DE3243997A1 - Radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge, insbesondere hinterradaufhaengung - Google Patents

Description

• Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere
• Hinterradaufhängung Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Hinterradaufhängung, mit einem starren Achskörper und mit einem Paar von Radträgern, die Jeweils an einem Ende des Achskörpers um eine achskörperfeste, im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung liegende Achse schwenkbar mit diesem verbunden sind, und die jeweils mit einem zur Abstützung des Fahrzeugaufbaus dienenden Dämpfer- oder Federbein fest verbunden sind und mit zwei im radnahen Bereich liegenden und gegenüber dem Fahrzeugaufbau angelenkten Längslenkern.
• Eine Radaufhängung mit den vorstehenden Merkmalen ist bereits bekannt (DE-OS 26 30 445).
• Diese Konstruktion stellt sicher, daß dank der Anordnung der die Radträger lagernden horizontalen Achse am Achskörper parallel zur Fahrzeuglängsachse sich die Räder bei Neigung des Fahrzeugkastens stets parallel zur vertikalen Wandung des Radgehäuses einstellen. Es ist dadurch möglich, die Radgehäuse relativ schmal auszulegen bzw. das Nutzvolumen des Fahrzeugkasten zu vergrößern.
• Die vorliegende Erfindung verfolgt ein anderes Ziel.
• Es besteht darin, eine Radaufhängung zu schaffen, welche die Vorteile einer Dämpferbeinachse und einer Starrachse in sich vereinigt, jedoch deren Nachteile vermeidet.
• Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Radaufhängung mit den Merkmalen der eingangs erläuterten Konstruktion und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Radträger am Achskörper zusätzlich um eine zur Fahrzeuglängsachse senkrechte Querachse verschwenkbar sind und daß die Längslenker mit dem Achskörper starr verbunden sind.
• Diese Konstruktion bietet den Vorteil, die ungefederten Massen klein halten zu können, und, analog zu einer Starrachse, auf die Anordnung eines Fahrschemels verzichtet und damit eine Verringerung des Gewichtes erzielt werden kann. Dies ist möglich, weil der die Radträger aufnehmende Achskörper mittels den Dämpfer- oder Federbeinen und den beiden Längslenkern an den Fahrzelgrahmen angeschraubt werden kann.
• Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich aus der Art der Anlenkung der Radträger bzw. der Dämpfer oder Federbeine am Achskörper, welche diesen lediglich zwei in zueinander senkrechten vertikalen Ebenen liegende Freiheitsgrade einräumt, so daß sie zwar tlaumelfähig, jedoch um eine vertikale Achse unverdrehbar am Achskörper gelagert sind.
• Diese Art der Lagerung gewährleistet eine vorspurfeste Anordnung der Radträger am Achskörper und stellt sicher, daß die aus Seitenführungs- und Längskräften resultierenden Momente nicht auf den Achskörpern übertragen sondern an diesem nur als Kräfte abgestützt werden. Demgemäß kann der Achskörper entsprechend leicht, beispielsweise als einschaliges offenes Blechpreßteil ausgebildet sein. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Kombination der Dämpfer- bzw. Federbeine mit einem starren Achskörper eine starke Verminderung des Radsturzes erreicht, was eine erhebliche Vergrößerung der Breitenabmessung des Kofferraumes zwischen den Radkästen ermöglicht.
• Die erfindungsgemäße Radaufhängung ist gleich vorteilhaft für nichtangetriebene Räder, insbesondere Hinterräder, als auch angetriebene Räder geeignet, wobei im letzteren Falle wie bei einer De-Dion-Achse das Auss gleichsgetriebe vom Achskörper getrennt vorgesehen sein kann..
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Radträger mittels eines Universalgelenkes am Achskörper schwenkbeweglich gehalten.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sitzen die Radträger in bekannter Weise auf dem Außenrohr des ihnen zugeordneten Dämpfer- oder Federbeines, wobei vorteilhaft dieses Außenrohr mit seinem unteren Ende mit dem auf dem Achskörper sitzenden Universalgelenk verbunden ist.
• Die Universalgelenke können in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Kardangelenke sein, die am Achskörper verdrehfest angzuordnen sind.
• Eine weitere, mit Vorteil zu gebrauchende Anordnung sieht vor, die Dämpfer- oder Federbeine auf einer Kugel abzustützen. In diesem Falle sind die radträger gegen Verdrehen um eine durch den Abstützpunkt der Dämpfer- oder Federbeine am Fahrzeugaufbau und durch den Kugelmittelpunkt gehende Achse zu sichern.
• Dies läßt sich dadurch günstig bewerkstelligen, daß die Radträger mit einem Lenkspurhebel starr verbunden sind, der mit einer am Achskörper angelenkten Spurstange schwenkbeweglich verbunden ist. Diese Konstruktion ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise die Einstellung einer gewünschten Radspur, wenn der Anlenkpunkt der Spurstange am Achskörper in dessen Längsrichtung verstellbar und feststellbar vorgesehen ist.
• Eine vorteilhafte Abstimmungsmöglichkeit der Radkinematik für die Fahrzustände gleichzeitiges; einseitiges oder wechselseitiges Federn bietet sich wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Schubmittelpunkt und der Gelenkpunkt der Radträger in unterschiedlichen Ebenen liegen.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Radaufhängungen in schematischer Darstellung veranschaulicht. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine Rückansicht einer in einer ersten Ausfüh rungsform gestaltete Radaufhängungen aufweisenden Kraftfahrzeughinterachse als Starrachse; Figur 2 eine Draufsicht auf die Hinterachse; Figur 3 eine Draufsicht einer in einer zweiten Ausführungsform gestaltete Radaufängungen aufweisenden Starrachse; Figur 4 eine Draufsicht einer Koppellenkerachse mit einer Radaufhängung gemäß Figur 1 oder 3.
• Die Radaufhängungen für die in Figur 1 und 2 gezeigte Hinterachse umfassen jeweils ein Dämpferbein 10, einen an dessen Außenrohr 12 sitzenden Radträger 14 zur Lagerung eines Rades 16 bzw. 18 sowie einen für beide Einzelradaufhängungen gemeinsamen und sich demgemäß quer zur Fahrzeuglängs richtung erstreckenden starren Achskörper 20.
• Wie Figur 2 zeigt, besitzt dieser U-Form, wobei dessen Schenkel mit dem Achskörper starr verbundene, beispiels weise zueinander parallel angeordnete Längslenker 22, 24 bilden. Achskörper und Längslenker können durch ein einschaliges ofrrenes, im Preßverfahren hergestelltes Blechformteil gebildet sein. Mit einem an ihrem freien Lenker ende vorgesehenen Lagerauge 26 können die Lenker und damit der Achskörper 20 als solcher an einem Fahrzeugkasten, insbesondere an einem Rahmen, schwenkbar befestigt werden.
• Die beiden Dämpferbeine 10, die ebehso gut Federbeine bilden und aus Seiten- und Lingskriften resultierende Kräfte aufnehmen können, besitzen an ihrem oberen Ende in üblicher Weise ein Befestigungsauge 28, mit dem sie z.B. mittels einer Schraube an einer entsprechend.steifen Befestigungsstelle des Fahrzeugkastens befestigbar sind.
• Mit dem unteren Ende ihres an der Unterseite des Radträgers 14 hervorstehenden Außenrohres 12 sind sie am einen Teil eines als Ganzes mit 30 bezeichneten Universalgelenkes befestigt, dessen anderer Teil im Bereich eines der beiden Enden des Starren Achskörpers 20 verdrehfest befestigt ist. Die Universalgelenke sind vorzugsweise als Zapfen- bzw. Kardangelenk ausgebildet, dessen eine Gelenkgabel demgemäß am unteren Ende des Dämpferbeinaußenrohres 12 und dessen andere Gabel am Achskörper derart festgelegt ist, daß sich die Schwenkachse der am Achskörper festgelegten Gelenkgabel in horizontaler Ebene befindet und sich vorzugsweise im wesentlichen parallel. zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.
• Die beiden, sich im Gelenkpunkt 31 schnelidenden Schwenkachsen sind in Figur 2 mit 32 und 34 bezeichnet. Die Anordnung von Universalgelenken zwischen den Radträgern 14 bzw. Dämpferbeiwn 10 und dem Achskörper 20 hat zur Folge, daß das Jeweilige Rad 16 bzw. 18 sich in zwei zueinander senkrecht stehenden, vertikalen Ebenen bewegen kann, indem der Radträger 14 um die beiden Achsen 32, 34 verschwenkbar, jedoch nicht um eine-zum Achskörper 20 vertikale Achse verdrehbar ist. Demgemäß werden aus Längs- und Seitenführungskräften resultierende um die beiden vertikalen Drehachsen der Universalgelenke wirksame Momente am Achskörper 20 nur als Krifte abgestützt, weil der Radträger 14 am Achskörper taumelfähig, jedoch um eine Hochachse unverdrehbar gehalten ist. Zugleich ist der Radträger mit dem Achskörper jedoch so gekuppelt, daß eine Änderung der Vorspur nicht erfolgen kann.
• Demzufolge können lediglich um die vertikale Achse wirksame, durch Nachlauf bedingte Momente am Achskörper angreifen. Schließlich ergibt sich im Vergleich zu einer herkömmlichen Starrachse eine erheblich geringere Sturzänderung bei einseitigem und wechselseitigem Einfedern. Während sich bei konventionellen Starrachsen der Sturz um +90 ändern kann, ist, je nach räumlicher Anordnung der Dämpferbeine, bei wechselseitdem Einfedern eine Sturzänderung von ca. - 2 Q erzielbar. Die daraus resultierende Verminderung des Raumbedarfs im Bereich der Radgehäuse ermöglicht eine entsprechende Verbreiterung des Kofferraumes zwischen den Radgehäusen. Wird dabei die Höhe des Schubmittelpunktes 36 so gewählt, daß sich dieser beispielsweise unterhalb der Ebene- er Gelenkpunkte 31 der Universalgelenke 30, d.h. zu dieser horizontalen Ebene in einer anderen horizontalen Ebene befindet, ist eine vorteilhafte Abstimmung der Radkinematik für die verschiedenen Fahrzustände beim Federn möglich. Je nach konstruktiver Ausbildung der Hinterachse kann es auch vorteilhaft sein, den Schubmittelpunkt 36 in eine Ebene zu legen, die sich oberhalb der Ebene der Universalgelenke befindet.
• Von einer starren Befestigung der Längslenker 22, 24 am Achskörper 20 kann abgesehen werden, wenn letzterer huber zusätzliche Verbindungsmittel mit dem Fahrzeugkasten so verbunden wird, daß er ständig seine gezeigte Konstruktionslage beibehält.
• Die Achskonstruktion der Figur 3 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen dadurch, daß die Dämpferbeine 40 auf einer Kugel 42 des jeweiligen Universalgelenkes 44 abgestützt sind, die ihrerseits auf dem Achskörper 20 aufruht. Anstelle einer Kugel 42 könnte auch ein ausreichend großer Kugelabschnitt vorgesehen sein.
• Um nun zu vermeiden, daß der am Außenrohr 46 des jeweiligen Dämpferbsines 40 gehaltene Radträger 14 sich um eine durch den oberen Abstützpunkt des Dämpferbeines 40 am Fahrzeugaufbau und durch den Mittelpunkt der Kugel hindurchgehende Achse verschwenken kann, ist der Radträger 14 oder das Außenrohr der Dämpferbeine 40 mit einem Lenkspurhebel 46 starr verbunden, dessen freies Ende mit einer am Achskörper 20 bei 48 angelenkten Spurstange 50 schwenkbeweglich verbunden ist.
• Zur Einstellung einer gewünschten Radspur ist der Anlenkpunkt 48 der Spurstange 50 am Achskörper 20 in dessen Längsrichtung verstellbar una feststellbar vorgesehen.
• Figur 4 zeigt eine Koppellenkerachse, diren Achskörper 60 mit seinen Enden im Abstand des Hinterendes 62' bzw. 64' von Längslenkern 62, 64 an diesen befes ist. Die Achse könnte ebenso gut als Verbundlenkerachse ausgebildet sein.
• Die Lenkerhinterenden 62', 62 tragen Radaufhängungen 66 bzw. 68, die denjenigen der Figuren 1 bis 3 gleichen, weshalb auf deren Konstruktion hier im einzelnen nicht mehr weiter eingegangen wird.
• Diese Achskonstruktion ermöglicht aufgrund der Verlagerung des Achskörpers 60 von der Radmitte weg in Richtung der freien Enden der Längslenker 62, 64 eine entsprechende Verlagerung des Schubmittelpunktes in Fahrzeuglängsrichtung, was eine Änderung der Lage der Drehachse der Koppellenkerachse bei wechselseitigem Federn zur Folge hat. Damit läßt sich, Je nach Anordnung des Achskörpers 60 zwischen den Längslenkern 62, 64 die Achskinematik in weiten Bereichen variieren.
• Leerseite

Claims (8)

1. Patentansprüche l. Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere ~Hinterradaufhängung, mit einem starren Achskörper und mit einem Paar von Radträgern, die jeweils an einem Ende des Achskörpers um eine achskörperfeste, im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung liegende Achse schwenkbar mit diesem verbunden sind, und die jeweils mit einem zur Abstützung des Fahrzeugaufbaus dienende Dämpfer- oder Federbein fest verbunden sind, und mit zwei im radnahen Bereich liegenden und gegenüber dem Fahrzeugaufbau angelenkten Längslenkern, dadurch gek e n n z e i c h ne t, daß die Radträger (14) Jeweils am Achskörper (20) zusätzlich um eine zur Fahrzeuglängsachse senkrechte Querachse (34) verschwenkbar sind und daß die Längslenker (22, 24) mit dem Achskörper (20) starr verbunden sind.
2. 2. Radaufhängung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e'n n z e i c'h n e t daß die Radträger (14) mittels eines insbesondere als Kardangelenk ausgebildeten Universalgelenkes (30) am Achskörper (20) schwenkbeweglich gehalten sind.
3. 3. Radaufhängung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Radträger (14) in bekannter Weise auf dem Außenrohr (12) des ihnen zugeordneten Dämpfer- oder Federbeins (10) sitzen und daß das Außenrohr (12) mit seinem unteren Ende mit dein auf dem Achskörper (20) sitzenden Universalgelenk (30) verbunden ist.
4. 4. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfer- oder Federbeine (40) auf einer Kugel (42) der Universalgelenke (44) abgestützt sind und daß die Radträger (1) gegen Verdrehen um eine den oberen Abstützpunkt der Dämpfer- oder Federbeine (40) am Fahrzeugaufbau und den Kugelmittelpunkt durchdringende Achse gesichert sind.
5. 5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radträger (14) mit einem Lenkspurhebel (46) starr verbunden sind, der mit einer am Achskörper (20) angelenkten ( bei 48) Spurstange (50) schwenkbeweglich verbunden ist.
6. 6. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (48) der Spurstange (50) am Achskörper (20) in dessen Längsrichtung verstellbar und feststellbar ist.
7. 7. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubmittelpunkt (36) und der Gelenkpunkt der Universalgelenke (30) in verschiedenen horizontalen Ebenen liegen.
8. 8. Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Hinterradaufhängung, mit einem Achakörper und mit einem Paar von Radträgern, die jeweils um eine feste, im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung liegende Achse der Radaufhängung schwenkbar mit dieser verbunden sind und die jeweils mit einem zur Abstützung des Fahrzeugaufbaues dienenden Dämpfer-oder Federbein fest verbunden sind und mit zwei im radnahen Bereich liegenden und gegenüber dem Fahrzeug aufbau angelenkten Längslenkern, dadurch gekennzeichnet, daß der Achskörper (60) mit seinen Enden in bekannter Weise im Abstand vom hinteren Ende (62' bzw. 64')der Längslenker (62, 64) an diesen befestigt ist und daß die Radträger jeweils am Hinterende (62 bzw. 64'> der Längslenker (62, 64) zusätzlich um eine zur Fahrzeuglängsachse senkrechte Querachse verschwenkbar sind.