DE1928401A1

DE1928401A1 - Vorderachse fuer einen frontangetriebenen Kraftwagen

Info

Publication number: DE1928401A1
Application number: DE19691928401
Authority: DE
Inventors: Banholzer Dipl-Ing Detlef
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1969-06-04
Filing date: 1969-06-04
Publication date: 1970-12-17
Also published as: FR2049929A5

Description

AUTO UlTIOlT GMBH. " JP 1210

807 Ingolstadt Gz/B.

20.5-1969

Vorderachse für einen frontangetedebenen Kraftwagen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorderachse für einen frontangetriebenen Kraftwagen mit in der Laufradschüssel angeordneten Bremsen, einem lejokrollhalbmesser von geringer Größe, vorzugsweise einem negativen Lenkrollhalbmesser und einem - zur Wagenmitte-hin gemessen - lotrechten Abstand vom Laufradmittelpunkt zur Laufradschwenkachse.

Die Aufgabe der Erfindung bestellt darin, eine Vorderachse für einen frontangetriebenen Kraftwagen zu schaffen, mit Hilfe der der Eindreheffekt des Magens in der Kurve bei Gaswegnahme ausgeglichen werden kann, ohne daß in anderen FahrSituationen Kachteile entstehen.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Anwendung asymmetrisch federnd nachgiebiger Spurstangen. Das kurvenäußere Laufrad will so bei Gaswegnahme auf einem größeren Radius durch die Kurven laufen und gleicht damit den Eindreheffekt des Wagens aus.

Eine .einfache Bauweise für eine asymmetrisch nachgiebige, vor der Mitte der Vorderachse angeordnete Spurstange besteht

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in einem Einsatz aus federnd nachgiebigem Werkstoff im Spurstangenkopf_} in den ein Bolzen, der den ÜOrmschluß der Spurstange mit dem Lenkgetriebe herstellt, zu dem Rand des Einsatzes hin versetzt eingreift, der an die Spurstange angrenzt. Bei Beanspruchung auf Druck bleibt die wirksame Länge der Spurstange erhalten, bei Beanspruchung auf Zug wird sie größer.. Bei hinter der Vorderachsmitte angeordneten Spurstangen greift der Bolzen, der den Formschluß mit dem Lenkgetriebe herstellt, zur Wagenmitte hin versetzt in den Einsatz iia ßpurstangenkopf ein.

Weiter können in dem Einsatz aus federnd nachgiebigem Werkstoff bohnenförmige Ausnehmungen angeordnet sein. Eine vom Bolzen aus gesehen zur Wagenaußenseite hin angeordnete Ausnehmung dient dazu, die Beweglichkeit des Lagers bei Zugbeanspruchungen im federnd nachgiebigen Werkstoff zu ver- W bessern. Die in der Ausgangslage auf der anderen Seite des Bolzens angeordnete Ausnehmung ermöglicht ein weiches Nachgeben des Lagers über eine größere Wegstrecke bei Druckbeanspruchung des federnd nachgiebigen- Werkstoffs auf dieser Seite des Lagers. Mit diesen Ausnehmungen kann die asymmetrische Federcharakteristik des Lagers gesteigert werden.

Die der Wagenmitte nähere Ausnehmung im Einsatz ist bei vor der Achse angeordneten Spur stangen größer bzw. breiter

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als die - vom Bolzen aus "betrachtet - zum Wagenaußenrand hin angeordnete Ausnehmung. Dadurch wird die Spurstange bei Druckbeamsprucliung besonders hart, bleibt aber bei Zugbeanspruchung nachgiebig.

I¹Ur eine andere Ausführungsform der asymmetrisch federnd nachgiebigen Spurstange Trann auch ein übliches konzentrisches Gummilager verwendet werden, dessen Nachgiebigkeit in einer IUcktaung durch einen parallel zu seiner Achse angeordneten Bügel "begrenzt wird.

Die Spurstange kann weiter mit einem axial zu ihr angeordneten, auf Schub beanspruchten Einsatz aus federnd nachgiebigem Werkstoff in einem Bock am Lenkgetriebe befestigt sein und die Bewegung der Spurstange durch einen Bund am Einsatz begrenzt werden.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, Fig. 1 einen Teilschnitt durch das rechte Vorderrad

eines frontangetriebenen Kraftwagens, Fig. 2 einen Teilschnitt II-II durch die Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Lauf räder beim

Befahren einer Kurve mit treibendem Motor, Fig. 4 die Stellung der Hader bei bremsendem Motor, Fig. 5 die laufradstellung mit üblichen Spur stangen bei bremsendem Motor,

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Fig. 6 einen Schnitt durch das Ende einer asymmetrisch

federnd nachgiebigen Spurstange, !ig. ? einen Schnitt VII-VII durch die Fig. 6, Fig. 8 und 9 andere Ausführungsformen von Enden asymmetrisch

federnd nachgiebiger Spurstangen, mit denen diese ' am Lenkgetriebe angeschlossen sind.

Das Laufrad 1 wird von der Gelenkwelle 2 angetrieben. Es ist * in einem Schwenklager 3 gelagert und'dieses mit Lenkern 4, geführt. Die Lenkachse 6 durchstößt außerhalb der Laufradmittelebene die Fahrbahn, so daß sich ein negativer Lenkrollhalbmesser 7 ergibt. Die Bremse 8 liegt innerhalb der Laufradschüssel 9. Der Lenkhebel 10 weist nach vorne (Fig.2). Der Pfeil 11 zeigt die Fahrtrichtung an. Die Spurstange 12 verbindet den Lenkhebel 10 über den Bolzen 13 mit der Zahnstange 14 des Lenkgetriebes.

' Das innere Ende 15 der Spurstange 12 ist mittels eines federnd nachgiebigen Einsatzes 16 über den Bolzen 13 durch Formschluß mit der Zahnstange 14 verbunden. Bei einer vor der Mitte 17 der Vorderachse (Fig. 2) angeordneten Spurstange 12 ist. der Bolzen 13 zum Rand 18 des Einsatzes 16 (Fig. 7) hin versetzt, der an die Spurstange 12 angrenzt lind mit ihr verschweißt ist. Im Einsatz 16 sind bohnenförmige Ausnehmungen 19» 20 eingeformt. Die Ausnehmung 19 ist schmaler als die Ausnehmung 20, die -vom Bolzen 13 aus be- ' * trachtet - der Wagenmitte näher liegt.

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Der in die Zahnstange 21 geschraubte Bolzen 22 (Fig. 8) hält den Bügel 23 und das Innenrohr 24 des an der Spurstange 25 befestigten Gummilagers 26. Am Bügel 23 ist ein Gummipolster 27 anvulkanisiert..

Nach der Ausführung in Pig. 9 is* der Bock 28 mit der Schraube 29 an der Zahnstange 30 befestigt. Der Bock 28 hat eine von dem Kragen 31 eingefaßte Öffnung, die einen Einsatz 32 aus federnd nachgiebigem Material aufnimmt. Der Einsatz 32 umfaßt den Kragen 31 mit einem Ring 33 und liegt an der Stirnwand 34- mit einem Bund 35 an· Die Spurstange 36 ist mit einer Schraube 37 über eine Platte 38 am Bund 35 abgestützt. Die Platte 38 hält zugleich den Ring 39» an den der Einsatz 32 aus federnd nachgiebigem Material anvulkanisiert ist.

Bei Kurvenfahrt mit treibendem Motor und üblichen oder asymmetrisch elastischen Spurstangen befinden sich die Räder in den in Fig. 3 gezeichneten Stellungen. Die Radmittelebene des rechten Laufrades 44 weicht um den Winkel 46 von der Stellung ab,'die durch die Linie 47 angedeutet ist und die die Stellung des Laufrades des in der Kurve stehenden Wagens angibt. Das äußere Rad 41 weicht bei antreibendem Motor während der Kurvenfahrt nur um den Winkel 48 von der Stellung ab, die durch die Linie 49 angedeutet wird. Die Spurstange 12a ist dabei ganz schwach auf Zug, die Spurstange 12istark auf -Druck belastet und die Bolzen 13 nehmen daher die in den

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federnd nachgiebigen Einsätzen in Fig. 3 gezeichneten Stellungen ein. Beim Gaswegnehmen wird die Spurstange 12ahöher auf Zug beansprucht, die Spurstange 12iauf fast Druck Hull entlastet, da jetzt statt der Antriebskraft (in Fahrtrichtung) die Motorbremskraft in umgekehrter Richtung (also entgegen Fahrtrichtung) am Hebelarm 50 (Fig. 1) auf die Laufräder wirkt und diese auf Nachspur dreht. Dieser Antriebseinfluß wie auch der Einfluß der Reifenrückstellmomente und ™ der Rückstellmomente von den abgewinkelten Gelenkwellen bewirken das aus dem Vergleich der Fig. 3 und Fig. 5 zu erkennende schwache Ausdrehen des Außenrades und das starke Eindrehen des Innenrades bei Anwendung üblicher allseitig gleichharter Spurstangen (Fig. 5)· Diese Schwenkwinkeländerungen resultieren nicht nur aus den Elastizitäten der inneren Spurstangenlager, sondern aus allen Elastizitäten in Lenkung und Radaufhängung.

Beim Befahren einer Kurve mit bremsendem Motor bei Anwendung üblicher Spurstangen nehmen die angetriebenen Laufräder des Kraftwagens mit Vorderradantrieb die in Fig, 5 schematisch dargestellte Lage ein. Die Mittellinie 40 deutet die Mittelebene des kurvenäußeren Laufrades 41 in der Kurvenstellung mit bremsendem Motor an."Bei der gleichen Lenkradstellung würde die Mittelebene des Rades beim in der Kurve stehenden Wagen in die durch die Linie 42 dargestellte Lage zurückweichen. Die Mittellinie 43 zeigt die Radmittelebene des kurveninneren rechten angetriebenen Laufrades 44, während die Mittellinie

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die Radmittelebene bei gleicher Lenkradstellung des in der Kurve stehenden Rades 44 angibt.

Bei den gezeichneten Stellungen der Lauf räder 41 bzw. 44 neigt der Wagen zum Eindrehen beim Gaswegnehmen, d.h. eine engere Kurve zu beschreiben als bei der Kurvenfahrt mit antreibendem Motor.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen, asymmetrisch federnd nachgiebigen Spurstangen kann nuß das Kurvenaußenrad (Fig.4) unter dem ausdrehenden Moment bei Gaswegnahme stärker nach außen drehen als bei üblichen Spurstangen. Das linke, durch den Motor gebremste rollende Laufrad 41 weicht in der Kurve um den Winkel 51 von der Stellung ab, den seine Mittellinie 52 beim stehenden Fahrzeug einnehmen würde. Die Stellung des kurveninneren Rades bleibt gegenüber Fig. 5 unbeeinflußt} es dreht bei Gaswegnahme in die Kurve ein.

Durch das Abweichen um den Winkel 51 läuft das kurvenäußere Rad 41 auf einem größeren Radius durch die Kurve und gleicht den Eindreheffekt des Wagens aus, der sonst beim Gaswegnehmen in der Kurve an einem frontangetriebenen Wagen durch das Eindrehen des kurveninneren Rades auftritt. Diese das Eindrehen kompensierende erfindungsgemäße Spurstangenkonstruktion kann aber ohne Nachteile nur mit einer Bremse im Rad und einem sehr kleinen, vorzugsweise einem negativen Lenkrollhalbmesser

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(Fig. 1) zusammen verwendet werden, da sonst die Räder beim Bremsen mit der Betriebsbremse infolge der Nachspurweichheit der Spurstangenlager zu stark auf Nachspur gehen würden, was aber erhöhter Reifenverschleiß und erhöhte Gefahr des Schiefziehens des Wagens beim Bremsen bedeuten würde.

Bei sehr kleinem Lenkrollhalbmesser (bis + 10 mm) bleibt dieser Einfluß sehr klein und wird bei negativem Lenkrollhalbmesser 7 (Fig. 1) ganz beseitigt, da in diesem Fall die Räder beim Bremsen auf Vorspur gedrückt werden, wo die Spurstangenlager hart sind. Dadurch ergeben sich keine Nachteile beim Bremsen, das Eindrehen bei Gaswegnahme aber wird kompensiert.

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Claims

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Ingolstadt _o Gz/B.

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Patentansprüche

f 1./ Vorderachse für einen frontangetriebenen Kraftwagen ν-/

mit in der Laufradschüssel angeordneten Bremsen, einem Lenkrollhalbmesser von geringer Größe, vorzugsweise einem negativen Lenkrollhalbmesser und einem - zur Wagenmitte hin gemessen - lotrechten Abstand vom Laufradmittelpunkt zur Laufradschwenkachse, gekennzeichnet durch die Anwendung asymmetrisch federnd nachgiebiger Spurstangen (12, 25, 36).
2. Vorderachse nach Anspruch 1 mit asymmetrisch nachgiebigen, vor der Mitte der Vorderachse angeordneten Spurstangen, gekennzeichnet durch einen Einsatz (16) aus federnd nachgiebigem Werkstoff, in den ein Bolzen (13)» der den Formschluß der Spurstange (12) mit dem Lenkgetriebe herstellt, zu dem Rand (18) des Einsatzes hin versetzt eingreift, der an die Spurstange angrenzt.
3· Vorderachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einsatz (16) aus federnd nachgiebigem Werkstoff bohnenförmige Ausnehmungen (19, 20) angeordnet sind.

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4. Vorderachse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die der Wagenmitte nähere Ausnehmung (20) im Einsatz (16) größer bzw. breiter ist als die - vom Bolzen (13) aus betrachtet - zum Wagenaußenrand hin angeordnete Ausnehmung (19)·

5· "Vorderachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Spurstangenkopf ein übliches konzentrisches Gummilager (26) angeordnet ist, dessen Nachgiebigkeit in einer Richtung durch einen parallel zu seiner Achse angeordneten Bügel (23) begrenzt wird.

6, Vorderachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurstange (37) κύ-^ einem axial zu ihr angeordneten, auf Schub beanspruchten Einsatz aus federnd nachgiebigem Werkstoff (32) in einem Bock (28) am Lenkgetriebe befestigt ist und die Bewegung der Spurstange (36) durch einen Bund (35) am Einsatz (32) begrenzt ist.

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