DE69105043T2

DE69105043T2 - Fahrzeugradaufhängung mit miteinanderverbundenen Lenkern.

Info

Publication number: DE69105043T2
Application number: DE69105043T
Authority: DE
Inventors: Guido Alesso; Gian Luigi Perello
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2011-05-11
Also published as: EP0460423B1; EP0460423A1; IT1241228B; US5156646A; IT9067353A0; DE69105043D1; IT9067353A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängung mit miteinander verbundenen Querlenkern, die sich für den Einsatz für die Vorderräder eines Fahrzeugs, bei dem vorliegenden Fall eines Kraftfahrzeugs, eignet.
Es sind Doppeldreiecksquerlenkeraufhängungen bekannt, die auf einen Radnabenträger zurückgreifen, der vertikal ansteigt und mit einem kurzen oberen Arm verbunden ist. Mit diesem Aufbau ist es gelungen, eine Geometrie mit einem im wesentlichen neutralen Verhalten zu schaffen und gleichzeitig den Abstand zwischen der Lenkachse und einer Ebene, die durch die Radmittellinie läuft, zu verringern.
Ein Beispiel einer Aufhängung dieser Art, die dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht, ist aus dem Dokument US-A-3 193 304 bekannt.
Bei dieser bekannten Aufhängung ist das obere Ende des Stoßdämpfers auf gelenkige Weise über ein jochförmiges Verbindungsglied mit einer Stütze verbunden, die sich vom oberen Querlenker nach oben erstreckt. Aufgrund des Vorhandenseins des jochförmigen Verbindungsgliedes eignet sich diese bekannte Anordnung nicht für eine vollständig automatische Montage der Aufhängung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Quer-Vierecksaufhängung für ein Fahrzeugrad zu schaffen, wobei die Feder- Stoßdämpfer-Gruppe nicht auf die herkömmliche Weise mit der Karosserie verbunden ist, das heißt, die direkt mit dem Fahrschemel (suspension supporting frame) verbunden werden kann, um Vormontage zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Aufhängung gelöst, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Die Erfindung wird aus der nichteinschränkenden Beschreibung einer Ausführung derselben besser ersichtlich, die im folgenden als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, wobei:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäß konstruierten Aufhängung ist;
Fig. 2, 3 und 4 eine Längsfrontansicht, eine Querfrontansicht der bzw. eine Draufsicht auf die Aufhängung in Fig. 1 sind;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht eines die Aufhängung in Fig. 1 bildenden Teils in vergrößertem Maßstab ist; und
Fig. 6 eine mögliche Abwandlung des Teils in Fig. 5 zeigt.
In Fig. 1 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen 1 durchgehend eine Aufhängung, die ein Rad 2 eines Fahrzeugs, insbesondere ein Vorderrad eines Kraftfahrzeuges bekannter Art trägt, von dem daher der Einfachheit halber nur ein Teil der Karosserie 4 (Fig. 2) dargestellt ist, in diesem Fall eine durch einen Hilfsrahmen 3 gebildete Stützstruktur, die weitere montierte Aufhängungen 1 aufnimmt, in diesem Fall die beiden vorderen Aufhängungen des Fahrzeugs, das heißt eine auf jeder Seite, sowie einen bekannten Motor 5 des Fahrzeugs selbst, der mit kurzen Strichlinien dargestellt ist. Die Aufhängung 1 ist eine Aufhängung miteinander verbundener Querlenker in einer Quer-Viereckskonstruktion und umfaßt einen bekannten, mit entsprechenden Befestigungshaltern 7 und 8 versehenen Radnabenträger, der die Nabe des Rades 2 trägt, das bekannt ist und der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, ein Paar bekannter Querlenker 9 und 10, das heißt einen oberen und unteren, die mittels entsprechender, bekannter Federpuffer 11 in einem bekannten Doppel-Dreiecksquerschema quer an dem Rahmen 3 angelenkt sind, sowie eine Feder-Stoßdämpfer-Gruppe 12; die Querlenker 9 und 10 tragen den Radnabenträger 6 über die Halter 7 und 8, mit denen sie über entsprechende bekannte Kugelgelenke verbunden sind, so daß sich in der Querrichtung des Fahrzeuges die durch den Rahmen 9, die Querlenker 9 und 10 sowie den Radnabenträger 6 gebildete Konstruktion als gelenkiges Viereck verhält, und so daß sich der Radnabenträger 6 gleichzeitig frei unter dem Druck einer Stange 15, die an einem anderen Halter 16 des Radnabenträgers 6 angelenkt ist, frei um die Achse drehen kann, die die Gelenke 14 der Halter 7 und 8 verbindet, um das Vorderrad 2 in der Richtung zu steuern, die durch die Richtung der Verschiebung der Lenkgetriebestange 15 bestimmt wird.
Erfindungsgemäß ist an den beiden Querlenkern 9 und 10 eine Stütze 18 angelenkt, die zusammen mit dem Rahmen 3 die Feder-Stoßdämpfer-Gruppe 12 trägt und zusammen mit einer Gelenkstange 19 die Querlenker 9 und 10 gelenkig verbindet; das heißt, die Stütze 18 ist an der Unterseite mittels eines Gelenkbolzens 20 direkt an dem Querlenker 10 angelenkt, und ist an der Oberseite an dem Querlenker 9 genau über die Gelenkstange 19 angelenkt, die an den einander gegenüberliegenden Enden auf der einen Seite mittels eines ersten Gelenkbolzens 21 an der Stütze 18 angelenkt ist, und auf der anderen Seite mittels eines zweiten Gelenkbolzen 22 an dem Querlenker 9. Auf einer Höhe mit dem Bolzen 21 weist die Stütze 18 seitlich vorstehend einen Schalensitz 23 auf, durch den hindurch die Gruppe 12 angebracht ist.
In Fig. 5 und 6, die in vergrößertem Maßstab das Detail der Stütze 18 zeigen, an der zwei mögliche Ausführungen der gleichen Gruppe 12 angebracht sind, umfaßt die Gruppe 12 einen Hydraulikstoßdämpfer 25 sowie eine Schraubenfeder 26, die koaxial an dem Stoßdämpfer 25 an seiner Außenseite angebracht ist; der Stoßdämpfer 25 umfaßt im einzelnen einen hohlen Körper 28, der starr von der Stütze 18 am unteren Ende 29 des Körpers 28 getragen wird (mittels einer Kugelgelenkauflage 30 - Fig. 5, oder mittels eines Federpuffers 300, der die gleichen Funktionen erfüllt wie die Gelenkauflage 30 - Fig. 6), der in den Sitz 23 eingeführt ist, sowie eine Gleitstange 31, die flüssigkeitsdicht durch den hohlen Körper 29 verläuft, so daß ein erstes und ein zweites Ende der Stange 31, die einander gegenüberliegen, und mit 32 bzw. 33 bezeichnet sind, axial aus den entsprechenden einander gegenüberliegenden Enden des hohlen Körpers 28 vorstehen, in diesem Fall aus einem oberen Ende 34 und dem unteren Ende 29 des letzteren. An dem Ende 29 weist der Schalensitz 28 der Stütze 18 eine Bohrung 23a auf, durch die die Stange 31 durch die Stütze 18 hindurchtreten kann, so daß das Ende 33 der Stange 31 an dem Rahmen 3 angebracht werden kann.
Die Feder 26 ist koaxial zu der Stange 31 und dem hohlen Körper 28 angebracht und ist mit einer vorgegebenen Vorspannung zwischen einer von dem oberen Ende 32 der Stange 31 getragenen Kappe 35 und einer zweiten Kappe 36, die an der Außenfläche des Körpers 28 in geringem Abstand über dem Ende 29 befestigt ist, beispielsweise an dem Körper 28 angeschweißt oder verstemmt ist, zusammengedrückt eingespannt; der Stoßdämpfer 25 ist mittels eines Gelenkbolzens 38, der im wesentlichen parallel zu den Bolzen 20 und 22 ist und das Ende 33 der Stange 31 mit dem Rahmen 3 verbindet, an der tragenden Struktur des Fahrzeugs angelenkt, in diesem Fall an dem Hilfsrahmen 3. Auf diese Weise ist die Feder-Stoßdämpfer-Gruppe 12 schwingend an dem Rahmen 3 angebracht, wobei die Möglichkeit von Schwingungen an dem Bolzen 38 entsprechend der durch die Stütze 18 während der Rückstoßphasen der Aufhängung 1 nach der Bewegung des Fahrzeugs, an dem sie angebracht ist, zurückgelegten Bahn besteht.
Um die Schwingungsbewegung zu ermöglichen, umfaßt die Kugelgelenkauflage 30 (Fig. 5) eine erste Ringabsatzlagerung 40, die im Inneren des Schalensitzes 23 befestigt ist und innen eine ringförmige Bahn 41 bildet, die durch eine kugelförmige Fläche begrenzt wird, sowie eine zweite Ringabsatzlagerung 42, die auf der einen Seite starr an einer Schale 43 (in diesem Fall auf einen Bund 44 der letzteren getrieben) angebracht ist, die ihrerseits starr an dem hohlen Körper 28 angebracht ist und auf das untere Ende 29 des letzteren getrieben ist, und auf der anderen Seite durch eine konvexe halbkugelförmige Fläche 45 begrenzt wird, die an der Bahn 41 anliegt und mit ihr zusammenwirkt. Ein Schutzbalg 46 ist zwischen dem Sitz 23 und der Schale 43 angebracht, um die Absatzlagerungen 40, 42 zu schützen, und auf der gegenüberliegenden Seite ist ein anderer Balg 47 zwischen dem Sitz 23 und dem Ende 33 angebracht, um die Stange 31 zu schützen.
Der Hub der Stange 31 wird durch einen beweglichen Puffer 50 begrenzt, der aus Elastomer besteht und an dem Ende 32 der Stange 31 an der Kappe 35 anstoßend angebracht ist und sich an das obere Ende 34 des hohlen Körpers 28 bewegt und daran anstoßend mit ihm zusammenwirkt; darüber hinaus ist der Stoßdämpfer 25 vorzugsweise "intelligent", wie wir dies nennen, das heißt, er wird durch ein wirksames, elektronisch gesteuertes Hydraulikbetätigungselement gebildet, das auf bekannte Weise durch einen Computer, der der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, über eine bekannte Zufuhreinrichtung 51 eines unter Druck stehenden Fluids (normalerweise Öl) in dem hohlen Körper 28 gesteuert wird, wobei die Vorrichtung in diesem Fall fest an dem Ende 33 der Stange 31 angebracht ist.
In Funktion wirken bei der beschriebenen Aufhängung 1 die von dem Feder-Stoßdämpfer 12 verursachten Bewegungen (sollicitations) sämtlich direkt über den Gelenkbolzen 38 auf den Hilfsrahmen 3, da die vertikale Last über die Stütze 18, die an dem unteren Querlenker 10 angelenkt ist, auf den hohlen Körper 28 und damit auf die Kappe 36, auf der die Feder 26 aufsitzt, wirkt; dadurch wird die Last auf die Kappe 35 übertragen, die als Rückwirkungskappe wirkt, wodurch sie auf die Stange 31 und von dieser auf den Rahmen 3 übertragen wird, an dem das Ende 33 befestigt ist. Während der Rückstoßphasen sind die durch den Sitz 23 der Stütze 18 beschriebene Bahn und damit die Amplitude der Schwingbewegung der Gruppe 12 an dem Bolzen 38 abhängig von der Gelenkposition der Enden der Gelenkstange 19: durch Abänderung der Position der Bolzen 20, 22 ist es möglich, die Schwingung der Gruppe 12 auf nahezu Null zu verringern, und in jedem Fall ist die Schwingung während der Projektphase (project Phase) vorhersehbar, weshalb die Position der Bolzen 20, 21 entsprechend der Art des Fahrzeugs, an dem die Aufhängung 1 angebracht wird, optimiert werden kann.
Die Vorteile der Erfindung gehen aus der obenstehenden Beschreibung hervor; die Aufhängung 1 läßt sich außerordentlich leicht an der Karosserie 4 anbringen und belastet die Konstruktion nicht, da die Oberseite der Feder-Stoßdämpfer- Gruppe 12 nicht an der Karosserie selbst angebracht werden muß; darüber hinaus ist die Gesamthöhe der beschriebenen Aufhängung weitaus niedriger als die einer Aufhängung von "MacPherson"-Typ, weshalb das Fahrzeug, das damit ausgestattet wird, mit einem flacheren Profil konstruiert werden kann.

Claims

1. Aufhängung für ein Fahrzeugrad mit miteinander verbundenen Querlenkern, bei der ein Radträger (6) mittels entsprechender Befestigungshalter und entsprechender eigener Gelenkeinrichtungen an einem ersten und einem zweiten Querlenker (9, 10), das heißt einem oberen und einem unteren, angebracht ist, die ihrerseits in einem doppelten Querdreieck quer an einer Tragestruktur (3) des Fahrzeugs angelenkt sind,

wobei eine Stütze (18) vorhanden ist, die mittels einer Gelenkstange (19) an dem oberen Querlenker (9) angelenkt ist;

wobei die Stütze (18) eine Feder-Stoßdämpfer-Gruppe trägt, die einen Stoßdämpfer (25) mit einem hohlen Körper (28) umfaßt, der starr von der Stütze (18) getragen wird, sowie eine Gleitstange (31), die durch den hohlen Körper hindurch angebracht ist;

sowie eine Feder (26), die gespannt zwischen einer ersten Kappe (35), die von einem Ende (32) der Gleitstange (31) getragen wird, und einer zweiten Kappe (23) angebracht ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Stütze (18) an dem unteren Querlenker (10) angelenkt ist, und dadurch, daß

das erste und zweite Ende (32, 33) der Gleitstange (31), die einander gegenüberliegen, aus entsprechenden, einander gegenüberliegenden Enden des hohlen Körpers (28) des Stoßdämpfers (25) heraustreten,

wobei die zweite Kappe (23) von dem hohlen Körper (28) des Stoßdämpfers (25) getragen wird und das zweite Ende (33) der Gleitstange (31) an der Tragestruktur (3) des Fahrzeugs angelenkt ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (18) den hohlen Körper (28) des Stoßdämpfers (25) an einem unteren Ende des letzteren mittels einer Kugelgelenkauflage (30) trägt.

3. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (18) den hohlen Körper (28) des Stoßdämpfers (25) an einem unteren Ende des letzteren mittels eines Federpuffers (300) trägt.

4. Aufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Schraubenfeder (26) ist, die koaxial zu der Stange (31) und zu dem hohlen Körper (28) des Stoßdämpfers (25) angebracht ist, wobei das erste Ende (32) der Gleitstange (31) mit einem aus Elastomer bestehenden Puffer (50) versehen ist, der an der ersten Kappe (35) anstößt, sich an ein oberes Ende des hohlen Körpers (28) des Stoßdämpfers (25) bewegen und an ihm anstoßend mit ihm zusammenwirken kann, um den Hub der Stange (31) zu begrenzen.

5. Aufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (33) der Gleitstange (31) des Stoßdämpfers (25) mit einer Zuführeinrichtung für ein unter Druck stehendes Fluid im Inneren des hohlen Körpers (28) versehen ist.

6. Aufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragestruktur des Fahrzeugs durch einen Hilfsrahmen (3) der Fahrzeugkarosserie gebildet wird, der die Aufhängung (1) und einen Motor (5) des Fahrzeugs aufnimmt.