DE4136276A1 - Doppelquerlenker-vorderradaufhaengung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelquerlenker-Aufhängung für ein Vorderrad eines Kraftfahrzeugs.

Eine Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung dieser Art ist zum Beispiel offenbart in einem japanischen monatlichen Journal "Motor Fan", Juni 1987, auf Seite 79 und umfaßt allgemein einen Nabenträger zur drehbaren Lagerung eines Vorderrades eines Fahrzeugs sowie obere und untere Lenkereinrichtungen zum Verbinden oberer bzw. unterer Enden des Nabenträgers mit einem Fahrzeugkörper. Die untere Lenkereinrichtung umfaßt ein Lenkerelement, auf welches eine Lenkkraft auszuüben ist, um eine Drehung des Nabenträgers und ein resultierendes Lenken des Vorderrades zu bewirken. Es ist eine Vielzahl von Doppel­ querlenker-Aufhängungssystemen bekannt, je nach der Art zum Lagern der oberen und unteren Lenkereinrichtungen in der Vor­ und Rückrichtung des Fahrzeugkörpers.

Gemäß der herkömmlichen Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung ist jedoch die Drehzapfenachse, um welche die Nabe gelagert ist und folglich das Vorderrad gedreht wird, theoretisch selbst während der Lenkoperation fixiert, wie aus der oben erwähnten Veröffentlichung leicht verständlich wird. Die Rad­ sturzcharakteristik des Fahrzeugs während der Vorderrad-Lenk­ operation wird also einzig bestimmt durch den Nachlaufwinkel (caster angle), das heißt einen Neigungswinkel der Drehzap­ fenachse bezüglich der Längsrichtung (fore-and-aft direction) des Fahrzeugkörpers.

Es ist allgemein bekannt, daß das Kurvenverhalten des Fahr­ zeugs während des Lenkvorgangs der Vorderräder hauptsächlich beeinflußt wird durch die Seitenkraft des äußeren Vorderra­ des, welches auf der Außenseite bezüglich des Lenkzentrums gelegen ist. Ferner neigt die Rollbewegung des Fahrzeugkör­ pers während der Lenkoperation dazu, den Radsturzwinkel des äußeren Vorderrades und folglich den Reifenneigungswinkel be­ züglich der Bodenfläche in der positiven Radsturzrichtung zu vergrößern, wodurch die Seitenkraft des äußeren Vorderrades vermindert wird. In Anbetracht dieser Faktoren ist es erfor­ derlich, daß die Radsturzcharakteristik des äußeren Vorderra­ des während der Lenkoperation eine negative Radsturztendenz zeigt.

Zur Anpassung der bekannten Doppelquerlenker-Vorderradaufhän­ gung an das oben erwähnte Erfordernis ist es allgemein als notwendig erachtet worden, den Drehzapfenachsen-Neigungswin­ kel (das heißt den Nachlaufwinkel) bezüglich der Längsrich­ tung des Fahrzeugkörpers zu vergrößern. Die Drehzapfenachsen­ einstellung zur Verwirklichung eines vergrößerten Nachlauf­ winkels führt jedoch häufig nicht nur zu einer vergrößerten Lenkkraft, das heißt der zur Lenkung der Vorderräder benötig­ ten Betätigungskraft, sondern auch zur Erzeugung einer Kraft­ komponente, welche dazu neigt, die Vorderräder anzuheben mit einer scheinbaren relativen Abnahme der Körperhöhe des Fahr­ zeugkörper-Vorderabschnitts, wodurch das natürliche Lenkge­ fühl wesentlich verschlechtert wird.

Ein allgemeines Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer verbesserten Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung für ein Vorderrad eines Kraftfahrzeugs, welche in der Lage ist, die vorerwähnten Probleme zu beseitigen oder wenigstens zu mildern.

Ein spezielleres Ziel der Schaffung einer Doppelquerlenker- Vorderradaufhängung für ein Vorderrad eines Kraftfahrzeugs, bei welcher das äußere Vorderrad eine Radsturzcharakteristik aufweist, welche eine negative Radsturztendenz während der Lenkoperation zeigt, ohne die benötigte Lenkkraft zu ver­ größern oder eine Kraftkomponente zu erzeugen, welche dazu neigt, die Vorderräder anzuheben, und dabei ein natürliches Lenkgefühl aufrechtzuerhalten.

Die Erfinder haben bereits eine Doppelquerlenker-Vorderrad­ aufhängung für ein Vorderrad vorgeschlagen, bei welcher die Drehzapfenachse durch die oberen und die unteren Enden des Nabenträgers verläuft, um den Freiheitsgrad bei der Konstruk­ tion der geometrischen Gestaltung des Nabenträgers zu verbes­ sern, wie vollständig offenbart in der schwebenden US-Patent­ anmeldung 07/6 76 112 oder der deutschen Patentanmeldung P 41 10 142.1. Für solch ein besonderes Aufhängungssystem wäre es dennoch wünschenswert, eingedenk der vorerwähnten Ziele die Anordnung verschiedener Elemente weiter zu verfeinern.

Die Erfindung geht also aus von dem Aufhängungssystem gemäß dem oben erwähnten früheren Vorschlag und beruht auf einer neuartigen Erkenntnis, daß eine einzigartige Anordnung der oberen Lenkereinrichtung es ermöglicht, eine Radsturzwinkel­ veränderung in einer negativen Radsturzrichtung hervorzuru­ fen, indem eine Einwärtsneigung der Drehzapfenachse für das äußere Vorderrad während der Lenkoperation bewirkt wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Doppelquerlenker­ orderradaufhängung geschaffen, welche umfaßt einen Nabenträ­ ger zur drehbaren Lagerung eines Vorderrades eines Fahrzeugs sowie obere und untere Lenkereinrichtungen zum Verbinden oberer bzw. unterer Enden des Nabenträgers mit einem Fahr­ zeugkörper, wobei die obere Lenkereinrichtung mit dem Fahr­ zeugkörper und dem Nabenträger an einem ersten bzw. zweiten Verbindungspunkt verbunden ist und die untere Lenkereinrich­ tung ein Lenkerelement umfaßt, auf das eine Lenkkraft aus­ zuüben ist, so daß der Nabenträger um eine Drehzapfenachse gedreht wird, welche durch einen Punkt zwischen den oberen und unteren Enden des Nabenträgers verläuft, welches Aufhän­ gungssystem eine solche geometrische Anordnung aufweist, daß in dem Fall eines Vorderrades, welches auf der Außenseite be­ züglich eines Kurvenzentrums gelegen ist, der zweite Verbin­ dungspunkt während einer Lenkoperation veranlaßt wird, sich entlang einer bogenförmigen Bahn um den ersten Verbindungs­ punkt zu bewegen, so daß die Drehzapfenachse einwärts ge­ schwenkt wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Doppel­ querlenker-Vorderradaufhängung geschaffen, welche umfaßt einen Nabenträger zur drehbaren Lagerung eines Vorderrades eines Fahrzeugs sowie obere und untere Lenkereinrichtungen zum Verbinden oberer bzw. unterer Enden des Nabenträgers mit einem Fahrzeugkörper, wobei die obere Lenkereinrichtung mit dem Fahrzeugkörper und dem Nabenträger an einem ersten bzw. zweiten Verbindungspunkt verbunden ist und die untere Lenker­ einrichtung ein Lenkerelement umfaßt, auf das eine Lenkkraft auszuüben ist, so daß der Nabenträger um eine Drehzapfenachse gedreht wird, welche durch einen Punkt zwischen den oberen und unteren Enden des Nabenträgers verläuft, bei welcher Auf­ hängung der erste Verbindungspunkt zwischen der oberen Len­ kereinrichtung und dem Fahrzeugkörper in der Längsrichtung des Fahrzeugs auf der Rückseite gelegen ist bezüglich einer Ebene, die durch den zweiten Verbindungspunkt zwischen der oberen Lenkereinrichtung und dem oberen Ende des Nabenträgers verläuft und die Drehzapfenachse enthält.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Dop­ pelquerlenker-Vorderradaufhängung geschaffen, welche umfaßt einen Nabenträger zur drehbaren Lagerung eines Vorderrades eines Fahrzeugs sowie obere und untere Lenkereinrichtungen zum Verbinden oberer bzw. unterer Enden des Nabenträgers mit einem Fahrzeugkörper, wobei die obere Lenkereinrichtung mit dem Fahrzeugkörper und dem Nabenträger an einem ersten bzw. zweiten Verbindungspunkt verbunden ist und die untere Lenker­ einrichtung ein Lenkerelement umfaßt, auf das eine Lenkkraft auszuüben ist, so daß der Nabenträger um eine Drehzapfenachse gedreht wird, welche durch einen Punkt zwischen den oberen und unteren Enden des Nabenträgers verläuft, bei welcher Auf­ hängung der zweite Verbindungspunkt einen ersten Abstand von der Drehzapfenachse aufweist, welcher größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verbin­ dungspunkt.

Mit der oben erwähnten Anordnung des Aufhängungssystems gemäß der Erfindung wird die Bewegung des oberen Endes des Naben­ trägers während der Lenkoperation durch die obere Lenkerein­ richtung so beschränkt, daß es eine Drehung um den Verbin­ dungspunkt zwischen dem Nabenträger und der oberen Lenkerein­ richtung erfährt. Bei dieser Gelegenheit wird wie für das äußere Vorderrad, welches während der Lenkoperation auf der Außenseite bezüglich eines Lenkzentrums gelegen ist, auch das obere Ende des Nabenträgers durch die obere Lenkereinrichtung zur Innenseite des Fahrzeugkörpers versetzt, was eine Ein­ wärtsneigung des Nabenträgers bei seinem Bereich zwischen den oberen und unteren Enden begleitet. Es ist also möglich, eine Einwärtsneigung der Drehzapfenachse für das äußere Vorderrad zu erzielen, welche durch das obere und das untere Ende des relevanten Nabenträgers verläuft und dadurch eine Radsturz­ charakteristik des äußeren Vorderrades zu verwirklichen, wel­ che eine negative Radsturztendenz während der Lenkoperation zeigt.

Da die erwünschte negative Radsturztendenz durch die Erfin­ dung erzielt werden kann, ohne den Nachlaufwinkel zu ver­ größern, kann die benötigte Lenkkraft auf einem optimalen Ni­ veau gehalten werden, und die Kraftkomponente, die dazu neigt, die Vorderräder anzuheben, kann minimiert werden, wo­ durch ein natürliches Lenkgefühl wirksam aufrechterhalten wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorderradaufhän­ gung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 2 bis 4 eine Vorderansicht, Seitenansicht bzw. Draufsicht der Aufhängung;

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Aufhängung, in der Richtung des Pfeiles Z in Fig. 2 betrachtet;

Fig. 6 bis 9 eine perspektivische Ansicht, Vorderansicht, Seitenansicht bzw. Draufsicht ähnlich den Fig. 1 bis 4 der Vorderradaufhängung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 10 eine der Fig. 5 ähnliche schematische Ansicht der Aufhängung, in Richtung des Pfeiles Z in Fig. 7 betrachtet.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Doppelquerlenker (double­ wishbone type)-Vorderradaufhängung gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung gezeigt, welche für ein Vorderrad 1 eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs gedacht ist. Die Aufhän­ gung umfaßt einen Nabenträger 2 zur drehbaren Lagerung des Vorderrades 1, der ein oberes Ende A aufweist, welches durch ein Kugelgelenk mit einer oberen Lenkereinrichtung in der Form eines Lenkerelementes 3 verbunden ist. Das obere Lenker­ element 3 weist ein Basisende B auf, welches seinerseits mit einem (nicht gezeigten) Fahrzeugkörper durch ein anderes Ku­ gelgelenk verbunden ist. Daher ist der Nabenträger 2 an sei­ nem oberen Ende A über das obere Lenkerelement 3 in allen Richtungen schwenkbar mit dem Fahrzeugkörper verbunden.

Das untere Ende des Nabenträgers 2 ist an Punkten C, D mit unteren Lenkerelementen 4, 5 über jeweilige Kugelgelenke ver­ bunden, und die unteren Lenkerelemente 4, 5 weisen Basisenden E, F auf, welche jeweils über elastische Buchsen mit dem Fahrzeugkörper gelenkig verbunden sind, so daß die unteren Lenkerelemente 4, 5 vertikal geschwenkt werden können. Eine untere Lenkereinrichtung 6 besteht aus diesen Lenkerelementen 4, 5 und einer Lenkzwischenstange 7, welche an einem Punkt G über ein Kugelgelenk mit den Mittelabschnitt des unteren Len­ kerelementes 5 verbunden ist. Die Lenkzwischenstange 7 er­ streckt sich von ihrem Hinterende an dem Punkt G nach vorn in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers und endet an ihrem Vor­ derende H, welches mit dem Fahrzeugkörper über eine elasti­ sche Buchse gelenkig verbunden ist, so daß die Lenkzwischen­ stange 7 vertikal schwingen kann. In der oben beschriebenen Weise dient die Lenkzwischenstange 7 dazu, die unteren Lenkerelemente 4, 5 in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers abzustützen. In diesem Zusammenhang ist die elastische Buchse an dem Vorderende H relativ elastisch bezüglich der Längs­ richtung des Fahrzeugkörpers ausgeführt, um die Fahrrauheits­ charakteristik (ride-harshness) zu verbessern, und ist rela­ tiv steif bezüglich der Vertikalrichtung ausgeführt.

Um eine ausreichende Verwindungssteifheit durch Lagern des oberen Lenkerelementes 3 in der Längsrichtung des Fahrzeug­ körpers sicherzustellen, ist ein Verwindungslenkerelement 8 diagonal angeordnet bezüglich der Längsrichtung und zwischen einem mittleren Punkt I des Nabenträgers und einem mittleren Punkt J der Lenkzwischenstange 7 angeordnet. Beide Enden des Verwindungslenkerelementes 8 sind drehbar verbunden mit dem Nabenträger 2 und der Lenkzwischenstange 7 an den Verbin­ dungspunkten I bzw. J. Aufgrund des Vorsehens des Kugelgelen­ kes an dem Verbindungspunkt I zwischen dem Nabenträger 2 und dem Verwindungslenkerelement 8 sowie des oberen Lenkerelemen­ tes 3, welches Schwingungen in allen Richtungen ausführen kann, bildet die Verbindung zwischen dem Nabenträger 2 und dem Verwindungslenkerelement 8 einen Gelenkaufbau, welcher die Drehung des Nabenträgers 2 um den Verbindungspunkt I auch in der Spurrichtung (toe direction) zuläßt.

Auf die oben beschriebene Art wird der Verbindungspunkt I ge­ bildet, welcher als Drehzapfenachsen-Einstellpunkt genutzt werden kann. Mehr im einzelnen kann die Drehzapfenachse (king pin axis) K ausgedrückt werden als eine Linie, die durch den Verbindungspunkt I zwischen dem Nabenträger 2 und dem Verwin­ dungslenkerelement 8 verläuft und auch durch ein Lenkzentrum D der unteren Lenkereinrichtung 6 verläuft, wie insbesondere in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Der Nabenträger 2 weist einen relativ hohen Freiheitsgrad auf bei der Konstruktion seiner geometrischen Gestaltung, so daß es möglich ist, die Position des Drehzapfenachsen-Einstellpunktes I über einen weiten Be­ reich relativ frei zu wählen.

Auf diese Weise ist in der oben anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsform der Verbindungspunkt I derart festgelegt, daß die Drehzapfenachse K die äußere Umfangsflä­ che des Vorderrades 1 in einer Ebene M schneidet, welche senkrecht ist zu der Rotationsachse des Vorderrades und wel­ che durch das Bodenkontaktzentrum X des Vorderrades 1 ver­ läuft, um den Drehzapfenachsen-Versetzungsbetrag zu Null zu machen (Fig. 2). In diesem Fall wird selbst dann, wenn auf das Vorderrad 1 durch Bremsen oder eine Antriebskraft an dem Bodenkontaktzentrum X vertikal zu der Zeichenebene von Fig. 2 eingewirkt wird, kein Moment erzeugt, welches dazu neigt, den Spurwinkel (toe angle) des Vorderrades 1 um die Drehzap­ fenachse K zu verändern. Es ist also möglich, eine Schwankung der Lenkreaktionskraft in dem Brems- oder Antriebszustand des Fahrzeugs zu vermeiden.

Der Verbindungspunkt I ist ferner so festgelegt, daß die Drehzapfenachse K derart plaziert werden kann, daß ein posi­ tiver Nachlauf (trail) erhalten wird, wie durch ß in Fig. 3 dargestellt; anders ausgedrückt schneidet die Drehzapfenachse K die Bodenfläche auf der Vorderseite des Fahrzeugkörpers be­ züglich des Bodenkontaktzentrums x des Vorderrades 1. In die­ sem Fall wird während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs eine Sei­ tenkraft erzeugt und wirkt auf das Bodenkontaktzentrum X in Fig. 3 vertikal zu der Zeichenebene, um den Spurwinkel des Vorderrades um die Drehzapfenachse K in der Nachspurrichtung (toe-out direction) zu verändern und dadurch eine verbesserte Kurvenstabilität aufgrund einer Untersteuerungstendenz vorzu­ sehen.

Die bisher erläuterte Anordnung des Aufhängungssystems ist im wesentlichen die gleiche wie die in der vorerwähnten US- Patentanmeldung 07/6 76 112 beschriebene, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme inkorporiert ist.

Die oben unter Bezug auf die Fig. 1 bis 4 erläuterte Aus­ führungsform zeigt ferner eine Anordnung, bei welcher der Verbindungspunkt B zwischen dem oberen Lenkerelement 3 und dem Fahrzeugkörper in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers auf der Rückseite bezüglich einer Ebene 9 gelegen ist, welche durch den Verbindungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement 3 und dem oberen Ende A des Nabenträgers 2 verläuft und wel­ che die Drehzapfenachse K einschließt, wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt, welche schematisch die Anordnung des Aufhän­ gungssystems darstellt, in der Richtung des Pfeiles Z in Fig. 2 betrachtet.

Wenn bei solch einer Anordnung das obere Lenkerelement 3 nicht vorhanden wäre, würde das obere Ende A des Nabenträgers 2 entlang einer bogenförmigen Bahn um die Drehzapfenachse K zu einer Position A₁ bewegt. Erfindungsgemäß ermöglicht es das Vorsehen das oberen Lenkerelementes 3 jedoch, die Bewe­ gung des oberen Endes A des Nabenträgers 2 nur auf eine Dre­ hung um den Verbindungspunkt B zu beschränken, wo das obere Lenkerelement 3 mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist. Da der Verbindungspunkt B auf der Rückseite der Bezugsebene 9 ange­ ordnet ist, wird das obere Ende A des Nabenträgers 2 in eine tatsächliche Position A₂ entlang einer bogenförmigen Bahn um den Verbindungspunkt B relativ zur Innenseite des Fahrzeug­ körpers bewegt um einen Betrag, der in Fig. 5 als α1 ausge­ drückt ist. Die tatsächliche Bewegung des oberen Endes A des Nabenträgers 2 zu der Stellung A₂ wird begleitet von einer entsprechenden Einwärtsbewegung um einen Betrag α2 des mitt­ leren Punktes I des Nabenträgers 2, mit dem das Verwindungs­ lenkerelement 8 verbunden ist. Daher wird wie für das Vorder­ rad, welches auf der Außenseite bezüglich des Kurvenzentrums gelegen ist, die Drehzapfenachse K während einer Lenkopera­ tion einwärts gekippt.

Es ist also möglich, durch die anhand der Fig. 1 bis 5 er­ läuterte Ausführungsform der Erfindung eine Radsturzcharakte­ ristik mit einer erwünschten negativen Radsturztendenz zu er­ zielen und das Kurvenverhalten des Fahrzeugs wesentlich zu verbessern. Da die erwünschte negative Radsturztendenz ohne Vergrößerung des Nachlaufwinkels erzielt werden kann, kann außerdem die erforderliche Lenkkraft auf einem optimalen Ni­ veau aufrechterhalten werden, und die Kraftkomponente, die dazu neigt, die Vorderräder anzuheben, kann minimiert werden, um eine Verminderung der relativen Körperhöhe bei dem Fahr­ zeugkörper-Vorderabschnitt während der Lenkoperation zu min­ dern und dadurch ein natürliches Lenkgefühl wirksam zu bewah­ ren.

Eine zweite Ausführungsform der Doppelquerlenker-Vorderrad­ aufhängung für ein Kraftfahrzeug-Vorderrad gemäß der Erfin­ dung ist in den Fig. 6 bis 9 gezeigt, in denen die glei­ chen Bezugszeichen zur Bezeichnung der gleichen oder äquiva­ lenter Elemente verwendet werden, um eine überflüssige Be­ schreibung zu eliminieren. Diese Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche im Grundaufbau wie die vorherige und zeigt eine alternative Anordnung insofern, als der Verbin­ dungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement 3 und dem oberen Ende A des Nabenträgers 2 von der Drehzapfenachse K einen Ab­ stand aufweist, welcher größer ist als der Abstand zwischen dem oberen Ende A des Nabenträgers 2 und dem Verbindungspunkt B, wo das obere Lenkerelement 3 mit dem Fahrzeugkörper ver­ bunden ist.

Die in den Fig. 6 bis 9 gezeigte Ausführungsform wirkt im wesentlichen genauso wie die vorherige Ausführungsform, je­ doch ohne die Anordnung des Verbindungspunktes B zwischen dem oberen Lenkerelement 3 und dem Fahrzeugkörper auf der Rück­ seite der Ebene 9 zu benötigen, welche durch den Verbindungs­ punkt zwischen dem oberen Lenkerelement 3 und dem oberen Ende A des Nabenträgers 2 verläuft und welche die Drehzapfenachse K enthält.

Also kann, wie im einzelnen in Fig. 10 gezeigt, welche der Fig. 5 ähnlich ist, das obere Ende A des Nabenträgers 2 wäh­ rend der Lenkoperation zu der Position A₂ entlang der bogen­ förmigen Bahn um den Verbindungspunkt B bewegt werden an­ stelle der Position A₁ entlang der bogenförmigen Bahn um die Drehzapfenachse X. Die Bewegung des oberen Endes A des Naben­ trägers 2 zu der Position A₂ wird begleitet von einer ent­ sprechenden Einwärtsbewegung um einen Betrag α2 des mittleren Punktes I des Nabenträgers 2, wo das Verwindungslenkerelement 8 angeschlossen ist. Daher wird wie für das Vorderrad, wel­ ches auf der Außenseite bezüglich des Kurvenzentrums gelegen ist, die Drehzapfenachse K während einer Lenkoperation ein­ wärts gekippt.

In der oben anhand der Fig. 6 bis 10 erläuterten Ausfüh­ rungsform kann je nach der Lage des Verbindungspunktes B, wo das obere Lenkerelement 3 mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist, das obere Ende A des Nabenträgers 2 ein wenig aus dem Fahrzeugkörper nach außen bewegt werden während des Anfangs­ stadiums der Lenkoperation. Die Größe einer solchen Auswärts­ bewegung des oberen Endes A des Nabenträgers 2 kann jedoch innerhalb eines praktisch vernachlässigbaren Bereichs gehal­ ten werden, da der Abstand zwischen dem oberen Ende A des Na­ benträgers 2 und dem relevanten Verbindungspunkt B relativ klein ist. In diesem Zusammenhang ist es natürlich möglich, den Verbindungspunkt B zwischen dem oberen Lenkerelement 3 und dem Fahrzeugkörper auf der Rückseite der Ebene 9 anzuord­ nen, welche durch den Verbindungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement 3 und dem oberen Ende A des Nabenträgers 2 ver­ läuft und welche die Drehzapfenachse K enthält, wie in der vorherigen Ausführungsform, um eine weiter erhöhte Radsturz­ winkelvariation des äußeren Vorderrades in der negativen Rad­ sturzrichtung während der Lenkoperation zu erzielen.

Nach der vorangehenden detaillierten Beschreibung leuchtet es ein, daß die Erfindung eine verbesserte Doppelquerlenker-Vor­ derradaufhängung für ein Vorderrad eines Kraftfahrzeugs schafft, in welcher das äußere Vorderrad eine Radsturzcharak­ teristik aufweist, welche eine negative Radsturztendenz wäh­ rend der Lenkoperation zeigt, ohne die benötigte Lenkkraft zu vergrößern oder eine Kraftkomponente zu erzeugen, welche dazu neigt, die Vorderräder anzuheben, während ein natürliches Lenkgefühl bewahrt wird.

Obzwar die Erfindung unter Bezug auf einige spezielle Ausfüh­ rungsformen erläutert worden ist, wurden diese nur als Beispiele angeführt, und es leuchtet ein, daß verschiedene Abwandlungen und/oder Veränderungen vorgenommen werden kön­ nen, ohne von dem Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims (21)

1. Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung, gekennzeichnet durch einen Nabenträger (2) zur drehbaren Lagerung eines Vor­ derrades (1) eines Fahrzeugs sowie obere und untere Lenker­ einrichtungen (3, 6) zum Verbinden oberer bzw. unterer Enden (A, C, D) des Nabenträgers (2) mit einem Fahrzeugkörper, wobei die obere Lenkereinrichtung (3) mit dem Fahrzeugkörper und dem Nabenträger (2) an einem ersten bzw. zweiten Verbindungs­ punkt (B) verbunden ist und die untere Lenkereinrichtung (6) ein Lenkerelement (4) umfaßt, auf das eine Lenkkraft aus­ zuüben ist, so daß der Nabenträger (2) um eine Drehzapfen­ achse (K) gedreht wird, welche durch einen Punkt (I) zwischen den oberen und unteren Enden (A, C, D) des Nabenträgers (2) verläuft, welches Aufhängungssystem eine solche geometrische Anordnung aufweist, daß in dem Fall eines Vorderrades (1), welches auf der Außenseite bezüglich eines Kurvenzentrums ge­ legen ist, der zweite Verbindungspunkt während einer Lenkope­ ration veranlaßt wird, sich entlang einer bogenförmigen Bahn um den ersten Verbindungspunkt (B) zu bewegen, so daß die Drehzapfenachse (K) einwärts geschwenkt wird.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbindungspunkt (B) zwischen dem oberen Lenkerele­ ment (3) und dem Fahrzeugkörper in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers auf der Rückseite bezüglich einer Ebene (9) gelegen ist, welche durch den zweiten Verbindungspunkt zwi­ schen dem oberen Lenkerelement (3) und dem oberen Ende (A) des Nabenträgers (2) verläuft und welche die Drehzapfenachse (K) einschließt.

3. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement (3) und dem oberen Ende (A) des Nabenträgers (2) einen ersten Abstand von der Drehzapfenachse (K) aufweist, der größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungspunkt (B).

4. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbindungspunkt (B) zwischen dem oberen Lenkerele­ ment (3) und dem Fahrzeugkörper in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers auf der Rückseite bezüglich einer Ebene (9) gelegen ist, welche durch den Verbindungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement (3) und dem oberen Ende (A) des Naben­ trägers (2) verläuft und welche die Drehzapfenachse (K) ein­ schließt, und daß der zweite Verbindungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement (3) und dem oberen Ende (A) des Naben­ trägers (2) einen ersten Abstand von der Drehzapfenachse (K) aufweist, der größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungspunkt (B).

5. Aufhängung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Verwindungslenkerelement (8), das bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers diagonal angeordnet ist, um einen mittle­ ren Abschnitt des Nabenträgers (2) zwischen den oberen und unteren Enden (A, C, D) mit der unteren Lenkereinrichtung (6) zu verbinden, wobei das Verwindungslenkerelement (8) drehbar mit dem Nabenträger (2) verbunden ist an einem dritten Ver­ bindungspunkt (I), wo dem Nabenträger (2) gestattet wird, sich in Richtung einer Spurwinkelveränderung des Vorderrades (1) zu drehen.

6. Aufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verbindungspunkt (I) zwischen dem Verwindungslen­ kerelement (8) und dem Nabenträger (2) derart plaziert ist, daß eine Linie (Z), die durch den dritten Verbindungspunkt (I) und ein Lenkzentrum (D) der unteren Lenkereinrichtung (6) verläuft, einen äußeren Umfang des Vorderrades (1) in einer Ebene (M) schneidet, welche senkrecht ist zu der Mittelachse der Welle des Vorderrades (1) und welche durch ein Bodenkon­ taktzentrum (X) des Vorderrades (1) verläuft.

7. Aufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verbindungspunkt (I) zwischen dem Verwindungslen­ kerelement (8) und dem Nabenträger (2) derart plaziert ist, daß eine Linie, die durch den dritten Verbindungspunkt (I) und ein Lenkzentrum (D) der unteren Lenkereinrichtung (6) verläuft, eine Bodenfläche auf der Vorderseite eines Boden­ kontaktzentrums (X) des Vorderrades (1) in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers schneidet.

8. Aufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Lenkereinrichtung (6) aufgebaut ist als ein Len­ keraufbau mit einer Lenkzwischenstange (7), welche in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, und daß das Verwindungslenkerelement (8) zwischen der Lenkzwischenstange (7) und dem Nabenträger (2) vorgesehen ist.

9. Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung, gekennzeichnet durch einen Nabenträger (2) zur drehbaren Lagerung eines Vor­ derrades (1) eines Fahrzeugs sowie obere und untere Lenker­ einrichtungen (3, 6) zum Verbinden oberer bzw. unterer Enden (A, C, D) des Nabenträgers (2) mit einem Fahrzeugkörper, wobei die obere Lenkereinrichtung (3) mit dem Fahrzeugkörper und dem Nabenträger (2) an einem ersten bzw. zweiten Verbindungs­ punkt (B) verbunden ist und die untere Lenkereinrichtung (6) ein Lenkerelement (4) umfaßt, auf das eine Lenkkraft auszu­ üben ist, so daß der Nabenträger (2) um eine Drehzapfenachse (K) gedreht wird, welche durch einen Punkt (I) zwischen den oberen und unteren Enden (A, C, D) des Nabenträgers (2) ver­ läuft, wobei der erste Verbindungspunkt (B) zwischen dem obe­ ren Lenkerelement (3) und dem Fahrzeugkörper in der Längs­ richtung des Fahrzeugkörpers auf der Rückseite bezüglich einer Ebene (9) gelegen ist, welche durch den zweiten Verbin­ dungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement (3) und dem obe­ ren Ende (A) des Nabenträgers (2) verläuft und welche die Drehzapfenachse (K) einschließt.

10. Aufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement (3) und dem oberen Ende (A) des Nabenträgers (2) einen ersten Abstand von der Drehzapfenachse (K) aufweist, der größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungspunkt (B) .

11. Aufhängung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Verwindungslenkerelement (8), das bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers diagonal angeordnet ist, um einen mittle­ ren Abschnitt des Nabenträgers (2) zwischen den oberen und unteren Enden (A, C, D) mit der unteren Lenkereinrichtung (6) zu verbinden, wobei das Verwindungslenkerelement (8) drehbar mit dem Nabenträger (2) verbunden ist an einem dritten Ver­ bindungspunkt (I), wo dem Nabenträger (2) gestattet wird, sich in Richtung einer Spurwinkelveränderung des Vorderrades (1) zu drehen.

12. Aufhängung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verbindungspunkt (I) zwischen dem Verwindungslen­ kerelement (8) und dem Nabenträger (2) derart plaziert ist, daß eine Linie (Z), die durch den dritten Verbindungspunkt (I) und ein Lenkzentrum (D) der unteren Lenkereinrichtung (6) verläuft, einen äußeren Umfang des Vorderrades (1) in einer Ebene (M) schneidet, welche senkrecht zu der Mittelachse der Welle des Vorderrades (1) ist und welche durch ein Bodenkon­ taktzentrum (X) des Vorderrades (1) verläuft.

13. Aufhängung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verbindungspunkt (I) zwischen dem Verwindungslen­ kerelement (8) und dem Nabenträger (2) derart plaziert ist, daß eine Linie, die durch den dritten Verbindungspunkt (I) und ein Lenkzentrum (D) der unteren Lenkereinrichtung (6) verläuft, eine Bodenfläche auf der Vorderseite eines Boden­ kontaktzentrums (X) des Vorderrades (1) in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers schneidet.

14. Aufhängung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Lenkereinrichtung (6) aufgebaut ist als ein Len­ keraufbau mit einer Lenkzwischenstange (7), welche in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, und daß das Verwindungslenkerelement (8) zwischen der Lenkzwischenstange (7) und dem Nabenträger (2) vorgesehen ist.

15. Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung, gekennzeichnet durch einen Nabenträger (2) zur drehbaren Lagerung eines Vor­ derrades (1) eines Fahrzeugs sowie obere und untere Lenker­ einrichtungen (3, 6) zum Verbinden oberer bzw. unterer Enden (A, C, D) des Nabenträgers (2) mit einem Fahrzeugkörper, wobei die obere Lenkereinrichtung (3) mit dem Fahrzeugkörper und dem Nabenträger (2) an einem ersten bzw. zweiten Verbindungs­ punkt (B) verbunden ist und die untere Lenkereinrichtung (6) ein Lenkerelement (4) umfaßt, auf das eine Lenkkraft auszu­ üben ist, so daß der Nabenträger (2) um eine Drehzapfenachse (K) gedreht wird, welche durch einen Punkt (I) zwischen den oberen und unteren Enden (A, C, D) des Nabenträgers (2) ver­ läuft, wobei der zweite Verbindungspunkt einen ersten Abstand von der Drehzapfenachse (K) aufweist, der größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verbin­ dungspunkt (B).

16. Aufhängung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbindungspunkt (B) zwischen dem oberen Lenkerele­ ment (3) und dem Fahrzeugkörper in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers auf der Rückseite bezüglich einer Ebene (9) gelegen ist, welche durch den zweiten Verbindungspunkt zwi­ schen dem oberen Lenkerelement (3) und dem oberen Ende (A) des Nabenträgers (2) verläuft und welche die Drehzapfenachse (K) einschließt.

17. Aufhängung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungspunkt zwischen dem oberen Lenkerelement (3) und dem oberen Ende (A) des Nabenträgers (2) einen ersten Abstand von der Drehzapfenachse (K) aufweist, der größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungspunkt (B).

18. Aufhängung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Verwindungslenkerelement (8), das bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers diagonal angeordnet ist, um einen mittle­ ren Abschnitt des Nabenträgers (2) zwischen den oberen und unteren Enden (A, C, D) mit der unteren Lenkereinrichtung (6) zu verbinden, wobei das Verwindungslenkerelement (8) drehbar mit dem Nabenträger (2) verbunden ist an einem dritten Ver­ bindungspunkt (I), wo dem Nabenträger (2) gestattet wird, sich in Richtung einer Spurwinkelveränderung des Vorderrades (1) zu drehen.

19. Aufhängung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verbindungspunkt (I) zwischen dem Verwindungslen­ kerelement (8) und dem Nabenträger (2) derart plaziert ist, daß eine Linie (Z), die durch den dritten Verbindungspunkt (I) und ein Lenkzentrum (D) der unteren Lenkereinrichtung (6) verläuft, einen äußeren Umfang des Vorderrades (1) in einer Ebene (M) schneidet, welche senkrecht zu der Mittelachse der Welle des Vorderrades (1) ist und welche durch ein Bodenkon­ taktzentrum (X) des Vorderrades (1) verläuft.

20. Aufhängung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verbindungspunkt (I) zwischen dem Verwindungslen­ kerelement (8) und dem Nabenträger (2) derart plaziert ist, daß eine Linie, die durch den dritten Verbindungspunkt (I) und ein Lenkzentrum (D) der unteren Lenkereinrichtung (6) verläuft, eine Bodenfläche auf der Vorderseite eines Boden­ kontaktzentrums (X) des Vorderrades (1) in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers schneidet.

21. Aufhängung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Lenkereinrichtung (6) aufgebaut ist als ein Len­ keraufbau mit einer Lenkzwischenstange (7), welche in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, und daß das Verwindungslenkerelement (8) zwischen der Lenkzwischenstange (7) und dem Nabenträger (2) vorgesehen ist.