INDEPENDENT SUSPENSION FOR MOTOR VEHICLES

Abstract: 1. An independent wheel suspension for motor vehicles, especially for the rear wheels of passenger cars, having a wheel carrier (2) carrying the wheel which is articulated through upper (3) and lower (9, 10) wheel guide members to the vehicle bodywork or the like and is supported there by means of a helical spring (15) provided on one of the wheel guide members, while the lower wheel guide members comprise a carrier arm (9) articulated to the vehicle bodywork, which arm is pivotably arranged on the wheel carrier by means of a swivel joint (13), characterised by the following features : - the carrier arm (9) receives the helical spring (15) in a manner known per se ; - the extension of the pivot axis (22) formed between the wheel carrier (2) and the carrier arm (9) intersects, at an intersection point (23), the line of action (19) of an upward force (16) acting at the standing point (17) of the wheel : - the line (20) of connection between the intersection point (23) and the joint centre of the carrier arm joint (6) to the bodywork intersects the line (21) of force action of the helical spring (15).

Description: Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Hinterräder von Personenkraftwagen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine bekannte Radaufhängung geht aus der DE-OS 31 19 777 hervor. Hier sind die oberen Radführungsglieder durch ein Feder-Dämpferbein gebildet und die unteren Radführungsglieder durch zwei Lenkerarme. Dabei sind die Lenkerarme gelenkig miteinander verbunden. Wirkt am Radaufstandspunkt eine Hochkraft, beispielsweise die normale Radlast, entsteht in der Radaufhängung ein Moment, das das Dämpferbein mit Querkräften belastet. Die Folge ist eine erhöhte Reibung zwischen den gleitenden Teilen des Dämpferbeins, was wiederum eine Beeinträchtigung des Federungskomforts bedeutet. Bei der DE-PS 14 30 586 werden die Querkräfte durch eine versetzt angeordnete Schraubenfeder kompensiert. Dieser Radaufhängung haftet jedoch ebenso wie der nach der DE-OS 31 19 777 der Nachteil an, dass die Schraubenfeder, die verhältnismässig viel Platz beansprucht, an einer Stelle vorgesehen ist, an der oftmals Raum für andere Zwecke benötigt wird, wie beispielsweise für den Kofferraum oder für aerodynamische Massnahmen an der Aussenhaut des Fahrzeuges. Aus der DE-OS 22 49 971 ist eine Radaufhängung bekannt, die diesen Nachteil nicht aufweist. Die Schraubenfeder ist hier vom Dämpferbein getrennt und lagert auf einem Querlenker der Radaufhängung. Jedoch treten auch bei dieser RadaufhängmTgdie Querkräfte im Federbein auf, wenn die erwähnte Hochkraft am Raudaufstandspunkt wirkt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemässe Radaufhängung so weiterzubilden, dass die oberen Radführungsglieder - vor allem wenn diese als Dämpferbein ausgeführt sind - weitgehend von Querkräften befreit sind. Desweiteren soll die Radaufhängung platzsparend bauen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt. Durch die Erfindung erhält man einen ideellen Gelenkpunkt zwischen Radträger und Tragarm auf der Wirkungslinie der am Radaufstandspunkt angreifenden Hochkraft. Dadurch, dass die Schwenkachse des radträgerseitigen Prehgelenks durch diese Wirkungslinie geht, erzeugt die Hochkraft kein Moment um die Schwenkachse im Gegensatz zu den Radaufhängungen nach dem Stand der Technik. Die am Radträger angeschlossenen oberen Radführungsglieder blieben dadurch belastungsfrei. Andererseits ruft die Hochkraft eine ihr entgegengerichtete Kraft in der Schraubenfeder hervor. Da die Wirkungslinie dieser Kraft wiederum auf die Verbindungslinie zwischen dem aufbauseitigen Tragarmgelenk und dem Schnittpunkt der Schwenkachse mit der Wirkungslinie der Hochkraft gerichtet ist, erzeugt dieses Kräftepaar ebenfalls kein den Radträger belastendes Moment um diese Verbindungslinie bzw. -achse. Die oberen Radführungsgliener bleiben daher insgesamt belastungsfrei. Um die gleiche Wirkung zu erzielen, mümte bei herkömmli- cher Bauart das Drehgelenk zwischen Radträger und Tragarm bis in die Radmitte hineinverschoben sein. Erst bei dieser Lage könnte die Hochkraft kein Moment in den oberen Rad N hrungsgliedern bewirken. Für eine solche Anordnung des Drehgelenks ist jedoch in aller Regel kein Platz vorhanden, da der Raum von Bremsenteilen usw. beansprucht wird. In der Praxis wird es nicht immer möglich sein, die Schwenkachse genau mit der Wirkungslinie der Hochkraft schneiden zu lassen. Der Schnittpunkt wird gegenbenfalls in der näheren Umgebung liegen. In diesem Fall entsteht selbstverständlich wieder ein die oberen Führungsglieder belastendes Moment. Bleibt das Moment genügend klein, kann es vernachlässigt werden angesichts des mit der Erfindung ebenfalls erreichten Vorteils, das Drehgelenk an einem von keinen anderen Fahrwerksteilen beanspruchten Platz vorzusehen. Sinngemäss gilt das auch für den Verlauf der Verbindungslinie zwischen Wirkungslinie der Federkraft und dem aufbauseitigen Tragarmgelenk. Die Höhe des Schnittpunktes der Schwenkachse auf der Wirkungslinie der Hochkraft - in Rückansicht gesehen - ist für die Erfindung unwesentlich. Er hängt in erster Linie von der konstruktiven Ausgestaltung der unteren Radführungsglieder ab. Die Erfindung bedingt eine Anordnung der Schrauben feder auf dem Tragarm. Dadurch ergibt sich aber wiederum der Vorteil, dass sie nicht dort Platz verbraucht, wo er für andere Zwecke benötigt wird. Dabei kann die Schraubenfeder auch schräg gestellt sein. Wichtig ist nur, dass ihre Kraftwirkungslinie die genannte Verbindungslinie schneidet. Die Erfindung eignet sich besonders gut bei solchen Radaufhängungen, bei denen die oberen Radführungsglieder durch ein DSmpferbein dargestellt sind. Das Dämpferbein ist hier frei von Querkräften. nie Losbrechkräfte bleiben dadurch gering, so dass das T)ämpferbein bereits auf kleine rahrbahnstösse reagieren kann. Die Erfindung ist jedoch auf solche achsen nicht beschränkt. Sie lässt sich auch dann anwenden, wenn die obere Radführung Lenker, beispielsweise Quer- oder Dreieckslenker übernehmen. Der Tragarm ist Teil der unteren Radführung. In einer praxisgerechten Ausgestaltung ist der Tragarm als Querlenker ausgebildet, der im wesentlichen hinter der Radachse liegt. Als weiteres unteres Radführungsglied ist eine vor dem Tragarm angeordnete Stützstrebe vorgesehen, die über ein Drehgelenk am Radträger angeschlossen ist und im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne verläuft. über ein weiteres elastisches Gelenk ist sie dann am Fahrzeugaufbau befestigt. In einer weiteren Ausführungsform kann die Zugstrebe auch gelenkig mit dem Tragarm verbunden sein. Ebenso kann diese erbindung starr sein, so dass im eigentlichen .Sinne für die untere Radführung ein Dreieckslenker vorliegt. Hier ist allerdings darauf zu achten, dass die Stützstrebe für den Einfederungsvorgang nachgiebig ausgelegt ist. Das kann entweder durch ein entsprechendes aufbauseitiges Gelenk erreicht werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Stützstrebe entlang ihrer Längsachse in Hochrichtung biegeelastisch auszulegen. Die Erfindung ist auf solche Ausführungen der unteren Radführung nicht beschränkt. So könnte auch der Tragarm in Fahrtrichtung gesehen vor der Stützstrebe angeordnet sein. Er muss demnach auch nicht unbedingt quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufen. Desweiteren ist die Erfindung nicht auf die hinteren Fahrzeugräder beschränkt, wen' sie sich auch für diese in besonders vorteilhafter Weise eignet. Ebenso lassen sich die Vorderräder mit der erfindungsgemässen Radaufhängung versehen. Hier wird allerdings ein grösserer konstruktiver Aufwand notwendig sein, da die Lenkbarkeit der Räder weitere Gelenke erfordert. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der nachfolgenden fleschreibung anhand der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch in Fig. 1 die Draufsicht einer erfindungsgemässen Radaufhängung und Fig. 2 die Minteransicht dieser Radaufhän gung. Die in der Zeichnung dargestellte unabhängige Radaufhängung soll für die Hinterräder eines Personenkraftwagens vorgesehen sein. Dabei sind in den Fig. all die Teile weggelassen, die für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind, so auch eine eventuelle Antriebswelle. rin Hinterrad 1 lagert auf einem Radträger 2. Der Radträger 2 ist über obere Radführungsglieder 3 und untere Radführungsglieder 4 am Fahrzeugaufbau oder dgl. angelenkt. ner Fahrzeugaufbau ist selbst nicht dargestellt, jedoch sollen schematisch dargestellte Gelenke 5, 6 den aufbauseitigen Anschluss der unteren Radführungsglieder andeuten. Wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, werden die oberen Radführungsglieder 3 durch ein Dämpferbein 7 gebildet, das im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist und über ein Drehgelenk mit dem Radträger 2 verbunden ist. Mit dem anderen Ende stützt sich das Dämpferbein 7 über ein weiteres Gelenk 8 am wiederum nicht dargestellten Fahrzeugaufbau ab. Nach Fig. 1 sind die unteren Radführungsglieder gebildet aus einem im wesentlichen quer zur rahrzellglängsachse angeordneten Tragarm 9 und einer annähernd in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stützstrebe 10. Dabei ist die Stützstrebe 10 in Fahrtrichtung gesehen, die durch den Pfeil 11 dargestellt sein soll, vor dem Tragarm 9 angeordnet, während dieser wiederum im wesentlichen hinter der mit 12 dargestellten Radachse liegt. Der Tragarm 9 und die Stützstrebe 10 sind jeweils über ein Drehgelenk 13, 14 schwenkbar am Radträger 2 angeschlossen, während sie mit ihren anderen Enden über die bereits erwähnten Gelenke 5 und 6 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind. Ausserdem sitzt auf dem Tragarm 9 eine Schraubenfeder 15, die sich am Fahrzeugaufbau abstützt. In Fig. 2 greift eine Mochkraft 16 am Radaufstandspunkt 17 an. Diese Hochkraft 16 ist durch das Gewicht des Fahrzeuges gegeben und kann sich durch Unebenheiten der Fahrbahn 18 erhöhen oder verringern. Die Wirkungslinie der Hochkraft 16 ist mit 19 bezeichnet. Sie verläuft senkrecht nach oben. In Fig. 1 ist eine Verbindungslinie 20 erkennbar zwischen dem Gelenkmittelpunkt des aufbauseitigen Tragarmgelenks 6 und der Wirkungslinie der Federkraft, hier mit 21 bezeichnet. Die gedachte Verlängerung dieser Verbindungslinie 20 schneidet die Schwenkachse 22 des radträgerseitigen Drehgelenks 13 des Tragarms 9 in einem Punkt 23, der auf der Wirkungslinie 19 der Hochkraft 16 liegt. Es sei noch erwähnt, dass das Hinterrad 1 in der Zeichnung so dargestellt ist, dass die Wirkungslinie 19 mit der Rad mittenebenenahezu zusammenfällt. Es ist leicht einzusehen, dass je nach Radsturz die Abweichungen von der Radmittenebene variieren können.

Claims: Patentansprüche: 1. Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbeson dere für Hinterräder von Personenkraftwagen, mit einem das Rad tragenden Radträger, der über obere und untere Radführungsglieder am Fahrzeugaufbau oder dgl. ange lenkt und dort über eine an einem der Radführungsglie der vorgesehene Schraubenfeder abgestützt ist, wobei die unteren Radführungsglieder einen am Fahrzeugaufbau angelenkten Tragarm aufweisen, der über ein Drehgelenk schwenkbar am Radträger angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: : - Der Tragarm (9) nimmt in an sich bekannter Weise die Schraubenfeder (15) auf; - die zwischen Radträger (2) und Tragarm (9) gebildete Schwenkachse (22) schneidet in ihrer Verlägerung die Wirkungslinie (19) einer am Radaufstandspunkt (17) wirkenden Hochkraft (16) (Punkt 23); - die Verbindungslinie (20) zwischen dem Schnittpunkt (23) und der Gelenkmitte des aufbauseitigen Tragarm gelenks (6) schneidet sich mit der Kraftwirkungslinie (21) der Schraubenfeder (15). 2. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Radführungsglieder (lot) gebildet sind aus einem als Querlenker ausgelegten Tragarm (9) und einer davor angeordneten, annähernd in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stützstrebe (10). 3. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stützstrebe (10) mit dem Tragarm (9) verbunden ist. 4. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stützstrebe (10) gelenkig am Tragarm (9) gelagert ist. 5. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stützstrebe (10) gelenkig mit dem Radträger (2) verbunden ist. 6. Unabhängige Raudaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Radführungsglieder (3) durch ein Dämpferbein (7) gebildet sind.

Inventors: MULLER, RUDOLF, ING.-GRAD., SAUTTER, WOLFGANG, DIPL.-ING., Müller, Rudolf, Ing.-grad.
Applicants: BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: B60G3
IPC codes: B60G15, B60G3