DE3742599A1 - Einrichtung zur hoehenverstellung eines fahrzeugrades - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Höhenver­ stellung eines Fahrzeugrades, mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Einrichtung ist bereits durch die DE-PS 30 49 485 bekannt und wird zur Niveauregelung eines Kraftfahrzeugs verwendet. Die an beiden Hinterrädern eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Einrichtung ermöglicht eine belastungsabhängige Höhenverstellung des Heck­ bereiches, um die gefederte Masse des Kraftfahrzeugs stets in einer zur Fahrbahn parallelen Lage zu halten.

Besonders nachteilig ist, daß die Einrichtung nach dem Beladen des Kraftfahrzeugs nur dann den Heckbereich in die dem unbeladenen Fahrzeug entsprechende Normallage anhebt, wenn die Massenkraft der Beladung ausschließlich an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs wirkt. Bei einer nur die Vorderräder oder die Vorder- und Hinterräder belastenden Beladung des Kraftfahrzeugs wird der Heckbereich um ein dem Einfederweg an den Vorderrädern entsprechendes Maß abgesenkt, wodurch sich die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs entsprechend vermindert. Bei einer Höhenverstellung des Heckbereiches werden außerdem die karosserieseitigen Enden der Radführungs­ elemente der Hinterräder verlagert, wodurch sich die kinematischen Verhältnisse der Hinterradaufhängungen verändern. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Einrichtung ist, daß damit ein Ausrichten des Fahrzeugs lediglich in Fahrzeuglängsrichtung erfolgt. Bei Kurvenfahrt neigt sich das Fahrzeug etwa in der bei Fahrzeugen ohne Niveauregelung bekannten Weise zur Seite.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugrades nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs anzugeben, die ein Anheben oder Absenken des Bug- oder Heckbereiches, einer Fahrzeugseite oder der Karosserie eines Fahrzeugs ermöglicht, ohne die Federungs- und Fahreigenschaften des Fahrzeugs in Normallage wesentlich zu verändern.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das Stützelement und die der Karosserie zugeordneten Endbereiche der Radführungselemente an einem Träger befestigt sind, der an der Karosserie von der Verstelleinheit höhenverstell­ bar angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist, daß bei einer Höhenverstellung des Längsträgers die Radführungs­ elemente, gegebenenfalls mit Ausnahme einer Spurstange, sowie die Feder mit dem Längsträger verstellt werden, so daß die Kinematik und die Federungs­ eigenschaft der betreffenden Radachse im wesentlichen unverändert bleiben. Die Einrichtung kann an den Vorder­ und/oder Hinterrädern eines Fahrzeugs verwendet werden. Beispielsweise durch Absenken des vorderen Bereiches des Fahrzeugs können Anfahrnickausgleich und Bremsnick­ ausgleich verbessert werden. Unabhängig von der Höhen­ verstellung des Längsträgers bleibt die Höhenlage des Rollzentrums konstant. Beim Absinken des Schwerpunktes der gefederten Masse verringert sich der Abstand des Schwerpunktes zur Rollachse, wodurch sich die Wankreak­ tion beim Anlenken verbessert. Wird bei Kurvenfahrt die Karosserie des Fahrzeugs kurvenaußen angehoben und eventuell kurveninnen abgesenkt, so wird neben einer Wankstabilisierung eine Nachlaufwinkelzunahme bzw. Nachlaufstreckenzunahme kurvenaußen bzw. eine Nachlauf­ winkelabnahme kurveninnen erreicht, wodurch sich der Lenkungsrücklauf verbessert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand von Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht von der an einem Längsträger befestigten Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs und

Fig. 2 einen Querschnitt der Verstelleinrichtung zur Höhenverlagerung des Längsträgers.

Die in Fig. 1 dargestelllte Einrichtung ermöglicht eine Höhenverstellung des linken Vorderrades eines Kraftfahr­ zeugs. Bei dem Ausführungsbeispiel ist an beiden Vorder­ rädern des Kraftfahrzeugs eine derartige Einrichtung vorgesehen. Ebenso könnten aber auch nur die Hinterräder oder alle Räder eines Fahrzeugs eine Einrichtung zur Höhenverstellung aufweisen. Die Einrichtung weist bei dem Ausführungsbeispiel einen H-förmigen Fahrschemel 1 mit zwei seitlich in Längsrichtung verlaufenden Schen­ keln auf, von denen lediglich einer sichtbar ist. Jeder Schenkel verläuft etwa in Fahrzeuglängsrichtung und ist als Träger 2 ausgebildet, wobei beide Träger 2 über den quer verlaufenden Steg 3 des Fahrschemels 1 verbunden sind. Der Steg 3 ist druck- und zugsteif sowie torsionsweich ausgebildet. Es ist aber auch möglich, daß anstelle eines H-förmigen Fahrschemels 1 Träger an der vorderen oder hinteren Achse eines Fahrzeugs verwendet werden, die nicht über einen Steg verbunden sind. Der Träger 2 ist an seinem vorderen Bereich um eine Querachse 4 schwenkbar mit einem Rahmen der Karosserie 5 des Fahrzeugs verbunden. Dies kann beispielsweise wie bei dem Ausführungsbeispiel über ein elastisches Lager 6 erfolgen, das in einem beschränkten Umfang beispiels­ weise bei Stoßbelastungen nachgiebig ist. Der hintere Endbereich des Trägers 2 ist über eine Verstelleinheit 7 mit der Karosserie 5 höhenverstellbar verbunden. An dem Träger 2 sind alle Radführungselemente 8, 8′ mit Ausnahme von einer Spurstange 9 befestigt, die mit einem Lenkgetriebe verbunden ist und in bekannter Weise ein Lenken des nicht dargestellten Rades ermöglicht. Jeweils das äußere Ende der Radführungselemente 8, 8′ und der Spurstange 9 sind mit enem Radträger 10 verbunden, der ein Fahrzeugrad um die Radachse drehbar aufnimmt. Zur Abfederung und Dämpfung des Fahrzeugrades im wesentli­ chen in vertikaler Richtung ist eine Schraubenfeder 11 und ein Dämpfer 12 vorgesehen, die sich bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel unten an dem durch das Radführungselement 8 gebildeten unteren Querlenker und oben an einem Dachlager 13 des Trägers 2 winkeleinstellbar abstützen. Um beim Verschwenken des Trägers 2 den auf der anderen Fahrzeugseite angeordneten Träger nicht zu verlagern, ist der Steg 3 entgegen der Dar­ stellung möglichst nahe an der Querachse 6 anzuordnen und/oder entsprechend biegeweich auszubilden. Bei dem Ausführungsbeispiel bilden die Radführungselement 8, 8′ eine an sich bekannte Doppelquerlenkeraufhängung. Ebenso könnten die Radführungselemente und die Spurstange auch eine an sich bekannte andere Radaufhängung eines lenk­ baren oder nicht lenkbaren Fahrzeugrades bilden. Bei einem nicht gelenkten Fahrzeugrad ist ein die Spurstange ersetzendes Radführungsteil ebenso wie die Radführungs­ elemente 8, 8′ an dem Träger 2 befestigt.

Gemäß Fig. 2 ist die Verstelleinheit 7 bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel ein fluidgefülltes, hydraulisch verstell­ bares Gummilager. Derartige Gummilager sind an sich bekannt und werden beispielsweise zur Schwingungsiso­ lierung von Fahrzeugmotoren verwendet. Die Verstellein­ heit könnte aber auch ein Gewindetrieb, ein Hydraulikzylinder oder ein anderer, an sich bekannter Verstellmechanismus sein. Die Verstelleinheit 7 weist bei dem Ausführungsbeispiel ein einseitig offenes, mit dem Träger 2 verbundenes Gehäuse 14 und einen in der Gehäuseöffnung angeordneten Stützkörper 15 auf, der an der Karosserie des Fahrzeugs über eine Schraubverbindung befestigt ist. An dem konzentrisch zum Gehäuse 14 angeordneten Stützkörper 15 und an der Gehäuseinnenseite im Bereich der Gehäuseöffnung ist ein Gummiring 16 anvulkanisiert, der zusammen mit dem Gehäuse 14 einen Hohlraum einschließt, der im Ausführungsbeispiel mit Hydrauliköl gefüllt ist. In dem Hohlraum ist ein mit dem Stützkörper 15 verbundener Trennkörper 17 in Gehäuse­ achsrichtung verschiebbar angeordnet, der den Hohlraum in zwei Kammern 18, 18′ unterteilt. Die Kammern 18, 18′ sind über Drosselöffnungen 19, 19′ im Trennkörper 17 verbunden. An der an den Boden des Gehäuses 14 angren­ zenden Kammer 18 ist ein Druckanschluß 20 vorgesehen, über den der Hohlraum zum Anheben oder Absenken des Trägers 2 mit Hydrauliköl gefüllt oder entleert wird. Durch die Drosselöffnungen 19, 19′ kann das Hydrauliköl von einer Kammer 18, 18′ in die andere Kammer 18′, 18 bis zum Druckausgleich gedrosselt hindurchströmen, wodurch ein Dämpfungseffekt bewirkt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Träger 2 zur Höhenverstellung des betreffenden Fahrzeugrades von der Verstelleinheit 7 um die Querachse 6 verschwenkt. Ebenso könnte der Träger auch geradlinig höhenverstellbar angeordnet sein. Hierzu kann beispielsweise eine zweite Verstelleinheit anstelle des Lagers 6 verwendet werden. Die vorne und eventuell hinten an den Fahrzeugrädern vorgesehenen Einrichtungen zur Höhenverstellung der betreffenden Räder werden über eine Regelungs- oder Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von Fahrzeugpara­ metern und/oder des Fahrbahnzustandes verstellt, um den Aufbau des Fahrzeugs zu stabilisieren bzw. in einer gewünschten Höhenlage zu halten.

Claims (8)

1. Einrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeug­ rades, das drehbar von einem an der Karosserie des Fahrzeugs über eine Feder abgestützten Radträger aufgenommen ist, der über Radführungselemente höhenverlagerbar mit der Karosserie verbunden ist, mit einem an der Karosserie von einer Verstell­ einheit höhenverstellbaren Stützelement, an dem sich die Feder karosserieseitig abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (Dachlager 13) und die der Karosserie (5) zugeordneten Endbereiche der Radführungselemente (8, 8′) an einem Träger (2) befestigt sind, der an der Karosserie (5) von der Verstelleinheit (7) höhenverstellbar angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Träger (2) um eine Querachse (4) schwenkbar mit der Karosserie (5) des Fahrzeugs verbunden ist und die Verstelleinheit (7) mit Abstand von der Querachse (4) zwischen dem Träger (2) und der Karosserie (5) des Fahrzeugs angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Querachse (4) im vorderen Bereich des Trägers (2) vor der Verstelleinheit (7) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Träger (2) ein in Fahrzeuglängsrichtung angeordneter Schenkel eines H-förmigen Fahrschemels (1) ist, der die beiden gegenüberliegenden Räder einer Achse des Fahrzeugs verbindet.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der quer verlaufende Steg (3) des Fahr­ schemels (1) torsionsweich ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steg (3) nahe an der Querachse (4) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verstelleinheit (7) ein Hydraulik­ zylinder, ein Gewindetrieb oder ein fluidgefülltes, hydraulisch verstellbares Gummilager ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gummilager einen fluidgefüllten Hohlraum aufweist, der von einem Trennkörper (17) in zwei Kammern (18, 18′) unterteilt ist, die über wenigstens eine Drosselöffnung (19, 19′) im Trenn­ körper (17) in Verbindung stehen.