DE69615476T2

DE69615476T2 - Schräglenker-Hinterachse für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE69615476T2
Application number: DE69615476T
Authority: DE
Inventors: Adrian Michael Griffiths
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: EP0754575B1; GB2303340B; EP0754575A3; GB2303340A; GB9514974D0; US5829764A; ES2161978T3; GB9612786D0; DE69615476D1; EP0754575A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schräglenkeraufhängung zur Verbindung eines Fahrzeugsrads mit einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Aufhängung einen Radträger zum drehbaren Stützen des Rads, ein Federmittel zur Vorspannung des Radträgers in einer nach unten verlaufenden Richtung bezüglich der Karosserie und eine Gelenkmechanismusanordnung zur Steuerung der Bewegung des Radträgers bezüglich der Fahrzeugkarosserie aufweist, wobei die Gelenkmechanismusanordnung einen ersten Lenker mit einem nach innen gerichteten Ende, das mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie zur Drehung bezüglich dieser um eine allgemein horizontale Drehachse verbunden ist, und einem mit dem Radträger verbundenen äußeren Ende, wobei sich dieser erste Lenker bezüglich der Fahrzeugkarosserie von dem nach innen gerichteten Ende zu dem nach außen gerichteten Ende nach hinten und nach außen erstreckt, und ein Verbindungsmittel mit einem zweiten Lenker mit einem ersten Ende, das mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie zur Drehung bezüglich dieser um eine allgemein horizontale Achse verbunden ist, und einem mit dem Radträger verbundenen zweiten Ende, aufweist, wobei sich der Radträger um eine im wesentlichen vertikale Achse bezüglich des ersten Lenkers drehen kann, und wobei das Verbindungsmittel einen weiteren Gelenkmechanismus enthält, der mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie an einer Stelle verbunden ist, die bezüglich der Stelle, an der der zweite Lenker mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, außen, und rückwärtig einer zwischen der Verbindungsstelle des ersten Lenkers mit der Karosserie und der Verbindungsstelle des zweiten Lenkers mit der Fahrzeugkarosserie verlaufenden gedachten Linie liegt.
Eine solche Aufhängung ist aus der US-A-5,009,449 bekannt, die sich wie die vorliegende Erfindung primär auf eine Hinterradaufhängung für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb bezieht.
In gewisser Hinsicht ist eine Schräglenkeraufhängung ideal, da sich eine solche Aufhängung leicht unter dem Boden anordnen läßt, was wiederum zu einem breiten Laderaum im Fahrzeug führt; und dies ist für verschiedene Fahrzeugtypen, insbesondere Limousinen und Kombiwagen, optimal. Eine typische hintere Schräglenkeraufhängung wird in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen in Draufsicht schematisch gezeigt.
Ein an dem Rahmen oder der Karosserie 11 des Fahrzeugs auf geeignete Weise angebrachter Unterrahmen 10 trägt Lager 12 für zwei Längslenker 14. Die Lager 12 definieren jeweils Schwenkachsen 16 für die Lenker 14; die in einem Winkel "a" bezüglich einer quer zur Fahrzeugkarosserie verlaufenden Achse geneigt sind. Dieser Neigungswinkel ist in der Technik als "Schräglagewinkel" bekannt. Die Lenker 14 tragen an ihren äußeren Enden Radbefestigungen 18 für Laufräder 20.
Diese Anordnungsart ist mit dem Problem behaftet, daß bei einer Vertikalbewegung der Räder 20, diese einen gewissen Grad an Spur- und Sturzänderung erzeugen kann, was je nach Fahrzeugart, an dem die Aufhängung angebracht ist, unerwünscht sein kann. Obgleich der Schräglagewinkel dahingehend optimiert werden kann, einen vernünftigen Kompromiß von Fahrzeug zu Fahrzeug bereitzustellen, so ist das Ergebnis normalerweise für viele Fahrzeuge in einer Baureihe nicht optimal. Bei einer derartigen hinteren Schräglenkeraufhängung (wie zum Beispiel durch Fig. 1 erläutert) nach dem Stand der Technik neigt Nachgiebigkeit der Aufhängung aufgrund von Quer- oder Längsbelastung in der Radmitte durch Bremsen oder Kurvenfahren dazu, eine Nachspur des Rads zu bewirken, was bei einer Hinterradaufhängung eine unerwünschte Eigenschaft ist.
In der DE-A-41 29 376 A wird eine Einzelradaufhängung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs mit drei unabhängigen Lenkern, von denen zwei horizontal verlaufen, offenbart. Die beiden horizontalen Lenker sind als Zug- und Druckstäbe ausgebildet, von denen der obere erste kürzer ist als der untere zweite, wodurch eine gute individuelle Verhaltenscharakteristik sowohl bei Fahrt als auch beim Bremsen erzielt wird. Das Eigenlenkverhalten dieser Hinterachse ist im wesentlichen unabhängig von der Fahrzeuglast und gestattet deshalb, daß die Aufhängung die Anforderungen einer typischen Fahrzeugbaureihe erfüllt.
Aus der US-A-5,009,449 ist ein anderes Fahrzeughinterradaufhängungssystem bekannt, das ein Radtragglied zum drehbaren Tragen eines Fahrzeugrads offenbart. Mehrere Querverbindungsglieder sind an inneren Enden mit einer Fahrzeugkarosserie und an äußeren Enden mit dem Radtragglied verbunden, und ein an seinem Vorderende zur Schwenkbewegung mit der Fahrzeugkarosserie und an seinem Hinterende über ein Gelenk mit dem Radtragglied verbundener Längslenker erstreckt sich nach hinten. Das Gelenk befindet sich auf einer sowohl durch einen vorderen Verbindungspunkt zwischen dem Längslenker und der Fahrzeugkarosserie als auch eine Radmitte verlaufenden geraden Linie oder in Querrichtung außerhalb dieser Linie. Das Gelenk gestattet eine relative Winkelverschiebung zwischen dem Radtragglied und dem Längsglied in einer horizontalen Ebene, so daß in einem Bremszustand des Fahrzeugs keine Nachspurbewegung des Rads erzeugt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer verbesserten Schräglenkeraufhängung, die es der Aufhängung gestattet, den Anforderungen einer typischen Fahrzeugbaureihe zu entsprechen. Es soll insbesondere die Neigung zu einer Nachspurbewegung des Rads, die in einem Bremszustand des Fahrzeugs erzeugt wird, auf ein. Minimum reduziert werden, wie dies aus der US-A-5,009,449 bekannt ist, wobei die US-A- 5,009.449 jedoch keine Schräglenkeraufhängung offenbart.
Gemäß der Erfindung auf Grundlage des Oberbegriffs von Anspruch 1 erstreckt sich der erste Lenker in einer allgemein quer verlaufenden Richtung, wobei der zweite Lenker vor dem ersten Lenker angeordnet ist und der erste und der zweite Lenker derart konvergieren, daß sich durch die Verbindungsstellen des ersten und des zweiten Lenkers mit dem Radträger und der Fahrzeugkarosserie verlaufende gedachte Linien in einem außerhalb der Mitte des Rads und rückwärtig der Drehachse des Rads liegenden Punkt schneiden, so daß der weitere Gelenkmechanismus dazu neigt, zu bewirken, daß sich der Radträger als Reaktion auf eine Vertikalbewegung des Rads bezüglich der Fahrzeugkarosserie um die im wesentlichen vertikale Achse dreht.
Indem bei der erfindungsgemäßen Aufhängung der erste und der zweite Lenker so angeordnet werden, daß sie zu einem außerhalb und rückwärtig der Radmitte des Fahrzeugs liegenden Punkt konvergieren, neigt das Rad bei starkem Bremsen zu "Vorspur", was dazu beiträgt, die Nachspur aufgrund der Nachgiebigkeit der Aufhängung aufzuheben.
Indem die Verbindungsstelle des weiteren Gelenkmechanismus mit dem Fahrzeug an einer außerhalb der Verbindungsstelle des zweiten Lenkers mit dem Fahrzeug und rückwärtig einer zwischen der Verbindungsstelle des ersten Lenkers mit der Karosserie und der Verbindungsstelle des zweiten Lenkers mit der Fahrzeugkarosserie verlaufenden gedachten Linie liegenden Stelle angeordnet wird, bewirkt eine Vertikalbewegung des Rads, daß letzteres eine Lenkbewegung erfährt, die eine Nachspur des Rads bewirkt. Auf diese Weise kann jegliche Neigung des Rads zu Vorspur bei Vertikalbewegung des Rads durch eine Nachspurbewegung, die aufgrund der Wirkung des weiteren Gelenkmechanismus gleichzeitig erfolgt, kompensiert werden.
Der weitere Gelenkmechanismus kann über den zweiten Lenker mit dem Radträger verbunden sein. Der weitere Gelenkmechanismus und der zweite Lenker können als ein einziges Tragelement ausgebildet werden. Die Verbindung zwischen dem weiteren Gelenkmechanismus und der Fahrzeugkarosserie kann mittels einer elastischen Buchse erfolgen.
Der weitere Gelenkmechanismus kann durch ein getrenntes Tragelement gebildet werden, das durch eine elastische Buchse mit der Fahrzeugkarosserie und mit dem anderen Ende durch ein Gelenkmittel mit dem Radträger verbunden ist.
Der zweite Lenker kann an zwei vertikal getrennten Stellen mit dem Radträger verbunden sein.
Weiterhin kann die Gelenkmechanismusanordnung einen dritten Lenker umfassen, der ein erstes Ende, das mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie zur Drehung bezüglich dieser um eine allgemein horizontale Achse verbunden ist, und ein mit dem Radträger verbundenes zweites Ende aufweist, wobei der zweite und der dritte Lenker derart konvergieren, daß sich gedachte Verlängerungen von ihnen in einem Schnittpunkt schneiden, der vor einer von der Verbindungsstelle des ersten Lenkers mit der Fahrzeugkarosserie zur Verbindungsstelle des zweiten Lenkers mit der Fahrzeugkarosserie verlaufenden gedachten Linie liegt, so daß die Drehachse, um die sich der Radträger bezüglich der Fahrzeugkarosserie drehen muß, von dem Schnittpunkt zur Verbindungsstelle des ersten Lenkers mit der Karosserie verläuft. Die Verbindungsstellen des zweiten und des dritten Lenkers mit der Fahrzeugkarosserie können bezüglich einander vertikal angeordnet sein.
Die Verbindungsstellen des zweiten und des dritten Lenkers mit dem Radträger und/oder der Fahrzeugkarosserie können bezüglich einander vertikal angeordnet sein.
Zur Vereinfachung der Herstellung einer gegebenen Fahrzeugbaureihe ist es sinnvoll, daß so viele Bauteile wie möglich allen Fahrzeugen der Baureihe gemein sind. Wenn zum Beispiel für eine Fahrzeugbaureihe, die Sport- und Kombiwagen sowie Limousinen umfaßt, und für preiswerte Nutzfahrzeuge eine gemeinsame Hinterradaufhängung hergestellt werden könnte, würden die Gesamtherstellungskosten reduziert werden.
Die Aufhängungsanforderungen für eine solche Fahrzeugbaureihe können sich jedoch von Fahrzeug zu Fahrzeug wesentlich unterscheiden. Zum Beispiel sind die Elastizitätseigenschaften der Aufhängung bei Sportwagen, die häufiges und starkes Bremsen und schnelles Kurvenfahren erfahren, kritisch, aber bei Kombiwagen und Limousinen allgemein weniger wichtig und bei preiswerten Nutzfahrzeugen nur von geringfügiger Bedeutung. In ähnlicher Weise sind nicht geregelte Hinterradlenkung und Sturzwinkelregelung bei Sportwagen und, gleichermaßen bei Kombiwagen und Limousinen wichtige Faktoren, bei preiswerten Nutzfahrzeugen jedoch weniger wichtig. Sturzausgleich bei Wanken ist bei Sportwagen wieder ein wichtiges Erfordernis, bei Limousinen und Kombiwagen aber weniger wichtig und für die preiswerten Nutzfahrzeuge von keiner besonderen Bedeutung.
Es ist bisher nicht möglich gewesen, eine Aufhängung herzustellen, die an einem Ende der Baureihe so eingestellt werden kann, daß sie die Erfordernisse eines Sportwagens erfüllt, und am anderen Ende den Erfordernissen eines preiswerten Nutzfahrzeugs entspricht. Gemäß eines zweiten und fakultativ günstigen Aspekts wird hiermit eine Aufhängung bereitgestellt, die auf wirtschaftliche Weise so abgestimmt werden kann, daß sie sich für verschiedene Fahrzeugtypen eignet.
Der zweite und der dritte Lenker sind über ein Befestigungsmittel mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, das aus mehreren Befestigungsmitteln ausgewählt werden kann, die jeweils einen unterschiedlichen vertikalen Abstand zwischen den Verbindungsstellen des zweiten und des dritten Lenkers bereitstellen, wodurch die Stelle des Schnittpunkts so ausgewählt werden kann, daß sie den für ein bestimmtes Fahrzeug aus einer Fahrzeugbaureihe erforderlichen dynamischen Eigenschaften genügt.
Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Stelle des Schnittpunkts und somit der Schräglagewinkel leicht geändert werden können, um einem bestimmten Fahrzeug der Baureihe gerecht zu werden.
Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Schräglenkeraufhängung unter Bezugnahme auf die weiteren beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer hinteren Schräglenkeraufhängung nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hinterradaufhängung für die linke Seite des Fahrzeugs;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Schräglenkeraufhängung;
Fig. 3a eine alternative Konfiguration des in Fig. 3 gezeigten dritten Gelenkmechanismus;
Fig. 3b eine alternative Konfiguration des obengenannten Steuermittels gegenüber der in Fig. 3 gezeigten;
Fig. 4 eine Draufsicht der Aufhängung ähnlich Fig. 2, in der die Aufhängung in ihrer mittleren Stellung gezeigt wird;
Fig. 4a eine Hinteransicht der Aufhängung in dem in Fig. 4 gezeigten Zustand;
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, in der die Aufhängung bei der Einfederung gezeigt wird;
Fig. 5a eine Hinteransicht der Aufhängung in dem in Fig. 5 gezeigten Zustand;
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, die aber die Aufhängung beim Ausfedern zeigt;
Fig. 6a eine Hinteransicht der Aufhängung in dem in Fig. 6 gezeigten Zustand;
Fig. 7 eine schematische Draufsicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen hinteren Schräglenkeraufhängung für die linke Fahrzeugseite; und
Fig. 8 eine schematische perspektivische Ansicht der in Fig. 7 gezeigten hinteren Schräglenkeraufhängung.
In der folgenden Beschreibung sind Teile, die in Fig. 1 gezeigten Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
In den Fig. 2 und 3 umfaßt die Schräglenkeraufhängung eine Lenkeranordnung 25 mit einem einen oberen und einen unteren Abschnitt 27, 28 aufweisenden ersten Lenker 26, der sich von der Stelle, an der er an einem nach innen gerichteten Ende über ein geeignetes Lager 30 mit einem Fahrzeugunterrahmen 10 verbunden ist in einer allgemein quer verlaufenden Richtung nach hinten und nach außen zu einem nach außen gerichteten Ende erstreckt, wo der obere und der untere Abschnitt 27, 28 durch vertikal beabstandete Lager 34 mit dem Radträger 18 verbunden sind.
Die vertikal beabstandeten Lager 34 definieren eine vertikale Schwenkachse 36, um die sich der Radträger 18 zu einem geringen Grad drehen kann. Ein Achsschenkel 8 erstreckt sich zur drehbaren Aufnahme eines (in Fig. 3 nicht gezeigten) Laufrads 20 von dem Radträger 18 nach außen.
Das den Lenker 26 mit der Karosserie 10 verbindende Lager 30 bildet die obengenannten ersten Drehzapfen.
Zwischen dem Radträger 18 und der Fahrzeugkarosserie ist ein Federmittel in Form einer sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Strebenanordnung 7 angeordnet, die zur elastischen Abstützung des Gewichts der Fahrzeugkarosserie verwendet wird. Die Strebenanordnung 7 umfaßt eine Schraubenfeder 6 und einen Öldämpfer 5, der an seinem unteren Ende mit dem Radträger 18 derart schwenkbar verbunden ist, daß er einen gewissen Winkelbewegungsgrad bezüglich des Radträgers 18 gestattet.
Des weiteren umfaßt die Lenkeranordnung 25 einen zweiten und einen dritten Lenker 38, 39, die vertikal voneinander beabstandet sind. Der zweite Lenker 38 ist über ein Lager 40 mit einem Befestigungsglied 42 verbunden, das an dem an der Fahrzeugkarosserie oder dem Fahrzeugchassis angebrachten Unterrahmen 10 befestigt ist. Der dritte Lenker 39 ist auch über ein Lager 44 mit dem Befestigungsglied 42 verbunden. Die Lager 40, 44 sind vertikal voneinander beabstandet und bilden den obenerwähnten zweiten und dritten Drehzapfen. Das gegenüberliegende Ende des Lenkers 38 ist über ein viertes Lager 46 mit dem Radträger 18 verbunden, und der dritte Lenker 39 ist über ein fünftes Lager 48 mit dem Radträger 18 verbunden. Die Lager 46, 48 bilden den obengenannten vierten und fünften Drehzapfen und sind vertikal in einem Abstand voneinander angeordnet, der größer ist als der vertikale Abstand zwischen den Lagern 40, 44. Die Lager 40, 44, 46 und 48 bilden parallele Schwenkachsen.
Der zweite Lenker 38 enthält einen Lenkerabschnitt 38a, der von dem Lager 40 nach außen weisend eine elastische Buchse 52 bekannter Art trägt, die mit dem Befestigungsglied 42 bei 42b schwenkbar verbunden ist. Eine elastische Buchse ist ein Befestigungsmittel mit einem inneren und einem äußeren Glied, die durch ein elastisches Material voneinander getrennt sind, das ein beträchtliches Ausmaß an radialer Bewegung des inneren Glieds bezüglich des äußeren Glieds gestattet, so daß Vibrationen und Stöße gedämpft werden können. Die elastische Buchse 52 und der Lenker 38a bilden zusammen das obengenannte Steuermittel, indem sie einen dritte Gelenkmechanismus zwischen dem Radträger 18 und der Fahrzeugkarosserie bilden. Die Schwenkbewegung des zweiten Lenkers 38 erfolgt um eine durch das Lager 40 und den Drehzapfen 42b für die elastische Buchse 52 verlaufende Achse B (Fig. 4). Die obengenannten Lager 30, 40 und 44 können vorzugsweise eine Schwenkbewegung in mehr als einer Ebene gestatten. Falls gewünscht, können die Lager Elastizität zur Aufnähme gewisser Straßenunebenheiten bereitstellen. Falls gewünscht, könnte die elastische Buchse 52 auch stattdessen auf die gleiche Weise, wie sie in der Darstellung an dem zweiten Lenker 38 angebracht ist, an dem dritten Lenker 39 angebracht sein.
Wie in Fig. 3a gezeigt, kann der Lenkerabschnitt 38a über ein Lager 52a mit dem Lenker 38 schwenkbar verbunden sein, und, wie in Fig. 3b gezeigt, kann die elastische Buchse 52 stattdessen durch einen Lenker 38b direkt mit dem Radträger 18 verbunden sein.
Der Lenker 38b ist über ein Lager 52b mit dem Radträger 18 verbunden. In den Fig. 3a und 3b könnten die Positionen der elastischen Buchse 52 und der Lager 52a, 52b jeweils umgekehrt sein.
Es versteht sich, daß die Lenker 38, 39 zueinander konvergieren und durch die Lager 46, 40 und 48, 44 verlaufende Linien sich in einem gedachten Punkt 50 schneiden.
Es ist zu sehen, daß der Radträger 18 um eine durch das Lager 30 des Lenkers 26 und den Punkt 50, bei dem es sich um einen gedachten Schwenkmittelpunkt für die Lenker 38, 39 handelt, verlaufende Achse A schwenkt. Bei einer normalen Schräglenkeraufhängung würde sämtliches Schwenken entlang der Achse 16 erfolgen, wie in Fig. 1 gezeigt, deren Äquivalent in Fig. 2 bei 16 gezeigt wird.
Es versteht sich, daß durch Wahl des vertikalen Abstands zwischen den Lagern 40, 44 die Position des gedachten Schwenkpunkts 50 und deshalb der Schräglagewinkel "a" so eingestellt werden können, daß die Anforderung eines bestimmten Fahrzeugs erfüllt wird.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Aufhängung beschrieben.
Wie in den Fig. 4 und 4a gezeigt, sind der erste und der zweite Lenker 26, 38 im wesentlichen horizontal, wenn sich die Aufhängung in ihrer mittleren oder Ruhestellung befindet.
Wie in den Fig. 5 und 5a gezeigt, bewirkt eine Bewegung des Radträgers 18 und des Rads 20 in Richtung Einfederstellung ein Schwenken des Radträgers 18 um die Achse A. Wie bei bekannten Schräglenkeraufhängungen, führt eine solche Bewegung zu einer Radsturzänderung. Der Grad der Sturzänderung hängt von der für den gedachten Schwenkpunkt 50 ausgewählten Position und deshalb von dem vertikalen Abstand zwischen den Lagern 40, 42 ab. Obgleich das Rad 20 und der Radträger 18 um die Achse A schwenken, schwenken der zweite und der dritte Träger 38, 39 tatsächlich um ihre Lager 40, 44. Bei einer Aufwärtsbewegung des Rads 20, wie in den Fig. 5 und 5a gezeigt, bewegt sich das Rad 20 um die Achse A nach oben und nach vorne, und das Rad erfährt eine Sturz- und Lenkänderung. In dem gezeigten Beispiel bewegt sich das Rad 20 bei der Aufwärtsbewegung in eine Vorspurrichtung ,X'. Durch das Vorhandensein der elastischen Buchse 52 wird jedoch die Winkelbewegung des Rads 20 geändert, um die Vorspur auszugleichen. Bei der Aufwärtsbewegung des Rads 20 bewegt sich der Lenker 38 um die Achse B, die dazu neigt, die Radbefestigung weiter nach vorne zu ziehen, wodurch der Lenker 26 um das Lager 30, der Lenker 38 um das Lager 40 und der Lenker 39 um das Lager 44 geschwenkt wird. Da der Lenker 26 nicht länger als die Lenker 38, 39 ist und sich in einem flacheren Winkel zur Querrichtung befindet als der Lenker 38, bewirkt eine solche Bewegung der Lenker, daß sich die Lager 46, 48 weiter nach außen bewegen als die Lager 34. Deshalb wird eine Nachspurbewegung ,Y' des Rads 20 erzeugt, die die oben beschriebene Vorspur zumindest teilweise ausgleicht.
Bei der Bewegung in die in den Fig. 6 und 6a gezeigte Ausfederstellung erfolgt eine Radsturz- und -lenkänderung, die durch die Position des gedachten Schwenkpunkts 50 bestimmt wird. Die elastische Buchse 52 unterstützt wieder die Korrektur der Vorspur, wie anhand der Fig. 5 und 5a beschrieben, wobei sich die Lager 46, 48 effektiv nach unten und nach vorne bewegen.
Es versteht sich, daß die Position der elastischen Buchse 52 so ausgewählt werden kann, daß sie den gewünschten Grad an Spurlenksteuerung um die Achse 36 bereitstellt. Der gedachte Schwenkpunkt 50 bewegt sich aus der mittleren Stellung während der Ausfederbewegung, wie in Fig. 6a, nach oben.
Bei Schräglenkeraufhängungen neigen auf die Aufhängung ausgeübte Brems- und Elastizitätskräfte, wie in Fig. 2 bei F angedeutet, dazu, die Räder 20 um die elastischen Lager, die die Schräglenkeranordnung 25 mit dem Fahrzeug verbinden, nach hinten zu bewegen, wodurch Nachspur bewirkt wird. Eine in Fig. 2 bei L angedeutete Querkraft, die in dem gezeigten Beispiel beim Fahren um eine rechte Kurve entstehen kann, kann auch Nachspur verursachen. Die vorliegende Erfindung ist zur Lösung dieses Problems ausgeführt. In dieser Hinsicht sei darauf hingewiesen, daß durch die Verbindungsstellen 30, 34; 40, 46 des ersten und des zweiten Lenkers 26 und 38 zu dem Radträger 18 und der Fahrzeugkarosserie 10 verlaufende Linien in Draufsicht zu einem außerhalb der Mitte 58 des Rads 20 und rückwärtig der Radmitte 58 liegenden Punkt 56 (Fig. 2) konvergieren. Wenn auf das Rad 20 eine Kraft F oder L oder eine Kombination der beiden ausgeübt wird, besteht eine Neigung des Rads 20, sich um den Punkt 56 zu drehen, wodurch Vorspur erzeugt wird, die zur Korrektur der Nachspur beiträgt.
Es versteht sich (siehe beispielsweise Fig. 4a, 5a und 6a), daß der obere Lenker 38 dazu neigt, mehr zur Radmittel 58 zu weisen, während der untere Lenker 39 dazu neigt, zum Boden, insbesondere zu einer Aufstandsfläche P (siehe Fig. 6a) zwischen dem Rad und dem Boden zu weisen. Deshalb wird bei Anlegen einer Bremslast F der Großteil dieser Last von dem unteren Lenker 39 aufgenommen, und der Elastizitätsgrad beim Bremsen kann durch Wahl der Elastizität des Lagers 44 bis zu einem bestimmten Ausmaß gesteuert werden.
Die Aufhängung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann über eine ganze Fahrzeugbaureihe verwendet werden, da der Schräglagewinkel "a" durch Wahl des Abstands zwischen den Lagern 40, 44 und somit Ändern des Ausmaßes der Sturzänderung bei Vertikalbewegung des Rads gewählt werden kann. Dies kann durch Herstellung mehrerer Befestigungsglieder 42, wobei die Befestigungspunkte 42a für die Lager 40, 44 ordnungsgemäß beabstandet sind, um dem Fahrzeug zu genügen, an dem die Aufhängung angebracht werden soll, leicht erreicht werden.
Obgleich bei der Herstellung verschiedener Befestigungsglieder 42 für verschiedene Fahrzeuge innerhalb der Baureihe gewisse Kosten entstehen, so sind diese doch im Vergleich zu den Kosten der Konzipierung von Aufhängungseinheiten als ganzes, um einzelnen Fahrzeugen zu genügen, minimal. Es wird vorgesehen, den Unterrahmen 10 für die gesamte Fahrzeugbaureihe gleich zu halten.
Auf die Fig. 7 und 8 Bezug nehmend, wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die in vielerlei Hinsicht der oben beschriebenen ähnelt.
Ein Rad 120 wird von einem sich von einem Radträger 118 erstreckenden Achsschenkel 108 gestützt. Der Radträger 118 ist über einen ersten Lenker 126 und einen zweiten Lenker 138 mit einem (nicht gezeigten) Teil der Fahrzeugkarosserie verbunden.
Zur elastischen Abstützung des Gewichts der Fahrzeugkarosserie ist zwischen dem ersten Lenker 126 und einem (nicht gezeigten) Träger an der Fahrzeugkarosserie eine Schraubenfeder 106 angeordnet. Ein Öldämpfer 105 verbindet den Radträger 118 und den (nicht gezeigten) Teil der Fahrzeugkarosserie, um Vibrationen oder Schwingungen der Fahrzeugkarosserie auszugleichen.
Der erste Lenker 126 weist einen oberen und einen unteren Abschnitt 127, 128 zur Verbindung mit dem Radträger 118 auf und erstreckt sich von der Stelle, an der er an seinem nach innen gerichteten Ende über ein Drehzapfenmittel 130 mit der Fahrzeugkarosserie schwenkbar verbunden ist, in einer allgemein quer verlaufenden Richtung nach hinten und nach außen. An seinem nach außen gerichteten Ende sind der untere und der obere Abschnitt des ersten Lenkers 126 über ein Paar vertikal beabstandeter Lager 134, die eine vertikale Schwenkachse 136 definieren, mit dem Radträger 118 verbunden.
Der zweite Lenker 138 ist an einem Ende über ein Paar vertikal beabstandeter Lager 146, 148, die eine vertikale Schwenkachse 170 definieren, mit dem Radträger 118 verbunden. Am anderen Ende ist der zweite Lenker 138 über einen zweiten und einen dritten Gelenkmechanismus mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Der zweite Gelenkmechanismus wird durch ein Schwenklager 140 und der dritte Gelenkmechanismus durch eine elastische Buchse 152 bekannter Form gebildet.
Die elastische Buchse 152 ist an einer von der Stelle, an der der zweite Lenker 138 über den Drehzapfen 140 mit der Karosserie verbunden ist, nach außen und rückwärtig einer gedachten Linie 116, die sich zwischen dem Drehzapfen 140 und der Schwenkverbindung 130 des ersten Lenkers 126 mit der Fahrzeugkarosserie erstreckt, liegenden Stelle mit der Karosserie verbunden, so daß die Schwenkbewegung des zweiten Lenkers 138 um eine Achse "C" erfolgt.
Wie oben beschrieben, neigen die auf die Aufhängung ausgeübten Elastizitätskräfte dazu, das Rad 120 um die die Schräglenkeranordnung mit dem Fahrzeug verbindenden elastischen Lager nach hinten zu bewegen, wodurch Nachspur bewirkt wird, und das Fahren um eine Kurve kann eine Querkraft verursachen, die auch Nachspur verursachen kann. Zur Verringerung dieser Probleme konvergieren der erste Lenker 126 und der zweite Lenker 138 derart, daß sich in Draufsicht gedachte Linien, die die Verbindungsstellen 130, 134; 140, 146 des ersten und zweiten Lenkers 126, 138 mit dem Radträger 118 und der Fahrzeugkarosserie durchlaufen, in einem Punkt 156 (Fig. 7) schneiden, der außerhalb und rückwärtig der Mitte des Rads 120 liegt. Wenn eine Elastizitäts- oder Querkraft oder eine Kombination der beiden an das Rad 120 angelegt wird, besteht deshalb die Neigung für das Rad 120, sich um den Punkt 156 zu drehen, wodurch Vorspur erzeugt wird, die zur Korrektur jeglicher natürlicher Neigung zur Nachspur beiträgt.
Wie oben beschrieben, bewirkt eine Bewegung des Radträgers 118 und des Rads 10 in die Einfederstellung, daß der Radträger 118 um eine Achse schwenkt, was zu einer Radsturzänderung führt. Der Grad der Sturzänderung hängt von der Konfiguration des Aufhängungsgelenkmechanismus ab. In dem gezeigten Beispiel würde das Rad 120 bei der Aufwärtsbewegung zu Vorspur neigen, da der zweite Lenker 138 kürzer als der erste Lenker 126 ist. Durch das Vorhandensein der elastischen Buchse 152, die eine Schwenkbewegung des zweiten Lenkers 138 um die Achse "C" bewirkt, wird jedoch die Winkelbewegung des Rads 120 geändert, um die Vorspur auszugleichen. Bei der Aufwärtsbewegung des Rads 120 bewegt sich der Arm 138 dabei um die Achse "C", die dazu neigt, die Radbefestigung weiter nach vorne zu ziehen, wodurch der Lenker 126 um das Lager 130 und der Lenker 138 um das Lager 140 geschwenkt werden. Deshalb wird eine Nachspurbewegung des Rads 20 erzeugt, die die oben beschriebene Vorspur zumindest teilweise ausgleicht.

Claims

1. Schräglenkeraufhängung zur Verbindung eines Fahrzeugsrads (20, 120) mit einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Aufhängung einen Radträger (18, 118) zum drehbaren Stützen des Rads (20, 120), ein Federmittel (6, 106) zur Vorspannung des Radträgers (18, 118) in einer nach unten verlaufenden Richtung bezüglich der Karosserie und eine Gelenkmechanismusanordnung zur Steuerung der Bewegung des Radträgers (18, 118) bezüglich der Fahrzeugkarosserie aufweist, wobei die Gelenkmechanismusanordnung einen ersten Lenker (26, 126) mit einem nach innen gerichteten Ende, das mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie zur Drehung bezüglich dieser um eine allgemein horizontale Drehachse verbunden ist, und einem mit dem Radträger (18, 118) verbundenen äußeren Ende, wobei sich dieser erste Lenker (26, 126) bezüglich der. Fahrzeugkarosserie von dem nach innen gerichteten Ende zu dem nach außen gerichteten Ende nach hinten und nach außen erstreckt,

und ein Verbindungsmittel mit einem zweiten Lenker (38, 138) mit einem ersten Ende, das mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie zur Drehung bezüglich dieser um eine allgemein horizontale Achse verbunden ist, und einem mit dem Radträger (18, 118) verbundenen zweiten Ende, aufweist,

wobei sich der Radträger um eine im wesentlichen vertikale Achse bezüglich des ersten Lenkers (26, 126) drehen kann,

und wobei das Verbindungsmittel einen weiteren Gelenkmechanismus (52, 152) enthält, der mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie an einer Stelle verbunden ist, die bezüglich der Stelle, an der der zweite Lenker (38, 138) mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, außen, und rückwärtig einer zwischen der Verbindungsstelle (30, 130) des ersten Lenkers (26, 126) mit der Karosserie und der Verbindungsstelle (40, 140) des zweiten Lenkers (38, 138) mit der Fahrzeugkarosserie verlaufenden gedachten Linie liegt,

dadurch gekennzeichnet, daß

sich der erste Lenker (26, 126) in einer allgemein quer verlaufenden Richtung erstreckt,

der zweite Lenker (38, 138) vor dem ersten Lenker angeordnet ist und

der erste und der zweite Lenker (26, 126 und 38, 138) derart konvergieren, daß sich durch die Verbindungsstellen des ersten und des zweiten Lenkers (26, 126 und 38, 138) mit dem Radträger (18, 118) und der Fahrzeugkarosserie verlaufende gedachte Linien in einem außerhalb der Mitte des Rads (20, 120) und rückwärtig der Drehachse des Rads (20, 120) liegenden Punkt (56, 156) schneiden,

so daß der weitere Gelenkmechanismus (52, 152) dazu neigt, zu bewirken, daß sich der Radträger (18, 118) als Reaktion auf eine Vertikalbewegung des Rads bezüglich der Fahrzeugkarosserie um die im wesentlichen vertikale Achse dreht.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, bei der der weitere Gelenkmechanismus (52, 152) über den zweiten Lenker (38, 138) mit dem Radträger (18, 118) verbunden ist.

3. Aufhängung nach Anspruch 2, bei der der weitere Gelenkmechanismus mittels einer elastischen Buchse (52, 152) mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist.

4. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der weitere Gelenkmechanismus und der zweite Lenker als ein einziges Tragelement (38, 138) ausgebildet sind.

5. Aufhängung nach Anspruch 1, bei der der, weitere Gelenkmechanismus durch ein getrenntes Tragelement (38a, 38b) gebildet wird, das mit einem Ende mit der Fahrzeugkarosserie und mit dem anderen Ende durch ein Gelenkmittel (52a, 52b) mit dem Radträger (18, 118) verbunden ist.

6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der zweite Lenker (38, 138) an zwei vertikal getrennten Stellen (146, 148) mit dem Radträger (18, 118) verbunden ist.

7. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der zweite Lenker (38, 138) mit dem Radträger (18, 118) zur Drehung um eine vertikale Achse (170) verbunden ist.

8. Aufhängung nach Anspruch 1, bei der die Gelenkmechanismusanordnung weiterhin einen dritten Lenker (39) umfaßt, der ein erstes Ende, das mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie zur Drehung bezüglich dieser um eine allgemein horizontale Achse verbunden ist, und ein mit dem Radträger (18, 118) verbundenes zweites Ende aufweist, wobei der zweite und der dritte Lenker (38, 39) derart konvergieren, daß sich gedachte Verlängerungen von ihnen in einem Punkt (50) schneiden, der vor einer von der Verbindungsstelle (30) des ersten Lenkers (26, 126) mit der Fahrzeugkarosserie zur Verbindungsstelle (40) des zweiten Lenkers (38, 138) mit der Fahrzeugkarosserie verlaufenden gedachten Linie liegt, so daß die Drehachse, um die sich der Radträger (18, 118) bezüglich der Fahrzeugkarosserie drehen muß, von dem Schnittpunkt zur Verbindungsstelle (30) des ersten Lenkers (26, 126) mit der Karosserie verläuft.

9. Aufhängung nach Anspruch 8, bei der der zweite und der dritte Lenker (38 und 39) über ein Befestigungsmittel (42) mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sind, das aus mehreren Befestigungsmitteln ausgewählt werden kann, die jeweils einen unterschiedlichen vertikalen Abstand zwischen den Verbindungsstellen (40, 44) des zweiten und des dritten Lenkers (38 und 39) bereitstellen, wodurch die Stelle des Schnittpunkts (50) so ausgewählt werden kann, daß sie den für ein bestimmtes Fahrzeug aus einer Fahrzeugbaureihe erforderlichen dynamischen Eigenschaften genügt.