DE3122417A1

DE3122417A1 - "radaufhaengung fuer die raeder eines fahrzeuges, insbesondere eines kraftfahrzeuges"

Info

Publication number: DE3122417A1
Application number: DE19813122417
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Bufler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1982-12-30

Description

Radaufhängung für die Räder eines Fahr-
zeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für die Räder eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Eine Radaufhängung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 41 521 bekannt. Diese bekannte Radaufhängung stellt eine leichte Starrachse dar, bei der die beiden dreh- und biegesteifen Längslenker im Bereich ihrer Radachsen durch ein querverlaufenden drehweiches und um seine Hochachse biegeweiches Hochkantfederblatt formfest miteinander verbunden sind. Duroh die längsnachgiebige Ausbildung der aufbauseitigen Lager der beiden Längslenker ergibt sich für die beiden Räder eine Rorizontalfederung (in Pahrzeuglängsrichtung) wodurch die Horizontalstoßbeanspruchung der Achse verkleinert und somit der Fahrkomfort vergrößert wird. Unerwünschte Lenkeffekte der Hinterachse treten dabei nicht auf, weil die Räder infolge der Biegeweichheit des Hochkantfederblattes um die Hochachse ohne Beeinflussung des anderen Rades jeweils in Längsrichtung ausweichen können. Zur Abstützung der Seitenkräfte sind am Hochkantfederblatt ein Panhardstab, ein Wattgestänge oder aber ein Dreiecklenker angelenkt. Die Abfederung der Räder erfolgt über Schraubenfedern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art unter Beibehaltung ihres an sich sehr einfachen Aufbaus, ihres hohen Pahrkomforts sowie ihres guten Eigenlenkverhaltens weiter zu vereinfachen und insbesonderte so auszubilden, daß der Raum zwischen den beiden Rädern so weit wie irgend möglich frei bleibt, um dort Raum z. B. zur unter bringung eines Reserverades, eines Kraftstofftankes o. ä. zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Mermale des Patentanspruchs 1 gelöst. Es wird also zum einen das die beiden Längslenker miteinander verbindende Hochkantfederblatt in Höhe der aufbauseitigen Lager, vorzugsweise in einem gewissen Versatz dazu, angeordnet und zum anderen werden an den beiden Lenkern um ihre Hochachse biegesteife Blattfedern formsteif befestigt und mit ihrem freien Ende ebenfalls längsnachgiebig, jedoch quersteif direkt oder indirekt am Pahrzeugaufbau angelenkt, wodurch einerseits eine definierte Seitenführung und andererseits eine unabhängige Längsnachgiebigkeit der Räder gewährleistet ist.
der Darüber hinaus ergibt sich/wesentliche Vorteil, daß die zur Führung der Längslenker verwendeten, um ihre Hochachse biegesteifen Blattfedern gleichzeitig die Abfederung des Fahrzeuges bewirken und daher auf sonst übliche Schraubenfedern im Bereich der Radachsen in vielen Fällen völlig verzichtet werden kann oder aber es möglich wird, diese Schraubenfedern vergleichsweise klein zu bemessen, weil ein wesentlicher Teil der Abfederung über die Blattfedern vorgenommen wird.
Die erfindungsgemäße Radaufhängung besitzt also nicht nur den Vorteil, daß ohne Beeinträchtigung ihrer den Fahrkomfort sowie das Eigenlenkverhalten betreffenden Eigenschaften infolge des Fortfalls von querabstützenden Stäben oder Dreiecklenkern sowie des Hochkantfederblattes in Höhe der Radachsen Platz zwischen den beiden Längslenkern, und zwar unterhalb des Fahrzeugbodens, geschaffen wird, sondern zusätzlich den Vorteil daß die sogenannte Durchladebreite, d. h. der Raum zwischen den beiden Rädern oberhalb des Fahrzeugaufbaus vergrößert wird, weil entweder nur ein vergleichsweise geringer oder aber gar kein zusätzlicher Rauz zur Unterbringung von Sohraubenfedern oder Federbeinen benötigt wird. Die Unterbringung von ggf. eingesetzten üblichen Telesiop-StoSdämpfern ist weitgehend unproblematisch, weil diese zum einen schräggeetellt werden können und zum anderen vergleichsweise geringe Durchmesser besitzen.
Eine Radaufhängung für die hinteren Räder eines Kraft fahrzeuges bei der die beiden Räder von schwenkbar am Fahrzeugaufbau angelenkten dreh- und biegesteifen Längslenkern getragen werden, welche mit ein ander durch ein im Bereich der aufbauseitigen Lager formfest an ihnen befestigtes drehweiches und um seine Hochachse biegeweiches, querverlaufendes Hochkantfederblatt verbunden sind, ist an sich bekannt (DE-AS 20 21 535). bei dieaer bekannten Radaufhängung sind jedoch weder die beiden Längslenker in längsnaohgiebigen Lagern angelenkt, noch steht dort der Raum zwischen den beiden Längslenkern zur Unterbringung z. B.
des Kraftstofftankes oder eines Reserverades zur Verfügung, weil in diesem Bereich zur Abstfftzung der an den Rädern angreifenden Seitenkrafte entweder besondere Stützstreben o, ä. oder aber - im Falle eines Hinterradantrlebes - Antriebswellen angeordnet werden müssen.
Auch die Durchladebreite ist bei Verwendung dieser Radaufhängung wegen der vorgesehenen Abfederung mittels Schraubenfedern eingeschränkt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und erfindungswesentliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der Zeichnung ist di-. Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele veranechaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht einer schematisch dargestellten Hinterachse, Fig. 2 eine schematisch dargestellte, zum Teil geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Hinterachse entlang der Schnittführung II, Fig. 3 und Fig. 4 in speziellen Details variierte Seitenansichten entnprechend Fig. 2, Pig. 5 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Hinterachse, Fig. 6 eine zum Teil geschnittene Seitansicht der Hinterachse nach Fig. 5 entlang der Schnittführung VI und Fig. j eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Sinterachse.
In den Zeichnungen sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges dargestellt, wobei in den verschiedenen Ausführungsbeispielen jeweils gleiche Elemente mit der gleichen Bezifferung versehen worden sind.
Die in den Ausführungsbeispielen jeweils antriebslos dargestellte Hinterachse besteht aus zwei dreh- und biegesteifen Längslenkern 2, welche über längsnachgiebige aufbauseitige Lager 5 um eine horizontale Achse schwenkbar am im einzelnen nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau 3 angelenkt sind und an deren freien Enden die mit 1 bezifferten Räder befestigt sind. Die beiden Längslenker sind miteinander durch ein formfest an ihnen befestigtes drehweiches und um seine Hochachse biegeweiches, querverlaiifendes Hochkantfederblatt 4 verbunden, über wiShes zum einen die durch die Radaufstandskräfte erzeugten Momente um die Längsachsen der Längslenker 2 abgestützt werden und welches zum anderen als Stabilisator wirkt. Das Hochkantfederblatt ist im Bereich der aufbauseitigen Lager 5 an den Längslenkern 2 befestigt, wodurch der Raum hinter den aufbauseitigen Lagern zwischen den beiden Längslenkern frei von störenden Achsteilen o. ä. bleibt. Im Ausführungsbeispiel ist das Hochkantfederblatt 4 in einem gewissen Abstand zur durch die Lager 5 verlaufenden fiktiven Schwenkachse der Achse angeordnet, was bezüglich des bei Rollneigung des Fahrzeuges auftretenden Radsturzes bekanntlich von Vorteil ist. Grundsats.iich kann das Hochkantfederblatt 4 jedoch auch näher an die Lager 5 herangerUckt werden.
Die Seitenführung der Achse, d. h. der Langslenker 2 ist durch.
flachliegende, d. h. um ihre Hochachse biegesteife Blattfedern 6 gewährleistet, welche sich wie die Längslenker in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und formsteif, z. B. durch Verschraubung, an den Längslenkern ? befestigt sind. Diese sich - in Fig. 1 über die aufbauseitigen Lenkerenden - hinauserstreckenden Blattfedern sind mit ihrem freien Ende jeweils im Abstand zu ihrer Befestigungsstelle am Längslenker ebenfalls längsnachgiebig, aber quersteif am Fahrzeugaufbau 3 angelenkt. Man erkennt, daß diese Längslenker dadurch trotz des Fehlens besonderer Äbstützstäbe Q. ä. im Bereich ihrer Radachsen jeweils über die Blattfedern 6 in den beiden Lagerstellen 5 und 7 sicher und spurwinkelgenau abgestützt werden. Die Beanspruchung dieser beiden Lagerstellen in Seitenrichtung ist vergleichsweise gering, weil die Lagerbasis, d. h. der Abstand zwischen den Lagerstellen 5 und 7 ausreichend groß ist. Durch die längsnachgiebige Anlenkung der Blattfedern 6 bleibt die komfortgünstige Längsnachgibigkeit.der Längslenker 2 erhalten. Trotz der Kopplung der beiden Achshälften, d. h. der beiden Längslenker 2 über das Stabilisatorwirkung aufweisende Hochkantfederblatt 4 können die beiden Räder 1 jeweils unabhängig voneinander in Längsrichtung nachgeben, weil das Hochkantfederblatt 4 um seine Hochachse biegeweich ist und entsprechend nachgibt.
Die Anlenkung der Blattfeder 6 am Fahrzeugaufbau 3 kann z. B. - wie in Fig. 2 gezeigt - über ein in Fahrzeuglängsrichtung schwenkbares Gehänge 7 erfolgen. Es ist auch möglich, daß sich das freie Ende der Blattfeder 6 - wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt - am Fahrzeugaufbau gleitend abstützt, z. B. unter Zwischenschaltung eines gummielastischen Stützkörpers 8 o. ä. Wichtig hierbei ist jeweils, daß die Anlenkung seitensteif erfolgt.
Durch die beiden Blattfedern 6 wird jedoch nicht nur die Seitenführung der Längslenker 2 übernommen, sondern auch die Abfederung des Fahrzeuges, so daß n der Regel besondere Schraubenfedern o. ä. im Bereich der Radachsen nicht mehr erforderlich sind, eine Kombination insbesondere kleinerer Schraubenfedern mit den Blattfedern 6 jedoch durchaus möglich sind.
Durch geeignete Anordnung der beiden Blattfedern 6 ist es darüber hinaus in einfacher Weise auch möglich, das Eigenlenkverhalten der Achse in gewünschter Weise zu beeinflussen, insbesondere weniger lastabhängig zu machen. Wenn z. B. die Blattfedern 6 jeweils so angeordnet werden, daß sie - bezüglich ihres Querschnittes - zur Fahrzeugmitte hin abfallend geneigt verlaufen, dann bewirkt ein Entlasten des Fahrzeuges eine Tendenz in Richtung Nachspur und ein Belasten des Fahrzeuges eine tendenz in Richtung Vorspur; bei Rollneigung des Fahrzeuges ergibt sich somit ein wollgegenlenken. Ggf. vorhandene Übersteuertendenzen können dadurch vermindert oder sogar beseitigt werden. Hierbei ist vorausgesetzt, daß die Lagerzapfen der Längslenker 2 in den aufbauseitigen Lagern 5 im erforderlichen Maße kugelige bzw. kardanische Bewegungen durchführen können, was bei den üblicherweise eingesetzten Gummilagern ohne Schwierigkeiten möglich ist.
Die Bemessung der Bla@tf@iern 6 kann in einfacher Weise den Erfordernissen des Fahrzeuges angepaßt werden. So ist es möglich, die Blattfeder in bekannter Weise aus mehreren aufeinandergeschichteten Federblättern zusammenzusetzem. um die erforderliche Federrate zu erzielen.
Es ist in einfachen @eise auch möglich, diese Blattfedern progressiv auszubilden, beispiel@@@@se dadurch, daß - wie in Fig. 3 - bei Verwendung mehrerer überei@ander angeordneter Federblätter diese Federblätter gespreizt @@@@@@@@@@ sind, so daß sie mit zunehmender Beladung des Fahrzeuge@ @@@@@nander zur Anlage kommen und so die Federrate der Blattfeder @@@@@@@@@n. Möglich ist es auch, die Blattfeder derart im Abstand z@@ @@@lenke@ende am Längslenker zu befestigen, daß die wirksame @lattf @@@@länge mit zunehmender Beladung des Fahrzeuges durch * s ~^-^ Plattfeder am Langslenker kürzer wird und dadurch @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@öß@rt wird. Eine derartige Anordnung der Bla@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@in Verbindung mit einer Achse, bei der die Blattfeder nicht am aufbauseitigen, bondern am radseitigen Ende des Längslenkers 2 befestigt ist und sich über das radseitige Ende des Längslenkers @@@auserstreckt, dargestellt.
Wenn die Blattfeder 6 wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, sich über die radseitigen Enden der Längslenker 2 hinaus nach hinten erstrecken, dann ist es in vorteilhafter Weise auch ich, die aufbauseitigen Lager 5 der Längslenker 2 zusätzlich seitennachgiebig auszubilden. Dadurch wird nämlich eine zusätzlich Korrektur des Eigenlenkverhaltens der Achse in der Weise erzielt, daß die @@der 1 beim Auftreten von Seitenkräften S gegenlenken, und zwar umso stärker je größer die Radlast ist. In Fig. 5 sind diese Verhältnisse durch die Pfeile angedeutet.
Insbesondere für kleinere Kraftfahrzeuge, bei denen die Eomfortansprüche geringer sind, ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, auf die Verwendung sonst üblicher und in Fig. 2 mit 9 bezifferte Teleskopstoßdämpfer zu verzichten und start dessen eine reine Reibungsdämpfung vorzusehen. Eine solche Reibungsdämpfung wird - wie in Fig. 4 gezeigt - z. B. dadurch erzielt, da im vertikalen Abstand zur Blattfeder 6 eine zweite Blattfeder 61 formfest am Längslenker 2 befestigt wird, deren relativ steil auf die Blattfeder 6 zustrebendes freies Ende sich reibgleitend auf der Blattfeder 6 abstützt. Abweichend von dieser Prinzipdarstellung in Fig. 4 ist es natürlich auch möglich, an der Kontaktstelle dieser beiden Federn einen Gleitschlitten anzuordnen und die gesamte Anordnung gegen Verschmutzung besonders abzudichten. Da die zweite Feder 61 mit wachsender Zuladung stärker auf die Blattfeder 6 drückt wird die Reibkraft und damit die Dämpfung dieser Anordnung in vorteilhafter Weise mit zunehmender Beladung des Fahrzeuges größer, d. h. es liegt eine zuladungsabhängige Dämpfung vcr.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Radaufhängung lassen sich in volle@ Umfange auch nutzen bei Doppelachs-Aggregaten, d. h. bei Radaufhängungen mit zwei hintereinanderlaufenden Achsen. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 7 dargestellt. Bei dieser Achsanordnung ist eine erste Achse, die in ihrer Ausbildung mit der Anordnung gemäß Fig. 1 Ubereinstimmt sowie eine davorlaufende zweite Achsanordnung vorgesehen, welche zur ersten Achsanordnung spiegelbildlich auseebildet ist. Die Längslenker 2 der ersten Achsanordnung werden hier also wie bei den zuvor beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen gezogen und die Längslenker 2' der zweiten Achsanordnung geschoben. Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann natürlich auch diese zweite Achsanordnung gezogene Längslenker aufweisen.
Wie bei den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen werden auch hier zur spurwinkelgetreuen teitenführung der Fahrzeugräder 1 bzw. 1' sowie zur Abfederung Blattfedern 6 verwendet, die jeweils formsteif an den Längslenkern 2 bzw. 2' befestigt sind. In votteilhafter Weise können den beiden Achsen jeweils gemeinsame Blattfedern zugeordnet werden.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, wirkt eine Blattfeder 6 jeweils mit den beiden auf dieser Sahrzeugseite liegenden Längslenkern 2 bzw. 2' zusammen. Das eine Ende dieser Blattfedemist jeweils formsteif am Längslenker der einen Achse und das andere Ende der Blattfeder formsteif am Längslenker der anderen Achse bhefestigt.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Radaufhängung kann es sich in vorteilhafter Weise zum einen um die Vorderachse eines Fahrzeuges mit gelenkten Rädern 1' und zum anderen um die Hinterachse mit nichtgelenkten Rädern 1 handeln.

Claims

ANSPRÜCHE Xadaufhängung für die Räder eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei der die beiden Räder einer Achse jeweils von einem schwenkbar am Fahrzeugaufbau angelenkten dreh- und biegesteifen Längslenker getragen werden, welche miteinander durch ein formfest an ihnen befestigtes drehweiches und um seine Hochachse biegeweiches, querverlaufendes Hochkantfederblatt verbunden sind und deren aufbauseitigen Lager längsnachgiebig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß am aufbauseitigen oder am radseitigen Ende jedes Längslenkers (2) eine sich über das Lenkerende hinaus erstreckende, um ihre Hochachse biegesteife Blattfeder (6) formsteif befestigt ist,die mit ihrem freien Ende im Abstand zu ihrer Befestigungsstelle am Längslenker (2) längsnachgiebig, aber quersteif am Fahrzeugaufbau (3) angelenkt ist.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das freie Ende der Blattfeder (6) am Fahrzeugaufbau (3) - vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines gummielastischen Stützkörpers (8) - gleitend abstützt.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das freie Ende der Blattfeder 6) über ein in Fahrzeuglängsrichtung schwenkbares Gehänge (7) am Fahrzeugaufbau (3) angelenkt ist.
4. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Blattfeder (6) zur Fahrzeugmitte abfallend geneigt angeordnet ist.
5. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei sich über das radseitige Ende des Längslenkers (2) hinaus erstreckender Blattfeder (6) das aufbauseitige Lager (5) des Längslenkers (2) seitennachgiebig ausgebildet ist.
6. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder progressiv ausgebildet ist.
7. Radaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (6) derart im Abstand zum Längslenkerende am Längslenker (2) befestigt ist, daß die wirksame Blattfederlänge mit zunehmender Beladung des Fahrzeuges durch zunehmende Anlage der Blattfeder am Längslenker kürzer wird.
8. Radaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (6) aus mindestens zwei in der gleichen Vertikalebene liegenden Federblättern (6, 6') besteht, die mit zunehmender Beladung des Fahrzeuges aufeinander zur Anlage kommen.
9. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im vertikalen Abstand zur ersten Blattfeder (6) eine zweite Blattfeder (61) formfest am Längslenker (2) befestigt ist, deren freies Ende sich reibgleitend auf der ersten Blattfeder (6) abstützt.
10. Radaufhängung nach Anspruch 1, mit zwei hintereinander laufenden Achsen mit jeweils am Fahrzeugaufbau in längsnachgiebigen Lagern schwenkbar angelenkten dreh- und biegesteifen Längslenkern und mit jeweils einem die Längslenker miteinander verbindenden Hochkantfederblatt, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die auf einer Fahrzeugseite liegenden Längslenker (2, 2') der beiden Achsen mit einer ihnen gemeinsamen um ihre Hochachse biegesteifen Blattfeder (6) zusammenwirken, welche mit ihrem einen Ende formsteif am Längslenker (z. B.

2) der einen Achse und mit ihrem anderen Ende formsteif am Längslenker (z. B. 2') der anderen Achse befestigt ist.