AT523497B1

AT523497B1 - Radaufhängung

Info

Publication number: AT523497B1
Application number: ATA50081/2020A
Authority: AT
Inventors: Mayr Dr Johannes
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2022-10-15
Also published as: AT523497A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung (1) für zumindest ein Rad (2) eines Fahrzeuges, mit einer Führungseinrichtung (10) zur Führung des Rades (2), wobei die Führungseinrichtung (10) zumindest eine Führungspaarung (P1, P2, P3) aufweist, die als Führungspartner (11, 12; 21, 22; 31, 32) zumindest eine Führung (120, 220, 320) und zumindest ein durch die Führung (120, 220, 320) geführtes Schlittenelement (110, 210, 310) aufweist, wobei ein erster Führungspartner (11, 21, 31) mit einer radseitigen ersten Tragstruktur (3) und ein zweiter Führungspartner (12, 22, 32) mit einer fahrzeugkörperseitigen zweiten Tragstruktur (4) des Fahrzeuges verbunden ist, wobei die Führungseinrichtung (10) zumindest drei voneinander beabstandete Führungspaarungen (P1, P2, P3) aufweist, wobei jede Führungspaarung (P1, P2, P3) zumindest eine Führung (120, 220, 320) und zumindest ein Schlittenelement (110, 210, 310) aufweist. Um die Stabilität der Radaufhängung bei möglichst geringem Gewicht und geringem Bauraum zu erhöhen, ist vorgesehen, dass das erste Schlittenelement (110) und/oder das zweite Schlittenelement (210) auf einer ersten Seite einer durch die Drehachse (2a) des Rades (2) verlaufenden und normal zur Fahrzeughochebene (ε) ausgebildeten Fahrzeugebene (ζ) und das dritte Schlittenelement (310) auf einer zweiten Seite der Fahrzeugebene (ζ) angeordnet sind, und wobei die Führungen (120, 220, 320) in Führungsrichtung gekrümmt sind.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für zumindest ein Rad eines Fahrzeuges, mit einer Führungseinrichtung zur Führung des Rades in einer Hochrichtung des Fahrzeuges, wobei die Führungseinrichtung zumindest eine Führungspaarung aufweist, die als Führungspartner zumindest eine Führung und zumindest ein durch die Führung geführtes Schlittenelement aufweist, wobei ein erster Führungspartner mit einer radseitigen ersten Tragstruktur und ein zweiter Führungspartner mit einer fahrzeugkörperseitigen zweiten Tragstruktur des Fahrzeuges verbunden ist, wobei die Führungseinrichtung zumindest drei voneinander beabstandete Führungspaarungen aufweist, wobei jede Führungspaarung zumindest eine Führung und zumindest ein Schlittenelement aufweist.

[0002] Unter einer Radaufhängung wird die bewegliche Verbindung zwischen einem Fahrzeugkörper, beispielsweise einem Fahrzeugkörper oder einer Karosserie eines Fahrzeuges, und den Rädern verstanden Die Radaufhängung enthält Führungselemente, die die Räder auf vorgegebenen, nahezu senkrecht stehenden Bahnen gegenüber dem Fahrzeugkörper leiten.

[0003] Aus der DE 102 18 380 A1 ist eine Einzelradaufhängung für Fahrzeuge, Anhänger oder landwirtschaftliche Geräte mit einer Radnabe, mindestens einem Kraftspeicherelement und mindestens einem Dämpferelement bekannt, wobei ein Schlitten zur Aufnahme der Radnabe entlang wenigstens einem Führungselement linear bewegbar gelagert ist.

[0004] Eine Radaufhängung für Fahrzeuge ist aus der EP 2 524 823 A1 bekannt, welche Mittel zur Verbindung eines Rades des Fahrzeuges und des Chassis aufweist. Die Verbindung weist ein zylindrisches chassisfestes Gehäuse auf, welches im Inneren eine obere Kammer und eine untere Kammer definiert, welche durch einen axial verschiebbaren Kolben voneinander getrennt sind. Der Kolben ist mit dem Rad des Fahrzeuges verbunden.

[0005] Die DE 10 2007 058 997 A1 beschreibt eine Führungseinrichtung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges mit einem karosseriefesten Führungselement und einer länglichen gebogenen radfesten Führungsbahn, die das Führungselement durchsetzt, wobei die Lagereineinrichtung beidseits an der Führungsbahn angreifende Rollen aufweist. Das Führungselement ist über eine eine Verschiebebewegung ermöglichende Lagereinrichtung gelagert.

[0006] Die GB 2 437 072 A offenbart eine Radaufhängung für Fahrzeuge, welche einen Gleitmechanismus zur Steuerung der vertikalen Bewegung des Rades aufweist. Die Bewegung der Radnabe wird vorgegeben durch Gleitmanschetten, welche entlang vertikalen gekrümmten Gileitschienen geführt sind. Ahnliche Radaufhängungen sind aus der JP 2007 196 728 A oder der JP 11 294 516 A bekannt.

[0007] Die US 20111/049263 A1 zeigt eine Radaufhängung mit einer Führungseinrichtung, welche zwei Führungspaarungen, sowie einen Aktuator aufweist, der geeignet ist, um Kräfte in Richtung der Aktuatorlängsachse aufzunehmen oder zu übertragen. Keinesfalls ist der Aktuator konzipiert noch mechanisch in der Lage, eine präzise Führung einer dreidimensionalen Bewegung im Raum zu ermöglichen.

[0008] Die Druckschrift WO 2006/040017 A1 beschreibt eine Einzelradaufhängung eines zweispurigen Fahrzeuges. Die Radaufhängung weist eine Radführung mit zwei körperlich ausgeführten Führungsbahn-Elementen in Zusammenwirken mit drei längs derselben verschiebbare Führungselemente auf, wobei vor und hinter der Radmitte jeweils ein sich in Vertikalrichtung erstreckendes gekrümmtes Führungsbahn-Element vorgesehen ist. Zwei Führungselemente sind dabei mit einem Führungsbahn-Element verbunden.

[0009] Die US 6,357,770 B1 offenbart eine Radaufhängung, wobei zwischen zwei Führungspaaren ein Stoßdämpfer mit veränderbarer Steifheit angeordnet ist, welcher nicht zur Aufnahme von Querkräften geeignet ist und somit keine Führungspaarung bildet.

[0010] Bekannte Radaufhängungen weisen üblicherweise nur ein bis zwei Führungspaarungen auf. Um große Querkräfte in ausreichendem Maße aufnehmen zu können müssen die Lagerstel-

len jeder Führungspaarung großflächig ausgeführt werden, damit ein Kippen des befestigten Elementes ausgeschlossen werden kann. Dadurch werden solche Radaufhängung relativ groß und schwer dimensioniert. Die großflächige Anbindung wiederum schränkt die Bewegung massiv ein und ermöglicht meist nur Bewegungen entlang Kreisbahnen oder Schraubkurven.

[0011] Die Druckschrift CN 104859397 A zeigt eine Radaufhängung mit drei voneinander beabstandeten Führungspaarungen, mit jeweils einer linearen Führung für ein Schlittenelement.

[0012] Unter eine Führungspaarung wird eine Führung und ein mit dieser korrespondierendes Schlittenelement verstanden, welches mit der Führung, beispielsweise formschlüssig verbunden und entlang der Führung verschiebbar gelagert ist.

[0013] Die gegenseitige Abstützung der radseitigen Tragstruktur und der fahrzeugkörperseitigen Tragstruktur erfolgt bei den aus dem Stand der Technik bekannten Radaufhängungen meist über sperrige Druckfederelemente, die relativ viel Bauraum und Gewicht in Anspruch nehmen. Unter Tragstruktur wird ein aus einem oder mehreren Teilen bestehendes nichtrotierendes tragendes Element der Radaufhängung verstanden. Die radseitige Tragstruktur ist jener Teil der Radaufhängung, welcher - bezogen auf die Führungseinrichtung - mit dem Rad direkt oder indirekt verbunden ist. Die fahrzeugkörperseitige Tragstruktur ist jener Teil der Radaufhängung, welcher - bezogen auf die Führungseinrichtung - mit dem Fahrzeugkörper direkt oder indirekt - verbunden ist.

[0014] Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Radaufhängung der eingangs genannten Art die Stabilität zu erhöhen und dabei Gewicht und Bauraum so klein wie möglich zu halten.

[0015] Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch, dass das erste Schlittenelement und/oder das zweite Schlittenelement auf einer ersten Seite - vorzugsweise in Betriebslage des Fahrzeuges unterhalb - einer durch die Drehachse des Rades verlaufenden und normal zur Fahrzeughochebene ausgebildeten Fahrzeugebene und das dritte Schlittenelement auf einer zweiten Seite - vorzugsweise in Betriebslage des Fahrzeuges oberhalb - der Fahrzeugebene angeordnet sind, und wobei die Führungen in Führungsrichtung gekrümmt, vorzugsweise räumlich gekrümmt sind.

[0016] Dadurch, dass die Führungen in Führungsrichtung gekrümmt, insbesondere räumlich gekrümmt sind, wird eine komplexe dreidimensionale Bewegung des Rades während der Bewegung der Schlittenelemente entlang der Führungen bei Ein- und Ausfedervorgängen ermöglicht. Die Konstruktion ist dabei raumsparend und kompakt.

[0017] Der Einsatz von zumindest drei Führungspaarungen ermöglicht es, dass die Lagerstellen zwischen den Führungspartnern sehr klein, beispielsweise nahezu punktförmig ausgebildet werden können. Dadurch können eine stabile Abstützung und eine präzise Führung der dreidimensionalen Bewegung im Raum ermöglicht werden. Die komplett freie Bewegung im Raum ist besonders zur Beschreibung von Spur- und Sturzkurven in der Fahrdynamik von Vorteil. Insbesondere ist eine relative Bewegung der Führungspartner und somit des Rades in allen drei Raumrichtungen und eine Rotation um alle drei Raumachsen möglich. Eine freie Bewegung im Raum ist für die Fahrwerkkinematik des Fahrzeuges vorteilhaft, um für verschiedene Lastzustände, wie zum Beispiel Beladung, Querbeschleunigung etc. ein sicheres und beherrschbares Fahrverhalten des Fahrzeuges zu realisieren.

[0018] Weiters kann durch die drei-Punktauflage der Führungseinrichtung der Einfluss von Fertigungstoleranzen - im Vergleich zu einer 2- Punktführung deutlich reduziert werden.

[0019] Die drei Führungspaarungen sind voneinander beabstandet und räumlich getrennt voneinander angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders stabile und belastbare Führung des Rades mit geringem Raumbedarf, insbesondere in der Breite.

[0020] Eine erste Führungspaarung weist eine erste Führung und ein erstes Schlittenelement auf. Eine zweite Führungspaarung weist eine zweite Führung und ein zweites Schlittenelement auf. Eine dritte Führungspaarung weist eine dritte Führung und ein drittes Schlittenelement auf.

[0021] Die Schlittenelemente können an sich beliebig angeordnet sein und müssen zueinander

nur in geeigneter Weise miteinander verbunden sein. Eine starre oder steife Verbindung ist vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig. Gemäß einer erfindungsgemäße Ausführungsvariante ist ein Schlittenelement relativ zu den beiden anderen verschiebbar, verdrehbar und/oder verstellbar angeordnet. Dies kann vorteilhaft sein, um Einstellarbeiten vornehmen zu können, beispielsweise um eine bestimmte Fahrwerkcharakteristik zu erreichen.

[0022] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass zumindest drei Schlittenelemente - in Richtung der Drehachse des Rades betrachtet - in der Form eines vorzugsweise gleichschenkeligen, besonders vorzugsweise gleichseitigen, Dreiecks angeordnet sind. Die Schlittenelemente sind dabei auf einer Halteplatte befestigt. Dies bietet größtmögliche Stabilität bei äußerst kompakter Anordnung und geringem Gewicht. Es besteht auch die Möglichkeit, dass zumindest ein Schlittenelemente relativ zur Halteplatte verschiebbar, verdrehbar und/oder verstellbar ausgebildet ist. Dies ermöglicht es Einstellungsarbeiten vorzunehmen oder eine geänderte Fahrdynamik zu realisieren.

[0023] Die Anzahl der Teile kann auf ein Minimum beschränkt werden, wenn zumindest zwei, vorzugsweise alle Schlittenelemente integral mit einer Halteplatte ausgebildet sind.

[0024] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Federelement ein Zugfederelement ist. Durch die Verwendung eines Zugfederelementes kann die Bauhöhe und vor allem das Gewicht wesentlich reduziert werden.

[0025] Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Federelement ein Druckfederelement ist.

[0026] Die geringe Bauhöhe ermöglicht es, die Radaufhängung flexibel bei verschiedenen Fahrzeugtypen und -größen, sowie verschiedenste Antriebskonzepte einzusetzen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Rad über einen in die erste Tragstruktur integrierten Nabenmotor antreibbar ist. Alternativ dazu kann das Rad auch über eine Antriebswelle antreibbar sein. Selbstverständlich ist die Radaufhängung auch für nicht angetriebene Räder einsetzbar. Weiters eignet sich die Radaufhängung sowohl für gelenkte, als auch für nichtgelenkte Räder.

[0027] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die erste Tragstruktur und die zweite Tragstruktur über zumindest eine Aktuatoreinheit miteinander verbunden sind. Über die pneumatisch, elektrisch, hydraulisch oder mechanisch betätigbare Aktuatoreinheit kann die erste Tragstruktur relativ zur zweiten Tragstruktur aktiv bewegt und eine definierte Hublage des Rades eingestellt werden. Zusätzlich oder alternativ zur aktiven Bewegung über einen Aktuator können die Tragstrukturen auch über konventionelle Federn und Dämpfer miteinander verbunden sein.

[0028] Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die erste Tragstruktur und die zweite Tragstruktur über zumindest eine Rekuperationseinheit miteinander verbunden sind. Uber die Rekuperationseinheit, welche pneumatischer, elektrischer, hydraulischer oder mechanischer Art sein kann, kann die Bewegungsenergie beim Einfedern und Ausfedern des Rades rückgewonnen und gespeichert werden. Dabei können Aktuatoreinheit und Rekuperationseinheit auch kombiniert ausgebildet sein.

[0029] In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass vorgesehen die zweite Tragstruktur mit dem Fahrzeugkörper über zumindest ein elastisches Auflager verbunden ist.

[0030] Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein erster Abstand des ersten Schlittenelementes und/oder des zweiten Schlittenelementes von der Fahrzeugebene geringer ist als ein zweiter Abstand, der zwischen dem dritten Schlittenelement und der Fahrzeugebene definiert ist. Dies ermöglicht insbesondere im Geländeeinsatz eine große Bodenfreiheit.

[0031] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine Führungspaarung als Gleitlager oder als Rollenlager ausgebildet ist. Dabei können alle drei Führungspaarungen entweder als Gileitlager oder als Rollenlager ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, unterschiedliche Lagerkonzepte wie Gleitlager oder Rollenlager zu kombinieren und zumindest eine Führungspaarung als Gleitlager und zumindest eine andere Führungspaarung als Rollenlager auszubilden.

[0032] Bei der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist - im Gegensatz zu konventionellen Radaufhängungen - die akustische Entkoppelung durch die elastischen Elemente von Fahrwerk und Aufbau nicht in die Kinematik eingebunden ist und daher die Fahrwerkanbindung steif ausgeführt werden kann. Dies ist vorteilhaft, um definierte Fahrinputs wie Lenken direkt zu übertragen. Eine weiche Fahrwerkanbindung führt dagegen zu schwammigen und weniger vorhersagbarem Fahrverhalten.

[0033] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

[0034] Darin zeigen schematisch

[0035] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer ersten Ausführungsvariante in einem Schnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2,

[0036] Fig. 2 diese Radaufhängung in einer Ansicht in Richtung der Drehachse des Rades, [0037] Fig. 3 eine Führungsplatte einer Führungseinrichtung dieser Radaufhängung,

[0038] Fig. 4 die Führungseinrichtung dieser Radaufhängung in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,

[0039] Fig. 5 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer zweiten Ausführungsvariante in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 6,

[0040] Fig. 6 diese Radaufhängung in einer Ansicht in Richtung der Drehachse des Rades,

[0041] Fig. 7 eine Führungseinrichtung dieser Radaufhängung in einem Schnitt analog zu Fig. 4,

[0042] Fig. 8 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer dritten Ausführungsvariante in einem Schnitt gemäß der Linie VIN-VII in Fig. 9,

[0043] Fig. 9 diese Radaufhängung in einer Ansicht in Richtung der Drehachse des Rades,

[0044] Fig. 10 eine Führungseinrichtung dieser Radaufhängung in einem Schnitt analog zu Fig. 4,

[0045] Fig. 11 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer vierten Ausführungsvariante in einem Schnitt analog zu Fig. 1, 5 oder 8,

[0046] Fig. 12 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer fünften Ausführungsvariante in einem Schnitt analog zu Fig. 1, 5 oder 8,

[0047] Fig. 13 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer sechsten Ausführungsvariante in einem Schnitt analog zu Fig. 1, 5 oder 8,

[0048] Fig. 14 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer siebenten Ausführungsvariante in einem Schnitt analog zu Fig. 1, 5 oder 8,

[0049] Fig. 15 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer achten Ausführungsvariante in einem Schnitt analog zu Fig. 1 oder 8,

[0050] Fig. 16 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer neunten Ausführungsvariante in einem Schnitt analog zu Fig. 1, 5 oder 8,

[0051] Fig. 17 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer zehnten Ausführungsvariante einem Schnitt analog zu Fig. 1, 5 oder 8,

[0052] Fig. 18 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer elften Ausführungsvariante in einem Schnitt analog zu Fig. 1 oder 8, und

[0053] Fig. 19 eine erfindungsgemäße Radaufhängung in einer zwölften Ausführungsvariante einem Schnitt analog zu Fig. 1, 5 oder 8.

[0054] Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0055] Die Fig. zeigen schematisch eine Radaufhängung 1 für ein Rad 2 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeuges in verschiedenen Ausführungsvarianten. Die am Fahrzeugkörper befestigte Radaufhängung 1 weist eine radseitige erste Tragstruktur 3 und eine fahrzeugkörperseitige zweite Tragstruktur 4 auf.

[0056] Unter Fahrzeugkörper ist die Karosserie und/oder das Fahrgestell eines Fahrzeuges zu verstehen. Das Rad 2 ist über Radlager 2b auf der ersten Tragstruktur 3 um die Drehachse 2a drehbar gelagert.

[0057] Die Radaufhängung 1 weist eine Führungseinrichtung 10 mit drei Führungspaarungen P1, P2, P3 zur Führung des Rades 2 entlang einer definierten Trajektorie T auf, die zumindest abschnittsweise im Wesentlichen in einer Hochrichtung z des Fahrzeuges verläuft. Die Trajektorie T kann linear oder gekrümmt verlaufen. Die Führungspartner 11, 12; 21, 22; 31, 32 jeder Führungspaarung P1, P2, P3 bestehen jeweils aus einem Schlittenelement 110, 210, 310 und einer Führung 120, 220, 320 zur Führung des Schlittenelements 110, 210, 310. Dabei ist ein erster Führungspartner 11, 21, 31 mit der radseitigen ersten Tragstruktur 3 und ein zweiter Führungspartner 12, 22, 32 mit einer fahrzeugkörperseitigen zweiten Tragstruktur 4 des Fahrzeuges fest verbunden. Jede Führungspaarung P1, P2, P3 bildet ein Gleitgelenk zwischen der ersten Tragstruktur 3 und der zweiten Tragstruktur 4.

[0058] In Fig. 2, 6 und 9 ist jeweils nur die Lage, nicht aber die Form der Schlittenelemente 110, 210, 310 der Führungspaarungen P1, P2, P3 dargestellt. Die drei Schlittenelemente 110, 210, 310 sind - in Richtung der Drehachse 2a des Rades 2 betrachtet - in Dreiecksform angeordnet, wobei das durch die Schlittenelemente 110, 210, 310 geformte Dreieck D, welches durch strichlierte Linien angedeutet ist, einfach oder mehrfach symmetrisch ausgebildet sein kann. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind eine erste Führungspaarung P1 und eine zweite Führungspaarung P2 beidseits - im Ausführungsbeispiel symmetrisch - einer die Drehachse 2a des Rades 2 beinhaltenden Fahrzeughochebene & angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders stabile Führung des Rades 2 in Hochrichtung z. Das erste Schlittenelement 110 und das zweite Schlittenelement 210 sind unterhalb einer durch die Drehachse 2a verlaufenden und normal zur Fahrzeughochebene E ausgebildeten waagrechten Fahrzeugebene CO angeordnet. Das dritte Schlittenelement 310 ist oberhalb der Fahrzeugebene Z angeordnet. Ein erster Abstand a des ersten Schlittenelementes 110 und/oder des zweiten Schlittenelementes 210 von der Fahrzeugebene C ist dabei geringer als ein zweiter Abstand b, der zwischen dem dritten Schlittenelement 310 und der Fahrzeugebene C definiert ist. Dies ermöglicht eine große Bodenfreiheit der Radaufhängung 2, welche beispielsweise für Geländeeinsatz von Vorteil ist.

[0059] Die Schlittenelemente 110, 120, 130 können als Gleitkörper oder als Rollenkörper ausgebildet sein.

[0060] Die Schlittenelemente 110, 210, 310 sind auf einer mit dem Fahrzeugkörper verbundenen Halteplatte 30 befestigt oder integral mit dieser ausgebildet. Die Führungen 120, 220, 320 sind auf einer Führungsplatte 40 befestigt oder integral mit dieser Führungsplatte 40 ausgebildet. Die bewegliche Halteplatte 30 ist über die Schlittenelemente 110, 210, 310 in den Führungen 120, 220, 320 der Führungsplatte 40 verschiebbar gelagert. Die Verschiebebewegung entlang der definierten Trajektorie T wird die Lage und Form der Führungen 120, 220, 320 definiert.

[0061] Die Führungen 120, 220, 320 können - in Führungsrichtung betrachtet - linear, zweidimensional - beispielsweise kreisförmig - gekrümmt oder auch räumlich gekrümmt sein, wodurch lineare, zweidimensionale oder dreidimensionale Trajektorien T der Halteplatte 30 und somit des Rades 2 definiert werden.

[0062] Die Fig. 1 bis 13, sowie 16 bis 19 zeigen Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen Radaufhängungen mit linearen Führungen 120, 220, 320. Die Bewegung der Schlittenelemente 110, 210, 310 erfolgt hier stets im Wesentlichen in Richtung der Hochachse z des Fahrzeuges, also entlang einer linearen Trajektorie T.

[0063] Fig. 14 zeigt eine Ausführungsvariante mit kreisförmig gekrümmten Führungen 120, 220, 320. Die mit Pfeil T angedeutete Trajektorie jedes Schlittenelementes 110, 210, 310 erfolgt dabei

in einer Ebene, beispielsweise parallel zur Fahrzeughochebene z.

[0064] Fig. 15 zeigt eine Ausführungsvariante mit räumlich gekrümmten Führungen 120, 220, 320. Die Trajektorie T des Rades 2 ist dadurch dreidimensional ausgebildet.

[0065] Die erste Tragstruktur 3 und die zweite Tragstruktur 4 sind in den in den Fig. 5 bis 10, 16, 18 und 19 gezeigten Ausführungsvarianten über zumindest ein Federelement 5 miteinander verbunden. Das Federelement 5 kann ein Druckfederelement (Fig. 5 bis 10 sowie 18 und 19) oder ein Zugfederelement (Fig. 16) sein. Insbesondere die in Fig. 16 dargestellte Ausführung des Federelementes 5 als Zugfederelement ermöglicht eine äußerst kompakte und raumsparende Konstruktion.

[0066] Weiters können die erste Tragstruktur 3 und die zweite Tragstruktur 4 über zumindest ein Dämpfungselement 6 miteinander verbunden sein.

[0067] Weiters kann eine Aktuatoreinheit 7 zwischen der ersten Tragstruktur 3 und der zweiten Tragstruktur 4 angeordnet sein (Fig. 8 bis 10, 19). Mit Bezugszeichen 7a ist ein mechanisches UÜbertragungsglied - beispielsweise eine Zahnstange, ein Druckkolben oder Druckzylinder - zwischen dem Aktuator 7 und der ersten Tragstruktur 3 angedeutet. Die zusätzlich oder an Stelle des Dämpfungselementes 6 vorgesehene Aktuatoreinheit 7 ermöglicht eine aktive Steuerung der Radaufhängung 1, um einen optimalen Fahrkomfort zu erreichen. Die Aktuatoreinheit 7 kann elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Art sein.

[0068] Ferner können die erste Tragstruktur 3 und die zweite Tragstruktur 4 über zumindest eine Rekuperationseinheit 70 miteinander verbunden sein. Die Rekuperationseinheit 70 ermöglicht eine Energierückgewinnung aus den Relativbewegungen zwischen der ersten Tragstruktur 3 und der zweiten Tragstruktur 4 zu Folge der Einfederbewegungen des Rades 2. Aktuatoreinheit 7 und Rekuperationseinheit 70 können miteinander kombiniert ausgebildet sein. Im Falle einer elektrischen Aktuatoreinheit 7 kann diese auch rekuperativ verwendet werden.

[0069] Die erfindungsgemäße Radaufhängung eignet sich für alle Arten von Fahrzeugen und Antrieben. Sie kann bei nicht angetriebenen Rädern 2 (Fig. 1 bis 11), bei über Antriebswellen 9 angetriebenen Rädern 2 (Fig. 12) oder bei Rädern 2 mit in die erste Tragstruktur 3 integrierten Nabenmotoren 90 (Fig. 13 bis 19) eingesetzt werden.

[0070] Die zweite Tragstruktur 4 kann direkt mit dem Fahrzeugkörper 8 des Fahrzeuges fest verbunden sein, wie in Fig. 1 bis 10 gezeigt ist. Die Fig. 11 bis 19 zeigen Ausführungsvarianten, bei denen die fahrzeugkörperseitige zweite Tragstruktur 4 mit dem Fahrzeugkörper 8 des Fahrzeuges indirekt über zumindest ein elastisches Auflager 80 verbunden ist. Dies ermöglicht eine akustische Entkoppelung der Radaufhängung 2 vom Fahrzeugkörper 8 des Fahrzeuges.

[0071] Fig. 17 zeigt die Radaufhängungen 1 einer Achse eines Fahrzeuges. Wie ersichtlich ist können die Radaufhängungen 1 für die linke und rechte Seite einer Achse des Fahrzeuges als spiegelbildliche Teile ausgeführt sein.

Claims

Patentansprüche

1. Radaufhängung (1) für zumindest ein Rad (2) eines Fahrzeuges, mit einer Führungseinrichtung (10) zur Führung des Rades (2) - insbesondere im Wesentlichen in einer Hochrichtung des Fahrzeuges -, wobei die Führungseinrichtung (10) zumindest eine Führungspaarung (P1, P2, P3) aufweist, die als Führungspartner (11, 12; 21, 22; 31, 32) zumindest eine Führung (120, 220, 320) und zumindest ein durch die Führung (120, 220, 320) geführtes Schlittenelement (110, 210, 310) aufweist, wobei ein erster Führungspartner (11, 21, 31) mit einer radseitigen ersten Tragstruktur (3) und ein zweiter Führungspartner (12, 22, 32) mit einer fahrzeugkörperseitigen zweiten Tragstruktur (4) des Fahrzeuges verbunden ist, wobei die Führungseinrichtung (10) zumindest drei voneinander beabstandete Führungspaarungen (P1, P2, P3) aufweist, wobei jede Führungspaarung (P1, P2, P3) zumindest eine Führung (120, 220, 320) und zumindest ein Schlittenelement (110, 210, 310) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schlittenelement (110) und/oder das zweite Schlittenelement (210) auf einer ersten Seite - vorzugsweise in Betriebslage des Fahrzeuges unterhalb - einer durch die Drehachse (2a) des Rades (2) verlaufenden und normal zur Fahrzeughochebene (g) ausgebildeten Fahrzeugebene (7%) und das dritte Schlittenelement (310) auf einer zweiten Seite - vorzugsweise in Betriebslage des Fahrzeuges oberhalb - der Fahrzeugebene (%) angeordnet sind, und wobei die Führungen (120, 220, 320) in Führungsrichtung gekrümmt, vorzugsweise räumlich gekrümmt sind.

2, Radaufhängung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei Schlittenelemente (110, 210, 310) - in Richtung einer Drehachse (2a) des Rades (2) betrachtet - in der Form eines vorzugsweise gleichschenkeligen, besonders vorzugsweise gleichseitigen, Dreiecks (D) angeordnet sind.

3. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Führungspaarung (P1) und zumindest eine zweite Führungspaarung (P2) beidseits einer die Drehachse (2a) des Rades (2) beinhaltenden Fahrzeughochebene (£) angeordnet sind, wobei vorzugsweise zumindest eine erste Führungspaarung (P1) und zumindest eine zweite Führungspaarung (P2) symmetrisch in Bezug zur die Drehachse (2a) des Rades (2) beinhaltenden Fahrzeughochebene (€) angeordnet sind.

4. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dritte Führungspaarung (P3) im Bereich einer die Drehachse (2a) des Rades (2) beinhaltenden Fahrzeughochebene (€) angeordnet ist.

5. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schlittenelement (110, 210, 310) relativ zu den beiden anderen Schlittenelementen (110, 210, 310) verschiebbar, verdrehbar und/oder verstellbar ausgebildet ist.

6. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, vorzugsweise alle Schlittenelemente (110, 210, 310), auf einer Halteplatte (30) - vorzugsweise verschiebbar, verdrehbar und/oder verstellbar - befestigt oder integral mit einer Halteplatte (30) ausgebildet sind.

7. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, vorzugsweise alle Führungen (120, 220, 320) auf einer Führungsplatte (40) - vorzugsweise verschiebbar, verdrehbar und/oder verstellbar - befestigt oder integral mit einer Führungsplatte (40) ausgebildet sind.

8. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Tragstruktur (3) und die zweite Tragstruktur (4) über zumindest ein Federelement (5) miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise das Federelement (5) ein Zugfederelement ist.

9. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Tragstruktur (3) und die zweite Tragstruktur (4) über zumindest ein Dämpfungselement (6) miteinander verbunden sind.

10. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Tragstruktur (3) und die zweite Tragstruktur (4) über zumindest eine Aktuatoreinheit (7) miteinander verbunden sind.

11. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Tragstruktur (3) und die zweite Tragstruktur (4) über zumindest eine Rekuperationseinheit (70) miteinander verbunden sind.

12. Radaufhängung (1) nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinheit (7) und die Rekuperationseinheit (70) kombiniert, vorzugsweise durch eine einzige Einheit gebildet, sind.

13. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (2) über einen in die erste Tragstruktur (3) integrierten Nabenmotor (90) antreibbar ist.

14. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Tragstruktur (4) mit dem Fahrzeugkörper (8) über zumindest ein elastisches Auflager (80) verbunden ist.

15. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abstand (a) des ersten Schlittenelementes (110) und/oder des zweiten Schlittenelementes (210) von der Fahrzeugebene (%) geringer ist als ein zweiter Abstand (b), der zwischen dem dritten Schlittenelement (310) und der Fahrzeugebene (%) definiert ist.

16. Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Führungspaarung (P1, P2, P3) als Gleitlager oder als Rollenlager ausgebildet ist.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen