DE69109830T2

DE69109830T2 - Aufhängungsvorrichtung, insbesondere für gelenktes Rad eines Kraftfahrzeugs.

Info

Publication number: DE69109830T2
Application number: DE1991609830
Authority: DE
Inventors: Andre Barthelemy; Lucien Galtier
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1990-12-03
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2011-12-03
Also published as: FR2669860B1; ES2074244T3; EP0489638B1; EP0489638A1; DE69109830D1; FR2669860A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine eine Aufhängung bildende Vorrichtung insbesondere für ein lenkbares Rad eines Kraftfahrzeuges.
Man weiss, dass, um ein gutes dynamisches Verhalten eines Kraftfahrzeuges zu erzielen, es wichtig ist, im Zusammenhang mit der Vorderradachse und mit der Vorderaufhängung dieses Fahrzeugs, den Wert des im Mittelpunkt des Rades gemessenen Versatzes des Schwenkgliedes jedes lenkbaren Rades in bezug auf die senkrechte Mittelebene des Rades zu verringern.
Die Aufhängungsvorrichtungen mit einem doppelten Dreieck in bezug auf diejenigen der Mac Phersons Bauart erleichtern den Bau eines Radschwenkgliedes mit verringertem Versatz, obwohl dieser Versatz durch das nicht zusammendrückbare bzw. unverringerbare Volumen des durch eine Gelenkkugel und durch die durch den entsprechenden Bügel vergrösserte Dicke der Bremsscheibe gebildeten unteren Gelenkes des Radschwenkgliedes beschränkt ist, wobei das Ganze in der Radfelge eingeschlossen ist, ohne nach aussen derselben vorzustehen. Ausserdem sind die durch die Aufhängungsfedern gebildeten Aufhängungselemente der lenkbaren Räder bis jetzt zu dem Mittelpunkt des Fahrzeuges hin zwischen den beiden lenkbaren Rädern und jeweils in der Nähe derselben gelegen. Das durch jede der Aufhängungsfedern eingenommene Volumen ist beträchtlich und verringert ungeheuer das Motorabteil des Fahrzeuges und im Falle von mit quer zwischen den Vorderrädern angeordneten Triebwerken ausgerüsteten Fahrzeugen ist es sogar unmöglich, diese Aufhängungsfedern unterzubringen, wegen der Tatsache, dass es nicht möglich ist, die Vorderspurweite unendlich zu vergrössern.
Das Dokument GB-A-2 231 540 beschreibt eine eine Aufhängung bildende und die im Oberbegriff des Anspruches 1 dargelegten Merkmale aufweisende Vorrichtung.
Jedoch gemäss dieser bekannten Vorrichtung ist das obere Gelenk des Schwenkgliedes verhältnismässig verwickelt, da es einen Körper 34 umfasst, der das Schwenkglied mit dem oberen Dreieck durch zwei orthogonale Zapfen 31, 61 verbindet und ein Stützkugellager 39 für die gegen Drehung unbeweglich gehaltene pneumatische Feder 48 trägt.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die Nachteile der hier oben bekannten Vorrichtungen zu beseitigen, indem sie eine eine Aufhängung bildende und sämtliche im Anspruch 1 bestimmte Merkmale aufweisende Vorrichtung vorschlägt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung gestattet nicht nur einen einfacheren und zuverlässigen Einbau in bezug auf die Vorrichtung des Dokumentes GB-A-2 231 540, aber ist ebenfalls angeordnet, um den Raum des Motorabteiles im Höchstmass freizulegen unter Ausnutzung der Strassenfahrtvorteile, die ein Radschwenkglied mit verringertem Versatz ermöglicht und der guten Führung der Räder, die durch die doppelten Aufhängungsdreiecke erzielt wird.
Gemäss einer Ausführungsform liegt das vorgenannte obere Gelenk oberhalb des lenkbaren Rades.
Gemäss einer anderen Ausführungsform liegt das obere Gelenk innerhalb der Felge des Rades.
Gemäss einer Ausführungsform wird die Aufhängungsfeder in freier Abstützung zwischen einem an dem Stützkopf des Schwenkgliedes angeordneten unteren Teller und einem an dem Kasten des Fahrzeuges angeordneten oberen Teller gehalten, wobei der eine dieser Teller sich um die Schwenkachse herum des Schwenkgliedes in bezug auf den Stützkopf oder den Kasten des Fahrzeuges drehen kann.
Der vorgenannte Teller ist über ein mit dem Stützkopf oder mit dem Kasten des Fahrzeuges fest verbundenen Druckkugellager dreh bar angeordnet.
Die Aufhängungsfeder hat wenigstens eine ihrer Endwindungen in Abstützung an den vorgenannten Tellern oder an dem Stützkopf mit einem kleineren Durchmesser, als derjenige der anderen Windungen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird insbesondere mit zwei unteren Armen und zwei oberen Armen, die ein doppeltes Aufhängungsdreieck bilden, verwendet, wobei die Schwenkache des Schwenkgliedes einen am Radmittelpunkt gemessenen verhältnismässig schwachen Versatz in bezug auf die senkrechte Mittelebene des Rades des Fahrzeuges bestimmt.
Die Erfindung wird besser verstanden werden und weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile derselben werden deutlicher im Laufe der erläuternden Beschreibung, die folgen wird und in bezug auf die beigefügten schematischen nur als ein mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulichendes Beispiel gegebenen Zeichnungen gemacht ist, erscheinen und in welchen:
Die Figur 1 eine Hinteransicht im Teilschnitt einer Aufhängungsvorrichtung eines lenkbaren Rades gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Die Figur 2 eine vergrösserte Ansicht im Teilschnitt des oberen Teiles der Aufhängungsvorrichtung gemäss einer zweiten Ausführungsform ist;
Die Figur 3 eine derjenigen der Figur 1 ähnliche schematische Ansicht der Vorrichtung der Erfindung gemäss einer dritten Ausführungsform ist.
Bezugnehmend auf die Figur 1 umfasst die Aufhängungsvorrichtung eines lenkbaren Vorderrades 1 eines Kraftfahrzeuges jeweils ein oberes und ein unteres Aufhängungsdreieck 2 und 3, die die Aufhängung bilden, wobei die beiden Arme 4 des oberen Dreiecks 2 schwenkbar einerseits an dem Kasten 5 des Fahrzeuges durch zwei elastische Gelenke 6, deren Mittelpunkte auf einer in einer waagerechten Ebene enthaltenen Lenksachse des Fahrzeuges gelegen sind und andererseits an dem Schwenkglied 7 des Rades 1 durch eine obere Gelenkkugel 8 oberhalb der Drehachse Y-Y' des Rades 1 schwenkbar angeordnet sind und wobei die beiden Arme 9 des unteren Dreiecks 3 einerseits an dem Kasten 5 des Fahrzeuges durch zwei elastische Gelenke 10, deren Mittelpunkte auf einer in einer waagerechten Ebene enthaltenen Lenksachse des Fahrzeuges gelegen sind und andererseits an dem unteren Ende des Schwenkgliedes 7 unterhalb der Achse Y-Y' durch eine Gelenkkugel 11 schwenkbar angeordnet sind. Das Schwenkglied 7 wird um einen bestimmten Winkelwert um die durch die Gelenkkugeln 8 und 11 führende Drehachse X-X' herum durch eine (nicht dargestellte) Lenkstange gedreht und gewährleistet den Bewegungsausschlag der Rad-Bremse-Nabe- Übertragungseinheit, wobei die Scheibenbremse 12 und die Nabe 13 in der Felge 14 des Rades 1 untergebracht sind und die Nabe 13 sich in bezug auf das Schwenkglied 4 durch ein Kugellager 15 dreht. Die Aufhängungsvorrichtung umfasst ausserdem einen zwischen dem Wagenkasten 5 des Fahrzeuges und einem der Arme 9 des unteren Aufhängungsdreieckes 3 gelagerten Dämpfer 16 z.B. der hydraulischen Gattung. Die Vorrichtung weist ebenfalls eine von dem Dämpfer 16 getrennte Aufhängungswendelfeder 17 der Druckfederbauart auf.
Erfindungsgemäss ist die Aufhängungsfeder 17 oberhalb des Rades 1 in Abstützung zwischen dem Schwenkglied 7 und dem Kasten 5 des Fahrzeuges etwa entlang der Schwenkachse X-X' des Schwenkgliedes 7 gelegen. In genauerer Weise umfasst das Schwenkglied 7 einen auf der Achse X-X' zentrierten, mit dem unteren etwa senkrecht zur Achse Y-Y' verlaufenden Teil 7b verbundenen krummlinigen oberen Teil 7a innerhalb der Felge 14, der um die innere Seitenwand des Rades 1 herumführt und in einen gerade oberhalb des Rades 1 liegenden und als freie Abstützung der Aufhängungsfeder 17 dienenden Stützkopf 7c endet. Wie dargestellt, stützt sich die untere Windung der Feder 17 an dem Kopf 7c über einen sich unmittelbar am Kopf 7c abstützenden Teller 18 ab, während die obere Windung der Feder 17 sich an einem anderen Teller 19 abstützt, der sich in bezug auf den Kasten 5 um die Achse X- X' herum über ein Druckkugellager 20 drehen kann, das sich auf einer kreisrunden metallischen Führungslaufbahn 21 bewegen kann, die mit einer elastischen Unterlage 22 z.B. aus Gummi fest verbunden ist, welche selber mit dem Kasten 5 fest verbunden ist, um den letzteren von der durch das Rad 1, das Schwenkglied 7 und die Aufhängungsfeder 17 gebildeten Gesamtheit zu isolieren. Die Laufbahn 21 und der Teller 19 bilden somit einen Käfig zur Halterung der Kugeln 20. Das Druckkugellager 20 gestattet an freies Drehen des Schwenkgliedes 7 während des Ausschlages des letzteren durch die Lenkstange um die Achse X-X' herum unter Mitdrehung der Aufhängungsfeder 17 ebenfalls um diese Achse herum. Es ist zu bemerken, dass die Gelenkkugel 8 an der Anschlußstelle zwischen dem oberen Teil 7a und dem unteren Teil 7b des Schwenkgliedes 7 befestigt ist und sich innerhalb der Felge 14 befindet und die Achse X-X' in bezug auf die lotrechte Mittelebene F des Rades 1 über eine am Radmittelpunkt gemessene verhältnismässig schwache Entfernung D versetzt wird.
Die Aufhängungsvorrichtung der Figur 2 unterscheidet sich von derjenigen der Figur 1 nur durch den unteren Abstützteller 18 der Feder 17, der in bezug auf den Stützkopf 7c frei drehbar durch ein Druckkugellager 20, das mit dem Druckkugellager 20 der Figur 1 identisch ist, angeordnet und durch den oberen Stützteller 19 der Feder 17, der mit der elastischen Unterlage 22 unmittelbar fest verbunden ist, angeordnet ist. Man wird ebenfalls bemerken, dass die obere Gelenkkugel 8 unterhalb des Stützkopfes 7c des Schwenkgliedes 7 oberhalb des Rades 1 befestigt ist, um sie von der unteren Gelenkkugel 11 beträchtlich zu entfernen und somit eine bessere Radvorlauf- und Sturzführung unter Verringerung der Kräfte, die die Gelenke der oberen Arme 4 dynamisch aufnehmen, zu gestatten. Diese Figur zeigt ebenfalls, dass der Durchmesser der oberen Endwindung kleiner als derjenige der anderen Windungen der Feder 17 ist.
Gemäss der Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung der Figur 3 stützt sich die untere Windung der Feder 17, mit einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser der anderen Windungen, unmittelbar frei an dem Stützkopf 7c des Schwenkgliedes 7 ab, während die obere Windung der Feder 17 sich an dem Teller 19, wie bei der Ausführungsform der Figur 1, frei abstützt. Man wird bemerken, dass die obere Gelenkkugel 8 an dem Kopf 7c des Schwenkgliedes 7, wie auf der Figur 2 befestigt ist, wobei sie selbstverständlich in der auf der Figur 1 dargestellten Weise befestigt werden kann.
Die Aufhängungsvorrichtung der Erfindung, wie bei ihren verschiedenen Ausführungsformen hier oben beschrieben, ist somit angeordnet, um das Motorabteil eines Kraftfahrzeuges am meisten freizulegen. Ausserdem gestattet die Trennung der Dämpferfunktion von der jeweils durch jeden Dämpfer 16 und der Schwenkglied 7- Feder 17- Einheit gewährleisteten Aufhängungsfunktion, die Rolle jeder dieser Funktionen am besten zu optimisieren, woraus sich ein besseres Filtrieren der Geräusche und der Schwingungen des Fahrzeuges ergibt. Man wird ausserdem bemerken, dass, in bezug auf die früheren Lösungen, im Laufe der senkrechten Ausschläge der Aufhängung des Kastens des Fahrzeuges, das Schwenkglied 7 die Achse an der Basis der Feder 17 ständig führt und ihr nur eine kleine der Radvorlauf- und Sturzwinkeländerung entsprechende Winkeländerung verleiht.
Die Aufhängungsvorrichtung der Erfindung ist vorne am Fahrzeug gelegen beschrieben worden, aber selbstverständlich kann sie hinten an diesem angeordnet werden, mit der Gelenkkugel der oberen Arme 4 auf der Achse X-X' innerhalb der Felge 14 gelegen und dem Dämpfer 16 zur Unterseite des Gepäckkofferraumes des Fahrzeuges hin geneigt. Die Vorrichtung eignet sich ebenfalls für Fahrzeuge mit vier Triebrädern und mit vier lenkbaren Rädern. Die Aufhängungsfeder 17 ist dann in dem entsprechenden Radkasten am oberen Teil desselben untergebracht und gestattet somit, einen grossen Gepäckkofferraum zu haben.

Claims

1. Eire Aufhängung bildende Vorrichtung insbesondere für ein lenkbares Rad (1) eines Kraftfahrzeuges, derjenigen Gattung mit wenigstens einem oberen Arm (4) und wenigstens einem unteren Arm (9), die schwenkbar an dem Kasten (5) des Fahrzeuges angeordnet und durch jeweils ein oberes Gelenk (8) und ein unteres Gelenk (11), wie Kugelgelenke, mit einem mit dem Rad (1) fest verbundenen, durch eine Lenkschubstange betätigten

Schwenkglied (7) verbunden sind; einem Dämpfer (16) und einer von dem Dämpfer (16) getrennten Feder (17) und wobei die Aufhängungsfeder (17) sich an dem Schwenkglied (7) abstützt, sich wenigstens zum Teil oberhalb des Rades (1) befindet und etwa entlang der durch die Gelenke (8; 11) führenden Schwenkachse (X-X') des Schwenkgliedes (7) liegt, wobei das Schwenkglied (7) einen um die Seitenwand des Rades (1) herumführenden und in einen gerade oberhalb des Rades (1) liegenden Stützkopf (7c) für die Aufhängungsfeder (17) endenden krummlinigen oberen Teil (7a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängungsfeder (17) wendelförmig ist und frei in Abstützung zwischen dem Stützkopf (7c) des Schwenkgliedes (7) und einem an dem Kasten (5) des Fahrzeuges angeordneten oberen Teller (19) gehalten wird, um in bezug auf den Kasten (5) frei drehbar um die Schwenkachse (X-X') des Schwenkgliedes (7) herum schwenkbar zu sein.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gelenk (8) oberhalb des Rades (1) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gelenk (8) innerhalb der Felge (14) des Rades (1) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhänunggfeder (17) zwischen einem an dem Stützkopf (7c) des Schwenkgliedes (7) angeordneten unteren Teller (18) und einem an dem Kasten (5) des Fahrzeuges angeordneten oberen Teller (19) gehalten wird, wobei der eine dieser beiden Teller (18:19) sich in bezug auf den Stützkopf (7c) oder auf den Kasten (5) des Fahrzeuges um die Schwenkachse (X-X') des Schwenkgliedes (7) herum drehen kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Tel.ler (18; 19) über ein mit dem Stützkopf (7c) oder mit dem Kasten (5) des Fahrzeuges fest verbundenes Druckkugellager (20) drehbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängungsfeder (17) sich mit wenigstens einer ihrer Endwindungen an den vorgenannten Tellern oder an dem Stützkop (7c) abstützt, der einen kleineren Durchmesser als derjenige der anderen Windungen hat.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei untere Arme (4) und zwei obere Arme (9), die ein doppeltes Aufhängungsdreieck bilden, umfasst und dass die Schwenkachse (X-X') des Schwenkgliedes (7) in der Mitte des Rades einen verhältnismässig schwachen Versatz (D) in bezug auf die senkrechte Mittelebene (F) des Rades (1) des Fahrzeuges bestimmt.