DE2636113C2

DE2636113C2 - Vordere Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit Vorderradantrieb

Info

Publication number: DE2636113C2
Application number: DE2636113A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tokyo Ohashi; Mamoru Sakata; Hiroshi Yoshioka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1975-08-12
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1982-04-22
Also published as: GB1517863A; DE2636113A1; FR2320841B1; US4153131A; JPS5222225A; JPS5248380B2; FR2320841A1

Description

Mr + M_L + F · e« + F ■ e_t . = 0.
wobei

Mr = Drehmoment der rechten Antriebswelle (2),
Ml = Drehmoment der linken Antriebswelle (1),
F = Antriebskraft der Vorderräder.
Ur = Versatz des rechten Vorderrades (7),
et = Versau, des linken Vorderrades (6).

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JO

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Die Erfindung bezieht sich auf eine vordere Radaufhängung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Kraftfahrzeugen mit Vorderradantrieb, bei denen ia der Motor im vorderen Teil des Chassis quer eingebaut ist (d. h. senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs) sind häufig die linke und die rechte Antriebswelle für div. beiden zugehörigen Vorderräder unterschiedlich lang.

In diesem Fall unterscheiden sich auch ihre Neigungswinkel Θ; und Qr voneinander, unter denen sich die Antriebswellen vom Differentialgetriebe jeweils zum linken bzw. zum rechten Rad erstrecken. Daraus ergibt sich ein unterschiedlicher Drehmoment Mi bzw. Mr, das bei Beschleunigung auf das linke bzw. auf das rechte Antriebsrad wirkt, so daß die Tendenz besteht, die beiden Räder um die zugehörigen Lenkachsen nach innen zu drehen. Da dieses Drehmoment mit zunehmendem Neigungswinkel der Antriebswelle zunimmt, wird das Kraftfahrzeug bei einer Beschleunigung zu der Seite ausgeleukt. auf der die längere Antriebswelle angeordnet ist.

Bisher ist daher versucht worden, die Neigungswinkel der beiden Antriebswellen zu vermindern oder den Längenunterschied zwischen den beiden Antriebswel· len auf ein praktisch mögliches Maß zu reduzieren.

Da jedoch bei kraftfahrzeugen bestimmte Größen etwa des Raddurchmessers, Bodenfreiheit und der Spurweile einzuhalten sind, müssen die Neigungswinkel und die Längen der Antriebswellen zwangsläufig innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden. Die Vorstehend beschriebenen Probleme treten besonders stark bei verhältnismäßig kleinen Fahrzeugen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine vordere Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit Vorderradantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I bereitzustellen, die eine zumindest teilweise Kompensation des durch eine unterschiedliche Neigung der Antriebswellen hervorgerufenen unausgeglichenen Lenkmoments ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Radaufhängung besteht darin, daß das Kraftfahrzeug mit unterschiedlichem Neigungswinkel der Antriebswellen auch bei starker Beschleunigung, d. h. hoher Motorleistung und unter ungünstigen Straßenverhältnissen die Fahrtrichtung außerordentlich stabil einhält.

Ferner läßt sich eine ausreichende Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs selbst dann erreichen, wenn der Durchmesser des Rades klein ist.
Schließlich kann die Spurweite selbst dann klein gehalten werden, wenn das direkt übertragende Getriebe, seitlich angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorderachse eines Kraftfahrzeuges mit Vorderradantrieb,

F i g. 2 eine Vorderansicht des in F i g. 1 dargestellten Vorderradantriebes.

Fig. 3. 4 und 5 Vorderansichten von verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen und

Fig.6 eine schematische Vorderansicht des linken Vorderrades.

Gemäß Fig. 1 und 2 sind die linke Antriebswelle 1 und die rechte Antriebswelle 2 verschieden lang, und damit ergibt sich ein Unterschied im Neigungswinkel Ql auf der linken Seite und Qr auf der rechten Seite bei den Antriebswellen 1 bzw. 2, die sich von den Abtriebswellen 4 bzw. 5 des Differentialgetriebes 3 jeweils zu dem linken Vorderrad 6 bzw. dem rechten Vorderrad 7 erstrecken. Wegen der unterschiedlichen Neigungswinkel fit und Θ« der Antriebswellen 1 und 2 wird durch das Eingangsmoment M,„ (vgl. F i g. 6\ welches auf die Vorderräder bei einer Beschleunigung zu übertragen ist. ein Unterschied /wischen dem Drehmoment Mi und Mr hervorgerufen, wodurch die Tendenz besteht, die Räder

6 und 7 um die Lenkachsen 8 bzw. 9 als Drehpunkte nach innen /u verschwenken. )e größer die Neigungswinkel sind, um so größer weden die auf die Vorderräder 6 und

7 wirkenden Drehmomente, so daß das Drehmoment Mr der rechten Antriebswelle 2 größer wird als das Drehmoment Mi eier linken Antriebswelle 1. d. h. das resultierende Drehmoment versucht das Fahrzeug nach der Seite der längeren Antriebswelle hin auszulenken.

Um dies möglichst weitgehend zu vermeiden, wird der Versatz ei und e« der linken bzw. der rechten Lenkachse 9 b/w. 8 gegenüber dem zugehörigen Radmittelpi'iikt vorgesehen, d. h. der Abstand zwischen den I.enkiuhsen 9 b/w. 8 auf der Radachse 10 einerseits und den vertikalen Radmittenebenen 19 bzw. 18 andererseits, die durch die Mitte der Aufstandsfläche der Vorderräder 6 und 7 auf dem Boden 22 (vgl. F i g. 6) hindurchgehen. Auf diese Weise wird ein Drehmoment erzeugtj das die oben genannten, nicht im Gleichgewicht befindlichen Drehmomente (Mr > Mt) in bezug auf die linke Lenkachse 9 und die rechte Lenkachse 8 kompensiert, um so ein Gleichgewicht herbeizuführen, so daß das Fahrzeug bei Beschleunigung nicht mehr auf eine Seite ausgelenkt wird.

Dies wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 6 näher

ausgeführt, in der beispielhaft lediglich die linke Seite der Vorderradaufhängung dargestellt ist; entsprechendes gilt jedoch auch für die rechte Antriebsseite, wobei allerdings das rechte Eintriebsmoment M,„r in Richtung der Antriebswelle 2 schräg nach links oben und das ί rechte Antriebsmoment M_auiR in die gleiche Richtung wie das linke Antriebsmoment Μ_ΟΜι. und somit das rechte »Lenkmoment« Mr im Gegensatz zum linken »Lenkmoment« Ml vertikal nach oben weist.

Durch den Winkel Ql zwischen der Antriebswelle 1 iu und der Radachse 10 wird das Eintriebsmoment Mai in eine in Richtung der Radachse 10 weisende Horizontalkomponente (Antriebsmoment M_ou,i) und eine dazu senkrechte Vertikalkomponente Ml zerlegt. Da der Vektor Ml dieses Drehmoments vertikal nach unten π weist, wird das zugehörige linke Vorderrad δ von oben gesehen, im Uhrzeigersinn verschwenkt. Entsprechend wird das rechte Vorderrad 7 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, da, wie vorstehend ausgeführt, die vertikale Komponente Mr am rechten Vorderrad 7 >o vertikal nach oben weist. Diese Verschwenkung der beiden Vorderrader 6 und 7 im Uhrzeigersinn bzw. >m Gegenuhrzeigersinn ist in Fig. 1 durch je einen Pfeil angedeutet.

Wenn die beiden Neigungswinkel Θ/ und Qr der V\ linken bzw. der rechten Antriebswelle 1 bzw. 2 gleich sind, sind auch die Absolutwerte der entgegengesetzt gerichteten Vektorkomponenten Ml bzw. Mr gleich, so daß das aus diesen beiden Vertikalkomponenten resultierende »Lenkmoment« null ist, d. h. der Gerade- jo auslauf des angetriebenen Kraftfahrzeugs ist daher gewährleistet.

Unterscheiden sich jedoch die beiden Neigungswinkel Q_L und Qr durch den üblichen asymmetrischen Einbau des Motors bzw. des Getriebes, so unterscheiden « sich entsprechend auch die beiden Absolutwerte der Vertikalkomponenten Ml und Mr. Ist z. B. Qi < Θ«, so ist auch Ml < Mr, es würde also ein vertikal nach oben weisendes, resultierendes »Lenkmoment« mit dem Absolutwert Mr — Ml auftreten. Ein derartiges, verti- m kai nach oben weisendes, resultierendes »Lenkmoment« bewirkt — von oben gesehen — ein Verdrehen der Vorderräder 6 und 7 nach links, d. h. eine Auslenkung des Fahrzeugs zur Seite der längeren Antriebswelle hin.

Bisher wurde üblicherweise ei. = e« gewählt, so daß v, durch den Versatz ei. und e« des linken bzw. des rechten Vorderrades 6 bzw. 7 und die Antriebskraft Fder Räder das Drehmoment in bezug auf die beiden Lenkachsen 9 und 8 ausgeglichen wird, da F ■ e/. = F ■ e« das auf das Lenksystem wirkende Drehmoment gleich Null wird. sn Wird jedoch erfindungsgemäß der Versau e» und d derart gewählt, daß en < ei gill, so ergibt sich für das Drehmoment auf das Lenksystem F ■ e« < F- e,. wodurch die zunächst nicht ausgeglichenen Rotationsmomente Mr und Ml, die z. B. die Beziehung Mr > Mi erfüllen und die von dem Unterschied der Neigungswinkel zwischen der linken und der rechten Antriebswelle herrühren, tendentiell kompensiert werden. Wenn die linke und die rechte Antriebswelle 1 und 2 und die zugehörigen Lenkachsen 8 und 9 so ausgelegt sind, daß sie die Beziehung Mr + Ml + F ■ ür + F ■ Cl = 0 erfüllen, können die auf die Lenkachsen 8 und 9 einwirkenden Drehmomente ausgeglichen werden.

Bei den in den F i g. 3 bis 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsformen ist der Versatz e/. bei dem linken Rad 6, bei dem die Antriebswelle 1 langer ist als die rechte Antriebswelle 2, größer als der Versatz e« bei dem rechten Rad 7.

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellten Aufhängungen werden bei einer sogenannten McPherson-Vorderradaufhängung verwendet, bei der die ? . -ßdämpfer 11 von den Federn 12 konzentrisch umgeben sine.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist die Position des Kugelgelenkteiles 15 für den Radträ?er 13 und den unteren Lenker 14 für das Vorderrad 6 auf der Seite d- r längeren Antriebswelle 1 in bezug auf das Fahrzeugchassis nach innen verlegt, um den Neigungswinkel der Lenkachse 9 zu vermindern, so daß der Versatz ei. vergrößert wird.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist die Lenkachse 9 auf der Seite der längeren Antriebswelle 1 parallel zur Innenseite der Fahrzeugkarosserie verschoben, während der Neigungswinkel der Lenkachsen 9 und 8 bei dem linken Vorderrad 6 bzw. dem rechten Vorderrad 7 identisch ist, so daß der Versatz et vergrößert wird. Das selbe wird erreicht, wenn die Befestigungsstelle des Rades 6 zur Außenseite der Fahrzeugkarosserie verschoben wird, ohne daß dabei der Neigungswinkel und die Position der Lenkachse 9 verändert werden.

Die Ausführungsform gemäß F i g. 5 ergibt sich dadurch, daß die Anordnung gemäß F i g. 3 (bei welcher die Neigungswinkel der linken und der rechten Lenkachse 9 bzw. 8 unterschiedlich sind) bei einer sogenannten Doppelquerlenker-Aufhängung angewandt wird, bei welcher der Radträger 13 durch einen oberen Lenker 16 und einen unteren Lenker 17 über ein oberes Kugelgelenk 20 bzw. ein unteres Kugelgelenk 21 gehalten ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnuimen

Claims

Patentansprüche:

1. Vordere Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit Achsschenkelbolzen zur lenkbaren Befestigung der Vorderräder (6,7) an beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie und mit unterschiedlich langen und unterschiedlich geneigten Antriebswellen (1, 2) zwischen jeweils einem Vorderrad (6,7) und einer Maschinenabtriebswelle (4 bzw. 5), dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation des durch die unterschiedliche Neigung der Antriebswellen (1 und 2) hervorgerufenen, unausgeglichenen Lenkmoments ein unterschiedlicher Versatz fet und e«) der linken und der rechten Lenkachsen (9 bzw. 8) gegenüber dem zugehörigen Radmittelpunkt vorgesehen ist, wobei der Versatz (ei) der Lenkachse (9) mit der längeren Antriebswelle (1) größer als der Versatz (en) der Lenkachse (8) mit der kürzeren Antriebswelle (2) ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Lenkachsen (8 und 9) die folgende Gleichung erfüllt: