DE3047004A1

DE3047004A1 - Hinterradaufhaengung fuer kraftfahrzeuge, insbesondere doppelquerlenkeraufhaengung

Info

Publication number: DE3047004A1
Application number: DE19803047004
Authority: DE
Inventors: Robert 7000 Stuttgart Klosterhuber; Gebhard 7251 Weissach Ruf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1980-12-13
Filing date: 1980-12-13
Publication date: 1982-07-22
Also published as: DE3047004C2

Description

Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge,
insbesondere Doppelquerlenkeraufhängung Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterradaufhängung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE-OS 25 41 189 ist eine Radaufhängung der eingangs genannten Gattung bekannt. Dieser Ausführung haftet durch die vom Radführungsglied vorgegebene Lage des für das Nickverhalten im wesentlichen maßgebenden Momentanpols sowie durch die starr angelenkte Schwenkverbindung vom Radträger zum Radführungsglied der Nachteil an, daß ein Brems- und Anfahrnicken nicht in ausreichender Art und Weise unterbunden werden kann.
Desweiteren ist aus der DE-PS 26 45 272 eine Doppelquerlenker-Radaufhängung bekannt, bei der der hintere Lenkerarm des unteren Radführungsgliedes aus einem biegeelastischen Lenker und der vordere Lenkerarm aus Gelenkteilen besteht, die zumindest um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse drehbar sind, wobei zwischen den Gelenkteilen eine elastische Buchse vorgesehen ist. Durch diese Aufhängung wird bei Umfangskräften eine Radstellunosänderung in Richtung Vor spur erzielt und eine unerwünschte Verminderung der Vorspur kompensiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radaufhängung der qenannten Art zu schaffen, bei der durch die Ausbildung und Anordnung des Radführungsgliedes ein unerwünschtes Anfahr- und Bremsnicken abgebaut wird und eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch die Ausbildung und Anordnung des Radführungsgliedes sowie durch das den Radträger mit dem Radführungsglied verbindende Schwenkelement eine dem Nicken entgegengerichtete Kraft wirksam werden kann. Dieses Element erlaubt dem Radträger eine vom Radführungsglied in Grenzen entkoppelte Schwenkbewegung, die einen Gegennickvorgang unterstützt.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst das untere Radftihrunqsglied ein Schwenkelement, dessen Gelenke derart am unteren Radführungsglied und auf der Lagerwelle angeordnet und ausgeführt sind, daß ein Radlenkpol der elastischen Radbewegung außerhalb der Spurweite des Rades gebildet wird. Die Gelenke des Elementes sind mit Bezug auf ihre Hauptdrehachsen versetzt zueinander angeordnet. Durch diese Anordnung und Ausbildung der Schwenkelemente werden in einfacher Weise bei Bremskräften Spurabweichungen kompensiert bzw. eine Radstellungsänderung in Richtung Vor spur erreicht.
Ebenso ist eine Radstellungsänderung in Richtung Vor spur bei Bremskräften durch eine weitere Ausführung möglich, die in der Weise ausgebildet ist, daß ein Querlenker des unteren Radführungsgliedes biegeelastisch ausgebildet ist und ein Längslenker aus-Gelenkteilen besteht, wobei die Gelenkteile zumindest um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse drehbar sind und zwischen den Gelenkteilen eine elastische Buchse vorgesehen ist. Durch die Verbindung des unteren Radführungsgliedes mit dem Radträger über ein Schwenkelement wird darüberhinaus in einfacher Weise sowohl eine Vorspurverstellung erzielt als auch einem Brems- und Anfahrnicken entgegengewirkt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführung eines Radführungsgliedes mit Schwenkelement, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht des unteren Radführungsgliedes mit näher dargestelltem Schwenkelement, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des unteren Radführungsgliedes mit einem aus Gelenkteilen bestehenden Längslenker, Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines unteren Radführungsgliedes mit einem Schwenkelement zur Bildung eines Radlenkpols, und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 4.
Die Hinterachse 1 eines Kraftfahrzeuges umfasst einen Doppelquerlenker, der sich aus einem unteren Radführungsglied 2 und einem oberen Radführungsglied 3 zusammensetzt. Das obere Radführungsglied 3 umfasst einen am Fahrzeugaufbau 6 abgestützten Querlenker 4, der mit einem Stabilisator 5 verbunden ist, wobei an dem Querlenker 4 ein Radträger 7 gehalten wird. Das untere Radführungsglied 2 ist als Dreieckslenker ausgebildet und nach einer ersten Ausführung, gemäß der Fig. 1 bis 3 und 5 mit dem Fahrzeugaufbau 6 über Lager 8 und 9 verbunden.
Nach einer zweiten Ausführung des unteren Radführungsgliedes 10 gemäß der Fig. 4 und 6, ist der - mit Bezug auf die Fahrtrichtung - hintere Lenkerarm 11 als biegeelastischer Lenker ausgebildet, wobei der vordere Lenkerarm 12 aus Gelenkteilen 13 und 14 besteht, die zumindest um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse 15 bzw. 16 drehbar sind. Zwischen den Gelenkteilen 13 und 14 ist eine elastische Buchse 17 vorgesehen. Die Wirkung der Gelenkteile auf die Radbewegung bei Umfangskräften wird beispielsweise in der DE-PS 26 45 272 näher beschrieben.
Die Verbindung des Radträgers 7 zum unteren Radführungsglied 2; 10 erfolgt zur Erzielung eines Gegennickverhaltens des Fahrzeuges über eine Einrichtung 19 (Fig. 1 bis 4) bzw. nach einer weiteren Ausführung über eine Einrichtung 20 (Fig. 5).
Die erste Ausführung umfaßt eine Einrichtung 19 mit einem Schwenkelement 28, das derart mit dem Radträger 7 und dem unteren Radführungsglied 2; 10 verbunden ist, daß es eine gesteuerte Schwenkbewegung des Radträgers 7 in Pfeilrichtung 23 gegenüber dem unteren Radführungsglied 2; 10 zulässt.
Das Schwenkelement 28 ist mit einer den Radträger 7 abstützenden Lagerwelle 24 verbunden, die mit ihrem einen Ende 25 in einem Gelenk 26 des unteren Radführungsgliedes 2; 10 gelagert ist.
Die Lagerwelle 24 erstreckt sich von der Fahrzeugmitte schräg zur Fahrtrichtung F etwa narallel zur Schwingachse 41 des unteren Radführungsgliedes 2; 10.
Durch die Steuerschwinge 28 kann sich der Radträger 7 gegenüber dem unteren Radführungsglied auf einer Raumkurve in Pfeilrichtung 23 bewegen, wobei die Raumkurve im wesentlichen in Fahrtrichtung F von außen nach innen schräg zur Fahrzeugmittellängsachse verläuft.
Nach der dritten Ausführung gemäß Fig. 5 sind die Gelenke 29 30, 31 des Schwenkelementes 32 derart am unteren Radführungsglied 2 und auf der Lagerwelle 24 angeordnet und ausgeführt, daß sich ein Radlenkpol 0 der elastischen Radbewegung außerhalb der Spurweite S des Rades bildet. Um einen derartigen Radlenkpol 0 bilden zu können, sind die Gelenke 30, 31 des Schwenkelementes 32 mit Bezug auf ihre Hauptdrehachsen 30a, 31a versetzt zueinander angeordnet. Ferner treffen sich die Hauptdrehachsen 30a, 31a im Bereich des Lagers 29. Durch diese Anordnung des Schwenkelements 32 wird neben der Verhinderung des Brems- und Anfahrnickens auch eine Radstellungsänderung in Richtung Vorspur erzielt. Dieser Effekt wird ebenfalls durch die Ausführung gemäß der Fig. 4 und 6, durch ein am unteren Radführungsglied 10 angeordnetes Gelenkteil 13, 14 erreicht.
Die Wirkungsweise der Radaufhängung hinsichtlich der Verhinderung des Brems- und Anfahrnickens wird nachfolgend näher beschrieben.
Das verschränkt zum oberen Radführungsglied 3 angeordnete untere Radführungsglied 2 ergibt in der Seitenansicht gemäß Fig. 1 einen in Bezug auf die Fahrtrichtung F vor der Raddrehachse 34 liegenden Momentanpol N für das Nickverhalten beim Bremsen. Die entsprechenden Polstrahlen sind mit 35 und 36 bezeichnet. Dieser Pol MB wandert entsprechend der Federungsbewegung des Fahrzeuges, bedingt durch die Lage der beiden Radführungsglieder 2 und 3, so daß durch das beim Bremsen bewirkte Anheben des Hinterwagens eine Annäherung dieses Pols an das Hinterrad und damit eine Vergrößerung des Winkels zwischen Fahrbahn und Polstrahl zum Radaufstandpunkt bewirkt wird, wodurch sich eine erhöhte Geqenkraft aufbaut, was ein oeringeres Anheben des Hinterwagens bewirkt. Beim Anfahrvorgang wird der Momentanpol MA ebenfalls durch das obere und untere Radführungsglied 3, 2 in Bezug auf die Fahrtrichtung F hinter der Raddrehachse 34 gebildet. Die Polstrahlen sind mit 37 und 38 bezeichnet. Durch das Absinken des Fahrzeugaufbaues beim Anfahren und Beschleunigen verlagert sich der Momentanpol MA von seiner Konstruktionslage hinter der Raddrehachse 34 - mit Bezug auf die Fahrtrichtung - nach vorne, wobei der Winkel zwischen Fahrbahn und Polstrahl zur Raddrehachse vergrößert wird, wodurch eine den Fahrzeugaufbau anhebende Gegenkraft erzielt wird. Bei diesen Vorgängen (Bremsen und Anfahren) wird der Radträger 7 gegenüber dem unteren Radführungsglied 2, 10 über das Schwenkelement 28, 32 entsnrechend in seinen Bewegungen gesteuert.
Eine Radstellungsänderung in Richtung Vor spur mit der Radaufaufhängung gemäß der Ausführung nach Fig. 5 wird mit dem Schwenkelement 32 in folgender Weise erreicht: Bei einer am Radaufstandspunkt auftretenden Bremskraft BR wird bewirkt, daß das Schwenkelement 32 sich um eine vertikale Achse 39 in Pfeilrichtung 40 verschwenkt. Die Gelenke 29 und 31 sind hierzu mit einer definierten radialen und axialen Elastizität versehen.
Die Verschwenkung des Elementes 32 und die damit verbundene Axialverschiebung der Lagerwelle 24 im Gelenk 29 bewirkt eine unmittelbare Verstellung des Rades in Richtung Vorsnur. Durch eine entsprechende Abstimmung der Nachgiebigkeiten der Elastizitäten in den Lagern 29, 30 und 31 kann eine unterschiedliche Radstellungsänderung erzielt werden.
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Claims

Patentansprüche Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Doppelierlenkeraufhängung mit einem am Aufbau gehaltenen oberen Radführungsglied, sowie einem als Dreieckslenker ausgebildetem unteren Radführungsglied, an dem ein Radträger unter Zwischenschaltung von einer Gelenke aufweisenden Einrichtung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19; 20) zum Verhindern eines Brems- und Anfahrnickens ein Schwenkelement (28; 32) umfasst, das derart mit dem Radträger (7) und dem unteren Radführungsglied (2; 10) verbunden ist, daß es eine gesteuerte Schwenkbewegung des Radträgers (7) gegenüber dem unteren Radführungsglied (2; 10) zulässt.
2. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (28; 32) mit einer den Radträger (7) abstützenden Lagerwelle (24) verbunden ist, die mit ihrem einen Ende (25) in einem Gelenk (26) des unteren Radführungsgliedes (2; 10) gelagert ist und an ihrem anderen Ende (27) das Schwenkelement (28; 32) aufnimmt.
3. Hinterradaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laqerwelle (24) sich von der Fahrzeugmitte schräg in Fahrtrichtung (F) erstreckt und etwa parallel zur Schwingachse (41) des unteren Radführungsgliedes (2; 10) angeordnet ist.
4. Hinterradaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (28; 32) dem Radträger (7) derart zugeordnet ist, daß dieses gegenüber dem unteren Radführungsglied (2;10) auf einer Raumkurve in Pfeilrichtung (23) bewegbar ist, die im wesentlichen in Fahrtrichtung (F) von außen nach innen schräg zur Fahrzeugmittellängsachse verläuft.
5. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (29, 30, 31) des Schwenkelementes (32), sowie die Lager (8, 9) des Radführungsgliedes (2) derart an diesem und auf der Lagerwelle (24) angeordnet und ausgeführt sind, daß ein Radlenkpol (0) der elastischen Radbewegung außerhalb der Spurweite (S) des Rades gebildet wird.
6. Hinterradaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (30, 31) der Steuerschwinge (32) mit Bezug auf ihre Hauptdrehachsen (30a, 31a) versetzt zueinander angeordnet sind.
7. Hinterradaufhängung nach einem oder mehreren der vorhergehenden ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdrehachsen (30a, 31a) sich im Bereich des Lagers (29) treffen.
8. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise ein Querlenker (11) des unteren Radführungsgliedes (10) biegeelastisch ausgebildet ist und ein Längslenker (12) aus Gelenkteilen (13, 14) besteht, die zumindest um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse (15 bzw. 16) drehbar sind und zwischen den Gelenkteilen (13, 14) eine elastische Buchse (17) vorgesehen ist und das untere Radführungsglied (10) mit dem Radträger (7) über die Einrichtung (19) verbunden ist.