DE3108482A1

DE3108482A1 - Unabhaengige radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3108482A1
Application number: DE19813108482
Authority: DE
Inventors: Bernhard 3301 Cremlingen 1 Ilsemann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE3108482C2

Description

Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, der im Oberbegriff des rnspruches 1 genannten Art.
Derartige Radaufhängungen mit stark schräg gestellten und unterflur angeordneten Teleskop-Stoßdämpfern sind geschaffen worden, um den Fahrgast- oder Laderaum des Fahrzeuges möglichst ungeschmälert, d. h. ohne störenden Einfluß von sonst üblichen Feder-bzw. Stoßdämpfer-Domen ausnutzen zu können. Insbesondere bei Kombifahrzeugen ist man daran interessiert, eine möglichst große Durchladebreite zu erhalten.
Im Vergleich zu in üblicher Weise allenfalls leicht geneigt angelenkten Stoßdämpfern wird die räumliche Neigung derartig stark schräg gestellter, unterflur angeordneter Teleskop-Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern der Räder stark verändert, zumal dann, wenn - wie aus Komfortgründen allgemein üblich - große Federwege, d. h. große Winkeländerungen der schwingenden Radführungsglieaer vorgesehen sind. Bei einer bekannten unabhängigen Radaufhängung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art erfolgt die An-Stoßdämpferendes am Radführungsglied wegen dieser starken Neigungsveränderungen mittels eines Stiftgelenkes, bei dem ein in der Verlängerung der Stoßdämpfer-Längsachse am Faden des Stoßdämpferrohrs befestigter zylindrischer Stift unter Zwischenschaltung von zwei Gummipuffern am Radführungsglied angeschraubt ist. Ein solches Stiftgelenk läßt im allgemeinen etwas größere Neigungsänderungen der Stoßdämpferlängsachse zu als sonst übliche Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen.
Yeg-en der starken Schrägstellung der unterflur angelenkten stoßdämpfer kommt es beitn Ein- und Ausfedern der Räder trotz der Verwendung eines Stiftgelenkes in der Anlenkstelle zwischen Radführungsglied und Stoßdämpfer zu stärkeren Verzwängungen, wodurch nicht nur das Stiftgelenk selbst in hohem Maße beansprucht wird, fordern auch relativ hohe Biegemomente in der Kolbenstange der Stoßdämpfer auftreten. Zwischen Zylinderwandung und Kolben der Stoßdämpfer tritt demzufolge eine beachtliche Reibung auf, die eine entsprechend hohe Losbrechkraft begründet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unabhängige d aufhängung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere so auszubilden, daß trctz der starken @eigungsänderung des Stoßdämpfers beim Ein-und Ausfedern der Räder zumindest annähernd über dem gesamten Federweg eine vergleichsweise reibfreie Verschiebung des Kolbens im Zylinder der Stoßdämpfer möglich wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Xerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Teleskop-Stoßdämpfer werden zum einen an den Radführungsgliedern statt über Stiftgelenke huber Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen angelenkt und zum andern worden die Bolzen dieser Verbindungen schräg in den Raum verlaufend an de@ Radführungsgliedern befestigt, so daß die darauf gelagerten @agen der Teleskop-Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern der @abrzeugräder zumindest annähernd keine kardanische Winkeländerung erfahren.
Die materialmäßige Beanspruchung der Stoßdämpferaugen, die bekanntlich aus unter Vorspannung zwischen einem äußeren und einem inneren metallischen Ring eingepreßten Gummibuchsen bestehen, wird dadurch gering gehalten. Wegen der geringen oder sogar fehlenden Verzwängung der Stoßdämpferaugen treten entsprechend niedrige oder gar keine Biegespannungen in den Kolbenstangen der Stoßdämpfer auf, so daß die Kolben ohne äußere Beeinträchtigung entsprechend leichtgängig in den Zylindern verschoben werden können. Da sich die schräg in den Raum verlaufende Bolzenachse beim Ein- und Ausfedern der Räder im Raum winkelmäßig verndert, vollführt der über sein unteres Augengelenk mit diesem Bolzen gekoppelte Stoßdämpferkolben zusätzlich zu seiner Axialbewegung eine schraubenförmige Drehbewegung um die eigene Wachse, wodurch sich eine besondere Leichtgängigkeit des Kolbens ergibt.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Schräg gestellte Teleskop-Stoßdämpfer über eine Stoßdämpferaugen/ Bolzen-Verbindung an Radführungsgliedern anzulenken, die um eine zumindest annähernd horizontale Schwenkachse schwingen, und die Bolzen dieser Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen schräg in den Raum verlaufend an den Radführungsgliedern zu befestigen, ist an sich bekannt (z. B. DE-OS 14 30 802, DE-OS 16 30 505). Bei diesen bekannten unabhängigen Radaufhängungen sind die Stoßdämpfer nicht unterflur angeordnet und dementsprechend nur leicht geneigt. Sie sind gattungsmäßig mit unabhängigen Radaufhängungen gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruches 1 nicht vergleichbar. Bei diesen bekannt unabhängigen Radaufhängungen verlaufen die Bolzen achsen der Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen zwischen Stoßden Schwenkachsen der Radführungsglieder. Die Neigung der Stoßdämpfer-Längsachse wird bei diesen bekannten unabhängigen Radaufhängungen beim Ein- und Ausfedern kaum verändert, so daß Verzwängungen im unteren Stoßdämpferauge nicht auftreten.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im einzelnen erläutert.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, eines Personenkraftfahrzeuges, dargestell Dabei zeigen Fig. 1 die Ansicht dieser Hinterachse von hinten - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen -, Fig. 2 die Seitenansicht dieser Achse entspreche: dem Pfeil II in Pig. 1, wobei das Rad selbst nicht dargestellt ist, und Fig. 3 die Draufsicht dieser Wachse.
Dargestellt ist lediglich die linke Hälfte der Hinterachse, der rechte Teil ist entsprechend ausgebildet. Im gezeigten Ausführung beispiel ist eine sogenannte Verbund- oder Koppellenkerachse dargestellt, bei der die Fahrzeugräder 1 über starre, d.h. biege- und drehsteife Längslenker 2 über Lenkerlager 3, die als Gummimetalllager ausgebildet sind, am Fahrzeugaufbau 4 angelenkt und über Schraubenfedern 5 abgestützt sind. Beide Längslenker sind über eine form- und winkelfest an ihnen angeschweißte Querstrebe 10 miteinander verbunden. Dieser leichte Achsverbund wirkt wie eine Einzelradaufhängung. . Bei gleichzeitig einfedernden Rädern schwing die beiden Längslenker 2 um eine mit h bezifferte horizontale Schwenkachse, welche quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Bei einseitigem oder gegensinnigem Einfedern der Fahrzeugräder ergibt sich für den dargestellten Längslenker die mit B bezifferte fiktive 'ichwenkachse, die einerseits durch das Jenkerlager 3 und zum andern durch den auf der andern Fahrzeugseite liegenden Verbindungspu.ikt zwischen dem dortigen Längslenker und der Querstrebe verläuft. Zwischen den Radführungsgliedern,d. h. den Längslenkern 2,und dem Fahrzeugaufbau 4 sind übliche Teleskop-Stoßdämpfer 6 angeordnet, welche sowohl an ihrem oberen als auch an ihrem unteren Ende Stoßdämpferaugen 7 aufweisen, welche durch Bolzen 8 am Fahrzeugaufbau bzw. am Lingslenker 2 befestigt sind. Die Stoßdämpfer sind mit ihrem oberen Ende unter den Fahrzeugboden, d. h. unterflur befestigt, so daß der darüber befindllche Fahrzeugraum unbeeinträchtigt bleibt. Wie die drei Figuren zeigen sind sie sehr schräg gestellt. Wie Fig. 1 zeigt, besitzen sie insbesondere eine sehr starke Steigung von oben innen nach unten außen.
Die an den Längslenkern 2 - und zwar über nicht näher bezifferte besondere Konsolen - befestigten Bolzen 8 verlaufen schräg in sen Raum. Sie sind allseitig derart geneigt, daß die auf ihren gelagerten Augen 7 der Teleskopstoßdämpfer 6 beim Ein- und Ausfedern der Radführungsglieder zumindest annähernd keine kardanische Winkeländerung erfahren; die Bolzenlängsachse behält ihre senkrechte Ausrichtung zur Stoßdämpferlängsachse iiber den gesamten Federweg zumindest annähernd bei.
Zu diesem Zwecke sind die Längsachsen der Bolzen im gezeigten Ausführungsbeispiel - auf die Fahrzeugabmessung bezogen - von hinten oben nach vorne unten sowie von außen oben nach innen unten geneigt. Sie fallen also jeweils von hinten nach vorne und von außen nach innen ab. Dabei sind sie so ausgerichtet, daß ihre Verlängerungen in der Projektion auf die Fahrbahnebene mit den Schwenkachsen der Radführungsglieder jeweils einen spitzen Winkel einschließen, der erheblich größer ist als Null. Dies gilt s cohl für die Schwenkachse A als auch für die fiktive Schwenkachse 3 der achse A annähernd 45° und mit/ fiktiven Schwenkachse B annähernd 60°. Im Einzelfall hängen diese Größen von der Schrägioge des Stoßdämpfers und von der Größe des Einfederweges ab.
In den Figuren ist die Lage des lenkerseitigen Bolzens bei verschiedenen Ein- und Ausfederwegen angedeutet, wobei der obere Anschlag mit OA und der untere Anschlag mit UA gekennzeichnet ist.
Die Längsachse des oberen Stoßdämpferauges vollführt beim Ein- und Aus federn des Fahrzeugrades jeweils nur relativ kleine Schwenkungen: der Stoßdämpfer vollführt hierbei nämlich auf einem Kegelmantel liegende Bewegungen, die sich im oberen festen @lenkpunkt nur wenig auswirken. Die Beanspruchung dieses Lagers ist daher in der Regel unkritisch. Ansonsten ist im Ausführungsbeispiel die Längsachse des aufbauseitigen Dolzens der Stcßdämpferbefestigung zumindest annähernd in Längsrichtung des Fahrzeuges gestellt, so daß die wegen der besonders starken Schrägstellung des Stoßdämpfers von oben innen nach unten außen bedingte vergleichsweise große Neigungsänderung der Stoßdämpferlängsachse (vergleiche die Verhältnisse in Fig. 1 mit den 7erhkltnissen in Fig. 2 und Fig. 3)auch in diesem Stoßdämpferauge keine wesentliche kardanische Winkeländerung, sondern lediglich eine etwas größere Verdrehwinkel-Änderung, die unkritisch ist, verursacht.
Die beanspruchte unabhängige Radaufhängung weist den wesentlichen Vorteil auf, Saß trotz der extremen Schrägstellung der Stoßdämpfer Teleskop-Stoßdämpfer mit üblichen Stoßdämpferaugen sowohl am aufbauseitigen als auch am lenkerseitigen Ende verwendet werden können, ohne daß es dabei zu Verzwängungen des lenkerseitigen gummielastischen Stoßdämpferaugen-Gelenkes kommt.
Die Reibung zwischen Stoßdämpferkolben und Zylinderwandung des Stoßdämpfers wird im Gegenteil wegen der schraubenförmigen Verdrehung der Stoßdämpferkolben während des Einfedern besonders gering, was sich bezüglich des Komforts angenehm bemerkbar macht.
Die Erfindung ist anhand einer Verbund- oder Koppellenkerachse erläutert worden, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. In gleicher Weise können unabhängige Radaufhängungen mit zum Beispiel getrennten Längslenkern oder getrennten Schräglenkern realisiert werden.
Stoßdämpfers wird im Gegenteil wegen der schraubenförmigen Verdrehung der Stoßdämpferkolben während des Einfederns besonders gering, was sich bezüglich des Komforts angenehm bemerkbar macht.
Die Erfindung ist anhand einer Verbund- oder Koppellenkerachse erläutert worden, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. In gleicher Weise können unabhängige Radaufhängungen mit zum Beispiel getrennten Längslenkern oder getrennten Schräglenkern realisiert werden.

Claims

A N S P R Ü C H E 1. Unabhängige Radaufhangung für Kraftfahrzeuge, mit um zumindest annähernd horizontale Schwenkachsen schwingenden Radführungsgliedern und mit direkt zwischen Fahrzeugaufbau und Radführungsgliedern wirksamen Teleskopstc(?dämpfern, die unterflur und stark schräg verlaufend, insbesondere mit einer starken Neigung von oben innen nach unten auSen, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskop-Stoßdämpfer (6) zumindert an den Radführungsgliedern (Längslenker 2) über eine Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindung (7; 8) angelenkt sind und daß die Bolzen (8) derart schräg in den Raum verlaufend an den Radführungsgliedern (2) befestigt sind, daß die darauf gelagerten Augen (7) der Teleskop-Stoßdämpfer (6) beim Ein- und Aus federn der Radführungsgliedern (2) zumindest annähernd keine kardanische Winkeländerung erfahren.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (8) - auf die Fahrzeugabmessungen be -gen - von hinten nach vorn und von außen nach innen abfallend angeordnet sind und - in der Projektion auf die Fahrebene - at der Schrenkachse (A bzw. B) der Radführungsglieder Langslenker @ @e@@@@ls einen spitzen Winkel einzehl@@@en, der