B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung, insbesondere Vorderradaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit einem Achsträger, der um eine vertikale Lenkachse in einem oberen und einem unteren Lager schwenkbar an einer gabelförmigen Federbeinstütze gelagert ist, wobei das obere und das untere Lager in seitlich von einer Basis der Federbeinstütze abstehenden Gabelarmen ausgebildet sind, mit einem aus einer Feder und einem Dämpfer bestehenden Federbein, das die Federbeinstütze mit der Karosserie des Fahrzeuges zur Aufnahme der Fahrzeuglast verbindet, mit einem Querlenker, der jeweils mit einer sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckenden horizontalen Achse einerseits mit der Karosserie und andererseits mit der Federbeinstütze verbunden ist.

Eine derartige Radaufhängung ist in der EP 1 319 533 Al beschrieben. Die Verbindung des Querlenkers mit der gabelförmigen Federbeinstütze ist dabei wie folgt realisiert: Die Federbeinstütze weist zwei vom unteren Gabelarm abstehende Backen auf, zwischen denen eine Lagerachse verläuft. In dem der Federbeinstütze zugewandten Ende des Querlenkers befindet sich ein Lagerauge, das die Lagerachse umgibt. In dem Ringspalt zwischen dem Lagerauge und der Lagerachse befindet sich eine Lagerbuchse aus Gummi/Kunststoff, in der die bei einer Kurvenfahrt auftretenden Seitenkräfte abgestützt werden. Die Buchse besitzt dazu eine gewisse Steifigkeit.

Allerdings muss diese Buchse beim Lenken eine Rotation der Federbeinstütze um eine durch die Lagerbuchsenmitte verlaufende im Wesentlichen vertikale Achse unterbinden, damit die Lenkachse eindeutig definiert bleibt. Beim Bremsen und Antreiben muss diese Lagerbuchse außerdem das Moment in den Querlenker abtragen, welches durch die Längskräfte beim Bremsen und Antreiben über den Abstand der Lenkachse zur Lagerbuchsenmitte erzeugt wird, ohne dabei eine nennenswerte Rotation um eine im Wesentlichen vertikale Achse durch die Lagerbuchsenmitte zuzulassen. Außerdem müssen die Buchsen die an der Radaufhängung angreifenden Längskräfte in den Querlenker abtragen. Gleichzeitig muss diese Lagerbuchse ein Kippen der Federbeinstütze mit dem Federbein um eine durch die Lagerbuchsenmitte verlaufende im Wesentlichen horizontal quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse zulassen, damit bei einer elastischen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Rades oder auch beim Ein- bzw. Ausfedern keine Verzwängung im Federbein generiert wird.

Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, mit einfachen Mitteln die Radführung sowie das Feder- und Dämpfungsverhalten der Radaufhängung bei Lenk-, Brems- und Beschleunigungsmanövern zu verbessern.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung vor, dass die Lagerung des Querlenkers an der gabelförmigen Federbeinstütze aus zwei beabstandeten Lagern besteht, die bezogen auf die Fahrtrichtung vor und hinter der Lenkachse liegen und ein Doppellager bilden.

Dies hat den Vorteil, dass diese beiden Lager unterschiedlich steif ausgelegt werden können, wodurch das Lenkverhalten der Achse durch den gewonnenen Freiheitsgrad exakter beeinflusst werden kann, so dass das Lenkverhalten des Fahrzeuges insgesamt verbessert werden kann. Wegen des größeren Abstandes der Lagerbuchsen zur Lenkachse verringert sich selbst

bei einer gegenüber dem Stand der Technik unveränderten Steifigkeit der Lagerbuchsen der Winkel, um den sich die gabelförmige Federbeinstütze beim Auftreten von Seitenkräften drehen kann.

In einfacher Weise kann das aus zwei Lagern bestehende Doppellager dadurch realisiert werden, dass der untere Gabelarm der Federbeinstütze ein kompakter Fortsatz ist, an dem sich zu beiden Seiten je eine Backe eines gabelförmig gestalteten Endes des Querlenkers befindet. Gemäß dieser Ausführungsform ist in den Backen des Querlenkers je ein Lagerauge ausgebildet, wobei die beiden Lageraugen auf vom Fortsatz abstehenden Achszapfen gelagert sind. Gemäß einer anderen, bevorzugten Ausführungsform besteht der untere Gabelarm oder die Basis der gabelförmigen Federbeinstütze aus zwei gegenüberliegenden, voneinander beabstandeten Abschnitten, wobei das kompakt ausgeführte Ende des Querlenkers in den von den Abschnitten gebildeten Zwischenraum hineinragt, wobei in den Abschnitten der Federbeinstütze die Lageraugen und an dem Ende des Querlenkers zwei seitlich abstehende Achszapfen angeordnet sind, die in den Lageraugen gelagert sind. Dabei können die beiden Zapfen von einem durchgehenden Stift gebildet werden.

Da das Doppellager eine Beweglichkeit entlang der Lagerachse aufweist, befindet sich, um Beschädigungen zu vermeiden, zwischen den gegenüberliegenden Flächen am Querlenker und an der Federbeinstütze jeweils radial zur Lagerachse eine Anschlagscheibe, die eine geeignete Anlaufkontur aufweist. Die Anschlagscheiben sind entweder als Einzelbauteile oder als integraler Bestandteil der Federbeinstütze bzw. des Querlenkers ausgebildet.

Dabei besitzen die Lagerbuchsen zusätzlich aus dem Lagerauge hervorstehende, radial nach außen weisende Flansche, die zur Anlage an die Anschlagscheibe gebracht werden und als Gummipuffer dienen.

Dabei sind die Lagerbuchsen so ausgebildet, dass sie eine große laterale Steifigkeit und eine niedrige Steifigkeit senkrecht dazu, also in vertikaler Richtung, aufweisen.

Die beiden Lagerbuchsen, die das Doppellager bilden, werden vorzugsweise als Schwenklager ausgebildet.

Die Lagerung des Achsträgers an der gabelförmigen Federbeinstϋtze hat - wie oben erläutert - ein oberes und ein unteres Lager, wobei das obere Lager vorzugsweise aus einer

Lagerkugel besteht, die in einer Lagerpfanne im oberen Gabelarm der gabelförmigen Federbeinstütze liegt und das untere Lager als Schwenklager ausgebildet ist. Eine solche Anordnung ist relativ leicht zu montieren.

Damit die Radaufhängung einen Nachlauf aufweist, ist die Lenkachse in Fahrtrichtung nach hinten gekippt. Generell kann die freie Einstellung der Lenkachse gegenüber der Ausrichtung des Federbeins und der Ausrichtung des Federbeins zur Karosserie sowie die Einstellbarkeit der Lenkungsparameter unabhängig von den Parametern der Ein- und Ausfederkinematik als Vorteil des vorliegenden Achstypes angesehen werden.

Das Doppellager, mit dem der Querlenker an der gabelförmigen Federbeinstütze gelagert ist, befindet sich vorzugsweise noch unter dem unteren Lager des Achsträgers an der Federbeinstütze. Es sind aber auch besonders kompakte Lösungen denkbar, bei denen sich das Doppellager zwischen den beiden Lagern des Achsträgers an der Federbeinstütze befindet.

Im Folgenden soll anhand zweier Ausführungsbeispiele die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Radaufhängung mit einer Sicht von - in

Fahrtrichtung gesehen - hinten;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Radaufhängung mit Blick auf den Achsträger;

Fig. 3 eine Detaildarstellung der Lagerung des Querlenkers am Achsträger im Schnitt;

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung der

Radaufhängung in einer Ebene quer zur Fahrzeuglängsachse;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Radaufhängung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Radaufhängung mit einer ersten Form des

Doppellagers und

Fig. 7 eine schematische Darstellung der

Radaufhängung mit einer zweiten Form des Doppellagers.

Es wird zunächst auf die Figur 1 Bezug genommen. Die Radaufhängung 1 besteht aus einem Achsträger 2, einer gabelförmigen Federbeinstütze 3, einem Federbein 4 sowie einem Querlenker 5. Der Achsträger 2 dient der Aufnahme einer Radachse 6, die in einem Kranz 7 endet, an den die Radfelge angeschraubt wird. Der Achsträger 2 besitzt weiterhin einen Lenkerarm 8, der mit dem Lenkgetriebe verbunden wird. Die gabelförmige Federbeinstütze 3 besitzt an ihrem oberen Ende einen oberen Gabelarm mit einem oberen Lager 10 für den Achsträger 2 und an ihrem unteren Ende eine unteren Gabelarm mit einem unteren Lager 11, das hier verdeckt dargestellt ist. Die Basis der gabelförmigen Federbeinstütze 3 besteht aus zwei bogenförmigen Abschnitten, die zwischen sich eine Öffnung frei lassen, durch die die Antriebsachse für das Radlager hindurch geführt ist.

Am oberen Ende der gabelförmigen Federbeinstütze schließt sich ein Federbein 4 an, das im Wesentlichen aus einem Dämpfer 15 besteht sowie einem Sockel 16 für eine hier nicht näher dargestellte Feder. Das obere Ende des Federbeines 4 wird in bekannter Weise mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden, wobei sich die Feder an der Karosserie abstützt und damit die Fahrzeuglast auf die Radaufhängung überträgt. Die obere Befestigung des Federbeins 4 an der Karosserie ist so ausgebildet, dass das Federbein 4 in alle Richtungen leicht kippen kann.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind. Man erkennt insbesondere, wie auch schon in Figur 1, dass das karosserieseitige Ende des Querlenkers 5 deutlich breiter ist und dort zwei Lager aufweist, mit denen er an der Karosserie bzw. an einem Karosserierahmen in zwei Schwenklagern, deren Achsen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen, befestigt ist. Das eine Lager befindet sich in Querrichtung betrachtet unmittelbar hinter dem Achsträger, das andere in Fahrtrichtung gesehen hinter dem einen Lager.

Figur 3 zeigt eine Darstellung eines Doppellagers 19, mit dem der Querlenker 5 an der gabelförmigen Federbeinstütze 3 gelagert ist. Dazu besitzt der Querlenker 5 einen massiven

Fortsatz 20, an dem sich zu beiden Seiten jeweils eine Backe 21, 22 des gabelförmig gestalteten unteren Gabelarmes befindet. In den Backen 21, 22 ist je ein Lagerauge mit je einer Lagerbuchse 23, 24 ausgebildet. Durch den Fortsatz 20 verläuft eine Lagerachse 25, auf deren beiderseits des Fortsatzes hervorstehenden Achszapfen sich die Lagerbuchsen 23, 24 befinden.

Zwischen dem Fortsatz 20 und den Lageraugen befindet sich je eine Anschlagscheibe 26, 27, wobei die Lagerbuchsen 23, 24 einen zum Fortsatz weisenden, radial nach außen ragenden Flansch 28 aufweisen, der zur Anlage an die Anschlagscheiben 26,

27 gelangen. Eine schematische Darstellung dieser Anordnung kann der Fig. 6 entnommen werden.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch die Radaufhängung. Man erkennt, dass das obere Lager 10 aus einer Lagerkugel 30 in einer Lagerpfanne 31 in dem oberen Gabelarm der Federbeinstütze 3 besteht, während es sich bei dem unteren Lager 11 um ein vertikal ausgerichtetes Schwenklager handelt. Grundsätzlich können auch andere Lagertypen eingebaut werden: Anstelle des oberen Kugelgelenks kann z. B. eine zweireihige Schrägkugellagereinheit und das untere Schwenklager durch ein einreihiges Pendelrollenlager oder durch eine einfache Gleitbuchse ersetzt werden. Die durch die beiden Lager 10, 11 definierte Lenkachse 32 verläuft leicht nach innen gekippt.

Das Doppellager 19 befindet sich leicht unterhalb, nach innen versetzt, gegenüber dem unteren Lager 11. Wenn es die Lage der Bremsscheibe innerhalb der Radfelge und die Annäherung bei Lenkeinschlag erlauben, ist es auch möglich, das obere und untere Lager 10, 11 weiter auseinander zu setzen und das

Doppellager 19 vertikal gesehen zwischen diesen anzuordnen. Diese Lösung ist in der Fig. 5 perspektivisch dargestellt, wobei die Fig. 6 die Lösung wiederum schematisch wiedergibt.

Fig 7. zeigt schematisch eine etwas andere Anordnung des

Doppellagers 19. Bei dieser Ausführung ist das dem Doppellager zugewandte Ende des Querlenkers 5 gegabelt und bildet zwei Backen 21, 22, zwischen denen sich der untere Gabelarm der Federbeinstütze 3 erstreckt. In den Backen sind die Lageraugen ausgebildet. Vom unteren Gabelarm stehen seitlich zwei in die Lageraugen ragende Lagerzapfen ab und bilden damit die Lagerachse 25 des Doppellagers 19.

Zur Identifikation der Komponenten der Radaufhängung sind in den Fig. 5, 6 und 7 sich entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen.

Bezugszeichenliste

1 Radaufhängung

2 Achsträger

3 gabelförmige Federbeinstütze

4 Federbein

5 Querlenker

6 Radachse

7 Kranz

8 Lenkerarm

9

10 oberes Lager

11 unteres Lager

12

13

14

15 Dämpfer

16 Sockel

17

18

19 Doppellager

20 Fortsatz , 22 Backen

23 Lagerbuchse

24 Lagerbuchse

25 Lagerachse , 27 Anschlagscheibe

28 Flansch

29

30 Lagerkugel

31 Lagerpfanne

32 Lenkachse