DE2447124A1

DE2447124A1 - Vorderradaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2447124A1
Application number: DE19742447124
Authority: DE
Inventors: John A Richardson; Donald G Wheatley
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1973-10-04
Filing date: 1974-10-02
Publication date: 1975-04-10
Also published as: CA1015794A; GB1454186A; US3948337A

Description

FOitD-lffiRKE AIiTIENGESELLSCHAFT, 5 KÖLN-DEUTZ, OTTOPLATZ 2

Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge.

Die Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem Vorderrad - oder einem Vierradantrieb, mit einem die auf einem jeweiligen Achsschenkel drehbar angeordneten und mit einer jeweiligen Antriebswelle verbundenen Räder und den Fahrzeugrahmen untereinander verbindenden Gehänge.

Die bis jetzt bekannt gewordenen Vorderradaufhängungen der vorgenannten Art haben alle eine ziemlich kompli-

509815/041 3

- 2-

zierte Konstruktion mit einer größeren Vielzahl von Lenkern und Schwingarmen. Es besteht daher die Forderung nach einer einfacheren Konstruktion einer solchen Einzelradaufhängung, um damit an Herstellungskosten zu sparen.

Erfindungsgemäß umfasst das Gehänge einer Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge zwei für die Positionierung der beiden Vorderräder eingerichtete Querlenker, die ein jeweiliges Schwenklager am Rahmen haben und mit dem jeweiligen Achsschenkel eines zugeordneten Rades verbunden sind, wobei jedes Schwenklager von dem jeweils zugeordneten Rad einen größeren Abstand hat als von dem Rad des jeweils anderen Schwenklagers und wobei der eine der beiden Querlenker mit einem Stützglied für eine drehbare Lagerung der Antriebswelle des zugeordneten Rades versehen ist.

Eine solche Vorderradaufhängung_fvon der weitere zweckmässige und vorteilhafte Ausbildungen gemäß der Erfindung in den einzelnen Ansprüchen erfasst sind, ergibt im Vergleich zu den bekannten Aufhängungen trotz ihrer äußerst großen konstruktiven Einfachheit eine vergleichsweise grössere Stabilität und ein verbessertes Durchfederungsvermögen. Hinsichtlich des letzteren gilt besonders für die Ausbildung nach der Erfindung, wo die Querlenker noch über besondere Schwingarme mit dem Fahrzeugrahmen verbunden sind, daß dabei im Vergleich zu den bekannten Schwingachsen - Einzelradaufhängungen beim Durchfedern des Fahrzeuges wesentlich geringere Abweichungen des Radsturzes auftreten.

Eine augenblicklich bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und

509815/0413 " ³ ~

BAD ORIGINAL

wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1 eine Perspektivansicht der Vorderradaufhängung gemäß Erfindung in ihrer Gesamtheit, Figur 2 eine Draufsicht auf die. Aufhängung gemäß Figur 1, Figur 3 eine Vorderansicht desselben und Figur 4 eine Seitenansicht in Blickrichtung auf den linken Schwingarm dieser Aufhängung.

In der Zeichnung ist ein Fahrzeugrahmen 10 angedeutet, der aus linken und rechten Längsträgern 12 und 14 und·., einem diese verbindenden Querträger 16 besteht. An den (vorderen) Enden der Längsträger 12, 14 sind die lenkbaren Vorderräder 18, 20 des Fahrzeuges angeordnet, und zwar drehbar auf einem jeweiligen Achsschenkel 22 über ein jeweiliges Radlager.

in
Der Achsschenkel 22 des/Fahrtrichtung linken Vorderrades 18 ist schwenkbar mit dem äußeren Ende 26 eines Querlenkers 24 verbunden, dessen anderes Ende über ein weiteres Schwenklager am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Dieses weitere Schwenklager ist durch eine nachgiebige Büchse 28 gebildet, die an einer an dem Querträger 16 befestigten Winkelstütze 30 angeordnet ist. Der Querlenker 24 ist im übrigen so mit dem Achsschenkel 22 des linken Vorderrades 18 verbunden, daß sich für dieses eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Lenkachse A ergibt.

Mit dem Querlenker 24 ist weiterhin das vordere Ende eines längs ausgerichteten Schwingarmes 32 starr verbunden und zwar übergreift dieser Schwingarm mit einer Gabelung 34, 36 den Querlenker 24, mit dem er mittels eines Schraubbolzens 38 verschraubt ist. Das rückwärtige Ende des Schwingarmes 32 hat eine Bajonettverbindung mit

509815/0413 - * -

einer an deinLäng st rager i2 befestigten Winkelstütze 39, an welcher der Schwingarm über zwei auf verschiedenen Seiten von dieser angeordnete, ringförmige Guminieleinente 40 und 42 und eine auf das Gewindeende 44 des Schwingarmes aufgeschraubte Mutter 46 befestigt ist. Wegen der Elastizität der Gummielemente 40, 42 ist durch diese Befestigung für den Schwingarm 32 ein Schwenklager an dem Längsträger i2 des Fahrzeugrahmens 10 bereitgestellt. An dem Schwingarm 32 ist im übrigen ein Federsitz 48 (Fig. 4) ausgebildet, welcher das untere Ende einer Schraubenfeder 52 abstützt, deren oberes Ende an einer an den Längsträger 12 angeschweißten Winkelstütze 50 anliegt. In der Umgebung dieser Schraubenfeder 52 ist weiterhin ein hydraulischer Stoßdämpfer 54 angeordnet, der direkt zwischen dem Schwingarm 32 und der Winkelstütze 50 wirkt. Der Stoßdämpfer ist mit seinem unteren Ende über einen Schwenkzapfen mit einer an dem unteren Gabelarm 36 des Schwingarmes 32 befestigten Winkelstütze 56 verbunden, während das obere Ende eine mit dem Schwingarm 32 gleichartige Bajonettverbindung mit der Winkelstütze 50 hat, so daß dort ein entsprechendes Schwenklager für den Stoßdämpfer besteht.

Die Aufhängung für das rechte Vorderrad 20 umfasst einmal das Gehäuse 58 eines für den Antrieb der Vorderräder vorgesehenen und mit der Antriebsmaschine des betreffenden Fahrzeuges verbundenen Differentialgetriebes. An dem Getriebegehäuse 58 ist ein rohrförmiges Achsgehäuse 60 •tarr befestigt, an dessen äußeres Ende ein gegabeltes Bauteil 62 angeschweißt ist. Mit diesem Bauteil 62 ist der nicht näher gezeigte Achsschenkel des rechten Vorderrades 20 schwenkbar so verbunden, daß sich für das Rad 20 ebenfalls eine in wesentlichen senkrechte Lenkachse B ergibt. Weiterhin ist »it dem Getriebegehäuse 58 ein kurzer Querlenker 64 starr verbunden, dessen linkes Ende mit einer

609815/0413

an dem Längsträger 12 befestigten Winkelstütze 66 über eine nachgiebige Büchse 68 verbunden ist, wodurch auch dieser Querlenker am Fahrzeugrahmen ein entsprechendes Schwenklager erhält. In ebenfalls vergleichbarer Art und Weise ist weiterhin der Querlenker 64 bzw. das damit starr verbundene Achsgehäuse 60 über einen längs ausgerichteten Schwingarm 70 mit dem rechten Längsträger 14 des Fahrzeugrahmens verbunden. An das Achsgehäuse 60 ist zu diesem Zweck eine tastenförmige Winkelstütze 72 angeschweißt, an welcher das gegabelte, das Achsgehäuse 6o übergreifende vordere Ende des Schwingarmes mittels eines senkrecht angeordneten Schraubbolzens 7^ befestigt ist. Das rückwärtige Ende des Schwingarmes hat ebenfalls eine Bajonettverbindung mit dem Längsträger 14, an welchen zu diesem Zweck eine Winkelstütze 76 angeschweißt ist, zu beiden Seiten von welcher für eine Schwenklagerung des Schwingarmes 70 ringförmige Gummielemerite und 80 angeordnet sind, die durch eine auf das Gewindeende 82 des Schwingarmes 70 aufgeschraubte Mutter 84 gehalten werden. Der Schwingarm 70 hat damit ein gleich ausgebildetes Schwenklager am Fahrzeugrahmen wie der Schwingarm 32, und in weiterer Übereinstimmung besteht auch auf dieser rechten Fahrzeugseite eine Abfederung mittels einer nicht näher gezeigten Schraubenfeder, die zwischen einer an dem Längsträger 14 befestigten Winkelstütze 86 und einem am vorderen Ende.des Schwingarmes 70 befestigten Federsitz angeordnet ist. In der Umgebung dieser rechten Schraubenfeder ist weiterhin ein hydraulischer Stoßdämpfer 88 angeordnet, der direkt zwischen einer Winkelstütze 90 am vorderen Ende des Schwingarmes 70 und der Winkelstütze 86 wirkt.

Das bereits erwähnte und in dem Getriebegehäuse 58 untergebrachte Differentialgetriebe ist über «ine Anechlußwelle 92 mit der Brennkraftmaschine des betreffenden Fahrzeuges

509815/0413

verbunden. Das Getriebe treibt eine rechte Achswelle 94 an, welche in dem rohrförmigen Achsgehäuse 60 drehbar angeordnet ist und an deren äußerem Ende ein Joch 96 sitzt, welches Teil eines der Verbindung mit dem rechten Vorderrad dienenden Universalgelenks ist. Die Mitte dieses rechten Universalgelenks liegt auf der im wesentlichen senkrechten Lenkachse B des rechten Vorderrades. Gleichartig ist die Verbindung zu dem Jinken Vorderrad 18 über eine relativ kurze Achswelle 98 hergestellt, die an ihrem äußeren Ende über eine Verschieberutschkupplung 100 und ein Universalgelenk 102 verlängerbar mit einer Wellenverlängerung 104 verbunden ist, an deren äußerem Ende ein Joch 106 sitzt. Auch dieses Joch 106 ist Teil eines der Verbindung mit dem linken Vorderrad 18 dienenden Universalgelenks, dessen Mitte wiederum auf der im wesentlichen senkrechten Lenkachse A des linken Vorderrades liegt.

Mit der vorbeschriebenen Ausbildung des Gehänges der Vorderradaufhängung ist für das linke Vorderrad 18 eine solche Positionierung bezüglich des Fahrzeugrahmens 10 getroffen, daß beim Durchfedern des Fahrzeuges der Querlenker 24 und der Schwingarm 32 als eine Einheit um eine Achse X versehwenkt werden, die sich zwischen der Mitte der nachgiebigen Büchse 28 und der Mitte der beiden Gunueielemente 40 und 42 erstreckt, welch letztere den Schwingarm 32 «η de« Längsträger 12 befestigten. Gleichartig ergibt sich bein Durchfedern des Fahrzeuges auch für den Schwingarm 70 und den aus dem Achsgehäuse 6θ, dem Getriebegehäuse 58 und dem Träger 64 gebildeten querlenker für das rechte Vorderrad 20 eine gemeinsame Schwenkachse Υ, die sich zwischen der Mitte der nachgiebigen Büchse und der Mitte der beiden Guamielernente 78 und 80 erstreckt, über welch letztere der Schwingare 70 an de« Längsträger 14 befestigt ist. Beide Vorderräder 18, 20 durchkreuzen

g0981E/0A13 " ⁷ "

damit den Durchfederungsweg des Fahrzeuges, der festgelegt ist durch die beschriebene Geometrie der Schwingaritie 32 und 70 und der Querlenker 2k und 58, 60, 6k der beiden Vorderräder. Bei der beschriebenen Anordnung dient im übrigen die durch die Verschieberutschküpplung 100\ und das Universalgelenk 102 bereitgestellte Verlängerbarkeit der Achswelle 98, 104 des linken Vorderrades 18 dem Zweck, dadurch mögliche Verschiebungen zwischen den beiden Einzelaufhängungen der beiden Vorderräder auszugleichen, daß das Getriebegehäuse 58 als ein nicht abgefedertes Bauteil sich zusammen mit dem rechten Vorderrad 20 auf und ab bewegen kann. Auch diese Einzelheit der erfindungsgemässen Aufhängung trägt folglich im weitgehend unmittelbaren Zusammenwirken mit der überlappenden Anordnung der beiden Querlenker dazu bei, daß trotz der konstruktiven Einfachheit, die derjenigen einer starren Achsaufhängung gleichkommt, eine sehr grosse Stabilität erreicht wird. Diese grosse Stabilität wird maßgeblich durch den relativ grossen gegenseitigen Abstand der beiden nachgiebigen Büchsen 28 und 68 beeinflusst, über welche die Querlenker schwenkbar am Fahrzeugrahmen befestigt sind, und zwar so, daß sich beim Durchfedern des Fahrzeuges kaum eine Änderung im Sturz der Vorderräder ergibt.

6Ό981 B/041 3

Claims

ANSPRÜCHE

1./Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einein X^yorderrad - oder einem Vierradantrieb, mit einem die auf einem jeweiligen Achsschenkel drehbar angeordneten und mit einer jeweiligen Antriebswelle verbundenen Räder und den Fahrzeugrahmen untereinander verbindenden Gehänge , dadurch gekennzeichnet , daß das Gehänge zwei für die Positionierung der beiden Vorderräder (18, 20) eingerichtete Querlenker (24; 58, 60, 64) aufweist, die ein jeweiliges Schwenklager (28, 30; 66, 68) am Fahrzeugrahmen (lO) haben und mit dem jeweiligen Achsschenkel (22) eines zugeordneten Rades verbunden sind, wobei jedes Schwenklager von dem jeweils zugeordneten Rad einen größeren Abstand hat als von dem Rad des jeweils anderen Schwenklagers und wobei der eine der beiden Querlenker mit einem Stützglied (6o) für eine drehbare Lagerung der Antriebswelle (9²O des zugeordneten Rades (20) versehen ist.

2. Vorderradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Stützglied ein die Antriebswelle (9^) aufnehmendes rohrförmiges Gehäuseteil (60) ist.

3. Vorderradaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Abschnitt des mit dem Stützglied (6o) versehenen Querlenkers (64) durch das Gehäuse (58) eines für den Antrieb der Vorderräder (i8, 20) vorgesehenen und mit den beiden Antriebswellen (94; 98, 104) verbundenen Differentialgetriebes gebildet ist.

— 2 —

609815/0413

4. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche

1 - 31 dadurch gekennzeichnet , daß die andere der beiden Antriebswellen (9^; 98, 104) verlängerbar ausgebildet ist.

5. Vorderradaufhängung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die verlängerbar ausgebildete Antriebswelle einen mit dem Differentialgetriebe verbundenen Wellenteil (98) und einem mit dem zugeordneten Vorderrad (18) verbundenen Wellenteil (104) umfasst, die miteinander über ein Universalgelenk (102) und eine Verschieberutschkupplung (lOO) verbunden sind. .

6. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden querlenker (24; 58, 60, 64) - in Stirnansicht gesehen eine überlappende Anordnung haben.

7. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Schwenklager (28, 30; 66, 68) -\n Draufsicht gesehen auf verschiedenen Seiten von der Mittellinie der beiden Antriebswellen (94; 98, 104) liegen.

8. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 ψ 7, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Querlenkern (24; 58, 60, 64) und dem Fahrzeugrahmen (.10) jeweils eine Schraubenfeder (52) angeordnet ist.

9. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t *, daß die beiden Querlenker (24; 58, 60, 64) jeweils über ein weiteres

509815/0413 " ³ "

.Schwenklager (26, 62) mit dem jeweils zugeordneten Achsschenkel (22) verbunden sind, wobei diese weiteren Schwenklager für die Bereitstellung einer im wesentlichen senkrechten Lenkachse (A, B) für das zugeordnete Rad (18, 20) eingerichtet sind.

10. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch ge kennzeich net , daß die beiden Querlenker (24; 58, 60, 64) jeweils über einen längs ausgerichteten Schwingarm (32, 70) mit dem Fahrzeugrahmen (iO) verbunden sind, wobei die Schwenklager (28; 30, 66, 68) der Querlenker mit einem jeweiligen Schwenklager (40, 42; 78. 80) dieser Schwingarme am Fahrzeugrahmen eine jeweils diagonal ausgerichtete Schwenkachse fc» Y) für das zugeordnete Vorderrad bilden, wenn beim Durchfedern des Fahrzeuges die Vorderräder im Winkel versetzt werden.

11. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Vorderräder (18, 20) über hydraulische Stoßdämpfer (54, 88) am Fahrzeugrahmen (lO,) abgestützt sind.

12. Vorderradaufhängung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeic hne t , daß alle Schwenklager durch nachgiebige Büchsen gebildet sind.

609815/0413

AA

Leerseite