Aus der DE 198 32 384 Cl ist eine derartige Einzelradaufhängung bekannt. Sie weist einen annähernd um eine vertikale Achse schwenkbaren Radträger auf, wobei die Schwenkachse des Radträgers in Bezug auf die Fahrtrichtung hinter der Radachse liegt, während der Radträger vor der Radachse in Fahrzeugquerrichtung elastisch am Schräg-, Längs-oder Verbundlenker abgestützt ist. Da die Schwenklagerung durch ein formsteifes Viergelenk realisiert ist, neigt die Einzelradaufhängung besonders bei aktiven Bremsregelsystemen zu den Fahrkomfort beeinträchtigenden Längsschwingungen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, eine Einzelradaufhängung mit einem separat elastisch gelagerten Radträger zu entwickeln, die bei Seiten-, Längs-und Vertikalkräften einen hohen Fahrkomfort ermöglicht.

Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Dazu ist der Radträger-in Fahrtrichtung gesehen vor der Raddrehachse-über mindestens ein elastisches Steuerlager, dessen Lagerzapfen mit seiner Mittellinie in einer Vertikalebene liegt, die mit der Fahrtrichtung einen Winkel von 30° bis 50° einschließt, am Lenker abgestützt. Der Radträger ist-in Fahrtrichtung gesehen hinter der Raddrehachse-über eine Pendelplatte, deren gedachte Mittelebene mit der Fahrt- richtung einen Winkel von 90° bis 110° einnimmt, am Lenker beweglich gelagert. In der Pendelplatte sind vier elastische Schwenklager integriert, deren Befestigungselemente zur Hälfte am Lenker und zur Hälfte am Radträger befestigt sind.

Durch die Verwendung der Pendelplatte ergibt sich eine kon- struktiv sehr einfache und doch komfortable Radträgerlagerung. Die Pendelplatte, die beispielsweise rechteckig und symmetrisch aufgebaut ist, kann auf jeder Fahrzeugseite verwendet werden. Die mit dem Gummilagern vormontierte Pendelplatte lässt sich problemlos und spannungsfrei mit dem Lenker und dem Radträger verschrauben. Der vertikale Toleranzausgleich erfolgt über die Gummielemente bzw. über die Elastomerkörper. Zudem benötigt die Pendelplatte auch bei Verwendung in einer angetriebenen Achse wenig Platz im Felgenbereich. Noch weniger Platz benötigt sie, wenn sie-von der Seite aus betrachtet-sichelförmig oder gekröpft ausgeführt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform.

Figur 1 : Einzelradaufhängung in dimetrischer Darstellung ; Figur 2 : wie Figur 1, Blickrichtung um 180° gedreht ; Figur 3 : Draufsicht auf die Einzelradaufhängung ; Figur 4 : Seitenansicht von Figur li Figur 5 : Rückansicht von Figur 1 ; Figur 6 : Einzelradaufhängung in dimetrischer Darstellung mit gewölbter Pendelplatte.

Die in den Figuren 1-5 dargestellte Einzelradaufhängung zeigt beispielhaft den linken Teil einer ggf. angetriebenen Verbundlenkerachse mit gegeneinander in Schwenklagerstellen verschwenkbaren Längslenkern (20). Am Längslenker (20) ist ein Radträger (50) elastisch gelagert.

Der Längslenker (20) umfasst im Ausführungsbeispiel ein längslenkerartiges Mittelteil (21), an dem vor der Raddrehachse (2) ein Schwenkzapfen (22) angeordnet ist. Der zur Fahrbahnoberfläche (9) parallel und zur Fahrtrichtung senkrecht orientierte Schwenkzapfen (22) hat zwei Schwenklagerstellen (23) und (24), über die er gleit- wälz oder elastomerkörpergelagert in einem Verbundlenkerrohr oder dem Schwenkzapfen des rechten Lenkers gelagert ist. Die Schwenkbeweglichkeit zwischen beiden Lenkern wird durch einen nicht dargestellten Sta- bilisator eingeschränkt. Der Stabilisator ist am Lenker (20) im Stabilisatorlager (26) angelenkt. Die linke Seite der Verbundlenkerachse ist am Fahrzeugaufbau über ein Schwenklager (25) gelagert. Das jeweilige Schwenklager (25) liegt vor der Mittellinie des Schwenkzapfens (22).

Die geometrische Mitte des Schwenklagers (25) liegt nach Figur 4 höher als die geometrischen Mitten der Schwenklagerstellen (23, 24). Zugleich liegt sie (25) in Fahrtrichtung (8) gesehen vor den Lagerstellen (23,24), vgl. Figur 3. Der für das Schwenklager (25) vorgesehene Elastomerkörper ist z. B. ein längs-und quersteifes Gummielement.

Im Bereich der Raddrehachse (2) ist das Mittelteil (21) zur Fahrzeugaußenseite hin abgewinkelt. An seinem abgewinkelten Ende ist ein Radträgerlagerkörper (31) angeformt. Letzterer hat im Wesentlichen die Form eines kurzen Rohres, dessen Bohrungsmittellinie auf der Raddrehachse (2) liegt oder sich zumindest in deren unmittelbaren Nähe befindet. Das Niveau der oberen Kontur des Mittelteils (21) liegt unterhalb des tiefsten Punktes der zentralen Bohrung (32) des Radträgerlagerkörpers (31).

Der Radträger (50) ist am Radträgerlagerkörper (31) an drei Stellen elastisch gelagert. Diese Stellen sind das Steuerlager (54), die untere Pendelplattenlagerung (71) und die obere Pendelplattenlagerung (81). Nach Figur 4 liegt das Steuerlager (54) vor der vertikalen (4) und unterhalb der horizontalen Radmittenquerebene (3). Die untere Pendelplattenlagerung (71) befindet sich hinter der vertikalen Radmittenquerebene (4) und bezüglich des Höhenniveaus beispielsweise auf dem Niveau des Steuerlagers (54). Die obere Pendelplattenlagerung (81) liegt zumindest in der Konstruktionslage direkt oberhalb der unteren Pendelplattenlagerung (71) und oberhalb der horizontalen Radmittenquerebene (3).

Im Bereich des Übergangs vom Mittelteil (21) zum Radträger- lagerkörper (31) befindet sich ein nach vorn abstehender Steuerlagerzapfen (35), vgl. u. a. Figur 3. Er liegt parallel zur Fahrbahnoberfläche (9) und schließt mit der Fahrtrichtung (8) einen Winkel von 20° bis 50° ein. In Figur 3 beträgt der Winkel beispielweise 50 Winkelgrade.

Die Mittellinie (37) des Steuerlagerzapfens (35) liegt z. B. ca. 13% des Raddurchmessers unterhalb der horizontalen Radmittenquerebene (3). Als Raddurchmesser wird hier in den Figuren 3,4 und 5 gestrichelt skizzierte Reifenaußendurchmesser bezeichnet. Die Mittellinie (37) schneidet die vertikale Radmittenquerebene (4) in einem Abstand von z. B. 26% des Raddurchmessers hinter der Rad- mittenlängsebene (5).

An der Rückseite des Radträgerlagerkörpers (31) sind zwei Pendelplattenkragarme (41) und (45) angeordnet. Der obere Kragarm (45) endet in einer Durchgangsbohrung und der untere in einem Gewindesackloch. Beide Bohrungen haben jeweils eine wenigstens in der Konstruktionslage zumindest annähernd parallel zur Fahrbahnoberfläche (9) orientierte Mittellinie (42,46). Die Mittellinien (42,46) der Bohrung der beiden Pendelplattenkragarme (41,45) schneiden die Radmittenlängsebene (5) vor der Raddrehachse (2) in einem Winkel von z. B. 13 Winkelgraden. Die beiden Schnittpunkte liegen um ca. 66% des Raddurchmessers von der vertikalen Radmittenquerebene (4) nach vorn versetzt. Sie liegen in Vertikalrichtung um ca. 13% des Raddurchmessers oberhalb und unterhalb der horizontalen Radmittenquerebene (3).

Das Mittelteil (21) des Lenkers (20) ist nach rückwärts über die vertikale Radmittenquerebene (4) hinaus entgegen der Fahrtrichtung (8) verlängert, vgl. Figuren 3 und 4. An dieser Verlängerung, dem Federelementlagersitz (7), sitzt am Lenker (20) ein z. B. normal zur Fahrbahnoberfläche (9) orientiertes Federelement auf. Vor der vertikalen Radmittenquerebene (4) und unterhalb der horizontalen Radmittenquerebene (3) kann am Lenker (20) an einem Stoßdämpferlagerzapfen (6) ein Stoßdämpfer gelenkig angelenkt sein. Der nicht dargestellte Stoßdämpfer, der gegenüber der Radmittenlängsebene (5) um beispielsweise 28% des Raddurchmessers nach innen versetzt ist, ist gegenüber der Vertikalen z. B. um ca. 45° nach vorn geneigt.

Der Radträger (50) ist ebenfalls ein im Wesentlichen rohrförmiges Bauteil, das nach außen versetzt am Radträgerlagerkörper (31) elastisch gelagert ist. In der Konstruktionslage liegt er nahezu deckungsgleich vor dem Radträgerlagerkörper (31). Die zentrale Bohrung (52) des Radträgers (50) fluchtet beispielsweise mit der zentralen Bohrung (32). Der Abstand zwischen dem Radträgerlagerkörper (31) und dem zumindest annähernd parallel versetzten Radträger (50) beträgt ca. 2% des Raddurchmessers. Der Radträger (50) umfasst eine Nabe (51), einen Steuerlagerkragarm (55) mit einem Steuerlagerauge (56) und zwei z. B. vertikal übereinander angeordnete Pendelplattenkragarme (72,82).

Der z. B. gekröpfte Steuerlagerkragarm (55) ragt in Richtung auf den Steuerlagerzapfen (35), vgl. Figur 3, so zu, dass die Mittellinie des Steuerlagerauges (56) mit der Mittellinie (37) des Steuerlagerzapfens (35) fluchtet. Die geometrische Mitte des Steuerlagerauges (56) befindet sich hierbei z. B. um ca. 13, 5% des Raddurchmessers von der vertikalen Radmittenquerebene (4) entfernt. Am Steuerlagerzapfen (35) ist ein vom Steuerlagerauge (56) aufgenommener Elastomerkörper (61) mit z. B. metallischer Innenbuchse (60) angeordnet. Der Elastomerkörper (61) des Steuerlagers (54) ist in Vertikalrichtung steif ausgelegt.

In den Horizontalrichtungen sind die Längs-und Quersteifigkeiten auf ein bestimmtes Eigenlenkverhalten abgestimmt. Somit bewirkt das Steuerlager eine Quer-, Längs-und Vertikalabstützung.

Ggf. sind beidseits des Elastomerkörpers (61) und des Steuerlagerauges (56) Axiallagerscheiben als mechanische Anschläge angeordnet.

Im hinteren Bereich der Nabe (51) ist ein zumindest nahezu vertikaler Pendelplattenträger (80) angeformt. Er hat an seinem oberen freien Ende eine Gewindebohrung und an seinem unteren freien Ende eine Durchgangsbohrung. Die Mittellinie (72) der Gewindebohrung liegt beispielsweise in einer Ebene (79), vgl. Figur 2, in der parallel zu ihr die Mittellinie (42) liegt. Auch die Mittellinie (82) der darüber angeordneten Durchgangsbohrung befindet sich zusammen mit der Mittellinie (46) in einer Ebene (89). Die Mittellinien (82) und (46) verlaufen parallel zueinander.

Die Ebenen (79) und (89) liegen parallel zueinander und im Ausführungsbeispiel parallel zur Fahrbahnoberfläche (9).

Gleichzeitig bilden die Mittellinien (72) und (82) eine Vertikalebene, die die Radmittenlängsebene (5) vor der Raddrehachse (2) schneidet. Die Schnittgerade liegt z. B. ca. 18, 5% des Raddurchmessers vor der Raddrehachse (2).

Der Radträgerlagerkörper (31) ist im Bereich der Pendelkragarme (41,45) über eine Pendelplatte (70) mit dem Radträger (50) gelenkig verbunden. Dazu ist die Pendelplatte (70) vor den Pendelkragarmen (41,45) und der Pendelträgerplatte (80) angeordnet. Die Pendelplatte (70) schließt mit der vertikalen Radmittenquerebene (4) in der Konstruktionslage z. B. einen Winkel von ca. 13 Winkelgraden ein.

Die Pendelplatte (70) ist beispielsweise eine rechteckige Platte, die an ihren vier Ecken jeweils ein Pendelplatten- lagerauge (44,48, 74, 84) trägt, vgl. Figur 2. Die Lager- augen (44,48, 74,84) haben Mittellinien, die mit den Mittellinien (42,46, 72,82) der in den Pendelkragarmen (41,45) und dem Pendelplattenträger (80) integrierten Bohrungen zumindest in der Konstruktionslage deckungsgleich sind. Diese Mittellinien sind beispielsweise normal zur Pendelplatte (70) orientiert. In den Lageraugen (44,48, 74,84) der Pendelplatte (70) sind Elastomerkörper (75,76, 85,86) über separate Hülsen eingesetzt oder direkt einvulkanisiert. Die Elastomerkörper (75,76, 85,86) haben einvulkanisierte Innenbuchsen, über die sie mittels Schrauben (43,47, 73, 83) am Lenker (20) und am Radträger (50) befestigt werden.

Die Innenbuchsen stehen beidseitig wenige Millimeter über die entlang der Mittellinien (42,46, 72,82) gemessene Länge der Pendelplattenlageraugen (44,48, 74,84) über.

Die Mittelpunkte der Lageraugen (44,48) befinden sich bei- spielsweise um ca. 18, 5% des Raddurchmessers nach hinten versetzt hinter der vertikalen Radmittenquerebene (4), während der entsprechende Versatz der Mittelpunkte der Lageraugen (74,84) z. B. ca. 8% des Raddurchmessers beträgt. Alle vier Mittelpunkte liegen in einer Mittelebene (91) der Pendelplatte (70).

Bei der unteren Pendelplattenlagerung (71) werden die Schrauben (43) und (73) in die Gewindebohrung des Pendelplattenkragarms (41) und in die untere Gewindebohrung des Pendelplattenträgers (80) eingeschraubt. Die oberen Schrauben (47) und (83) fixieren die Innenhülsen der Elastomerkörper (85,86) in den entsprechenden Durchgangsbohrungen des oberen Pendelkragarms (45) und des Pendelplattenträgers mittels der Muttern (77) und (87).

Durch die Verschraubung der Teile (31) und (50) mittels der Pendelplatte (80) entsteht ein Verbund, der in der Quer- und Vertikalrichtung sehr steif und in Längsrichtung sehr nachgiebig ist.

Nach Figur 3 liegt beispielsweise der momentane Drehpol (10) der Einzelradaufhängung bei Brems-und Seitenkräften auf der Fahrbahnoberfläche (9) auf der Fahrzeugaußenseite außerhalb des Latsches um ca. 21% des Raddurchmessers von der Radmittenlängsebene (5) entfernt.

Er liegt nach hinten versetzt von der vertikalen Radmittenquerebene (4) um einen Betrag, der ca. 23% des Raddurchmessers entspricht. Der Drehpol (10) ist der Schnittpunkt einer Geraden mit der Fahrbahnoberfläche (9), wobei die Gerade durch den Schnitt der Normalebene (38) mit der Mittelebene (91) gebildet wird.

In der Summe ist der Radträger (50) am Lenker (20) so gela- gert, dass er hinter der Radmitte bei hoher Vertikal-und Quersteifigkeit fahrkomfortfördernd sehr längsweich ist.

Dadurch wird das Steuerlager (54) durch die untere (71) und obere Pendelplattenlagerung (81) in seiner Wirkung nur wenig beeinflusst.

Beim Bremsen wirkt auf den Radträger (50), an dem am Bremssattelflansch (33) der Bremssattel befestigt ist, nach Figur 4 ein Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn. Die untere, äußere Schraube (73) bewegt sich im Elastomerkörper des Pendelplattenauges (74) entgegen der Fahrtrichtung (8) nach hinten, während sich die obere, äußere Schraube (83) gegenüber dem Elastomerkörper des Pendelplattenauges (84) nach vorn bewegt. Gleichzeitig bewegt sich das Steuerlagerauge (56) in Richtung des Federelementlagersitzes (7), vgl. Figur 3. Dabei bewegt sich das Rad (1) in Vorspur.

Bei einer Kurvenfahrt, bei der das in Figur 3 dargestellte Rad (1) das kurvenäußere ist, bewirken die Seitenkräfte ein untersteuerndes Fahrverhalten. Das Rad (1) schwenkt um den Momentandrehpol (10) in Vorspur. Dies ermöglicht die elastische Führung des Steuerlagerauges (56) entlang der Mittellinie (37) des Steuerlagerzapfens (35). Aufgrund dieser elastischen Nachgiebigkeit und der hohen Quersteifigkeit der Pendelplattenlagerung (71,81) bewegt sich nur der vordere Bereich des Radträgers (50) auf den Lenker (20) zu. Durch die Schrägstellung der Mittellinie (37) nach Figur 3 wandert der Radträger (50) unter Seitenkrafteinfluss gegenüber dem Radträgerlagerkör- per (31) rückwärts. Folglich schwenkt die Pendelplatte (70) in der Draufsicht so entgegen dem Uhrzeigersinn, dass die äußeren Pendelplattenaugen (74,84) nach hinten bewegt werden. Da die Querbewegung des Steuerlagers (54) größer ist als die Querverlagerung der äußeren Pendelplattenaugen (74,84) geht das Rad (1) in Vorspur.

In Figur 6 wird ein Schräglenker (20) gezeigt, der sich in Fahrtrichtung (8) in zwei Lenkerarme gabelt. Der eine Lenkerarm ist hierbei zur Fahrzeugmitte hin orientiert, während der andere im Bereich vor dem Rad (1) endet. An den beiden freien Enden der Lenkerarme sind jeweils Lenkerbuchsen angeordnet.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Pendelplatte (70) ge- wölbt ausgebildet. Außerdem sind die Mittellinien der Pendellageraugen nicht normal zur mittleren Ebene der Pendelplatte orientiert, sondern liegen in mindestens zwei Tangentialebenen an einen Zylinder, der die Raddrehachse (2) als Mittellinie hat. Die Mittellinien der beiden oberen Pendelplattenaugen (48,84) schneiden sich hinter der Raddrehachse (2) noch innerhalb der Reifenkontur (11), während sich die Mittellinien der beiden unteren Pendellageraugen (44,74) vor der Raddrehachse (2) innerhalb der Reifenkontur (11) schneiden. Auch die Mittellinie (37) des Steuerlagers (54) schließt mit der Fahrbahnoberfläche (9) einen Winkel von 10 bis 20 Winkelgraden ein. Dabei fällt sie in Richtung auf die vertikale Radmittenquerebene (4) ab.

Durch die besondere Anordnung der Mittellinien der Pendel- lageraugen (44,74, 48,84) sind die obere (81) und unter Pendelplattenlagerung (71) für Rotationsbewegungen des Radträgers (50) um die Raddrehachse weicher ausgelegt. Der Verschwenkwinkel der Pendelplatte (70) ist gegenüber der Variante nach den Figuren 1 bis 5 größer.

Zugleich ist die Wirkebene der Pendelplatte (70) um ca. 5 bis 10° gegen die Raddrehachse (2) gekippt, d. h. die Mitten der oberen Pendellageraugen (48,84) liegen näher an der vertikalen Radmittenquerebene als die Mitten der unteren Pendellageraugen (44,74). Dadurch wird der Seitenkrafthebelarm vergrößert. Durch das Verschwenken des Steuerlagers (54) in die entsprechende Gegenrichtung werden die durch die Kippung der Pendelplatte (70) erzeugten Längskräfte zumindest teilweise ausgeglichen.

Bezugszeichenliste : 1 Rad 2 Raddrehachse 3 Radmittenquerebene, horizontal 4 Radmittenquerebene, vertikal 5 Radmittenlängsebene 6 Stoßdämpferlagerzapfen 7 Federelementlagersitz 8 Fahrtrichtung 9 Fahrbahnoberfläche 10 Momentandrehpol 11 Radkontur 20 Lenker, Teil eines Verbundlenkers 21 Mittelteil, Längslenkerteil 22 Schwenkzapfen 23,24 Lagerstellen für Wälz-oder Gleitlagerung 25 Schwenklager 26 Stabilisatorlager 31 Radträgerlagerkörper, ringförmig 32 Bohrung, zentral 33 Bremssattelflansch 35 Steuerlagerzapfen 36 Schraube 37 Mittellinie 38 Normalebene, Stützlagermittelebene 41 Pendelplattenkragarm, unten, lenkerseitig 42 Mittellinie für Gewindebohrung 43 Schraube, Befestigungselement 44 Pendelplattenauge, innen, unten 45 Pendelplattenkragarm, oben, lenkerseitig 46 Mittellinie für Durchgangsbohrung 47 Schraube, Befestigungselement 48 Pendelplattenauge, innen, oben 50 Radträger 51 Nabe 52 Bohrung 54 Steuerlager, Schwenklager 55 Steuerlagerkragarm, gekröpft 56 Steuerlagerauge 60 Innenbuchse 61 Elastomerkörper 70 Pendelplatte 71 untere Pendelplattenlagerung 72 Mittellinie der Gewindebohrung 73 Schraube, Befestigungselement 74 Pendelplattenauge, außen, unten 75 Elastomerkörper, außen, unten 76 Elastomerkörper, innen, unten 77 Mutter, Befestigungselement 79 Ebene 80 Pendelplattenträger 81 obere Pendelplattenlagerung 82 Mittellinie der Bohrung 83 Schraube, Befestigungselement 84 Pendelplattenauge, außen, oben 85 Elastomerkörper, außen, oben 86 Elastomerkörper, innen, oben 87 Mutter, Befestigungselement 89 Ebene 91 Mittelebene von (70) 92 Schnittgerade zu (38) und (91)