DE2921365C2 - Unabhängige Hinterradaufhängung - Google Patents

Description

15 zen. Beim Einfedern des Rades wandert dadurch das tiefere und auch weiter hinten liegende radträgerseitige Gelenk des einen Lenkerarms nach außen, während das höhere und weiter vorne liegende Gelenk des anderen Lenkerarms nach innen wandert, wodurch sich nicht nur eine Änderung des Radsturzes, sondern in gewünschter Weise auch eine Zunahme der Vorspur ergibt

Ausführungsformen der Erfindung werden anl.and der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Grundriß einer erfindungsgemäßen Hinterradaufhängung nach einer ersten Ausführungsform;

Fig.2 eine Ansicht der Hinterradaufhängung nach Fig. 1 von hinten;

Fig.3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 1;

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. ι;

F i g. 5 in ähnlicher Darstellung wie F i g. 1 die Ar-

g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das radträgerseitige Ge- 20 beitsweise der Hinterradaufhängung nach F i g. 2—4 bei lenk (Y) des vorderen Lenkerarms (6) sowie das Horizontalkräften;

chassisseitige Gelenk (A^des hinteren Lenkerarms Fig.6 in der Ansicht von hinten den Lenkerverlauf

(7) höher liegen als das chassisseitige Gelenk (W) des der erfindungsgemäßen Hinterradaufhängung;
vorderen Lenkerarms (6) und das radträgerseitige Fig. 7 und 8 Darstellungen entsprechend Fig. 1 und

Gelenk (Z)des hinteren Lenkerarms (7). 25 3 der Hinterradaufhängung nach einer anderen Ausfüh

rungsform der Erfindung.

Die Erfindung wird anhand der linken Hinierradauf-

hängung eines mindestens dreirädrigen Motorfahrzeugs beschrieben.

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Hinterrad- 30 Nach Fig. 1 bis 4 umfaßt die erfindungsgemäße unaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. abhängige Hinterradaufhängung nach der ersten bevor-Eine Hinterradaufhängung dieser Art gehört gemäß zugten Ausführungsform ein Lenkerpaar WS und ein der nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 18 198 zum Federbein SA Das Lenkerpaar WS ist an einem Radträ-Stand der Technik. Durch eine derartige Geometrie der ger 1 angelenkt, der eine erste und zweite Tragachse 1 a Radaufhängung kann mit einfachen Mitteln ein ge- 35 und 16 aufweist, die sich koaxial zueinander in entgewünschtes, eher untersteuerndes Eigenlenkverhalten in gengesetzte Richtungen erstrecken. Der Radträger 1 Kurven erreicht werden. Dabei bewirkt die Trapezform " '

des von den beiden Lenkerarmen gebildeten Querlenweist ferner einen seitlichen Vorsprung Ic auf, der einen Sitz für das Federbein SA bildet.

Der Radträger 1 weist ferner in der üblichen Weise

Bremskräften dazu neigt, sich in Richtung Vorspur zu 40 ein Radlager auf, das in F ig. 7 mit Ie bezeichnet ist
drehen, während durch die ungleiche Winkelstellung Das Lenkerpaar WS umfaßt vordere und hintere

der Lenkerarme zur Radmittenquerebene bzw. durch

kers, daß das Rad bei in Längsrichtung angreifenden

die ungleichen Abstände der radträgerseitigen Gelenkpunkte von dieser Ebene erreicht wird, daß auch eine zum Fahrzeug hin gerichtete Seitenkraft wie sie beim kurvenäußeren Rad auftritt, im Sinne einer Vorspur wirkt.

Aus der DE-OS 20 27 885 ist eine Hinterradaufhängung bekannt, bei der der mittels Federbein abgestützte Radträger mittels eines unteren Querlenkers mit zwei parallelen Lenkerarmen sowie eines Längslenkers geführt ist. Hierbei kann eine Zunahme der Vorspur beim Einfedern erzielt werden, entweder durch ungleiche Länge der parallelen Lenkerarme oder durch ungleiche Höhe der Lenkerlager am Chassis oder am Radträger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hinterradaufhängung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß eine gewünschte Zunahme der Vorspur nicht nur bei Bremskräften und Seitenkräften, sondern auch beim Einfedern des Rades bewirkt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben.

Aufgrund der angegebenen Höhenlage der Gelenkpunkte verläuft der vordere Lenkerarm vom Chassis aus nach außen und oben, während der hintere Lenkerarm nach außen und unten verläuft, so daß sich die Lenkerarme in Fahrzeuglängsrichtung gesehen kreuquerverlaufende Lenkerarme 6 und 7, die sich im Abstand zueinander zwischen dem Radträger 1 und dem Fahrzeugchassis 4 erstrecken und mit ihrem ersten Ende schwenkbar und elastisch in den Punkten KundZauf den Tragachsen la und \b befestigt sind. Durch diese Anordnung sind der vordere und hintere Lenkerarm 6 und 7 um die zugehörige Tragachse la bzw. 16 frei drehbar, während sie sich aufgrund der Elastizität der Buchsen 8a und 8b in beiden Richtungen um einen bestimmten Winkel in einer Ebene verschwenken können, die parallel zur Längsachse der Tragachsen la und 16 verläuft. Die Lenkerarme 6 und 7 sind außerdem mit ihren zweiten Enden schwenkbar und elastisch in den Gelenkpunkten W und X am Fahrzeugchassis 4 befestigt, und zwar in ähnlicher Weise, wie ihre ersten Enden an den zugehörigen Tragachsen la und 16 gemäß F i g. 3 sitzen.

Da sich die Lenkerarme 6 und 7 divergierend vom Radträger aus erstrecken, ist gemäß F i g. 5 der Längsabstand M zwischen den Gelenken Y, Z auf der Seite des Radträgers 1 kleiner als der Längsabstand N zwischen den Gelenken W, X auf der Seite des Fahrzeugchassis 4. Der Abstand M wird entsprechend der obigen Definition gemessen in Längsrichtung des Fahrzeugchassis 4 zwischen senkrecht zur Längsachse der Tragachsen la und 16 verlaufenden Vertikalebenen, die das Gelenk Y bzw. das Gelenk Z enthalten; der Abstand N

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wird gemessen in Längsrichtung des Fahrzeugchassis 4 zwischen zwei im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Chassis verlaufenden Vertikalebenen, die das Gelenk Wbzw. A" enthalten.

Der Neigungswinkel θα des vorderen Lenkerarms 6 ist bezüglich der Vertikalquerebene durch die Radmitte größer als der Neigungswinkel Bb des hinteren Lenkerarms 7.

Als weiteres Radführungsglied ist ein Längslenker 5 vorgesehen, der mit einem Ende schwenkbar und dastisch an einem weiter vorne liegenden Punkte des Fahrzeugchassis 4 befestigt isc und mit dem anderen Ende schwenkbar und elastisch auf einem Bolzen 9 gelagert ist, und zwar jeweils über eine elastische Buchse 10 gemäß F i g. 4. Der Bolzen 9 ist unterhalb des seitlichen Vorsprungs Ic des Radträgers 1 befestigt, und zwar mittels einer Konsole 11, die an diesem seitlichen Vorsprung Ic an einer Stelle unter dem Federbein SA gemäß F i g. 3 sitzt Wie in F i g. 5 angedeutet, kann sich der Radträger 1 elastisch in Längsrichtung de;» Fahrzeug- chassis 4 verschieben, und zwar aufgrund der Verwendung der elastischen Buchsen in den Gelenken an den beiden Enden des Längslenkers 5.

Das Federbein SA kann beliebiger Konstruktion sein. Im vorliegenden Fall umfaßt es eine Schraubenfeder 12 und eine teleskopartig ausziehbare Strebe 13 mit einem Zylinder 13a, die mit einem Ende am seitlichen Vorsprung Ic des Radträgers 1 befestigt ist, und einer Kolbenstange 13£>, deren eines Ende teleskopartig bewegbar in den Zylinder 13a eingreift, während ihr anderes Ende kugelgelenkartig mit einem überhängenden Abschnitt des Fahrzeugchassis 4 verbunden ist Die Kolbenstange 136 wird normalerweise nach außen, bezogen auf die Hülse 13a, verspannt durch die Wirkung der Schraubenfeder 12, die zwischen einem Federsitz 15a und einem ringförmigen Flansch 13c angeordnet ist Der Federsitz 15a steht mit dem überhängenden Abschnitt des Fahrzeugchassis über einen Gummipuffer 14 in Verbindung und ist koaxial auf der Kolbenstange 136 ausgerichtet, während der ringförmige Flansch 13ceinstükkig oder in anderer Weise fest an der Hülse 13a ausgebildet ist.

Das Federbein kann auch nur aus einer Schraubenfeder oder aus einer hydropneumatischen Vorrichtung bzw. aus einer Kombination dieser Elemente bestehen.

Im folgenden soll insbesondere unter Bezugnahme auf F i g. 5 und 6 das Verhalten der Hinterradaufhängung bei Längskräften erläutert werden.

Es sei angenommen, daß eine nach hinten gerichtete Kraft Pan der Berührungsfläche des Rades 2 mit der Straßenfläche R einwirkt, insbesondere während der Kurvenfahrt, der Fahrt auf unebener Straße und/oder bei seitlicher Neigung des Fahrzeugaufbaus durch seitliche Windkräfte (die Richtung der Last fist durch einen Pfeil angegeben). Unter dieser Annahme wird der Längslenker 5 axial nach außen in Richtung fort vom vorderen Abschnitt des Fahrzeugchassis 4 gezogen, wobei sich die elastische Buchse 10 entsprechend verformt. Daraus resultiert eine Schwenkbewegung de^r Lenkerarme 6 und 7 um die Gelenke Wund -Ynach hinten mit Bezug auf das Fahrzeugchassis 4. Dabei verschiebt sich das Gelenk Y schräg nach innen gegen das Fahrzeugchassis 4 in die Position V, während das Gelenk Z schräg nach außen vom Chassis fort in die Richtung Z' gelangt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Lenkerarme 6 und 7 sich vom Fahrzeugchassis 4 aus seitlich schräg nach hinten bzw. seitlich schräg nach vorne erstrecken, und der Abstand M kleiner als der Abstand Λ/ ist Die Position K'des Gelenks Y befindet sich in einem größeren Abstand von der Vertikalquerebene, in der das Gelenk W liegt, während die Position Z' des Gelenks Z ungefähr in der das Gelenk X enthaltenden Vertikalquerebene liegt Daher werden die Gelenke Y und Z, wenn sich die Lenkerarme 6 und 7 in der beschriebenen Weise verschwenken, in einer Ebene parallel zur Straßenfläche R betrachtet an das Fahrzeugchassis angenähert bzw. von diesem entfernt, um in die zugehörigen Positionen Y' und Z' zn gelangen, so daß das Rad 2 dazu neigt, sich in Richtung Vorspur zu drehen, wie es in gestrichelten Linien in F i g. 5 dargestellt ist Ferner sei noch auf folgendes hingewiesen: Die elastische Deformation der elastischen Buchsen 8a und Sb an den Gelenken Y und Z, die bei der Schwenkbewegung der Lenkerarme 6 und 7 auftritt gibt dem Rad 2 die Tendenz, sich nach außen in Richtung Nachspur zu drehen, jedoch wird dieser Tendenz entgegengewirkt durch das Drehen des Rades in Richtung Vorspur aufgrund der Verschiebung der Gelenke Y und Z in die Positionen Y' und Z'. Daher kann je nach Bemessung der Lenkerarme 6, 7 das Rad 2 geradeaus gerichtet gehalten werden ohne sich einwärts oder auswärts zu drehen, oder aber es kann dem Rad eine resultierende Tendenz zum Drehen in Richtung Vorspur gegeben werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Betrag der Positionsverschiebung der Gelenke Kund Zin die zugehörigen Stellungen Y' und Z' hinein abhängig ist von der Größe der Last P und/oder von den elastischen Kräften, die von den elastischen Buchsen an den verschiedenen Gelenken ausgeübt werden. Somit kann die Neigung des Rades 2 zum Drehen in Richtung Vorspur nach Wunsch gewählt werden, indem man in geeigneter Weise die Werte der Längsabstände M und N bzw. der Neigungswinkel Ba und Bb den Lenkerarme 6 und 7 vorgibt

Die Neigung des Rades 2 in Richtung Vorspur zu drehen, wird verstärkt und auch beim Einfedern erzeugt, dadurch, daß die Lenkerarme 6 und 7 nicht nur die Forderung erfüllen, daß der Längsabstand M kleiner als der Längsabstand N ist, sondern außerdem, gesehen vom vorderen oder hinteren Ende des Fahrzeugs aus, einen einander kreuzenden Verlauf haben, wie es aus F i g. 6 ersichtlich ist. Der vordere Lankerarm 6 verläuft vom Radträger 1 aus nach außen und nach unten zum Fahrzeugchassis 4, während der hintere Lenkerarm 7 vom Radträger 1 aus nach außen und nach oben zum Chassis 4 verläuft, wobei die Gelenke X und Yjeweils über den Gelenken VKund Zliegen.

Wenn das Rad während der Kurvenfahrt oder während der Fahrt über eine unebene Straße durch Einfedern nach oben verschoben wird, bewegt sich das Gelenk Y nach oben und nach innen bezüglich des Fahrzeugs in die Position Y", während das Gelenk Z nach oben und nach außen in bezug auf das Fahrzeug in die Position Z" wandert. Auf diese Weise erhält das Rad 2 die Tendenz in Richtung Vorspur zu drehen. Normalerweise verschiebt sich bei der Kurvenfahrt eines Fahrzeugs, beispielsweise in einer Linkskurve, die auf das Fahrzeug wirkende Last, die gleichmäßig auf die linken und rechten Vorder- und Hinterräder verteilt war, so daß sie sich auf das rechte, d. h. kurvenäußere Vorder- und Hinterrad konzentriert, und zwar durch die auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung, wobei sich der Berührungspunkt der Laufflächen der rechten Räder auf der Straßenfläche R erhöht. Wenn die Räder dann einfedern. so besitzen die rerhton RärW Hi«, μ»;.

gung, sich nach außen in Richtung Nachspur zu richten. Diese Neigung wird durch die Konstruktion nach F i g. 6 im wesentlichen beseitigt.

Bei der bisherig beschriebenen Ausführungsform liegt die Achse des Radträgers 1 zur Aufnahme des Rades 2 im wesentlichen in der Mitte zwischen den Gelenken Kund Z.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 liegt die Achse Ie des Radträgers I, um die das Rad 2 drehbar gelagert ist an einer Stelle, deren Abstand Da zum Gelenk Kkleiner als der Abstand DZj zum Gelenk Zist.

Wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt und/oder sich seitlich neigt unter der Wirkung einer im wesentlichen in Querrichtung angreifenden Windbelastung, so wird einerseits der Auflagedruck der Räder auf der Kurvenaußenseite oder windabgewandten Seite größer und andererseits wirkt gleichzeitig eine Seitenkraft gemäß dem Pfeil F auf diese Räder. Diese Seitenkraft wird durch den Radträger 1 auf die Lenkerarme 6 und 7 übertragen. Da jedoch der Abstand Da, wie erwähnt, kleiner als der Abstand Db ist, ist die Komponente der Seitenkraft, die entsprechend dem Pfeil fa in F i g. 7 auf den vorderen Lenkerarm 6 einwirkt, größer als die Komponente der Seitenkraft, die entsprechend dem Pfeil fb in F i g. 7 zum Lenkerarm 7 gelangt Dies bedeutet, daß das Moment, welches den vorderen Lenkerarm 6 um das Gelenk Wgegen den Uhrzeigersinn in Fig. 7 zu schwenken sucht größer ist als das Moment, welches den hinteren Lenkerarm 7 um das Gelenk Λ'im Uhrzeigersinn nach F i g. 7 zu schwenken sucht Dementsprechend wird das Rad 2 als ganzes in Richtung auf das hintere Ende des Fahrzeugchassis 4 verschoben. Während dieser Verschiebung des Rades 2 wird jedoch das Gelenk Kschräg nach innen zum Chassis 4 verschoben, während das Gelenk Zschräg nach außen vom Chassis 4 fortwandert Dementsprechend kann in vorteilhafter Weise die Tendenz des Rades 2, sich nach außen zu richten, vermieden bzw. die Tendenz des Rades, sich nach innen in Richtung Vorspur zu drehen, erhöht werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Unabhängige Hinterradaufhängung mit einem Radträger, der am Chassis über ein Federbein abgestützt und mittels eines unteren Querlenkers, bestehend aus einem vorderen und hinteren Lenkerarm, sowie eines Längslenkers geführt ist, die mit dem Radträger einerseits und dem Chassis andererseits jeweils über elastische Gelenke verbunden sind, wobei der Längsabstand der radträgerseitigen Gelenke der Lenkerarme kleiner als der ihrer chassisseitigen Gelenke ist und wobei der vordere Lenkerarm mit der lotrechten Radmittenquerebene einen größeren Winkel einschließt als der hintere Lenkerarm und/ oder der Abstand des radträgerseitigen Gelenks des vorderen Lenkerarms von der lotrechten Radmittenquerebene kleiner als der des radträgerseidgen Gelenks des hinteren Querlenkers ist, dadurch

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