DE3926665C2

DE3926665C2 - Radaufhängung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3926665C2
Application number: DE3926665A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Minakawa; Masafumi Imanari; Shuichi Katoh
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2009-08-12
Also published as: US5000477A; FR2636569A1; GB2222559B; GB2222559A; DE3926665A1; FR2636569B1; CA1317320C; GB8918110D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem Radträger sowie unteren und oberen Quer- und Längslenkern.

In einer solchen Radaufhängung sind die Basisenden des oberen und des unteren Querlenkers über elastische Lager gelenkig verbunden mit einer fest an einem Fahrzeugaufbau angebrachten horizontalen Welle, und daher werden die Nachgiebigkeit in Längsrichtung und die Nachlaufstarrheit durch die Federkonstanten der elastischen Teile bestimmt.

Um zu vermeiden, daß ein Stoß, der erzeugt wird, wenn ein Rad über einen Vorsprung auf einer Straßenfläche rollt, auf den Fahrzeugaufbau übertragen wird, ist es im allgemeinen erforderlich, die Längsnachgiebigkeit der Radaufhängung zu erhöhen. Um das Geradeauslaufvermögen des Rades sicherzustellen, ist es zusätzlich erforderlich, die Nachlaufstarrheit der Radaufhängung zu erhöhen.

Wenn jedoch bei solch einer Radaufhängung die Federkonstanten der elastischen Teile kleiner eingestellt sind, um eine größere Nachgiebigkeit in Längsrichtung vorzusehen, wird die Nachlaufstarrheit vermindert und verschlechtert damit das Geradeauslaufvermögen des Rades. Wenn andererseits die Federkonstante der elastischen Teile größer eingestellt wird, um eine größere Nachlaufstarrheit beim Bremsen vorzusehen, wird die Nachgiebigkeit in Längsrichtung vermindert, begleitet von einer Verschlechterung des Fahrkomforts. Daher ist es schwierig, sowohl die Nachgiebigkeit in Längsrichtung als auch die Nachlaufstarrheit beim Bremsen zufriedenstellend zu sichern.

Selbst wenn eine nichtlineare Federcharakteristik für die elastischen Teile vorgesehen wird, ist es unmöglich, die Nachgiebigkeit in Längsrichtung während des Bremsens sicherzustellen.

Aus der DE-33 31 247-C2 ist eine Radaufhängung bekannt mit einem Radträger, mit einem oberen und einem unteren Querlenker und ggfls. einer Spurstange, die jeweils zwischen Fahrzeugaufbau und dem Radträger angebracht sind. Weiterhin sind ein mit einem Ende am Radträger angelenkten unteren Längslenker und einem dem oberen Querträger zugeordneten oberen Längslenker vorgesehen, wobei der untere Längslenker an seinem unteren Ende am Fahrzeugaufbau angelenkt ist und der obere Längslenker am oberen Querlenker in dessen Mittelabschnitt angelenkt ist und mit dem unteren Längslenker in dessen Mittelabschnitt in elastischer Weise verbunden ist und der obere Längslenker mit dem unteren Längslenker einen Winkel einschließt. Die Anlenkung des unteren Längslenkers am Radträger erfordert eine spezielle Ausbildung des Radträgers, wodurch sich das Gewicht der ungefederten Massen erhöht, was Nachteile für den Fahrkomfort mit sich bringt, also die genannten Nachteile nicht zu überwinden vermag.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte und wirkungsvolle Radaufhängung der beschriebenen Art zu schaffen, bei der die ungefederten Massen gering bleiben und bei der sowohl die Nachgiebigkeit in Längsrichtung als auch die Nachlaufstarrheit während des Bremsens befriedigt werden können und außerdem der Fahrkomfort während des Bremsens verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Wesentlich ist auch, daß der andere Längslenker am zugeordneten Querlenker angelenkt ist und die Lagebeziehung zwischen den Längslenkern, derart, daß eine Gerade zwischen dem Anlenkpunkt der Längslenker am Fahrzeugaufbau und dem Anlenkpunkt des unteren Längslenkers am unteren Querlenker und eine Gerade zwischen dem Anlenkpunkt der Längslenker am Fahrzeugaufbau und dem Anlenkpunkt des oberen Längslenkers am oberen Querlenker einen spitzen Winkel einschließen.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

In den prioritätsälteren Figuren 1 bis 7 der nicht vorveröffentlichten DE-OS 39 24 950 ist eine Radaufhängung vorgeschlagen, bei der als Radführungsglieder drei Querlenker und ein gabelförmig geteilter Längslenker vorgesehen sind. Beide Enden des gegabelten Längslenkers sind jeweils mit einem zugeordneten Querlenker in dessen Mittelabschnitt verbunden. Diese Verbindung erfolgt in der Weise, daß der Längslenker, der mit dem anderen Längslenker elastisch verbunden ist, mit dem zugehörigen Querlenker gelenkig verbunden ist, jedoch der andere Längslenker, der am Fahrzeugaufbau angelenkt ist, stets mit dem zugeordneten Querlenker starr als integrales Bauteil verbunden ist.

Davon unterscheidet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch, daß auch dieser Längslenker mit dem zugehörigen Querlenker gelenkig verbunden ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bis 5 ein erstes Ausführungsbeispiel und zwar

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer linken hinteren Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Radaufhängung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Radaufhängung,

Fig. 4 eine Seitenansicht zur Erläuterung eines Vorgangs während des Bremsens,

Fig. 5 eine Seitenansicht zur Erläuterung eines Vorgangs, wenn ein Rad über einen Vorsprung auf einer Straße rollt;

Fig. 6 ein Diagramm, der Kräfte auf eine elastische Buchse an dem Vorderende eines unteren Längslenkers,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines wesentlichen Abschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 bis 14 ein drittes Ausführungsbeispiel und zwar

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer linken hinteren Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Radaufhängung,

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9,

Fig. 11 im Längsschnitt eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 10 gezeigten oberen elastischen Gelenks,

Fig. 12 im Längsschnitt eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 10 gezeigten unteren elastischen Gelenks,

Fig. 13 eine Seitenansicht zur Erläuterung eines Vorgangs beim Bremsen, und

Fig. 14 eine Seitenansicht zur Erläuterung eines Vorgangs, wenn ein Rad über einen Vorsprung auf einer Straße rollt.

In den Fig. 1 bis 3 umfaßt ein Radträger 2 eines Rades 1 einen Zapfen 3 zum Lagern des Rades 1 über ein Lager 23 (Fig. 2) und einen oberen Tragarm 4, einen unteren Tragarm 5 und einen hinteren Spurstangenhebel 6, welche von einer Basis des Zapfens 3 nach oben, unten und hinten vorragen. Ein oberer Querlenker 7, ein unterer Querlenker 8 und ein zusätzlicher Querlenker 9 sind an ihren Enden schwenkbar verbunden mit den Tragarmen 4, 5 und dem Spurstangenhebel 6 über Drehzapfen 10, 11 und 12 sowie elastische Buchsen 13, 14 bzw. 15, die diese Zapfen umgeben (Fig. 2).

Die Querlenker 7, 8 und 9 sind im Querschnitt I-förmig und in Breitenrichtung eines Fahrzeugs angeordnet und sind an ihren Basisenden gelenkig verbunden mit einem Fahrzeugaufbau Bd über Zapfen 16, 17 und 18, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, sowie elastische Buchsen 19, 20 bzw. 21, die die Zapfen umgeben. Also sind die Querlenker 7, 8 und 9 vertikal schwenkbar um die Zapfen 16, 17 und 18 und durch die Deformation der elastischen Buchsen 19, 20 und 21 auch etwas in Längsrichtung schwenkbar.

Eine nicht gezeigte Aufhängungsfeder ist wenigstens zwischen einen der drei Querlenker 7, 8 und 9 und den Fahrzeugaufbau Bd zwischengeschaltet, wie an sich bekannt ist.

Ein Paar oberer und unterer Längslenker 24 und 25, die sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstrecken, sind an ihren hinteren Enden durch vertikale Drehzapfen 26 und 27 und diese Drehzapfen umgebende elastische Buchsen 28 und 29 schwenkbar verbunden mit einem oberen und einem unteren Abschnitt eines schwenkbaren Systems 22, welches den Radträger 2 und den oberen und den unteren Querlenker 7 und 8 umfaßt. Die Verbindungspunkte der hinteren Enden der Längslenker 24 und 25 mit dem schwenkbaren System 22 befinden sich bei diesem Ausführungsbeispiel an dem oberen und dem unteren Querlenker 7 bzw. 8.

Die Längslenker 24 und 25 sind drehbar miteinander verbunden über einen Zapfen 30, der sich in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und eine elastische Buchse 31, welche den Zapfen 30 umgibt, und einer der Längslenker, zum Beispiel der untere Längslenker 25 ist an seinem Vorderende mit dem Fahrzeugaufbau Bd gelenkig verbunden über einen Drehzapfen 32, der sich in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und eine elastische Buchse 33, die ihn elastisch lagert. Also können bei einer Vertikalbewegung des Rades 1 die Längslenker 24 und 25 vertikal geschwenkt werden um den Drehzapfen 32 und relativ gelenkig bewegt werden um den Zapfen 30, wenn der obere und der untere Querlenker 7 bzw. 8 vertikal geschwenkt werden.

Der Winkel R zwischen zwei Geraden l₁ und l₂, die ein Vorderende des unteren Längslenkers 25, das heißt, einen dem Drehzapfen 32 entsprechenden Schwenkverbindungspunkt desselben, mit den entsprechenden hinteren Enden der Längslenker 24 und 25 verbinden, wird auf einen spitzen Winkel eingestellt. (Fig. 3)

Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.

In Fig. 4 sei angenommen, daß das Rad 1 beim Fahren des Fahrzeugs gebremst worden ist. Dann wirkt ein Moment m in Fig. 4 gegen den Uhrzeigersinn, auf den Radträger 2 durch eine Reibungsbremskraft P, die auf das Rad 1 von der Straßenfläche Gl ausgeübt wird. Folglich wirken eine Zugkraft P₁ entlang der Geraden l₁ und eine Druckkraft P₂ entlang der Geraden l₂ auf die Längslenker 25 bzw. 24, und eine resultierende Kraft P_A der Kräfte P₁ und P₂ wird als eine nach unten gerichtete Kraft auf die elastische Buchse 33 ausgeübt.

Wegen des spitzen Winkels R zwischen den beiden Geraden l₁ und l₂ ist die resultierende Kraft P_A kleiner als die Zugkraft P₁ und die Druckkraft P₂. Daher ist die Verformung der elastischen Buchse 33 durch die resultierende Kraft P_A relativ klein, und daher ist auch die Veränderung des Nachlaufs des Rades 1 klein, was das Geradeauslaufvermögen des Rades auf hohem Niveau hält.

Dann sei in Fig. 5 angenommen, daß das Rad 1 beim Fahren des Fahrzeugs über einen Vorsprung 34 zum Beispiel einen Stein auf der Straßenfläche Gl rollt, dabei wirkt eine Kraft Q, die vom Fahrzeug rückwärts gerichtet ist, auf einen zentralen Abschnitt des Rades 1 über den Radträger 2 auf die Längslenker 24 und 25 in Form von Zugkräften Q₁ und Q₂ entlang den zwei Geraden l₁ und l₂, und eine resultierende Kraft Q_A der Kräfte Q₁ und Q₂ wird in der Form einer nach hinten gerichteten Kraft auf die elastische Buchse 33 ausgeübt.

Die resultierende Kraft Q_A ist also wegen des spitzen Winkels R zwischen den beiden Geraden l₁ und l₂ größer als die Zugkräfte Q₁ und Q₂. Daher ist die Verformung der elastischen Buchse 33 durch die resultierende Kraft Q_A groß, und folglich wird der Radaufhängung S eine große Längsnachgiebigkeit verliehen. So wird eine Stoßkraft von dem Vorsprung 34 wirksam verringert und so verhindert, daß sie auf den Fahrzeugaufbau Bd übertragen wird.

Da die resultierenden Kräfte P_A und Q_A in verschiedenen Richtungen wirken, ist es ferner möglich, die Längsnachgiebigkeit selbst beim Bremsen völlig sicherzustellen und auch den Fahrkomfort während des Bremsens zu verbessern.

Hier werden folgende Abmessungen einzelner Abschnitte der Radaufhängung S nach Fig. 1 festgelegt:

A Abstand zwischen den hinteren Enden der Längslenker 24 und 25
B Abstand von dem hinteren Ende des unteren Längslenkers 25 zu der Straßenfläche Gl
C Wirksame Länge des unteren Querlenkers 8
D Abstand von dem Basisende des unteren Querlenkers 8 zu dem hinteren Ende des unteren Längslenkers 25
E Wirksame Länge des oberen Querlenkers 7
F Abstand von dem Basisende des oberen Querlenkers 7 zu dem hinteren Ende des oberen Längslenkers 24
G Abstand von der Achse des Rades 1 zu dem hinteren Ende des unteren Längslenkers 25
H Abstand von der Achse des Rades 1 zu dem hinteren Ende des oberen Längslenkers 24.

Wenn die Abmessungen so festgelegt sind, können die Kräfte P₁, P₂, Q₁ und Q₂ in den folgenden Ausdrücken bestimmt werden, worin die Zugkraft positiv und die Druckkraft negativ ist.

Fig. 6 zeigt die Koordinaten für die Kräfte P₁, P₂, P_A, Q₁, Q₂ und Q_A, wenn die Radaufhängung S von der Seite betrachtet wird, wobei in der Figur die Achse des unteren Längslenkers 25 der X-Achse entspricht und das Vorderende, das heißt der Schwenkpunkt des Längslenkers 25 im Punkt (O, O) liegt. Wie ersichtlich, sind die resultierenden Kräfte P_A und Q_A in der Richtung voneinander verschieden, da P₂ negativ ist.

Um die Richtungen der resultierenden Kräfte P_A und Q_A in einen rechten Winkel zueinander zu bringen, kann die folgende Gleichung erstellt werden:

(P₁ + P₂ · cos R) (Q₁ + Q₂ · cos R)

+ P₂ · Q₂ · sin² R = 0 (5)

Hier kann cos R durch die folgende Gleichung bestimmt werden:

worin μ₁ = A/B, μ₂ = C/D, μ₃ = E/F, μ₄ = G/H.

Dementsprechend können die Richtungen der resultierenden Kräfte P_A und Q_A durch geeignete Wahl des eingeschlossenen Winkels R zwischen den beiden Geraden l₁ und l₂ so eingestellt werden, daß sie dazwischen einen rechten Winkel bilden, ohne Rücksicht auf die Größen der Kräfte P und Q.

Wenn solch eine Einstellung vorgenommen wird, selbst wenn die resultierenden Kräfte P_A und Q_A gleichzeitig auf die elastische Buchse 33 ausgeübt werden, das heißt, selbst wenn das Rad 1 beim Bremsen über den Vorsprung 34 rollt, ist es möglich, eine übermäßige Verformung der elastischen Buchse 33 in Richtung der resultierenden Kraft P_A zu verhindern, um die Variation des Nachlaufs des Rades 1 zu vermindern.

Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, die anwendbar ist, wenn der Winkel R so eingestellt ist, daß die Richtungen der resultierenden Kräfte P_A und Q_A einen rechten Winkel zueinander bilden, und worin die elastische Buchse 33 mit einem Paar bogenförmiger Ausschnitte 35, 35 versehen ist, die in Richtung der resultierenden Kraft Q_A angeordnet sind mit dazwischengelegenem Drehzapfen 32, wobei die Federkonstante der elastischen Buchse 33 kleiner in Richtung der resultierenden Kraft Q_A und größer in Richtung der resultierenden Kraft P_A eingestellt werden kann. Die übrigen Anordnungen sind ähnlich denen in dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei gleichen Teilen gleiche Bezugszeichen entsprechen.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die elastische Buchse 33 leicht verformbar in Richtung der resultierenden Kraft Q_A, selbst wenn die Federkonstante eines die elastische Buchse 33 bildenden Elastomers größer eingestellt ist, und folglich ist es möglich, die Längsnachgiebigkeit weiter zu verbessern und dabei die Nachlaufstarrheit der Radaufhängung S sicherzustellen.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den Fig. 8 bis 14 beschrieben.

In diesen Figuren besitzt ein Radträger 102 eines Rades 101 grundsätzlich den gleichen Aufbau wie in dem ersten Ausführungsbeispiel und umfaßt einen Zapfen 103, einen oberen Tragarm 104, einen unteren Tragam 105 und einen hinteren Spurstangenhebel 106. Ein oberer und ein unterer Querlenker 107 bzw. 108 sind an ihren Enden durch Kugelgelenke 110 bzw. 111 mit dem oberen bzw. unteren Tragarm 104, 105 an Orten innerhalb einer Felge 101a des Rades 101 verbunden, und ein zusätzlicher Querlenker 109 ist ebenso an seinem Ende über einen Drehzapfen 112 und eine diesen umgebende elastische Buchse 115 mit dem hinteren Spurstangenhebel 106 an Orten innerhalb der Felge 101a verbunden.

Die Querlenker 107, 108 und 109 sind im Querschnitt I-förmig und in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet und ihre Basisenden sind durch Zapfen 116, 117 und 118, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, sowie die Zapfen umgebende elastische Buchsen 119, 120 und 121 mit dem Fahrzeugaufbau Bd′ schwenkbar verbunden.

Auf diese Weise bilden der Radträger 102 und die zwei Querlenker 107 und 108 ein schwenkbares System 122.

Ein Stoßdämpfer D mit einer Aufhängungsfeder ist zwischen dem Radträger 102 und dem Fahrzeugaufbau Bd′ angeordnet.

Ein oberer und ein unterer Längslenker 124 und 125 sind an ihren hinteren Enden mit mittleren Teilen des oberen bzw. unteren Querlenkers 107, 108 nahe der Innenseite des Rades 101 durch ein oberes bzw. ein unteres elastisches Gelenk 126 bzw. 127 schwenkbar verbunden.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Vorderenden der Längslenker 124 und 125 mit einer gemeinsamen Tragplatte 128 (Fig. 10) verbunden, zum Beispiel mittels eines Bolzens oder durch Schweißen. Die Tragplatte 128 ist mit dem Fahrzeugaufbau Bd′ gelenkig verbunden durch einen Drehzapfen 129, der sich in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und eine elastische Buchse 130, aus Gummi, als ein den Drehzapfen 129 umgebendes elastisches Lager.

Wie nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die elastische Buchse 130 mit einem Paar Ausschnitten 145, 145 versehen, die vor und hinter dem dazwischengelegenen Drehzapfen 129 angeordnet sind. Dieser Aufbau erlaubt, daß die Federkonstante der elastischen Buchse 130 größer in der Vertikalrichtung und kleiner in der Längsrichtung eingestellt wird. Ferner ist die elastische Buchse 130 mit elastischen Anschlägen 146 versehen, um die Versetzung des Drehzapfens 129 nach vorn um einen Betrag, der größer ist als ein vorgegebener Grenzbetrag, durch Puffern zu beschränken.

Eine geeignete Biegungselastizität ist in der dargestellten Ausführungsform für beide Längslenker 124 und 125 vorgesehen, aber alternativ kann die Biegungselastizität auch nur für einen der Längslenker 124 bzw. 125 vorgesehen werden.

Der eingeschlossene Winkel R′ zwischen zwei Geraden, und zwar einer Geraden l₂′, welche die Zentren des Drehzapfens 129 und des oberen elastischen Gelenks 126 verbindet, und einer Geraden l₁′, welche die Zentren des Drehzapfens 129 und des unteren elastischen Gelenks 127 verbindet, ist auf einen spitzen Winkel eingestellt, (Fig. 10).

In diesem Fall ist der untere Längslenker 125 von Rechteckform auf der Geraden l₁′ angeordnet. Andererseits ist der obere Längslenker 124 mit seiner hinteren Hälfte auf der Geraden l₂′ aber mit seiner vorderen Hälfte nach unten gebogen unter der Geraden l₂′ angeordnet. Eine Bodenplatte Bd′a des Fahrzeugaufbaus ist entlang dem oberen Längslenker 124 angeordnet, um den Raum oberhalb der vorderen Hälfte des oberen Längslenkers 124 für ein Fahrgast- Abteil zu nutzen, und ein Sitz 131 ist auf der Fläche der Bodenplatte Bd′a in Nachbarschaft der vorderen Hälfte des oberen Längslenkers 124 angeordnet.

Das obere und das untere Gelenk 126 und 127 werden anhand der Fig. 11 und 12 beschrieben.

Nach Fig. 11 ist der obere Längslenker 124 an seinem hinteren Ende einteilig versehen mit einem Verbindungszapfen 124a, der sich durch eine Nabe 107a erstreckt, welche an einem mittleren Teil des oberen Querlenkers 107 ausgebildet ist. Eine Abstandshülse 132 und ein Paar äußerer Stützplatten 133, 133, die einander gegenüberliegen mit der Nabe 107a, dazwischen sind an dem Verbindungszapfen 124a mittels einer Mutter 134 befestigt. Jede der äußeren Stützplatten 133 besitzt einen abgeschrägten Abschnitt 133a, der radial außen der Nabe näher liegt als radial innen. Ein ringförmiger Gummielastomer 136 ist z. B. angeklebt zwischen den abgeschrägten Abschnitt 133 und eine auf ein Ende der Nabe 107a aufgesetzte innere ringförmige Stützplatte 135, welcher der abgeschrägte Abschnitt 133a gegenüberliegt. Eine ringförmige Formplatte 137 ist in den Elastomer 136 axial mittig eingesetzt und umfaßt einen abgeschrägten Abschnitt 137a ähnlich dem der äußeren Stützplatte 133. Die innere Stützplatte 135, der Elastomer 136 und die Formplatte 137 umgeben die Abstandshülse 132 in einem Abstand.

Nach Fig. 12 ist der untere Längslenker 125 an seinem hinteren Ende einteilig versehen mit einem Verbindungszapfen 125a, der sich durch eine Nabe 108a erstreckt, welche an einem mittleren Teil des unteren Querlenkers 108 ausgebildet ist. Eine Abstandshülse 139 und ein Paar äußerer Stützplatten 140, 140, die einander gegenüberliegen mit der Nabe 108a, dazwischen sind an dem Verbindungszapfen 125a mittels einer Mutter 141 befestigt. Jede der äußeren Stützplatten 140 umfaßt einen abgeschrägten Abschnitt 140a, der radial außen der Nabe näher liegt als radial innen. Ein ringförmiger Gummielastomer 136 ist z. B. angeklebt zwischen dem abgeschrägten Abschnitt 140a und einer auf ein Ende der Nabe 108a aufgesetzten ringförmigen Stützplatte 142, welcher der abgeschrägte Abschnitt 140a gegenüberliegt. Die innere Stützplatte 142 und der Elastomer 143 umgeben die Abstandshülse 139 in einem Abstand.

Jeder der abgeschrägten Abschnitte 133a und 140a der äußeren Stützplatten 133 und 140 ist so ausgebildet, daß eine Senkrechte zu ihrer Innenfläche durch einen Mittelabschnitt des elastischen Gelenks 126 bzw. 127 verläuft.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform besprochen.

In Fig. 13 sei angenommen, daß das Rad 1 beim Fahren gebremst worden ist. Dann wird ein Moment m in Fig. 13 gegen den Uhrzeigersinn auf den Radträger 102 ausgeübt durch eine Reibungsbremskraft, die auf das Rad 101 von einer Straßenfläche Gl ausgeübt wird, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Folglich wirken eine Druckkraft P₂′ entlang der Geraden l₂′ und eine Zugkraft P₁′ entlang der Geraden l₁′ auf die Längslenker 124 und 125, wobei eine resultierende Kraft P_A′ als eine abwärts gerichtete Kraft auf die elastische Buchse 130 ausgeübt wird.

Wegen des spitzen Winkels R′ zwischen den beiden Geraden l₁′ und l₂′ ist die resultierende Kraft P_A′ kleiner als die Druckkraft P₂′ und die Zugkraft P₁′ wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Außerdem ist die Federkonstante der elastischen Buchse 130 größer eingestellt in Richtung der resultierenden Kraft P_A′, und folglich ist die Verformung der elastischen Buchse durch die resultierende Kraft P_A′ kleiner. Folglich ist auch die Veränderung des Nachlaufs des Rades 1 kleiner, und so ist das Geradeauslaufvermögen des Rades 101 sichergestellt.

Selbst wenn in diesem Fall die vordere Hälfte des oberen Längslenkers 124 nach unten gebogen worden ist, ist die von dem Radträger 102 auf den oberen Längslenker 124 ausgeübte Druckkraft P₂′ auf das Zentrum des Schwenkzapfens 129 gerichtet, da die hintere Hälfte des oberen Längslenkers 124 auf der Geraden l₂′ angeordnet ist. Daher ist eine Komponente der Druckkraft P₂′, die als eine Biegebelastung des unteren Längslenkers 125 wirkt, äußerst klein.

Da der untere Längslenker 125 auf der Geraden l₁′ angeordnet ist, wird außerdem die von dem Radträger 102 auf den unteren Längslenker 125 ausgeübte Zugkraft P₁′ eine einfache Zugbelastung des Längslenkers 125. Folglich erhält der untere Längslenker 125 von der Biegelast nur wenig, und folglich ist es möglich, dem unteren Längslenker 125 aus einem relativ dünnen runden Stab zu formen, was das Gewicht vermindert.

Ferner wirken die Druckkraft P₂′ und die Zugkraft P₁′ als eine einfache Druckkraft auf die Elastomere 136 und 143 zwischen den äußeren und inneren Stützplatten 133, 140 bzw. 135, 142, die in den elastischen Gelenken 126 und 127 in Nachbarschaft zueinander liegen, und außerdem werden die Elastomere 136 und 143 durch die abgeschrägten Abschnitte 133a und 140a der äußeren Stützplatten 133 und 140 daran gehindert, sich radial nach außen zu verformen und folglich ist die Deformation jedes Elastomers 136 und 143 kleiner und daher ist die Veränderung im Nachlauf des Rades 101 aufgrund einer solchen Verformung äußerst klein.

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 sei angenommen, daß das Rad 101 während der Fahrt über einen Vorsprung 144 z. B. einen Stein auf einer Straßenfläche Gl rollt. Dann wirkt eine von dem Vorsprung 144 auf den Mittelabschnitt des Rades 1 ausgeübte nach hinten gerichtete Kraft Q als Zugkräfte Q₁′ und Q₂′ längs der beiden Geraden l₁′ und l₂′ über den Radträger 102 auf beide Längslenker 125 und 124, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei eine resultierende Kraft Q_A′ nach hinten gerichtet auf die elastische Buchse 130 ausgeübt wird.

Wegen des spitzen Winkels R′ zwischen den beiden Geraden l₁′ und l₂′ ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die resultierende Kraft Q_A′ größer als die Zugkräfte Q₁′ und Q₂′. Da die Federkonstante der elastischen Buchse 130 kleiner eingestellt ist in Richtung der resultierenden Kraft Q_A′, ist außerdem die Verformung der elastischen Buchse 130 durch die resultierende Kraft Q_A′ größer. Folglich wird für die Radaufhängung S′ eine größere Längsnachgiebigkeit möglich. Dies mäßigt eine Stoßkraft von dem Vorsprung und verhindert, daß sie auf den Fahrzeugaufbau Bd′ übertragen wird.

Da die Wirkungsrichtungen der resultierenden Kräfte P_A′ und Q_A′ voneinander verschieden sind, ist es möglich, die Längsnachgiebigkeit selbst während des Bremsens sicherzustellen und auch den Fahrkomfort während des Bremsens zu verbessern.

Bei der Deformation der Elastomere 136 und 143 wird von dem oberen und dem unteren Querlenker 107, 108 während der Aufwärts- und Abwärtsbewegungen und der Bremsung des Rades 101 eine Kraft in Richtung einer geringen Erhöhung oder Verminderung des eingeschlossenen Winkels R′ auf den oberen und den unteren Längslenker 124, 125 ausgeübt, aber der obere Längslenker 124 und/oder der untere Längslenker 125 biegen sich so, daß die Deformation der Elastomere 136 und 143 möglich ist. Dies ermöglicht die Befestigung der Vorderenden der Längslenker 124 und 125 aneinander, was die Konstruktion vereinfacht.

Während Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Rades 101 tritt in den elastischen Gelenken 126 und 127 eine dreidimensionale Drehversetzung auf zwischen den äußeren Stützplatten 133, 140 und den inneren Stützplatten 135, 142 als Ergebnis von Schwingbewegungen des oberen und unteren Querlenkers 107 und 108 nach oben und unten sowie des oberen und unteren Längslenkers 124 und 125. Da jedoch die gebondeten oder sonstwie verbundenen Abschnitte 133a und 140a zwischen den Stützplatten 133, 140 und den Elastomeren 136, 143 abgeschrägt sind, können die Elastomere 136 und 143 bei Erhalt einer Schubkraft durch alle Drehversetzungen relativ leicht deformiert werden, wodurch sie die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Rades 101 glätten und dabei ein großes Torsionsmoment auf die Längslenker 124 und 125 verhindern.

Da in solch einer Radaufhängung S′ die Vorderenden des oberen und unteren Querlenkers 107 bzw. 108 mit dem Radträger 102 an Orten innerhalb der Felge 101a des Rades 101 verbunden sind, ist es möglich, ihre Verbindungspunkte in der Nähe einer Mittenebene O anzuordnen, auf welcher das Rad rotiert. Wenn das Rad 101 einen Stoß von der Straßenfläche her erhalten hat, kann also die Belastung auf die Querlenker 107 und 108 vermindert werden.

Da die hinteren Enden des oberen und des unteren Längslenkers 124 und 125 mit den Mittelabschnitten des oberen und des unteren Querlenkers 107 bzw. 108 verbunden sind, ist es außerdem möglich, jeden der Längslenker 124 und 125 wenigstens nahezu rechteckig zu formen, um ihre Streck- oder Versteifungsfunktion zu erhöhen.

Die Erfindung ist auch auf eine Radaufhängung für die Vorderräder anwendbar. In diesem Fall kann anstelle des zusätzlichen Querlenkers 109 eine mit der Lenkung verbundene Spurstange über ein Kugellager mit dem hinteren Spurstangenhebel 106 des Radträgers 102 verbunden sein.

Claims

1. Radaufhängung für Kraftfahrzeuge
mit einem Radträger (2; 102),
mit einem oberen Querlenker (7; 107), einem unteren Querlenker (8; 108) und einem weiteren Querlenker oder einer Spurstange (9; 109), jeweils zwischen Fahrzeugaufbau (Bd; Bd′) und Radträger (2; 102), und
mit einem dem unteren Querlenker (8; 108) zugeordneten unteren Längslenker (25; 125) und einem dem oberen Querlenker (7; 107) zugeordneten oberen Längslenker (24; 124), deren einer am Fahrzeugaufbau (Bd, Bd′) angelenkt ist und mit dem ihm zugeordneten Querlenker in dessen Mittelabschnitt verbunden ist und deren anderer am anderen Querlenker in dessen Mittelabschnitt angelenkt ist und mit dem ersteren Längslenker in dessen Mittelabschnitt in elastisch nachgiebiger Weise verbunden ist,
wobei auch der erstere Längslenker an dem ihm zugeordneten Querlenker angelenkt ist, und
wobei eine Gerade (l₁; l₁′) zwischen dem Anlenkpunkt der Längslenker am Fahrzeugaufbau (Bd, Bd′) und dem Anlenkpunkt des unteren Längslenkers (25; 125) am unteren Querlenker (8; 108) und eine Gerade (l₂; l₂′) zwischen dem Anlenkpunkt der Längslenker am Fahrzeugaufbau (Bd; Bd′) und dem Anlenkpunkt des oberen Längslenkers (24; 124) am oberen Querlenker (7; 107) einen spitzen Winkel (R; R′) einschließen.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Querlenker (107, 108) an Orten innerhalb der Felge (101a) des Rades (101) mit ihren vorderen Enden mit dem Radträger (102) verbunden sind und die hinteren Enden der oberen und unteren Längslenker (124, 125) an Orten außerhalb der Felge (101a) mit den oberen und unteren Querlenkern (107, 108) verbunden sind.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Längslenker (125) auf der einen Geraden (l₁′) angeordnet ist, die einen Drehzapfen (129) einer Tragplatte (128) mit dem hinteren Ende des unteren Längslenkers (125) verbindet, und daß der obere Längslenker (124) an einer mittleren Stelle nach unten gebogen ist und an seiner hinteren Hälfte auf der anderen Geraden (l₂′) angeordnet ist, die den Drehzapfen (129) mit dem hinteren Ende des oberen Längslenkers (124) verbindet, wobei eine vordere Hälfte des oberen Längslenkers (124) unterhalb der anderen Geraden (l₂′) liegt.

4. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der untere Längslenker (24, 25; 124, 125) so angeordnet sind, daß eine erste resultierende Kraft (P_A; P_A′) von zwei Kräften (P₁, P₂; P₁′, P₂′), die auf die Längslenker entlang der Geraden (l₁, l₂; l₁′, l₂′) wirken, während des Abbremsens des Rades im wesentlichen senkrecht zu einer zweiten resultierenden Kraft (Q_A; Q_A′) von zwei Kräften (Q₁, Q₂; Q₁′, Q₂′) steht, die auf die Längslenker entlang der zwei Geraden (l₁, l₂; l₁′, l₂′) wirken, wenn eine Kraft (Q beim Überfahren eines Vorsprungs (34) auf der Fahrbahn (Gl) auf einen mittleren Teil des Rades in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus ausgeübt wird.

5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante eines elastischen Lagers (33; 130) der Längslenker (24, 25; 124, 125) an dem Fahrzeugaufbau (Bd; Bd′) größer eingestellt ist in Richtung der ersten resultierenden Kraft (P_A; P_A′) und kleiner eingestellt ist in Richtung der zweiten resultierenden Kraft (Q_A; Q_A′).

6. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Längslenker (124, 125) elastisch biegsam ist und daß die vorderen Enden der Längslenker (124, 125) aneinander befestigt sind.

7. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der obere und untere Querlenker (107, 108) mit Naben (107a, 108a) ausgestattet sind, und
daß der obere und untere Längslenker (124, 125) mit Verbindungszapfen (124a, 125a) versehen sind, die sich auf Achsen der Längslenker durch die Naben (107a, 108a) erstrecken und daß ringförmige Elastomere (136, 143) gehalten werden zwischen einem Paar äußerer Stützplatten (133, 140), an entgegengesetzten Enden jedes Verbindungszapfens (124a, 125a) und einem Paar innerer Stützplatten (137, 142) an entgegengesetzten Enden jeder Nabe zwischen den äußeren Stützplatten (133, 140), wobei ein Abschnitt (133a, 140a) jeder äußeren Stützplatte (133, 140) mit dem zugehörigen kegelförmigen Elastomer (136, 143) näher an einem radial äußeren Teil der zugehörigen Nabe (107a, 108a) liegt.

8. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Enden der Längslenker (124, 125) getrennt mit einer Tragplatte (128) verbunden sind, die schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau (Bd′) verbunden ist.