WO2007118630A1 - Verstellbare radaufhängung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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Jürgen-Horst PRÄCKEL
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Gm Global Technology Operations, Inc.
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    • B60G2204/14—Mounting of suspension arms
    • B60G2204/148—Mounting of suspension arms on the unsprung part of the vehicle, e.g. wheel knuckle or rigid axle

Definitions

  • the present invention is in the technical field of automotive engineering and relates to a suspension of a motor vehicle.
  • Radf ⁇ hrungsglieder serve to guide the wheels on steered and unguided vehicle axles.
  • the wheel guide members are usually articulated on a steering knuckle on which in turn a wheel carrier is mounted for mounting the wheel.
  • the wheel guide links are articulated on the vehicle body or on a subframe connectable to the vehicle body.
  • the handlebars can be provided here as running in the vehicle longitudinal direction trailing arm and / or extending in the vehicle transverse direction wishbone, and as a link in angular positions between extremes.
  • the direction of the mounted on the steering knuckle wheel can be specified.
  • the running direction of the wheels should be more or less parallel to the vehicle's longitudinal axis, which is often not the case to the desired extent, as for example by unwanted elastic deformations in parts of the suspension, the front wheels in a front-wheel drive during acceleration inwards ( "Toe-in”) can be pressed.
  • a disadvantage of the conventional approach is the fact that it is determined by a once selected arrangement and interpretation of the handlebars of a suspension to this special design, geometry and axle characteristic. In other words, it is under constructive
  • the object of the present invention is to provide a suspension available by which this disadvantage can be avoided.
  • an adjustable wheel suspension of a vehicle axle of a motor vehicle is shown with a wheel carrier guided by at least one wheel guide element.
  • Rad is in this case the wheel side hinged to the wheel carrier at a wheel-side articulation, while it is on the vehicle side a vehicle-side articulation point on the vehicle body or on a connectable to the vehicle body subframe (subframe) is articulated.
  • the suspension of the invention is now characterized in an essential way that the vehicle-side and / or wheel-side pivot point of the
  • position variable i.e., variable position
  • Such a suspension advantageously allows the displacement of the vehicle and / or wheel-side articulation point of the link, so that a different driving behavior of the associated wheel or the complete vehicle axle can be achieved by shifting the (of) the articulation points (s).
  • a toe can be adjusted on the wheel, which is variable in its scope, in particular the
  • Toe can be changed in a toe.
  • a Nachspur be set on the wheel, which is variable in its scope, in particular, the toe can be changed into a toe.
  • a fall on the wheel carrier can be set in the desired manner.
  • this is designed so that the vehicle and / or wheel-side articulation point of the handlebar is substantially (ie predominantly) positionally variable transversely to a main load direction of the handlebar to keep the force necessary for an adjustment of the pivot point as low as possible ,
  • the vehicle and / or wheel-side articulation point is thus substantially perpendicular to the handlebar longitudinal axis, d. H. for connection between the vehicle-side articulation point and wheel-side articulation point in the case of a double-connected vehicle driver, adjustable.
  • Such a positioning device may for example be an electric motor with an electrically displaceable actuating element or a hydraulic / pneumatic piston-cylinder unit with a hydraulically / pneumatically displaceable piston.
  • the suspension is part of a non-articulated vehicle axle.
  • the invention further extends to a motor vehicle which is equipped with at least one adjustable suspension according to the invention.
  • Fig. 1 shows in a perspective view obliquely from above the basic structure of an embodiment of the inventive suspension of a non-steered vehicle axle.
  • a wheel suspension according to the invention comprises a non-steered vehicle axle a wheel carrier 1 for mounting a vehicle wheel, which is also equipped with a brake disc 4 and a brake caliper 3.
  • a damper strut 6 is mounted, which in turn is supported on the vehicle body (not shown) to attenuate one or rebound movements of the wheel.
  • a plurality of links 2 is provided, the wheel side are mounted on the wheel carrier 1 for guiding the wheel to be mounted on the wheel.
  • the links 2 are articulated on an obliquely extending in the vehicle longitudinal direction subframe 5, which in turn is connectable to the vehicle body.
  • the handlebars 2 in their articulation points in a vertical direction be pivoted to allow an input or rebound movement of the vehicle mounted on the wheel carrier 1.
  • the vehicle-side pivot point 7 of the central link 2 is formed so that it can be moved in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the handlebar, ie perpendicular to the connection between the wheel-side pivot point and vehicle-side pivot point of the handlebar.
  • This is indicated in an enlarged view in a schematic manner, wherein the displacement directions of the articulation point are indicated by the illustrated double arrow. In this way, the characteristic or the driving behavior of the unguided vehicle axle can be varied in a simple manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit einem von wenigstens einem Radführungsglied (2) geführten Radträger (1), wobei das Radführungsglied radseitig an einer radseitigen Anlenkstelle am Radträger angelenkt ist und f ahrzeugseitig an einer fahrzeugseitigen Anlenkstelle (7) am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen (5) angelenkt ist, welche sich dadurch auszeichnet, dass die radseitige Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitige Anlenkstelle (7) des Radführungsglieds positionsveränderbar ausgebildet ist.

Description

Verstellbare Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik und betrifft eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs .
In herkömmlichen Kraftfahrzeugen dienen Radfϋhrungsglieder ("Lenker") zur Führung der Räder an gelenkten und ungelenkten Fahrzeugachsen. Die Radführungsglieder sind hierzu radseitig gewöhnlich an einem Achsschenkel angelenkt, an welchem seinerseits ein Radträger zur Montage des Rads befestigt ist. Fahrzeugseitig sind die Radführungsglieder am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen angelenkt .
Die Lenker können hierbei als in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längslenker und/oder als in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Querlenker, sowie als Lenker in Winkellagen zwischen Extremen vorgesehen sein.
Beispielsweise sind bei einer herkömmlichen Radaufhängung durch am Achsschenkel angelenkte, obere und untere Querlenker Schwenkpunkte für die mit den Lenkern verbundenen Achsschenkel vorgegeben, wobei die Verbindungslinie der beiden Schwenkpunkte die meist schräg im Raum liegende Schwenkachse ("Lenkachse") zum Verschwenken des Achsschenkels bzw. des Radträgers bildet . Um den Achsschenkel zu verschwenken und auf diese Weise einen entsprechenden Lenkeinschlang des am Achsschenkel gelagerten Rads herbeizuführen, kann beispielsweise ein am Achsschenkel angreifender Lenkhebel (Spurhebel) vorgesehen sein, auf welchen die Lenkkräfte beispielsweise über ein Lenktrapez übertragen werden.
Durch den Achsschenkel bzw. die an ihm angreifenden Lenker kann die Laufrichtung des am Achsschenkel montierten Rads vorgegeben werden. So sollte bei einer Geradeausfahrt die Laufrichtung der Räder mehr oder weniger parallel zur Fahrzeuglängsachse sein, was jedoch oftmals in dem erwünschten Maße nicht der Fall ist, da zum Beispiel durch unerwünschte elastische Verformungen in Teilen der Radaufhängung die Vorderräder bei einem Frontantrieb beim Beschleunigen nach innen ("Vorspur") gedrückt werden können.
Bei einer idealen Kurvenfahrt, man spricht auch von neutralem Fahrverhalten, sollen alle Räder gerade so eingeschlagen sein, daß der ideale Spurwinkel eingestellt ist. Bei einem bestimmten Kurvenradius und einer bestimmten Geschwindigkeit sollte diese ideale Radstellung im Reifen das Aufbauen einer Seitenführungskraft ermöglichen, die im richtigen Verhältnis zur jeweiligen Normalkraft des jeweiligen Rads steht. Achsweise betrachtet heißt dies, dass sich die Seitenführungskräfte entsprechend dem Achslastverhältnis aufbauen müssen. Wird hiervon abgewichen, stellt sich ein über- oder untersteuerndes Fahrverhalten ein.
Weiterhin ist speziell von Verbundlenkerhinterachsen, bei denen die Lenker konzeptbedingt und zur Verbesserung des Fahrverhaltens durch einen Querträger verbunden sind, bekannt, dass die Räder bei Kurvenfahrt konstruktionsbedingt zu einer Übersteuerungsbewegung neigen, so dass, abweichend von der idealen Kurvenfahrt, nicht mehr alle Räder des Fahrzeugs optimal für diese Kurvenfahrt stehen. Dies kann in unerwünschter Weise zur Folge haben, dass das Fahrzeugheck bei Kurvenfahrt leichter ausbricht. Eine besondere Schwierigkeit der Radführung durch Lenker liegt insbesondere darin, dass die Radaufhängung dafür Sorge tragen muss, dass sich die ideale Radstellung für Geradeaus- oder Kurvenfahrt bei einer Ein- und Ausfederungsbewegung des Rads in sehr bestimmten und gezielten Grenzen verändert. Auch in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit sollte sich die Einstellung ändern.
Um einer Über- oder Untersteuerungtendenz von Fahrzeugen entgegen zu wirken, ist es bekannt, Lenker so anzuordnen, dass den Radträgern gezielt Vor- oder Nachspur oder Sturz auferlegt wird. So ist beispielsweise die Verwendung von so genannten Vorspurlenkern bekannt, welche die zugehörigen Radträger in Vorspur zwingen.
Nachteilig bei der herkömmlichen Vorgehensweise ist die Tatsache, dass man durch eine einmal gewählte Anordnung und Auslegung der Lenker einer Radaufhängung auf diese spezielle Konstruktion, Geometrie und Achscharakteristik festgelegt ist. Anders ausgedrückt, es wird im Rahmen der konstruktiven
Möglichkeiten, in einem zwar wählbaren, jedoch dann festgelegten Umfang eine Vor- oder Nachspur oder Sturz eingestellt.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Radaufhängung zur Verfügung zu stellen, durch welche dieser Nachteil vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Radaufhängung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Erfindungsgemäß ist eine verstellbare Radaufhängung einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit einem von wenigstens einem Radführungsglied geführten Radträger gezeigt. Das
Radführungsglied ist hierbei radseitig am Radträger an einer radseitigen Anlenkstelle angelenkt, während es fahrzeugseitig an einer fahrzeugseitigen Anlenkstelle am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen (Fahrschemel) angelenkt ist. Die erfindungsgemäße Radaufhängung zeichnet sich nun in wesentlicher Weise dadurch aus, dass die fahrzeugseitige und/oder radseitige Anlenkstelle des
Radführungsglieds positionsveränderbar (d. h. lagevariabel) ausgebildet ist.
Eine solche Radaufhängung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Verlagerung des fahrzeug- und/oder radseitigen Anlenkpunktes des Lenkers, so dass durch Verlagerung der (des) Anlenkpunkte (s) ein unterschiedliches Fahrverhalten des zugehörigen Rads bzw. der kompletten Fahrzeugachse erreicht werden kann. So kann beispielsweise eine Vorspur am Radträger eingestellt werden, welche in ihrem Umfang variabel ist, wobei insbesondere die
Vorspur in eine Nachspur verändert werden kann. Umgekehrt kann eine Nachspur am Radträger eingestellt werden, welche in ihrem Umfang variabel ist, wobei insbesondere die Nachspur in eine Vorspur verändert werden kann. Weiterhin kann, gegebenenfalls zusätzlich zu Vor- oder Nachspur, in gewünschter Weise ein Sturz am Radträger eingestellt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist diese so ausgebildet, dass die fahrzeug- und/oder radseitige Anlenkstelle des Lenkers im Wesentlichen (d. h. überwiegend) quer zu einer Hauptbelastungsrichtung des Lenkers positionsveränderbar ist, um die für eine Verstellung der Anlenkstelle notwendige Kraft möglichst gering zu halten. Insofern ist die fahrzeug- und/oder radseitige Anlenkstelle somit im Wesentlichen senkrecht zur Lenkerlängsachse, d. h. zur Verbindung zwischen der fahrzeugseitigen Anlenkstelle und radseitigen Anlenkstelle im Falle eines zweifach angebundenen Fahrzeugslenkers, verstellbar.
Um eine Verstellung der fahrzeug- und/oder radseitigen
Anlenkstelle des Lenkers zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine Positioniereinrichtung (Aktuator) angeordnet ist. Ein solche Positioniereinrichtung kann beispielsweise ein Elektromotor mit einem elektrisch verschiebbaren Betätigungselement oder eine hydraulische/pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit mit einem hydraulisch/pneumatisch verschiebbaren Kolben sein.
Vorteilhaft ist die Radaufhängung Teil einer nichtgelenkten Fahrzeugachse .
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Kraftfahrzeug, welches mit wenigstens einer erfindungsgemäßen verstellbaren Radaufhängung ausgerüstet ist.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen wird.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben den grundlegenden Aufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung einer nichtgelenkten Fahrzeugachse.
Demnach umfasst eine erfindungsgemäße Radaufhängung einer nichtgelenkten Fahrzeugachse einen Radträger 1 zur Montage eines Fahrzeugsrads, welcher zudem mit einer Bremsscheibe 4 und einem Bremssattel 3 ausgestattet ist. Am Radträger 1 ist ein Dämpfer-Federbein 6 angebracht, welches sich seinerseits am Fahrzeugaufbau abstützt (nicht dargestellt) , um Ein- bzw. Ausfederungsbewegungen des Rads zu dämpfen.
Weiterhin ist eine Mehrzahl von Lenkern 2 vorgesehen, die radseitig am Radträger 1 zur Führung des am Radträger zu montierenden Rads angebracht sind. Fahrzeugseitig sind die Lenker 2 an einem schräg in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Hilfsrahmen 5 angelenkt, welcher seinerseits mit dem Fahrzeugaufbau verbindbar ist. Fahrzeugseitig können die Lenker 2 in ihren Anlenkstellen in einer vertikalen Richtung verschwenkt werden, um eine Ein- bzw. Ausfederungsbewegung des am Radträger 1 montierten Fahrzeugrads zu ermöglichen.
Von den in Fig. 1 dargestellten drei Lenkern 2 ist die fahrzeugseitige Anlenkstelle 7 des mittleren Lenkers 2 so ausgebildet, dass diese in einer Richtung senkrecht zur Lenkerlängsachse, d. h. senkrecht zur Verbindung zwischen der radseitigen Anlenkstelle und fahrzeugseitigen Anlenkstelle des Lenkers, verschoben werden kann. Dies ist in einer vergrößerten Darstellung in schematischer Weise angedeutet, wobei durch den dargestellten Doppelpfeil die Verschiebungsrichtungen der Anlenkstelle angegeben sind. Auf diese Weise kann in einfacher Weise die Charakteristik bzw. das Fahrverhalten der ungelenkten Fahrzeugachse variiert werden.
Bezugszeichenliste
1 Radträger 2 Lenker
3 Bremssattel
4 Bremsscheibe
5 Hilfsrahmen
6 Dämpfer-Federbein 7 Anlenkstelle

Claims

Ansprüche
1. Radaufhängung einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit einem von wenigstens einem Radführungsglied (2) geführten
Radträger (1), wobei das Radführungsglied radseitig an einer radseitigen Anlenkstelle am Radträger angelenkt ist und fahrzeugseitig an einer fahrzeugseitigen Anlenkstelle (7) am Fahrzeugaufbau oder an einem mit dem Fahrzeugaufbau verbindbaren Hilfsrahmen (5) angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitige Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitige Anlenkstelle (7) des Radführungsglieds positionsveränderbar ausgebildet ist.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitige Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitige Anlenkstelle des Radführungsglieds quer zu einer Hauptbelastungsrichtung des Radführungsglieds positionsveränderbar ausgebildet ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine Positioniereinrichtung zur Positionierung der radseitigen Anlenkstelle und/oder fahrzeugseitigen Anlenkstelle des Radführungsglieds.
4. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsglied ein eine Vorspur einstellendes Radführungsglied ist.
5. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsglied ein eine Nachspur einstellendes Radführungsglied ist.
6. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungsglied ein einen Sturz einstellendes Radführungsglied ist.
7. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugachse eine nichtgelenkte Fahrzeugachse ist.
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