DE4444078A1

DE4444078A1 - Radaufhängung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE4444078A1
Application number: DE19944444078
Authority: DE
Inventors: Manfred Schneeweiss
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1994-12-10
Filing date: 1994-12-10
Publication date: 1996-06-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere für die ungelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Radaufhängung zeigt die DE 16 05 917 A1, bei der das längs verlaufende Radführungselement durch eine Blattfeder gebildet ist, die zugleich die Fahrzeugfederung bildet. Vorteilhaft an dieser einfachen Konstruktion ist der geringe Einbauraum und erforderliche Freiraum bei Radbewegungen, der einen tiefen Kofferraumboden und/oder eine günstige Anordnung von Kraftstofftank, Abgasanlage etc. im Heckbereich des Kraft fahrzeuges ermöglicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Radaufhängung derart weiterzubilden, daß bei unverändert günstigem Einbauraum geringere Stoß dämpferbiegemomente und eine gezielte kinematische und elastokinemati sche Eigenlenkung der Räder erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß überträgt das Führungselement keine oder nur geringe Federkräfte bzw. -momente und ist der Stoßdämpfer als Federbein ausge bildet, dessen Feder (Schraubendruckfeder oder Gasfeder) in an sich be kannter Weise den aus den Radaufstandskräften resultierenden Biegemo menten durch dezentrale Anordnung entgegenwirken kann.

Das Führungselement kann wie in der vorgenannten Patentanmeldung eine Blattfeder sein, jedoch ist diese konstruktiv so ausgebildet, daß sie nur ge ringe Federkräfte bzw. -momente erzeugt, die auftretenden Längs- und ins besondere Seitenkräfte zur Führung des Rades aber sicher überträgt. Be vorzugt ist die Blattfeder dazu im Anbindungsbereich breiter ausgebildet, um neben einer sicheren Einleitung der Radkräfte eine gleichmäßige, unzuläs sige Spannungen vermeidende Bauteilbelastung sicherzustellen.

Das Führungselement kann jedoch auch durch zwei längs verlaufende Len ker gebildet sein, die schwenkbar und seitenstabil mit dem Radträger zu sammenwirken. Damit werden über das Führungselement praktisch keine Federkräfte bzw. -momente übertragen, vielmehr kann durch die Anordnung der Gelenkachsen zwischen Lenker und Radträger eine gezielte Eigenlen kung sowie durch Abstimmung der Längen der Lenker und der Gelenkela stizitäten eine günstige elastokinematische Eigenlenkung verwirklicht wer den. Es kann somit sowohl das Sturz- und Spurverhalten sowie ein neutrales oder leicht untersteuerndes Fahrverhalten in Kurven eingestellt werden, wo bei trotz dieser günstigen Eigenschaften eine robuste und baulich einfache Konstruktion der Radaufhängung erhalten bleibt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Heckansicht einer Radaufhängung mit einer längs verlaufenden Blattfeder, einem Radträger mit Federbein und dezentral angeordneter Gasdruckfeder;

Fig. 2 die Radaufhängung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht; und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die im Anbindungsbereich breiter ausgeführte Blattfeder;

Fig. 4 eine weitere Radaufhängung in Heckansicht mit einem Federbein, einem Radträger und zwei in Längsrichtung verlaufenden Lenkern als unteres Führungselement;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Radaufhängung gemäß Fig. 4; und

Fig. 6 eine Draufsicht auf die längs verlaufenden Lenker mit schräg zu einer Fahrzeug-Querrichtung ausgerichteten Lagerachsen.

In den Fig. 1-3 ist mit 10 eine Radaufhängung für die ungelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, die sich im wesentlichen aus einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Blattfeder 12, einem ein drehbar gela gertes Rad 14 aufnehmenden Radträger 16, einem am Radträger befestig ten und aus Teleskop-Stoßdämpfer 18 und einer dezentral angeordneten Gasdruckfeder 20 gebildetem Federbein zusammensetzt.

Die Gasdruckfeder 20 sowie der Stoßdämpfer 18 sind bei 22 und 24 an dem generell mit 26 bezeichnetem Aufbau des Kraftfahrzeuges abgestützt bzw. angelenkt. Ferner ist die Blattfeder 12 über ein in Fahrtrichtung vorne lie gendes gummielastisches Lager 28 und über ein Schäkel 30 mit gummiela stischen Lagern 32,34 an dem Aufbau 26 angelenkt.

Der Radträger 16 ist ferner über zwei gummielastische Lager 36, 38 über eine relativ breite Abstützbasis mit der Blattfeder 12 verbunden. Dazu ist die Blattfeder 12 ausgehend von ihren Lagerstellen 28, 34 in ihrer Breite zuneh mend ausgebildet (vgl. Fig. 3). Die Blattfeder 12, die aus Federstahl oder aus Faserverbundwerkstoff hergestellt sein kann, ist zudem konstruktiv so ausgebildet, daß sie die auftretenden Längs- und Seitenkräfte zuverlässig übertragen kann, andererseits aber nur geringe Federkräfte bzw. -momente ausübt, die Hauptfederung (z. B. ca. 90%) also von der Gasdruckfeder 20 bestimmt ist.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Gasdruckfeder 20 dezentral über einen Ausleger 40 mit dem Stoßdämpfer 18 verbunden, wobei die Kraftwir kungslinie etwa in der senkrechten Radmittenebene des Rades 14 liegt. Damit sind weitgehend aus den Radaufstandskräften resultierende Biege momente, die über den Radträger in den Stoßdämpfer 18 eingeleitet wer den, über die Federkräfte der Gasdruckfeder 20 eliminiert.

Zur Erzielung einer definierten kinematischen und elastokinematischen Ei genlenkung des Rades 14 (vgl. Fig. 3) über dessen Federweg bzw. beim Durchfahren von Kurven (Seitenkräfte) sind die Lager 36, 38 mit Bezug zu einer senkrechten Radmittenquerebene 42 um ein Maß a nach hinten ver setzt und in einem Winkel α zu dieser Radmittenquerebene 42 geneigt.

In den Fig. 4-6 ist eine weitere Radaufhängung 50 dargestellt, die soweit nicht anderweitig beschrieben der Radaufhängung gemäß den Fig. 1-3 entspricht, insbesondere im Bereich der aufbauseitigen Anbindung von Stoßdämpfer und Gasdruck- oder Schraubendruck-Feder. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der Radaufhängung 50 ist das längs verlaufende Führungselement durch zwei Lenker 52, 54 gebildet, von denen der in Fahrtrichtung vorne lie gende Lenker 52 über ein gummielastisches Lager 55 am Aufbau 56 ange lenkt ist, während der hintere Lenker 54 wiederum über ein Schäkel 56 und gummielastische Lager 58, 60 mit dem Aufbau 26 verbunden ist.

Damit bei geringem Einbauraum eine ausreichende Länge der Lenker 52, 54 erzielbar ist, sind diese gabelförmig ausgebildet, wobei deren frei abragende Arme 52a, 52b bzw. 54a, 54b den Stoßdämpfer 18 bzw. den Radträger 62 umgreifen und jenseits deren Lagerstellen 54, 60 über gummielastische Lager 64, 66 am Radträger 62 angelenkt sind.

Die dabei gebildeten Lagerachsen 68, 70 sind sowohl über einen Winkel α zu der senkrechten Radmitten-Querebene 42 (vgl. Fig. 6) als auch über ei nen Winkel β zur einer Horizontalebene 72 (vgl. Fig. 4) geneigt.

Die in ihrem Anbindungsbereich 64, 66 übereinander angeordneten Lenker 52, 54 sind in der Konstruktionslage derart geneigt angeordnet, daß deren Lenkerpol 74 (Fig. 5) in Fahrtrichtung vorne und oberhalb der Raddrehachse 76 zur Erzielung eines günstigen Nickverhaltens liegt.

Die Neigung der Lagerachsen 68, 70 der Lager 64, 66 der Lenker 52, 54 am Radträger 62 bewirkt ferner eine negative Sturzänderung des Rades 14 beim Einfedern und dessen in Vorspur gehen. Daraus resultiert ein gutes Kurvenverhalten mit untersteuernder Tendenz.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann die Anlenkung der Lenker 52, 54 bei genügend vorhan dener Einbaulänge ohne Kreuzung der Stoßdämpferachse ausgeführt sein, so daß sie auch nicht zwingenderweise übereinander liegen müssen. Ggf. kann auch nur ein Lenker gabelförmig ausgebildet sein, wobei die freien Arme dieses Lenkers sowohl mit dem Radträger als auch darüberhinausra gend mit dem zweiten Lenker verbunden sein können. Ferner könnten beide Lenker 52, 54 und der Radträger über eine einzige, einheitliche Lagerachse bzw. entsprechend ausgebildeten Lagerstellen miteinander verbunden sein.

Claims

1. Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere für die ungelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges, mit einem Radträger, der über einen Stoßdämpfer einerseits und über ein in Längsrichtung verlaufendes, vor und hinter der Radmitte am Aufbau angelenktes Führungselement geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (12; 52, 54) keine oder nur geringe Federkräfte und -momente überträgt und daß der Stoßdämpfer (18) als Federbein ausgebildet ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement eine Blattfeder (12) ist, deren vertikales Biegemoment im Anbindungsbereich (36, 38) an den Radträger (16) stark vermindert ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Blattfeder (12) im Anbindungsbereich (36, 38) größer als in den beidseitigen Anlenkbereichen (28, 34) ist.

4. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement durch zwei längs verlaufende Lenker (52, 54) gebildet ist, die schwenkbar und seitenstabil mit dem Radträger (62) zusammen wirken.

5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (52, 54) über Lager (64, 66) mit im wesentlichen quer verlaufenden Achsen (68, 70) an dem Radträger (62) angelenkt sind.

6. Radaufhängung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Lenker (52, 54) gabelförmig das Federbein (18) bzw. den Anlenkbereich des Radträgers (62) umfaßt und jenseits der Feder beinachse angelenkt ist.

7. Radaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lenker (52, 54) die Federbeinachse kreuzend am Radträger (62) ange lenkt sind, wobei deren Lagerachsen (68, 70) höhenversetzt zueinander liegen.

8. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachsen (68, 70) der radträgerseitigen La ger (64, 66) der Lenker (52, 54) in Draufsicht gesehen einen Winkel α zur Fahrzeugquerachse (42) aufweisen.

9. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-8, da durch gekennzeichnet, daß die Lagerachsen (68,70) der radträgerseiti gen Lager (64, 66) der Lenker (52, 54) in einem Winkel β zur horizontalen Querebene (72) geneigt sind.

10. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-9, da durch gekennzeichnet, daß die beiden Lenker (52, 54) in der Konstruk tionslage derart ausgerichtet sind, daß deren Lenkerpol (74) in Fahrtrich tung vor der Radmittelachse (76) und oberhalb dieser liegt.