärtige Lenkerarm jedes der Dreieckslenker gelenkig miteinander verbunden sind und daß bei gelenkiger Abstützung der rückwärtigen Lenkerarme asn Quer joch deren Verbindung mit diesem jeweils zumindest in Richtung der durch ihre Anlenkpunkte bestimmten Kraftwirkungslinie hart ausgebildet ist. Die in radialer, d.h. insbesondere in Fahrzeugquerrichtung weiche Ausbildung der Anlenkung der vorderen Lenkerarme am fahrzeugaufbau₉ und die dadurch bedingte Verbesserung im Hinblick auf. die Absorption von Querstößen, bzw. Querschwingungen ist ohne Beeinträchtigung des Verhaltens der Vorderachse beim Bremsen möglich, da die beim Bremsen in Längsrichtung des vorderen Lenkerarmes wirkenden Kräfte bei einer Konstruktion gemäß der Erfindung; wesentlich kleiner sind als bei starrer Ausbildung des Dreieckslenkers. Die Tendenz, daß beim Bremsen durch Herauswandern des vorderen Führungelenkers das Vorderrad bei unveränderter Lenkstellung auf Nachspur geht und dadurch bei ungleichseitigem Bremsen das neutrale Verhalten der Achse beeinträchtigt, ist dadurch zumindest wesentlich vermindert, so daß die erreichte Komfortverbesserung zumindest keine Beeinträchtigung des Fahrverhaltene zur Folge hat. Die in Richtung der Wirkungslinie der über den rückwärtigen Lenkerarm übertragenen Kräfte harte Abstützung desselben gegenüber dem Querjoch erweist sich als wesentlich, um

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bei Längskräften, so auch bei Bremskräften einen unerwünscht großen Veraatz auszuschließen, der wiederum unerwünschte Lenkeffekte zur Folge haben könnte.

Im Hinblick darauf, daß die Längskräfte bei der erfindungsgemäßen Lösung praktisch ausschließlich über den rüclcwärti-, gen Lenkerarm aufgenommen werden, ist es vorteilhaft, wenn die durch die Anlenkpunkte des jeweiligen Lenkerarmeβ be-

die stimmte Kraftwirkungslinie jeweils durch die/Anlenkpunkte des Querjoches am Fahrzeugoberbau verbindende Gerade in etwa hindurchläuft. Hierdurch lassen sich unerwünscht große Verzwängungen der elastischen, zwischen dem Fahrzeugoberbau und dem Querjoch vorgesehenen Lager vermeiden, ohne daß bei den bei dieser Lösung gegebenen, verhältnismäßig großen Längskräften in den rückwärtigen Lenkerarmen darauf verzichtet werden müßte, durch entsprechende Lage der Anlenkungen der Lenkerarme am Querjoch zu den Anlenkungen des Querjochs am Fahrzeugoberbau eine verbesserte Bremsnickabstützung zu erreichen. -In Anbetracht der verhältnismäßig großen Kräfte sind bei der erfindungsgemäßen Lösung hierzu allerdings nur verhältnismäßig kleine Hebelarme erforderlich und auch möglich, da große Hebelarme eine zu harte Ausbildung der elastischen Verbindungen zwischen dem Querjoch und dem Fahrzeugoberbau notwendig machen würden.

Die Verbindung der rückwärtigen Lenkerarme mit dem Querjoch kann in Ausgestaltung der Erfindung jeweils durch ein Kugelgelenk gebildet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es. zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine gemäß der Erfindung

ausgestaltete Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge ,

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Fig. 2 eine Seitenansicht der Radaufhängung gemäß

Fig. I₁ wobei auf die Darstellung des Rades verzichtet wurde, und

Fig. 3 eine Rückansicht der in den Fig. 1 und 2

gezeigten Vorderradaufhängung.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorderradaufhängung ist als unabhängige Radaufhängung ausgebildet und umfaßt einen Radträger 1, von dem das Rad 2 über'den Radzapfen 3 getragen ist und der seinerseits über einen oberen Führungslenker 4 und einen unteren Führungslenker 5 gehalten ist, deren Anlenkpunlcte 7» δ am Radträger 1 die Lenkachse 6 bestimmen".

Der obere Führungslenker 4 ist in Anlenkpunltai9» Io in nicht näher dargestellter Weise mit dem Fahrzeugoberbau verbunden, der in seinem den Radkasten abgrenzenden Bereich in Fig. 3 durch eine Unirißlinie angedeutet und mit 11 bezeichnet ist. Gegen den Fahrzeugoberbau ist des weiteren auch der untere Führungslenker 5t der ebenso wie der obere Führungslenker 4 dreiecksförmig ausgestaltet ist, abgestützt. Die Abstützung des vorderen Lenkerarmes 12 am Fahrzeugoberbau 11 erfolgt dabei unmittelbar über ein elastisches Lager 13, das in Richtung seiner in Fahrzeuglängsrichtung l4 verlaufenden Achse, also in axialer Richtung verhältnismäßig hart ausgebildet und in radialer Richtung weich gestaltet ist. Der vordere Lenkerarm 12 wird in Fahrzeuglängsrichtung durch den rückwärtigen Lenkerarm l4 abgestützt, der als Zug- und Druckstrebe dient und der mit dem Lenkerarm 12 in einem nahe dem Radträger.1 liegenden Anlenk-

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puiikt 15 gelenkig verbunden 1st. Gegenüber dem Fahrzeugoberbau 11 ist der rückwärtige Lenkerarm l4 nicht unmittelbar abgestützt, sondern unter Zwischenschaltung eines Querjoches l6. Am Querjoch l6, das seinerseits bei zur Längsmittelachse des Fahrzeuges symmetrischer Lage/wenigstens zwei Anlenkpunkten 17 elastisch am Fahrzeugoberbau angebracht ist und das als gemeinsames Abstiitz— glied für die rückwärtigen Lenkerarme der unteren Führungslenker 5 der einander gegenüberliegenden, der Vorderachse zugehörigen Radaufhängungen dient, ist, wie für einen der Lenkerarme l4 dargestellt, dieser in einem Punkt l8 gelenkig abgestützt. Der Anlenkpunkt l8 ist im Ausführungsbeispiel durch ein Kugelgelenk gebildet, dessen Kugel 19 in Erstreckungsrichtung des Lenkerarmes l4 verhältnismäßig hart abgestützt ist. Die Abstützung in Seitenrichtung ist demgegenüber weicher gehalten. Als der Kugel 19 zugeordnete Abstützelemente dienen entsprechende Stützelemente 2o, die innerhalb eines. Gehäuses 21 angeordnet sind, welches in eine entsprechende Ausnehmung des Querjoches l6 eingesetzt ist oder, was nicht dargestellt ist, auch durch diese Ausnehmung gebildet sein kann. Der Anlenkpunkt l8 des rückwärtigen Lenkerarmes l4 am Querjoch l6 ist bei der dargestellten Ausführungsform derart gelegt, daß die durch den Anlenkpunkt l8 und den entsprechenden', gegenüber dem vorderen Lenker arm 12 vorgesehenen Anlenkpunkt 15 bestimmte Kraftwirkungslinie etwa die die Anlenkpunkte 17 des Querjochs l6 am Fahrzeug-Oberbau verbindende Gerade 22 schneidet. Hierdurch wird vermieden, daß das Querjoch durch die über den rückwärtigen Lenkerarm l4 aufgebrachten Stützkräfte unerwünscht stark um, die Verbindungsgerade 22 als Dreh-

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achse verschränkt wird. Eine gewisse Verschränkung kann allerdings erwünscht sein_f um<dadurch> eine Verbesserung der Bremsnickabstützung/zu erhalten, daß beim Bremsen der Anlenkpunkt 18 des unteren Führungslenker® am Querjoch l6 etwas noch oben wandert, und sich dementsprechend eine Anstellung der Schwenkachse 23 schräg nach hinten und oben ergibt.

Im Hinblick auf das Gesamtverhalten dor dargestellten Radaufhängung erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Schwenkachse 2k des oberen Führungslenlcers k bei leichter Neigung nach unten schräg nach hinten außen verläuft.

Mit dem Radträger 1 ist des weiteren ein Lenksptarhebel verbunden, an dem die Spurstange 26 gelenkig angreift. Die Spurstange weist in der neutralen Stellung der Lenkung bevorzugt eine Lage auf, derart, daß die ihre Anlenkpunkte 27 und 28 verbundende Gerade und die durch die Anlenkpunkte des vorderen Lenkerarmes 12 am Fahr-

sich zeugoberbau und am Radträger bestimmte Gerade/in einem Bereich schneiden, der in Draufsicht außerhalb der Schnittgeraden der Radebene mit der Bodenaufstandsebene liegt. Dies führt zu einer Lenkgeometrie, die unter dem Einfluß von Längskräften, so auch von Bremskräften tendenziell ein auf Vorspurgehen des Rades 2 zur Folge hat, was sich für ein neutrales Fahrverhalten des Fahrzeuges bei ungleichseitig wirkenden Bremsen als vorteilhaft erweist. Dieser Tendenz entgegenwirkende Einflüsse sind bei der dargestellten und erfindungsgemäßen Radaufhängung trotz radial weicher Ausbildung des durch das elastische Lager 13 gebildeten, dem Fahrzeugoberbau zugeordneten Anlenkpunktes des vorderen Lenkerarmes 12 verhältnis-

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mäßig gering, da auf das Lager 13 im Vergleich mit einer Konstruktion, bei der der vordere und der rückwärtige
Lenkerarm des unteren Führungslenkers starr miteinander
verbunden sind, bei Längskrafteinwirkung auf das Rad nur ein verhältnismäßig kleiner, radial nach außen wirkender Zugkraftanteil wirksam wird. Die dargestellte Lösung
stellt deshalb eine Radaufhängung dar, die aufgrund der
Ausgestaltung des unteren Führungslenkers und dessen Abstützung über das unter dee Einfluß einseitiger Kräfte
querverschiebbare Joch l6 ein einwandfreies, und zumindest weitgehend neutrales Fahrverhalten ergibt, das durch die vorgeschilderte Lenkgeometrie noch weiter verbessert werden kann.

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Claims

Ansprüche

1. Yorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge unter Verwendung eines dreieckförmigen Führungslenkers, dessen beide miteinander verbundene Lenkerarme unabhängig voneinander am Fahrzeugoberbau derart elastisch gelagert sind, daß von den beiden Dreieckslenkern der auf beiden Fahrzeugseiten einander gegenüberliegenden Räder der jeweils vordere, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Lenkerarm unmittelbar am Fahrzeugoberbau und- der jeweils rückwärtige , schräg nach hinten verlaufende Lenkerarm elastisch auf einem von der übrigen Radaufhängung unabhängigen und den Radaufhängungen beider Fahrzeugseiten gemeinsamen Querjoch gelagert ist, das seinerseits mit seitlichen Längsträgern des Fahrzeugoberbaues elastisch

verbunden ist, nach Patent (DAS 2 l42 523),

dadurch gekennzeichnet, daß bei radial we'icher Ausbildung der Anlenkung (13) der vorderen Lenkerarme (12) am Fahrzeugoberbau (ll) der vordere und der rückwärtige Lenkerarm (12 und l4) jedes der Dreieckslenker gelenkig miteinander verbunden sind und daß bei gelenkiger Abstützung der rückwärtigen Lenkerarme (lh) am Querjoch (l6) deren Verbindung mit diesem jeweils zumindest in Richtung der durch ihre Anlenkpünkte (15» l8) bestimmtenKraftwirkungslinie hart ausgebildet ist.

Vorderradaufhängung nach Anspruch 1, da-durch gekennzeichnet , daß der rückwärtige Lenker arm (l4) jeweils derart am Querjoch (16) angelenkt ist, daß die durch dessen Anlenkpunkte (15» l8) bestimmte Kraftwirkungslinie die die Anlenkpunkte (l7) des Querjo-

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ches(l6) am Fahrzeugoberbau (ll) verbindende Gerade (22) schneidet oder zumindest nahe daran vorbeigeht. .

Vorderradaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung der rückwärtigen Lenkerarme (l4) mit dem Querjoch (l6) jeweils durch ein Kugelgelenk gebildet ist·

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