DE4000929A1 - Einzelradaufhaengung fuer landfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung für Land­ fahrzeuge, insbesondere für angetriebene Räder.

Die Einzelradaufhängung, die vorzugsweise bei schnellen Straßenfahrzeugen eingebaut wird, soll einerseits gute kinematische Eigenschaften aufweisen, um dem Fahrzeug eine gute, sichere Straßenlage zu geben, und andererseits dazu beitragen die ungefederten Massen zu verringern. Beide Eigenschaften dienen dazu, den Fahrer zu entlasten, den Komfort des Fahrzeuges zu erhöhen und die Fahrsicherheit des Fahrzeuges zu verbessern.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Aufgaben Einzelrad­ aufhängungen zu verwenden, bei denen der Radträger von zwei Lenkern geführt wird, deren Angriffspunkte am Radträger unterhalb und oberhalb des Gelenkes der Antriebswelle, bzw. unterhalb und oberhalb der Raddrehachsen, liegen.

Es ist weiter bekannt, daß zunehmend auch geländegängige Fahrzeuge im höheren Geschwindigkeitsbereich auf Straßen eingesetzt werden, und zu diesem Zweck bei solchen Fahr­ zeugen Einzelradaufhängungen verwendet werden. Anderer­ seits werden zunehmend für die Benutzung auf der Straße vorgesehene Fahrzeuge durch den Einbau von Allradan­ trieben in ihrer Geländetauglichkeit gesteigert.

Ferner ist bekannt, daß zur Verringerung des Luftwider­ standes von Fahrzeugen, Teile, die aus dem Umriß des Fahrzeuges scharfkantig hervorragen, vermieden werden müssen, daß der Fahrzeugunterboden möglichst glatt ge­ staltet werden muß und die Stirnfläche des Fahrzeuges möglichst klein gehalten werden muß.

Bei der Verwendung von Einzelradaufhängungen, deren unte­ rer Lenker noch unterhalb der Antriebswelle bzw. unter­ halb der Raddrehachse angeordnet ist, vermindert dieser stark die Bodenfreiheit, bzw. zwingt, um die Boden­ freiheit gleich zu halten zu einer doppelt so großen Erhöhung des Raddurchmessers, was wiederum den nutzbaren Raum des Fahrzeugaufbaues verringert und die ungefederten Massen erhöht.

Ein weiterer Nachteil eines solchermaßen tief liegenden Radführungsteiles, das aus dem Fahrzeugumriß herausragt, ist die Verschlechterung der Aerodynamik durch Verwirbe­ lung der Luft und durch Vergrößerung der Fahrzeugstirn­ fläche.

Bei Verwendung der bekannten Starrachsbauweise erhöhen sich durch das hohe Gewicht des Achsträgers die ungefe­ derten Massen, und verschlechtern so den Fahrkomfort des Fahrzeuges. Die schlechten kinematischen Eigenschaften der Starrachse vermindern die Fahrsicherheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe, zugrunde die kinemati­ schen Vorteile einer Einzelradaufhängung mit dem Vorteil einer höheren Bodenfreiheit zu verbinden.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst.

Um gegenüber einer Starrachse auch in Fahrzeugmitte die Bodenfreiheit zu erhöhen kann die Gelenkwelle bei einem angetriebenen Rad schräg nach oben, evtl. durch den unte­ ren Lenker hindurchgeführt werden. Eine weitere Erhöhung der Bodenfreiheit erreicht man durch Kraftübertragung mit Hilfe von zwei oder mehr Zahnrädern am Radträger.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß bei gleichbleibendem Aufwand für eine Einzelradauf­ hängung von Fahrzeugrädern bei gleichbleibend guten kine­ matischen Eigenschaften, eine höhere Bodenfreiheit er­ zielt werden kann, die es ermöglicht empfindliche Rad­ aufhängungsteile aus der unmittelbaren Gefährdungszone durch Schmutz und Gegenstände herauszunehmen. Ein weite­ rer Vorteil besteht darin, daß durch Zurückziehen der Lenker in den Fahrzeugumriß die Fahrzeugstirnfläche und auch die aerodynamische Wirbelbildung verringert wird, und dadurch der Luftwiderstand gesenkt werden kann.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung dargestellt.

Fig. 1 und Fig. 2 sind Schnitte durch Fahrzeugräder der linken Fahrzeugseite. Die Schnittebene steht senkrecht zur Fahrbahnoberfläche und zur Fahrtrichtung.

In Fig. 1 und Fig. 2 sind mit 1₁, 1₂ die Reifen bezeich­ net, sie bilden mit den Felgen 2 ₁, 2₂ die Laufräder. 3₁ 3₂ sind die Radnaben, 4₁, 4₂ sind die Radlagerungen in schematischer Darstellung, 5₁, 5₂ sind die Radträger, und mit 13 ₁, 13 ₂ sind die Raddrehachsen bezeichnet.

Fig. 1 zeigt ein nicht angetriebenes Rad, das mit Hilfe des Spurhebels 12, der über das Kugelgelenk 7 mit der Spurstange 10 verbunden ist, und einen Teil des Rad­ trägers 5 ₁ darstellt, gelenkt, oder am Aufbau festgelegt werden kann. Der Radträger 5 ₁ wird durch Kugelgelenke 6 und 8 durch deren Mittelpunkte die Lenkdrehachse ver­ läuft, und Querlenker 9 und 11 geführt. Das Spur­ stangenkugelgelenk 7 befindet sich deutlich außerhalb der Lenkdrehachse. Beide Verbindungspunkte 6 und 8 der Lenker 9 und 11 mit dem Radträger 5 ₁ befinden sich oberhalb der Raddrehachse 13₁.

Fig. 2 zeigt ein angetriebenes nicht gelenktes Rad. Der Antrieb erfolgt durch eine Gelenkwelle 21 die durch eine Aussparung 26 im Querlenker 24 geführt, und am rad­ seitigen Gelenk 20 mit der Radnabe 3₂ verbunden ist. Der Radträger wird geführt durch einen Querlenker 24, der über ein Scharniergelenk 23 mit dem Radträger 5₂ verbun­ den ist, und ein Radführendes Dämpferbein 25, das starr mit dem Radträger 5₂ verbunden ist. Das Scharniergelenk 23 läßt nur eine Einfederbewegung des Rades zu, es verhindert eine Lenkbewegung, so daß auf eine Spurstange zur Festlegung des Lenkwinkels verzichtet werden kann. Der Verbindungspunkt 23 von Radträger 5 ₂ und Querlenker 24 liegt über der Raddrehachse 13 ₂, bzw. über dem radseitigen Gelenk der Gelenkwelle 20.

Claims (8)

1. Einzelradaufhängung für Landfahrzeuge, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Der Radträger (5 ₁; 5 ₂), der im technischen Sprachge­ brauch auch als Achsschenkel oder Schwenklager be­ zeichnet wird, wird durch zwei jeweils im allgemei­ nen längs oder quer zur Fahrtrichtung übereinander­ liegenden Lenkern (9; 11) geführt.
• b) Die Verbindungspunkte (6; 8) beider Lenker (11; 9) mit dem Radträger (5 ₁) liegen in Höhe der Raddrehachse (13 ₁; 13 ₂) oder darüber.

2. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des oberen Lenkers (9) eine teleskopartig verkürzbare Längsfüh­ rung (ein Freiheitsgrad der Rotation, ein Freiheits­ grad der Translation) (25), insbesondere ausgebildet als Feder- oder Dämpferbein, die Führung des Radträ­ gers (5 ₂) übernimmt.

3. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• c) Die Verbindungspunkte (6, 8; 23) der Lenker (9; 11; 24) mit dem Radträger (5 ₁; 5 ₂) sind als Kugelgelenke (drei Freiheitsgrade der Rotation) ausgebildet.
• d) Eine Spurstange (10) die mit dem Radträger (5₁) oder mit Teilen (12), die mit dem Radträger (5 ₁) starr verbunden sind, mit Hilfe eines Kugelgelenkes (7) verbunden ist, ermöglicht eine Lenkwinkelsteuerung bei gelenkten, oder eine Feststellung des Lenkwin­ kels bei nicht gelenkten Rädern.

4. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mindes­ tens eines Lenkers (24) mit dem Radträger (5₂) scharnierartig (ein Drehfreiheitsgrad) (23) ausge­ bildet ist, so daß daraus eine Lenkwinkelführung für nichtgelenkte Räder entsteht.

5. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Laufrad (1 ₂+2 ₂) fest verbundene, im Radträger (5₂) drehbar gelagerte (4 ₂) Radnabe (3 ₂) mit Hilfe einer Gelenk­ welle (21) angetrieben wird, deren äußeres, radsei­ tiges Gelenk (20) im allgemeinen unter den Verbin­ dungspunkten (23) der Lenker oder des Lenkers (24) mit dem Radträger (5 ₂) liegt.

6. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Gelenk­ welle (21) ein am Radträger (5 ₁; 5 ₂) drehbar gelager­ tes Zahnrad angetrieben wird, das direkt oder über Zwischenräder mit einem Zahnrad kämmt, das mit der Radnabe (3 ₁; 3 ₂) fest verbunden ist. Die Radnabe (3 ₁; 3₂) ist dabei drehbar im Radträger (5 ₁; 5 ₂) gela­ gert.

7. Einzelradaufhängung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkwelle die Kon­ tur von einem Lenker (9; 11; 24), durch eine Aus­ sparung in diesem (26) hindurchgeführt, durchdringt.

8. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß ein Kugelgelenk oder mehrere Kugelgelenke (6; 8), die zur Verbindung von Lenker und Radträger dienen, durch jeweils zwei Scharniergelenke ersetzt werden.