DE3138850C2

DE3138850C2 - Unabhängige Aufhängung eines gelenkten Rades von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3138850C2
Application number: DE3138850A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing. Müller (grad.), 8060 Dachau
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1983-09-29
Also published as: FR2526376A1; JPS5867508A; GB2106460A; IT1152626B; FR2526376B1; IT8223413A0; US4440420A; GB2106460B; DE3138850A1

Abstract

Es wird eine unabhängige Aufhängung für gelenkte Räder von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, bei der der Radträger, der zur Führung des Rades bei der Federungs- und Lenkbewegung dient, in seinem unteren Bereich mit einem Querlenker und in seinem oberen Bereich zum Erhalt einer ideellen Lenkachse über zwei einzelne Lenker mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Um möglichst wenig Störkrafthebelarmänderungen und günstige Sturzänderungen der eingeschlagenen Räder bei Kurvenfahrt zu erhalten, schließt - in Draufsicht - die Symmetrielinie zu den beiden oberen Lenkern in Geradeausstellung des Rades einen spitzen Winkel zu der Radachse ein und liegt in Fahrtrichtung hinter der Radachse.

Description

il Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige

U Aufhängung eines gelenkten Rades von Kraftfahrzeu-

'! gen, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben

& '^st-

£ Bei einer bekannten derartigen Radaufhängung

ti (DE-PS 19 38 850, Fig. 7) sind die beiden oberen

π Einzellenker mit ihrer Symmctriclinic im wesentlichen

quer gerichtet. Sie erzeugen im Zusammenwirken mit ; · dem unteren dreieckförmigen Querlenker eine ideelle

:'■ Lenkachse, die eine sehr hohe negative Spreizung hat.

Dies führt dazu, daß beim Einschlagen der Räder beide Räder, also auch das kurveninnere Rad, Sturzänderungen zu negativen Werten hin erfahren. Dies ist für das ' kurveninnere Rad unerwünscht. Beim Einfedern des

Rades der vorbekannten Radaufhängung wird die

';■' ideelle Lenkachse lediglich parallelogrammartig nach

innen verlagert, weshalb durch die Federungsbewegung ■ allein keine Nachlaufstreckenänderung erfolgt. Beim

gleichseitigen Einfedern kann hierdurch der Geradeauslauf des Fahrzeugs gestört werden und bei Kurvenfahrt ist die Lenkungsrückstellung des stärker einfedernden kurvenäußeren Rades unbefriedigend.

Man könnte die Forderung nach einem positiven Radsturz des kurveninneren Rades an sich durch einen großen Nachlaufwinkel erreichen, doch ist dies beispielsweise bei Frontantriebsfahrzeugen nicht ohne weiteres möglich. Bei stärkerem Lenkeinschlag und demzufolge stärker gebeugten Antriebsgelenken treten unerwünschte Reaktionsmomente auf die Lenkung auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unabhängige Aufhängung eines gelenkten Rades eines Kraftfahrzeugs der vorausgesetzten Bauart zu schaffen, mit der in Geradeausstellung der Räder der Nachlaufwinkel gegen Null gehalten und ein guter Geradeauslauf erreicht werden kann, wobei ferner bei eingeschlagenen Rädern die erwünschte negative Sturzänderung im wesentlichen nur für das kurvenäußere Rad erfolgt und ein guter Lenkungsrücklauf gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Radaufhängung der vorausgesetzten Bauart erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß — in Draufsicht — die Symmetrielinie zu den beiden oberen Lenkern in Geradeaussteüung des Rades

ίο einen spitzen Winke! zu der Radachse einschließt und in Fahrtrichtung hinter der Radachse liegt. Diese Maßnahmen bewirken zunächst, daß die ideelle Schwenkachse beim Einschlagen des kurvenäußeren Rades in ihrem oberen Bereich nach hinten verlagert wird. Da die ideelle Lenkachse im Bereich des unteren (realen) Gelenkpunktes keine Verlagerung erfährt, wandert der Durchstoßpunkt der ideellen Lenkachse nach vorne. Dadurch wird auch die Nachlaufstrecke größer, was einen guten Lenkungsrücklauf zur Folge hat. Durch die

2« Orientierung der beiden oberen Lenker nach hinten resultiert aus der stärkeren Einfederung des kurvenäußeren Rades ferner eine allein aus der Federungsbewegung herrührende zusätzliche Verlagerung der ideellen Lenkachse in ihrem oberen Bereich ebenfalls im

2", wesentlichen nach hinten, was die Nachlaufstrecke weiterhin erhöht.

Der zuletzt beschriebene Effekt der Verlagerung der ideellen Lenkachse in ihrem oberen Bereich nach hinten tritt aber auch ohne Lenkbewegung, also bei Gerade-

jo ausfahrt des Fahrzeugs, auf, wenn die Räder gleichsinnig durchfedern. Auch hierbei ist die Nachlaufstreckenvergrößerung wegen des verbesserten Geradeauslaufs des Fahrzeugs erstrebenswert.

Die bereits beschriebene Neigung der Lenkachse des kurvenäußeren Rades nach hinten (durch den Lenkeinschlag und durch die stärkere Einfederung) führt schließlich zu einer deutlichen Sturzänderung des kurvenäußeren Rades zu negativen Werten hin, was die Seitenführungskraft dieses Rades wesentlich erhöht.

Auf der anderen Seite ist die Sturzänderung des kurveninneren Rades zu negativen Werten hin sehr gering oder gleich Null, was die Seitenführungskraft auch des kurveninneren Rades günstig beeinflußt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht die der Geradeausstellung des Rades entsprechende Symmetrielinie zu den beiden oberen Lenkern in Draufsicht ungefähr senkrecht zur Radmittenebene des maximal nach kurvenaußen eingeschlagenen Rades, während die Symmetrielinie etwa parallel zur Radmittenebene des maximal nach kurveninnen eingeschlagenen Rades verläuft. Auf diese Weise ist die bereits erwähnte negative Sturzänderung beim kurvenäußeren Rad besonders groß und beim kurveninneren Rad besonders gering, wobei durch die Bahnkurve des Gelenkpunktes des unteren Querlenkers für das kurveninnere Rad sogar eine erwünschte positive Sturzänderung eintritt.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht der neuen Radaufhängung von hinten und

F i g. 2 eine Draufsicht auf die neue Radaufhängung.
In der Zeichnung ist mit 1 das lenkbare und

b5 angetriebene Rad eines Personenkraftwagens bezeichnet, das auf einem Radträger 2 mit einem Lenkhebel 3 gelagert ist. Zur Führung des Rades 1 und damit auch des Radträgers 2 bei der Federungs- und Lenkbewe-

gung ist ein unterer Querlenker 4 vorgesehen, der im unteren Bereich des Radträgers 2 über ein Gelenk 5 mit diesem verbunden ist, während im oberen Bereich des lladträgers 2 zwei einzelne Lenker 6 und 7 über Gelenke 8 und 9 angreifen. An ihren von dem Radträger 2 abgekehrten Enden sind Querlenker 4 und die Lenker 6 und 7 an dem Fahrzeugaufbau angelenkt.

Insbesondere die aufbauseitigen Gelenke 10 und 11 führen nicht nur reine Drehbewegungen, sondern in begrenztem Maß auch kardanische Bewegungen aus. i«

Das Rad 1 dreht während der Lenkbewegung um die momentane ioeelle Schwenkachse 12, die sich aus der Schnittlinie zweier Ebenen ergibt, die jeweils durch den Gelenkpunkt des Gelenks 5 und die Achsen der Lenker 6 bzw. 7 definiert sind. '

Wie man insbesondere in Fig. 2 erkennt, liegt — in Draufsicht — die Symmetrielinie 13 zu den beiden oberen Lenkern 6 und 7 in der (in ausgezogenen Linien dargestellten) Geradeausstellung des Rades 1 in Fahrtrichtung Fhinter der Radachse 14 und schließt zu der Radachse 14 einen spitzen Winkel λ ein.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel liegen beide obere Lenker 6 und 7 hinter der Radachse 14.

In Fig. 2 ist die Radmiüenebene 15 beim Maximaleinschlag des kurvenäußeren Rades mit 15' bezeichnet und beim Radeinschlag des kurveninneren Rades mit 15".

Bei dem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die der Geradeausstellung des Rades 1 i< > entsprechende Symmetrielinie 13 zu den beiden oberen Lenkern 6 und 7 in Draufsicht ungefähr senkrecht zu der Radmiltenebene 15' des maximalen nach kurvenaußen eingeschlagenen Rades Γ, während sie etwa parallel zur Radmittenebene 15" des maximalen nach kurveninnen i"> eingeschlagenen Rades 1" verläuft.

Man erkennt daraus, daß die in der beschriebenen Weise nach hinten orientierten beiden oberen Querlenker gerade für das nach kurvenaußen eingeschlagene Rad Γ beim Einfedem die ideelle Schwenkachse 12 bzw. den Radträger 2 in ihrem oberen Bereich auch nach hinten, und zwar etwa senkrecht zu eier Radmittenebene 15' verlagern, was die bereits weiter oben beschriebene negative Sturzänderung verursacht. Der wandernde ideelle Gelenkpunkt 16 der ideellen Schwenkachse 12 wird beim Schwenken des Rades nach kurvenaußen nach hinten verlagert (16'), was zu der ebenfalls bereits erläuterten Nachlaufstreckenvergrößerung führt, die durch die Einfederungsbewegung weiterhin noch vergrößert wird.

Da die Radmittenebene 15" des kurveninneren Rades 1" zumindest annähernd parallel zu der in geringen Grenzen ebenfalls verschwenkten Symmetrielinie 13 der Lenker 6 und 7 verläuft, resultiert aus der Federungsbewegung für das kurveninnere Rad hieraus allein nahezu keine Sturzänderung, die jedoch durch die Federungsbewegung des unteren Querlenkers, dessen Drehachse ungefähr parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft, durchaus erfolgt, und zwar zu eher positiven Werten, was für das kurveninnere Rad erwünscht ist.

Mit der erfindungsgemäßen Radaufhängung lassen sich die Störkrafthebelarme, die in Längsansicht der Aufhängung durch den Abstand der ideellen Schwenkachse 12 von der Radmittenebene 15 in Höhe der Radachse 14 gemessen werden, sehr gering halten. Durch die schon erläuterte Kinematik läßt sich weiterhin die Seitenführung der Vorderräder bei Kurvenfahrt erhöhen und der Reifenaußenschulterverschleiß der Vorderräder vermindern. Darüber hinaus sind die Beugewinkel der äußeren Gelenke der lediglich angedeuteten Antriebswelle 17 beim Federn und damit die Antriebseinflüsse in der Lenkung geringer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Unabhängige Aufhängung eines gelenkten Rades von Kraftfahrzeugen, mit einem Radträger, der zur Führung des Rades bei der Federungs- und Lenkbewegung in seinem unteren Bereich mit einem Querlenker und in seinem oberen Bereich über zwei einzelne Lenker mit den Fahrzeugaufbau verbunden ist, wobei das Rad um eine ideelle momentane Schwenkachse schwenkbar ist, die sich als die Schnittlinie der beiden Ebenen ergibt, die jeweils durch den unteren Gelenkpunkt am Radträger und die beiden Achsen der oberen Lenker definiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß — in Draufsicht — die Symmetrielinie (13) zu den beiden oberen Lenkern (6, 7) in Geradeausstellung des Rades (1) einen spitzen Winkel (α) zu der Radachse (14) einschließt und in Fahrtrichtung (F) hinter der Radachse (14) liegt

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide oberen Lenker (6, 7) hinter der Radachse (14) liegen.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Geradeausstellung des Rades entsprechende Symmetrielinie (13) zu den beiden oberen Lenkern (6, 7) in Draufsicht ungefähr senkrecht zur Radmittenebene (15') des maximal nach kurvenaußen eingeschlagenen Rades (1') steht und etwa parallel zur Radmittenebene (15") des maximal nach kurveninnen eingeschlagenen Rades (1") verläuft.