DE3342355C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung für ein lenkbares Fahrzeugrad entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Im allgemeinen ist es bei Radaufhängungen, bei der der Radträger jedes lenk­ baren Fahrzeugrades am Fahrzeugrahmen mittels eines unteren und eines oberen Querlenkers geführt und mittels eines Federbeins abgefedert ist, um Zusammenstöße zwischen dem gelenkten Fahrzeugrad und dem Federbein zu vermeiden, zumindest erforderlich, dieses im wesentlichen auf der Drehachse des Fahrzeug­ rades anzuordnen.

Bei einer solchen Anordnung des Federbeins muß jedoch das Problem gelöst werden, resultierende Zusammenstöße mit dem oberen Querträger zu verhindern.

Andererseits erhöht sich im allgemeinen die Lenkstabilität des Fahrzeugs mit der Vergrößerung des Nachlaufwinkels, der für verhältnismäßig niedrige Fahrgeschwindigkeiten möglichst klein sein soll, um die Lenkung zu erleichtern und anderer­ seits beim Durchfahren einer Kurve mit höherer Geschwindig­ keit möglichst groß sein soll, um die Lenkstabilität zu erhöhen.

Mit einem Fahrzeug mit der obigen konventionellen Aufhängung, bei der der Nachlaufwinkel im wesentlichen konstant bleibt, ist dieser Wunsch nur schwierig zu erfüllen.

In Ansehung dieses Problems geht die Erfindung aus von einer Aufhängung für ein lenkbares Fahrzeugrad, dessen Radträger über einen oberen Querlenker und einen unteren Querlenker am Fahrzeugrahmen angelenkt ist, wie sie aus der DE-OS 22 55 679 bekannt ist.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängung für Fahrzeuge zu schaffen, bei der ein Federbein so angeordnet wird, daß das lenkbare Fahrzeugrad nicht dagegen stoßen kann, selbst dann nicht, wenn das lenkbare Fahrzeugrad eingeschlagen wird und ein ausreichender Hub für die Dämpfung und eine mühelose Lenkung bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und eine hohe Lenkstabilität bei Durchfahren von Kurven mit hoher Fahrge­ schwindigkeit gewährleistet sind.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Kombination der Merkmale nach dem Kennzeichen des einzigen Patentanspruchs.

Nach der DE-OS 22 55 679 muß der Nachlaufwinkel im Auflage­ punkt und in Konstruktionslage auf jeden Fall von 0° verschieden sein, da das Minimum dieses Winkels auf einer Kurve zwischen zwei Abschnitten des Nachlaufs liegen muß.

Die Zeitschrift "Krafthand" vom 24. Dezember 1975, Heft 24, Seiten 1380/1381, sagt aus, daß alle beliebigen Nachlauf­ winkel möglich sind und jeweils für sich andere Ergebnisse zeigen.

Es ist auch bekannt, Aufhängungen ähnlicher Art wie nach der Erfindung bei angetriebenen und nicht angetriebenen Fahrzeug­ rädern zu verwenden, wie z. B. aus der DE-OS 21 42 523 hervorgeht. Diese zeigt auch die bei solchen Fahrzeugen üblichen Federbein- und Stoßdämpferkonstruktionen.

Die DE-OS 19 07 841 lehrt eine Konstruktion, bei der das Federbein am Unterende über ein Gabelteil mit dem unteren Querlenker verbunden ist, wobei das Gabelteil die Antriebs­ welle umgreift.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen ge­ zeigten bevorzugten Ausbildungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht, von hinten teilweise im Schnitt, einer Aufhängung nach der Erfindung bei einem Fahrzeug,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Aufhängung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Aufhängung nach Fig. 1 in Modellform.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 eine Antriebswelle, die quer zum Fahrzeugrahmen des Fahrzeuges angeordnet ist. An jedem Ende der Welle 1 ist eine mit ihr durch ein Gleichlauf-Universal-Gelenk 2 verbundene Steckachse 3 vorgesehen. Auf der Steckachse 3 ist eine Nabe 6 mittels Kerbverzahnung aufgesetzt, die drehbar in einem Lager 4 von einem Radträger 5 getragen wird und axial durch eine Mutter 7 gesichert ist, die auf das äußere Ende der Steckachse 3 aufgeschraubt wird. Eine Radscheibe 9 eines lenkbaren Fahrzeugrades 8 ist einstückig mit einem Flanschteil 6a der Nabe 6 verbunden, an dem sie durch Bolzen 10 und Muttern 11 befestigt ist. Normaler­ weise ist eine Bremstrommel 12 zwischen der Nabe 6 und der Radscheibe 9 angeordnet. Das Fahrzeug 8 ist lenk­ bar (Fig. 2) über die Gelenkstange 5, eine Verbindungs­ stange 40 und eine Zahnstange 41 mit einem Lenkrad (nicht gezeigt) verbunden.

Der Radträger 5 ist - wie in Fig. 1 gezeigt - außerdem an seinem oberen und unteren Ende durch ein Kugelgelenk 13 bzw. 14 mit einem Ende eines oberen 15 bzw. eines unteren Querlenkers 16 verbunden. Der obere Querlenker 15 ver­ zweigt sich nach hinten, um Platz für die Achse 1 zu schaffen. Mit seinem anderen Ende ist der Querlenker 15 vertikal schwenkbar an einem Seitenrahmen 17 des Fahrzeugrahmens mittels eines Drehzapfens 19 angelenkt, der durch ein Paar Schraubbolzen 18 gehalten wird. Auch das andere Ende des unteren Querlenkers 16 ist vertikal verschwenkbar mittels eines Drehzapfens 20 am Fahrzeugrahmen ange­ lenkt (Fig. 2). Der Querlenker 16 ist in seinem mitt­ leren Bereich mit einem Ende einer Radialstange 21 ver­ bunden, die sich in bezug auf den unteren Querlenker 16 nach vorn erstreckt, während sie sich quer zum Inneren des Fahr­ zeugrahmens neigt und ein Ende eines Stabilisators 22 sich zunächst bezüglich des unteren Querlenkers 16 nach hinten erstreckt und sich dabei zum Inneren des Fahrzeugrahmens neigt und anschließend im wesentlichen parallel zur Welle 1 verläuft. Die Radialstange 21 ist mit ihrem hinteren Ende durch ein Paar Schraubbolzen 23 auf der oberen Fläche des unteren Querlenkers 16 befestigt (Fig. 1), der Stabilisator 22 greift mit seinem vorderen Ende in eine Befestigungsöffnung ein, die im unteren Querlenker 16 ausgebildet ist und wird dort durch eine Mutter 24 gehalten. Das andere Ende der Radialstange 21, d. h. das vordere Ende wird von einem Paar von Gummimuffen 25 im Fahrzeugrahmen getragen, während der Stabili­ sator 22 mit seinem mittleren Abschnitt am Fahrzeug­ rahmen befestigt ist.

In Fig. 1 ist mit 26 ganz allgemein ein Federbein be­ zeichnet, das zwischen dem unteren Querlenker 16 und dem Fahr­ zeugrahmen angeordnet ist, d. h. es ist besonders vorteil­ haft in einem Freiraum angeordnet, der durch die Ver­ schiebung des oberen Querlenkers 15 nach hinten geschaffen wurde. Dadurch wird vermieden, daß das obere Ende des Federbeins 26 mit dem oberen Querlenker 15 kollidiert. Am unteren Teil des Federbeins 26 ist ein Gabelteil 27 befestigt, durch das das untere Ende des Federbeins 26 mittels Bolzen 28 schwenkbar auf dem unteren Querlenker 16 befestigt ist, wodurch eine Kollision mit der Welle 1 vermieden wird. Infolgedessen ist das Federbein 26 auf der Drehachse des Fahrzeugrades 8 mit einem Freiraum für das Fahrzeugrad 8 angeordnet, wenn dieses gelenkt wird.

Das Federbein 26, das von beliebiger bekannter Bauart sein kann, weist einen Zylinder 29 auf, in den eine Kolbenstange 30 von oben eingeführt ist, die zusammen einen Stoßdämpfer bilden. Die Kolben­ stange 30 trägt an ihrem unteren Ende im Zylinder 29 einen Kolben (nicht gezeigt), der im Zylinder 29 gleitet. Auf dem oberen Teil der Kolbenstange 30 und um einen Zwischenabschnitt des Zylindermantels herum sind ein unterer bzw. oberer Federteller 31, 32 befestigt. Zwischen den Federtellern 31, 32 ist eine Schraubenfeder 33 ko­ axial zum Zylinder 29 eingespannt. Das obere Ende der Kolbenstange 30 ist durch ein Paar Gummimuffen 34 am Seitenrahmen 17 mittels Bolzen 35 befestigt.

Bei der obigen Anordnung wird die von einem Motor gelie­ ferte Energie durch die Antriebswelle 1, das Universal­ gelenk 2 und die Steckachse 3 auf die Nabe 6 übertragen, wodurch schließlich das Fahrzeugrad 8, das an der Nabe 6 befestigt ist, angetrieben wird. Wenn das Fahrzeugrad 8 veranlaßt wird, sich vertikal zu bewegen, schwingen der obere bzw. untere Querlenker 15 bzw. 16 mit den oberen und unteren Enden des Radträgers 5 vertikal um ihre entsprechenden Schwenkachsen mit. Entsprechend der vertikalen Schwingbewegung wird die Kolbenstange 30 des Stoßdämpfers 26 teleskopartig in den Zylinder 29 eingeschoben oder ausgezogen. Dabei wird eine erforder­ liche Dämpfungskraft im Stoßdämpfer 26 entwickelt, die wirksam den vom Fahrzeugrad 8 ausgehenden Stoß absorbiert oder dämpft, und so den Fahrkomfort verbessert.

Nach der vorliegenden Anordnung ist der obere Querlenker nach hinten verschoben um einen Freiraum für die An­ bringung des Stoßdämpfers zu gewinnen, so daß das obere Ende des Stoßdämpfers problemlos an einem Seitenrahmen, der oberhalb des oberen Querlenkers angeordnet ist, befestigt werden kann. Dadurch ergibt sich eine ausreichende Länge des Stoßdämpfers, und er erhält damit einen vor­ bestimmten genügend langen Dämpfungshub.

Darüber hinaus wirkt sich die Verschiebung des oberen Querlenkers nach hinten günstig auf die Fahreigenschaften des Fahrzeuges aus, wie nachstehend unter Bezug auf die Fig. 3 beschrieben wird, in der die beschriebene Aufhängung in Modellform erläutert wird.

In Fig. 3 sind durch die Bezugszeichen 8, 15 und 16 das lenkbare Fahrzeugrad, sowie der obere bzw. der untere Querlenker bezeichnet. Durch die Bezugszeichen ª und b sind der Schwenkpunkt des Kugelgelenks bzw. der Schwenk­ punkt des Schwenkhebels des oberen Querlenkers 15 angegeben, c bzw. d sind der Schwenkpunkt des Kugelgelenks bzw. der Schwerpunkt des unteren Querlenkers 16.

Wenn das Fahrzeug mit verhältnismäßig geringer Geschwin­ digkeit fährt, bleibt die durch die Schwenkpunkte ª und c verlaufende Nachlaufachse L im wesentlichen vertikal, wie dies durch ausgezogene Linien in Fig. 3 gezeigt ist. Der Nachlaufwinkel wird mit etwa 0° beibehalten. Infolge­ dessen ist die Betätigung des Lenkrades leicht, was den Fahrkomfort steigert. Wenn eine Kurve mit verhältnis­ mäßig hoher Geschwindigkeit durchfahren wird, und das Rad 8 an der Außenseite der Kurve durch eine Erhebung h relativ nach oben bewegt wird (siehe gestrichelte Linie in Fig. 3), so wird der Schwenkpunkt c im wesentlichen vertikal zu einem Punkt c′ verschoben. Der Winkel R₂ (Fig. 2) der zwischen der Schwenkachse l₂ des unteren Querlenkers 16 und der Mittellinie l in Längsrichtung des Fahrzeuges gebildet wird, ist sehr klein. Andererseits, da der Winkel R₁, der zwischen der Schwenk­ achse l₁ des oberen Querlenkers 15 und der Mittellinie l in Längsrichtung des Fahrzeuges gebildet wird, verhältnis­ mäßig groß ist, wird der Schwerpunkt ª auf einer Kurve nach hinten zum Punkt ª′ verschoben. Infolgedessen wird die Nachlaufachse L in die Linie L′ verwandelt, die durch die Punke a′ und c′ verläuft, wodurch ein posi­ tiver Nachlaufwinkel R entsteht und die Lenkstabilität erhöht wird.

Um einen Freiraum für Unterbringung des Stoßdämpfers zu erhalten, ist nach der Erfindung der obere Querlenker nach hinten verschoben. Ein solcher Freiraum kann je nach Fahrzeugmodell auch durch Verschiebung des oberen Querlenkers nach vorn gewonnen werden.

Darüber hinaus kann nach der Erfindung das lenkbare Fahrzeugrad ein Frontantriebsrad sein.

Claims (1)

1. Aufhängung für ein lenkbares Fahrzeugrad, dessen Radträger (5) über einen oberen Querlenker (15) und einen unteren Querlenker (16, 21) am Fahrzeugrahmen (17) angelenkt ist, gekennzeichnet durch, die Kombination folgender Merkmale:

   • - das Fahrzeugrad (8) ist ein angetriebenes Rad,
   • - der obere Querlenker (15) ist in Fahrtrichtung nach hinten versetzt,
   • - die Schwenkachse (l₁) des oberen Querlenkers (15) ist nach vorne und nach innen zur Längs-Mittelachse (l) des Fahrzeugs um einen Winkel (R₁) geneigt,
   • - die Schwenkachse (l₂) des unteren Querlenkers (16, 21) verläuft im wesentlichen parallel zur Längs-Mittelachse (l) des Fahrzeugs,
   • - die Nachlaufachse (L) trifft die Aufstandsfläche des Fahrzeugrads (8) in der Konstruktionslage im Berührungs­ punkt des Rades (8) (R = 0°),
   • - ein aus einem Stoßdämpfer (29, 30) und einer Schrauben­ feder (33) bestehendes Federbein (26) ist am Unterende mit dem unteren Querlenker (16) über ein die Antriebs­ welle (1) übergreifendes Gabelteil (27) angelenkt,
   • - das Federbein (26) ist am Oberende mit dem Fahrzeugrahmen (17) in dem durch den Versatz des oberen Querlenkers (15) geschaffenen Raum verbunden.