DE2437266B2 - Radaufhaengung fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die gelenkten Vorderräder von Kraftfahrzeugen, mit nachgiebig mittel- oder unmittelbar am Rahmen bzw. Aufbau gelagerten Radführungsgliedern, welche an Querverbundglieder gekoppelt sind.

Die Aufrechterhaltung der Fahrtrichtungsstabilität bei ungleichen Bremskräften an den Rädern einer Achse, stellt infolge der hierbei auftretenden Kursabweichung (Schiefziehen) ein schwieriges Problem dar. Aus der DT-PS 10 77 538 ist der sogenannte negative Lenkrollhalbmesser bekannt, der bei ungleichen oder einseitigen Bremskräften an den Vorderrädern ohne Mithilfe des Fahrers einen Gegeneinschlag bewirkt, der dem Giermoment infolge der unsymmetrischen Bremsung entgegenwirkt und einen Ausgleich der Schiefziehwirkung bei richtiger Wahl der Größe des negativen Lenkrolllialbmessers ermöglichen soll. Um eine sich entsprechend diesem Lenkrollhalbmessers bildende ideelle Schwenkachse, welche außerhalb der Spurweite liegt, bzw. die Fahrbahn außerhalb der Spurweite schneidet, schwenkt das Rad grundsätzlich bei jedem Radeinschlag (Lenken) und damit auch bei einseitigen Bremskräften, wobei durch das Lenkgestänge das andere Rad ebenfalls eingeschlagen wird. Diese Ausführungen sind jedoch, von anderen Gesichtspunkten abgesehen, konstruktiv sehr aufwendig, wie auch an der Zahl der nötigen Gelenke und Gelenkteile zu erkennen ist.

Darüber hinaus bereitet die konstruktive Realisierung des negativen Lenkrollhalbmessers jedoch auch insofern Schwierigkeiten, als daß die Bremsscheibe mit Rremssattel tief im Rad angeordnet werden muß, und daß unter Umständen die nahe der Bremsscheibe befindlichen Gelenke in nachteiliger Weise aufgeheizt werden Außerdem müssen im Interesse eines genügenden Freieanges von Spurstange und Radaufhängungsteilen bei allen Zuständen der Radeinfederung und des Radeinschlags häufig andere Nachteile in Kauf genommen werden. z.B. kurzer Lenkhebel mn daraus resultierend höheren Spurstangenkraften, hoher gelegte schmalere Querlenker mit größeren Beanspruchungen größere Spreizungswinkel mit ungünstigerer Sturzcharakteristik beim Radeinschlag.

Ein weiterer Nachteil des konstruktiven negativen Lenkrollhalbmesser kann darin gesehen werden, daß auch das Lenkrad im allgemeinen in Richtung der automatischen Lenkkorrektur eingeschlagen wird. Da. wie Untersuchungen dieser Fahrsituation gezeigt haben, die Fahrer vor allem auf die Lenkmomentinformation reaeieren ist es möglich, daß der automatisch richtige Lenkeinschlag vom Fahrer unbewußt reduziert wird. Dies würde eine Verschlechterung der Kurshaltung

bedeuten. , .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung der eingangs genannten Art mit einer automatischen Lenkkorrektur bei einseitigem Bremsen

zu schaffen. .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß gelost durch einen auSernalb der Spurweite liegenden ideellen Lenkpol eines im Grundriß trapezförmigen Gelenkvierecks welches durch die Radaufhängung zusammen mit einer Spurstange gebildet wird. Hierdurch wird eine ideelle Schwenkachse gebildet, welche durch den außerhalb der Spurweite liegenden Lenkpol verlauft, um welche bei einem einseitigen Bremsen das Rad verdreht wird. Dagegen erfolgt beim Lenken der Radeinschlag um die durch ein wirksames Gelenk des Gelenkvierecks verlaufende konstruktive Schwenkachse mit positivem Lenkrollhalbmesser. Somit wird nach der Erfindung durch eine einseitige Bremskraft bei geeigneter Wahl der Steifigkeiten der Lenkerlager, bzw. der Querverbundlager im Zusammenwirken mit der Bewegung der Spurstange das Rad in Richtung Vorspur bewegt was der Wirkung eines ideellen negativen Lenkroilhalbmessers entspricht. Die über einen Querverbund gekoppelten Gelenkvierecke der Räder einer Achse bilden dabei einen wesentlichen Bestandteil zum Erzielen dieser Wirkung, da nur dieser Querverbund eine gleichsinnige Beeinflussung beider Räder bewirkt. Vor allem wird eine beidseitige nicht erwünschte Radverstellung in Richtung Vorspur beim gleichseitigen Bremsen ausgeschaltet.

Nach einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Querverbundglied (Zwischenträger) durch einen Kurvenstabilisator oder nach einer weiteren Ausführung der Erfindung durch eine Querblattfeder gebildet wird. Hierdurch ist gewährleistet, daß einerseits bei symmetrischer Bremsung kein Radeinschlag erfolgt, daß andererseits aber beide Räder die (automatische) Lenkkorrektur ausführen können.

Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, daß durch die Kombination der erfindungsgemäßen Gestaltung der Vorderachse mit einem ideellen Lenkpol bei einem Fahrzeug, welches eine Diagonal-Bremskreisaufteilung aufweist, sich in besonders vorteilhafter Weise ein Gesamtsystem ergibt, das aus einem lenkstabilen

Bremssystem und einem bremsstabilen Lenksystem

besteht.

Vorteilig nach der Erfindung ist es, dall die

Radaufhängung keinen negativen Lenkrollradius benötigt — das Rad schwenkt beim Lenken um eine konstruktive Schwenkachse, die durch die radseitigen Gelenke der Radaufhängung festgelegt ist und welche die Fahrbahn innerhalb der Spurweite schneidet (konstruktiv positiver Lenkrollhalbmcsser) — . Nur bei einseitiger Bremskraft bildet das Radaufhängungsteil (Querlenker) zusammen mit der Spurstange — in Draufsicht gesehen — ein Gelenkviereck, das einen außerhalb der Spurweite liegenden Lenkpol, d. h. einen ideellen negativen Lenkrollhalbmesser (ideelle Schwenkachse) bildet, wodurch eine automatische Lenkkorrektur erzielbar ist und eine Aufrechterhaltung der Geradeausfahrt gewährleistet wird.

Ferner ist es von Vorteil, daß die positive Ausführung des konstruktiven Lenkrollhalbmessers bewirkt, daß ein Lenkmoment auftritt, das in gleicher Richtung wie die Giermoment-Störung wirkt, und so den Fahrer zu einer (geringfügigen) Unterstützung der Kcrrekturwirkung anregt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 die Draufsicht der Radaufhängung und

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Bewegungsabläufe bei einem einseitigen Bremsvorgang.

Die Radaufhängung eines gelenkten Rades 1 umfaßt ein als Querlenker 2 ausgebildetes Radführungsglied, welches mit einem Radträger 3 des Rades 1 verbunden ist. Am Lenkhebel 4 des Radträgers 3 iit eine Spurstange 5 angelenkt, die mit einem Lenkgetriebe (nicht gezeigt) in Verbindung steht.

In F i g. 1 ist nur der untere Querlenker des Radführungsgliedes dargestellt, dessen Lenkerarme 6 und 7 mit ihren freien Enden jeweils an Querverbundglieder (Zwischenträger 8 und 9) gelenkig gelagert sind, über die die Lenker 2 jeder Radseite miteinander verbunden sind. Diese Zwischenträger 8 und 9 sind quer zur Mittellängsachse V-V des Fahrzeuges elastisch in Lagern 10 und Harn Fahrzeugaufbau gehalten.

Der in Fahrtrichtung F gesehen, vor der senkrechten Radmittenquerebene X-X angeordnete Zwischenträger 8 ist in Lagern 10 mit einer großen Elastizität in Richtungen 12 und 13 gehalten, wogegen der hinter der senkrechten Radmittenquerebene X-X angeordnete Zwischenträger 9 in Lagern ti mit geringer Elastizität in Richtungen 14 und 15 gehalten ist. In radialer Richtung sollen die Lager 10 und 11 der Zwischenträger 8 und 9 nur eine geringe Elastizität aufweisen.

Wie aus F i g. 1 weiter zu erkennen ist, bildet sich durch die Anordnung und die elast'sche Lagerung (Federschwerlinie F₅) der unteren Querlenker 2 sowie der Spurstange 5 eine außerhalb der Spurweite S angeordnete ideelle Schwenkachse 16 des Rades 1, die im Grundriß als Lenkpol zu bezeichnen ist.

Tritt nun z. B eine einseitige Bremskraft B am linken Rad 1 auf, so wird der Querlenker 2 in einer Weise verstellt, daß sich ein relativ elastischer Weg des Rades 1 entgegen der Fahrtrichtung F einstellt (F i g. 2). In Verbindung mit dem Lenkgestänge stellt sich nun, wie F i g. 2 zeigt, ein erzwungener Lenkradschlag ein. Der linke untere Querlenker 2 bewegt sich mit seinem zugeordneten Rad 1 elastisch in die strichpunktiert dargestellte Lage (Fig.2). Das rechte Rad wird über seinen Querlenker ebenfalls in eine gleiche Winkelstellung wie das linke Rad gebracht Das nicht gebremste rechte Rad stellt sich hierdurch automatisch in die zur Korrektur der Schiefzieh wirkung richtigen Stellung ein.

Somit kann durch die miteinander verbundenen Querlenker 2 des linken und des rechten Fahrzeugrades 1 die Schiefziehwirkung bei einseitiger Bremskraft B kompensiert werden. Die einseitige Bremskraft dreht das Rad 1 infolge der außerhalb der Spurweite 5 liegenden ideellen Schwenkachse 16 zur nicht gebremsten Seite hin ein. Hierdurch werden Seitenführungskräfte der Vorderräder erzeugt, die ein — bezogen auf die Fahrzeughochachse — dem Bremsmoment entgegengesetztes Ausgleichsmoment bilden. Trotz einseitiger Bremsung wird somit das Fahrzeug spurtreu gehalten.

Die Größe des Einschlagwinkels am gebremsten Rad braucht durch die Kopplung mit dem nicht gebremsten Rad zur Aufbringung des Ausgleichsmomentes nur etwa halb so groß zu sein, wie ohne die Einbeziehung des nicht gebremsten Rades.

Bei symmetrischer Bremsung (gleiche Bremskräfte an den Rädern) gleichen sich dagegen die Kräfte von beiden Rädern in den Zwischenträgern trotz nachgiebiger Lagerung der Zwischenträger 8 und 9 aus.

Die Radaufhängung kann in vorteilhafter Weise auch mit einem Bremssystem welches eine Diagonalaufteilung der Bremskreise aufweist, kombiniert werden. Hierdurch ergibt sich bei einem Bremsvorgang ein Gesamtsystem, welches ein stabiles Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges bewirkt. Denn bei Auslegung der Radaufhängung mit durch Zwischenträger 8 und 9 gekoppelte untere Querlenker 2 wird bei nur zwei diagonal gebremsten Rädern (z. B. vorne links und hinten rechts) über die beiden Vorderräder ein Ausgleichsmoment aufgebracht, wobei außerdem noch zusätzlich ein Hinterrad zur Führung verbleibt. Das gemeinsame Zwischenspiel dieser Radaufhängung mit der Diagonal-Bremskreisaufteilung ist bezüglich der Bremsstabilität bei Geradeaus — sowie bei Kurvenfahrt vorteilhaft, welches auch bei blockierten Rädern ein in seinem Fahrverhalten stabiles, lenkfähiges und spurtreues Fahrzeug ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Radaufhängung für die gelenkten Vorderräder von Kraftfahrzeugen, mit nachgiebig mittel- oder unmittelbar am Rahmen bzw. Aufbau gelagerten Radführungsgliedern, welche an Querverbundglieder gekoppelt sind, gekennzeichnet durch einen außerhalb der Spurweite fS) liegenden ideellen Lenkpol (16), eines im Grundriß trapezförmigen Gelenkvierecks (18, 19, 20, 21), welches durch die Radaufhängung (2) zusammen mit einer Spurstange (5) gebildet wird.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Querverbundglied (Zwischenträger 8) in bekannter Weise durch einen Stabilisator gebildet wird.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Querverbundglied (Zwischenträger 8) in bekannter Weise durch eine Querblattfeder gebildet wird.

4. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das — in Fahrtrichtung (F) gesehen — vor der senkrechten Radmittenquerebe-

ne (X-X) in Lagern (10) angeordnete Querverbundglied (Zwischenträger 8) quer zur Mittellängsachse (Y-Y) des Fahrzeuges elastischer am Aufbau (16) gelagert ist als das hinter der senkrechten Radmittenquerebene (X-X) in Lagern (11) am Aufbau angeordnete weitere Querverbundglied (Zwischenträger 9).

5. Radaufhängung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Diagonalaufteilung der Bremskreise.

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