DE4005458A1 - Hinterradaufhaengung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängung für Kraft­ fahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art, wie sie beispielsweise aus Fig. 6 der DE-OS 34 34 790 bekannt ist.

Solche bekannten Hinterradaufhängungen sind vergleichsweise kostengünstig und raumsparend. Sie zeichnen sich durch geringes Gewicht aus und weisen alles in allem recht gute kinematische Eigenschaften auf.

Nachteilig bei diesen bekannten Hinterradaufhängungen ist jedoch, daß ihre Räder mit zunehmender Fahrzeugbeladung, und generell bei jedem Ein- und Ausfedern, tendenziell in Richtung Nachspur (d. h. Abbau vorhandener Vorspur oder Verstärkung bereits vorhandener Nachspur) ausgelenkt werden.

Diese Art der Spuränderung ist im allgemeinen unerwünscht, da das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges negativ beeinflußt wird.

Um diese nachteiligen Spuränderungen der ansonsten vorteil­ haften bekannten Hinterradaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu verhindern oder zumindest zu vermindern, ist man bei solchen Hinterradaufhängungen dazu übergegangen (z. B. DE-OS 34 34 790, EP-OS 01 93 090) zur Vorspursteuerung einen besonderen Steuer- bzw. Kompensationsquerlenker vorzu­ sehen, der etwa in gleicher Höhe wie der unter längere Quer­ lenker, jedoch im Abstand davor am Längslenker angelenkt ist. Durch den vorgesehenen zusätzlichen Steuer- und Kompen­ sationsquerlenker kommt jedoch ein wesentlicher Teil der ursprünglichen Gewichts- und Raumvorteile der bekannten Hinterradaufhängung in Fortfall. Außerdem werden - zumindest beim Einsatz starrer Längslenker - seitennachgiebige Längs­ lenkerlager erforderlich, die vergleichsweise teuer sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hinter­ radaufhängung der im Oberbegriff des Patentanspruchs ange­ gebenen Art unter Beibehaltung ihrer Gewichts- und Bauraumvor­ teile derart auszubilden, daß beim Ein- und Ausfedern auf­ tretende Spuränderungen, insbesondere auch zuladungsbedingte Spuränderungen, verringert werden und - ausgehend von Normal­ last bzw. von der Konstruktionslage der Räder/Lenker - zumin­ dest bei zunehmender Last auftretende Vorspuränderungen tendenziell in Richtung Vorspur bzw. in Richtung mehr Vorspur gehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Erfindungsgemäß werden also die Längslenker und die stabförmigen Querlenker räumlich derart angeordnet und ausgerichtet, daß bei Normallast, d. h. also in Konstruktionslage, einer­ seits die längeren unteren stabförmigen Querlenker zumindest annähernd horizontal verlaufen, und zwar in oder oberhalb einer durch die aufbauseitigen Längslenkerlager verlaufenden Horizontalebene, der Lenkebene, und andererseits die kürzeren oberen stabförmigen Querlenker jeweils schräg von oben außen nach unten innen verlaufen. Gleichzeitig werden die aufbau­ seitigen Längslenkerlager als - zumindest begrenzte - karda­ nische Bewegungen ermöglichende Lager ausgebildet, zumindest dann, wenn starre Längslenker eingesetzt werden.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge gemäß der Erfindung,

Fig. 2a eine von hinten in Richtung Fahrtrichtung gesehene Ansicht (des linken Teils) dieser Hinterradaufhängung bei Normallast,

Fig. 2b eine entsprechende Ansicht (des rechten Teils) dieser Hinterradaufhängung bei beladenem Fahrzeug bzw. eingefedertem Fahrzeugrad,

Fig. 3a eine Seitenansicht der Hinterradaufhängung bei Normallast und

Fig. 3b die entsprechende Seitenansicht bei beladenem Fahrzeug bzw. eingefedertem Fahrzeugrad.

Die Hinterradaufhängung des ansonsten nicht weiter darge­ stellten Kraftfahrzeuges enthält zwei etwa in Fahrzeuglängs­ richtung verlaufende Längslenker 1, die mittels aufbauseitiger Längslenkerlager 6 schwenkbar am nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau 5 angelenkt sind und an deren freien Enden jeweils die Fahrzeugräder 7 tragende Achszapfen bzw. Radträger 2 befestigt sind. Jeweils zwei etwa in Fahrzeugquerrichtung und in vertikalem Abstand zueinander verlaufende starre stabförmige Querlenker 3, 4 sind jeweils mit ihrem einen Ende am Achsschenkel bzw. am Radträger 2 und mit ihrem anderen Ende am Fahrzeugaufbau 5 angelenkt sind, wobei der obere Querlenker 3 spürbar kürzer bemessen ist als der untere Querlenker 4.

Die beiden Längslenker 1 und die stabförmigen Querlenker 3, 4 sind derart bemessen und räumlich angeordnet, daß die längeren unteren stabförmigen Querlenker 4 bei Normallast, d. h. in der sogenannten Konstruktionslage, zumindest annähernd horizontal verlaufen, und zwar oberhalb oder - wie im ge­ zeigten Ausführungsbeispiel - in einer durch die aufbausei­ tigen Längslenkerlager 6 verlaufenden Horizontalebene, der sogenannten Lenkebene H, wie insbesondere die Fig. 2a und 3a erkennen lassen. Gleichzeitig sind die kürzeren oberen stabförmigen Querlenker 3 räumlich derart ausgerichtet, daß sie bei Normallast schräg von oben außen nach unten innen verlaufen, wie Fig. 2a zeigt.

Durch die vorgeschlagene Lenkeranordnung und -abstimmung ergeben sich beim Be- und Entladen des Fahrzeugs, d. h. beim Ein- und Ausfedern der Räder in vorteilhafter Weise nur vergleichsweise kleine Vorspuränderungen. Ausgehend von Normallast, d. h. von der in den Fig. 1, 2a und 3a dargestellten Konstruktionslage der Räder/Lenker, geht diese vergleichsweise kleine Vorspuränderung bei zunehmender Last tendenziell in Richtung Vorspur bzw. mehr Vorspur, wie dies anhand der Fig. 2b zu erkennen ist.

Die beim Ein- und Ausfedern der Räder 7 auftretende Vorspur­ änderung ist definiert durch die Änderung der Lage der Ver­ bindungsgeraden - bzw. deren Projektion auf die Lenkebene H - zwischen dem aufbauseitigen Lenkerlager 6 und dem sogenannten "Durchstoßpunkt" der durch die beiden zugehörigen radseitigen Querlenkerlager 9, 10 bzw. 9′, 10′ gelegten Geraden A bzw. A′ durch die Lenkebene H.

Durch die vorgeschlagene Lenkeranordnung/Bemessung wandert dieser Durchstoßpunkt bei Erhöhung der Fahrzeuglast bzw. beim Einfedern der Räder von der Fahrzeugmitte aus gesehen weiter nach außen, was ein entsprechendes Verschwenken der vorerwähnten Verbindungsgeraden zwischen dem aufbauseitigen Lenkerlager 6 und diesem Durchstoßpunkt in Richtung Vorspur bzw. mehr Vorspur bedeutet.

Wie aus Fig. 2b leicht zu erkennen ist, beschreibt das rad­ seitige Lager des längeren unteren Querlenkers beim Ein­ und Ausfedern des Rades einen vergleichsweise großen Kreis­ bogen und das radseitige Lager des kürzeren oberen Querlenkers einen vergleichsweise kleinen Kreisbogen um das jeweilige zugehörige aufbauseitige Lenkerlager, so daß das radseitige Lenkerlager des unteren Querlenkers beim Ein- und Ausfedern zumindest annähernd entlang einer vertikalen Geraden nach oben bzw. unten ausgelenkt wird, wohingegen das radseitige Lenkerlager des schon bei Normallast in bestimmter Weise schräggestellten kürzeren oberen Querlenkers beim Einfedern spürbar weiter nach innen verlagert wird. Die durch die beiden radseitigen Lenkerlager gelegte Gerade wird dadurch entsprechend schräggestellt mit der Folge, daß der Durchtritts­ punkt ihrer Verlängerung durch die Lenkebene H weiter nach außen wandert.

In den Fig. 2a und 2b sind diese Verhältnisse für das nicht eingefederte Rad 7 (Konstruktionslage bzw. Normallast) und für das z. B. aufgrund einer Fahrzeugbeladung eingefederte Fahrzeugrad 7′ miteinander verglichen. Man erkennt, daß die durch die radseitigen Lenkerlager 9 und 10 gelegte fiktive Gerade A im dargestellten Ausführungsbeispiel zumindest annähernd vertikal verläuft und die Lenkebene H im Punkt P durchdringt. Fig. 2b zeigt, daß bei eingefedertem Rad 7′ dagegen die durch die radseitigen Lager 9′, 10′ der einge­ schwenkten Querlenker 3′, 4′ gelegte fiktive Gerade A′ derart schräggestellt ist, daß ihre Verlängerung die Lenkebene H erst im Punkt P′ durchdringt, der von der Fahrzeugmitte aus gesehen um den Abstand s weiter außen liegt als der zum Vergleich eingetragene Durchdringungspunkt P des nicht ausgelenkten Fahrzeugrades.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die längeren unteren Querlenker 4 derart angeordnet, daß sie in der Konstruktions­ lage (Normallast) zumindest annähernd in der Lenkebene H liegen, wie die Fig. 2a und 3a erkennen lassen. Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, sie so anzuordnen, daß sie bei Normallast in einer oberhalb der Lenkebene H verlaufenden Horizontalebene liegen. Eine solche Anordnung hätte zur Folge, daß der Abstand d des radseitigen Lenkerlagers 10′ des eingefederten Rades 7′ von der Lenkebene H größer wäre und sich dadurch - gleiche Einfederung vorausgesetzt - ein größerer Seitenversatz S zwischen den Durchtrittspunkt P′ des eingefederten Rades 7′ und dem Durchtrittspunkt P des nicht eingefederten Rades ergeben würde; diese Verhältnisse sind durch eine gedankliche Parallelverschiebung der Lenk­ ebene H in Fig. 2b nach unten leicht nachvollziehbar.

Bei der vorliegenden Hinterradaufhängung wird also bei Be­ ladung des Fahrzeugs, d. h. beim Einfedern der Räder 7′ durch die in spezieller Weise aufeinander abgestimmten Quer­ lenker 3′, 4′ eine Zunahme des Radsturzes erzeugt und dadurch im Bereich der Radträger 2 eine Seitenverschiebung S der Längslenker 1 in ihrer Lenkebene H bewirkt, wodurch letztlich die Räder 7′ in Richtung Vorspur ausgelenkt werden. Es findet quasi eine sturzgesteuerte Spurkorrektur der Hinterachse statt, durch die das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges in vorteilhafter Weise lastunabhängiger wird.

Anhand der Fig. 2a ist leicht erkennbar, daß beim Entladen des Fahrzeuges bzw. beim Ausfedern des Fahrzeugrades 7 das radseitige Lenkerlager 10 des unteren Querlenkers 4 wegen der vergleichsweise großen Querlenkerlänge wie beim Einfedern nur geringfügig nach innen verlagert wird, im wesentlichen also eine vertikale Auslenkung erfährt; das radseitige Lenker­ lager 9 des bei Normallast schräggestellten kürzeren oberen Querlenkers 3 wird dagegen zunächst nach außen und erst bei starkem Ausfedern nach innen verlagert. Hierbei findet nur eine sehr geringfügige Vorspuränderung statt, die bei stärkerem Ausfedern tendenziell in Richtung Nachspur gerichtet ist. Ein "In-Nachspur-Gehen" eines ausfedernden Rades, z. B. bei Kurvenfahrt, wirkt sich für das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges durchaus positiv aus, insbesondere dann, wenn das gleichzeitig einfedernde kurvenäußere Rad wie bei der beanspruchten Hinterradaufhängung tendenziell in Richtung Vorspur ausgelenkt wird.

Claims (1)

1. Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge, mit etwa in Fahrzeug­ längsrichtung verlaufenden, schwenkbar am Fahrzeugaufbau angelenkten Längslenkern, die jeweils an ihren freien Enden einen Radträger bzw. einen Achszapfen tragen, sowie mit jeweils zwei etwa in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden starren stabförmigen Querlenkern, die - jeweils mit verti­ kalem Versatz - einenends am Radträger bzw. Achszapfen und anderenends am Fahrzeugaufbau angelenkt sind, wobei die oberen Querlenker kürzer als die unteren Querlenker sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längslenker (1) und die stabförmigen Querlenker (3, 4) räumlich derart angeordnet sind, daß bei Normallast (d. h. in Konstruktionslage)

   • a) einerseits die längeren unteren stabförmigen Querlenker (4) zumindest annähernd horizontal verlaufen und in oder oberhalb einer durch die aufbauseitigen Längslenkerla­ ger (6) verlaufenden Horizontalebene (Lenkebene H) liegen und
   • b) andererseits die kürzeren oberen stabförmigen Querlen­ ker (3) schräg von oben außen nach unten innen verlaufen, und daß die aufbauseitigen Längslenkerlager (6) zumindest bei Einsatz starrer Längslenker (1) als - zumindest begrenzte - kardanische Bewegungen ermöglichende Lager ausgebildet sind.