DE69403316T2 - Aufhängung für ein gelenktes Rad eines Fahrzeuges unter Benutzung von Mehrfachlenkanordnung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängung für ein gelenktes Rad eines Fahrzeugs der von einer McPherson-Anordnung abgeleiteten Art.
• Derzeit umfaßt der Stand der Technik Aufhängungsanordnungen, die von der oben genannten Anordnung abgeleitet sind. Abgesehen davon, daß man den dreiwinkeligen unteren Träger mit zwei Armen, die mit dem Radstützträger verbunden sind, ersetzt, umfassen diese Aufhängungsanordnungen auch ein oberes Element, das mit der Stoßdämpferanordnung und dem Radstützträger verbunden ist. Der Zweck dieser Vorrichtungen ist es, während der Bewegung der Aufhängung eine größere Veränderung des Sturzes zu erzielen verglichen mit der Veränderung, die bisher durch eine McPherson-Aufhängung mit ähnlichen Abmessungen erzielt werden konnte.
• Diese Art von Aufhängung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine virtuelle Lenkachse aufweist, d.h. die Lenkachse ist durch Gelenke bestimmt, die nicht materiell, sondern fiktiv sind und an den Kreuzungspunkten der Verlängerungen der Elemente angeordnet sind, die die Dreiecke der Aufhängung bilden.
• Diese Arten von Anordnungen, von denen eine z.B. in der US-A-4844505 offenbart ist, ermöglichen ein gewisses Maß an Freiheit bei der Anordnung der Lenkachse und bei ihrer Steuerung während Lenkbewegungen, indem die verschiedenen Positionen der Gelenke ihre Veränderung bestimmen.
• Anordnungen, die von dem McPherson-Schema abgeleitet werden und die einen doppelten unteren Arm und damit ein virtuelles unteres Gelenk umfassen, bergen auch den Nachteil, daß der Nachlaufwinkel für das äußere Rad verringert wird.
• Da der Nachlaufwinkel für den Sturzausgleich während des Lenkens verantwortlich ist, beschränkt eine Verringerung des Nachlaufwinkels den Sturzwinkel, der für das äußere Rad aufgrund eines vorbestimmten Lenkwinkels erzielt werden kann. Die Möglichkeit, während des Lenkens den Sturz auszugleichen, ist bei der Steuerung des Lenksturzes nützlich, wenn diese schädlich sein könnte (wie z.B. in scharfen Kurven), um diesen dagegen bei hoher Geschwindigkeit in sehr weiten Kurven zu halten, wenn der Lenksturz eine Sicherheitsbedingung darstellt.
• Abgesehen davon, daß die vorliegende Erfindung die oben genannten Unannehmlichkeiten beseitigt, ist es auch ihre Aufgabe, den querverlaufenden Arm in der Mitte des Rades einzuschließen, wodurch im Falle von Vorderradantrieb ermöglicht wird, eine Versteifung des Lenkrades wegen eines nicht freien Differentials zu reduzieren.
• Darüberhinaus hilft die hier vorgeschlagene Anordnung bei der Verringerung des Nachlaufwinkels&sub1; der normalerweise dadurch verursacht wird, daß der Radträger sich aufgrund der Bremsdrehkraft dreht.
• Die oben genannten Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Aufhängung für ein gelenktes Rad eines Fahrzeugs gelöst, die eine Mehrfachlenkeranordnung gemäß Anspruch 1 verwendet.
• Die oben genannten und weitere Aufgaben werden aus der folgenden Beschreibung zweier bevorzugter, aber nicht beschränkender Ausführungsformen einer erfindungs -gemäßen Aufhängung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufhängung zeigt;
• Fig. 2 eine Seitenansicht der Aufhängung von Fig. 1 zeigt;
• Fig. 3 eine Teilansicht von oben der Aufhängung von Fig. 1 zeigt; und
• Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufhängung ist.
• In den Zeichnungen bezeichnet Bezugsziffer 1 eine Aufhängung eines gelenkten Rades 2 eines Fahrzeugs, wobei ein vorderer Abschnitt des Fahrgestells mit 3 bezeichnet ist.
• Der untere Endabschnitt eines Radstützträgers 4 ist durch einen ersten und einen zweiten unteren Arm 6, 7 federnd auf dem Fahrgestell 3 montiert. Der Träger 4 dreht sich um eine Drehachse X, die sich nahe der mittleren Ebene des Rades 2 entsprechend der Radmitte befindet. Die unteren Arme 6, 7 sind quer zur Fahrzeughauptachse angeordnet und stellen die Verbindung zum Fahrgestellabschnitt 3 an in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Punkten 8, 9 her und zum Radstützträger 4 an den Punkten 10, 11.
• Der obere Endabschnitt des Trägers 4 ist an Punkt 12 mittels eines Gelenkkopfes mit einem Fortsatz 13 verbunden. Der Fortsatz 13 ist einstückig mit einem Stoßdämpferkörper 14 ausgebildet, der mit einer Schraubenfeder 15 ausgestattet ist und an seinem oberen Endabschnitt 16 federnd an dem Fahrzeugkörper (in diesem Punkt nicht gezeigt) verbunden ist.
• An dem Radstützträger 4 ist ein weiterer Verlängerungsabschnitt 17 befestigt, dessen Endabschnitt einen Gelenkstoß 18 zur Verbindung mit den Lenkstangen 20 trägt.
• Der obere Endabschnitt des Stoßdämpferkörpers 14 ist durch eine zylindrische Verbindung mit dem Endabschnitt 23 einer oberen Querstange 24 verbunden. Die obere Querstange 24 ist höher angeordnet als die Arme 6 und 7 und ist federnd mit dem Fahrgestell 3 an einem Punkt 25 verbunden, der zwischen den Punkten 8 und 9 der unteren Arme und oberhalb von diesen angeordnet ist.
• Eine weitere Verstärkungsstange 27 ist an einem Punkt 23 mit der oberen Querstange 24 verbunden, der zwischen deren Enden und im wesentlichen nahe des Endabschnitts 23 liegt. Der gegenüberliegende Endabschnitt 28 der Verstärkungsstange 27 ist mit Arm 6 an einem Punkt 29 verbunden, der nahe dem Punkt 8 liegt, wo der Arm 6 mit dem Fahrzeugkörper 3 verbunden ist.
• In der in Fig. 4 gezeigten alternativen Konstruktion ist ein Ende der Verstärkungsstange 27 am Punkt 26 mit Stange 24 verbunden und das gegenüberliegende Ende ist mit dem Arm 7 an einem Punkt 30, der zwischen seinen Enden liegt, verbunden.
• Zusätzlich können Gelenkknotenpunkte 8, 29, 10 auf dem ersten unteren Arm 6, Gelenkknotenpunkte 9, 30, 11 auf dem zweiten unteren Arm 7 und Gelenkknotenpunkte 23, 26, 25 auf der oberen Querstange 24 zueinander fluchtend auf jeder Stange angeordnet sein.
• Wegen der Hinzufügung der Stange 27 ermöglichen beide Ausführungsformen von Figuren 1 und 4 die Steuerung des Nachlaufwinkelverlustes des äußeren Lenkrades. Die Stange 27 überträgt eine Verschiebung der Punkte 29, 30 der unteren Arme 6, 7 auf den Punkt 12 des Radstützträgers 4 durch den Fortsatz 13 des unteren Körpers, der einstückig mit dem Stoßdämpfer ausgebildet ist. Daher hat eine Verschiebung des Punktes 12 eine Komponente auf der Längsachse des Fahrzeugs (eine rückwärtige Verschiebung des äußeren Rades), die auch den Nachlaufwinkelwert erhöhen kann, wenn die Räder gerade stehen, je nach den relativen Positionen der Punkte 26, 29, 30, die die Stange 27 mit den Querarmen 24, 6, 7 verbinden. Eine Verschiebung von Punkt 12 beim Lenken macht die Lenkachse (X) vollständig virtuell. Die Stange 27 hilft auch während des Bremsens den Nachlaufwinkel zu steuern.
• Die erfindungsgemäße Aufhängung ermöglicht auch einen guten Sturzausgleich bei Erschütterungen. Aufgrund von Erschütterungen führt die Stange 24 den Punkt 23 und damit Punkt 12 des Radstützträgers 4 in Richtung des Inneren des Fahrzeugs zurück.
• Außerdem ermöglicht die vorliegende Erfindung, den Querarm in der Radmitte einzuschließen. Dadurch werden im Falle von Vorderradantrieb Versteifungswirkungen des Lenkrades aufgrund eines nicht freien Differentials beschränkt.
• Die hier vorgeschlagene Anordnung bietet auch gute Flexibilität in Längsrichtung, da die Längsbewegung des Rades 2 relativ zum Fahrgestell 3 durch ein elastisches Gelenk 8 gesteuert wird. Eine Konvergenzsteuerung wird durch geeignete Positionierung der Querarme und -stangen erzielt.

Claims (7)

1. Aufhängung für ein gelenktes Rad eines Fahrzeugs unter Benutzung einer Mehrfachlenkeranordnung, die einen Radstützträger (4) umfaßt, der das Rad (3) drehbar trägt, wobei der Träger (4) um eine virtuelle Achse (X) drehbar und an seinem unteren Abschnitt mittels eines ersten und eines zweiten unteren Arms (6, 7), die quer zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind, mit zwei in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Punkten (8, 9) des Fahrzeugkörpers (3) verbunden ist, und wobei der obere Abschnitt des Stützträgers (4) mittels eines Gelenks (12) mit einem Arm (13) drehbar verbunden ist, der starr mit dem Körper (14) eines Stoßdämpfers verbunden ist, welcher mit einer Schraubenfeder (15) ausgestattet ist und dessen oberer Teil (16) mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endabschnitt (22) des Stoßdämpferkörpers (14) mit einer zylindrischen Verbindung am Endabschnitt einer Querstange (24) verbunden ist, die oberhalb des ersten und des zweiten unteren Arms (6, 7) angeordnet ist und deren gegenüberliegender Endabschnitt an einem Punkt (25), der zwischen den in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Punkten (8, 9) liegt, mit dem Fahrzeugkörper (3) verbunden ist; eine Verstärkungsstange (27) ist an einem Ende mit der oberen Querstange (24) verbunden, wobei ihr anderes Ende entweder mit dem ersten oder dem zweiten unteren Arm (6, 7) verbunden ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsstange (27) einen Endabschnitt hat, der mit der oberen Querstange (24) verbunden ist, und daß ihr anderer Endabschnitt an einem zwischen dessen Endabschnitten liegenden Punkt (30) mit dem zweiten unteren Arm (7) verbunden ist.

3. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkknotenpunkte (8, 10, 29), die den ersten unteren Arm (6) jeweils mit dem Fahrzeugkörper (3), dem Radstützträger (4) und der Verstärkungsstange (27) verbinden, zueinander fluchten.

4. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkknotenpunkte (23, 26, 25), die die obere Querstange (24) jeweils mit dem Stoßdämpfer (14), der Verstärkungsstange (27) und dem Fahrzeugkörper (3) verbinden, zueinander fluchten.

5. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte (9, 30, 11), die den zweiten unteren Arm jeweils mit dem Fahrzeugkörper (3), der Verstärkungsstange (27) und dem Radstützträger (4) verbinden, zueinander fluchten.

6. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkknotenpunkt (25), der die obere Querstange (24) mit dem Fahrzeugkörper (3) verbindet, bezüglich der zwei Befestigungspunkte (8, 9) der unteren Querarme (6, 7) erhöht angeordnet ist.

7. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt, der den Endabschnitt (26) der Verstärkungsstange (27) mit der obere Querstange (24) verbindet, in der Nähe eines Endes (23) der Stange (24) angeordnet ist, die mit dem Stoßdämpferkörper (14) verbunden ist.