DE102005013379A1

DE102005013379A1 - Zweispuriges Fahrzeug mit Drehschwingungsdämpfern sowie einem Torsionsstab

Info

Publication number: DE102005013379A1
Application number: DE200510013379
Authority: DE
Inventors: Markus Gratzl; Hubert Strobl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2007-02-01
Also published as: WO2006099986A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein zweispuriges Fahrzeug mit den Rädern einer Achse zugeordneten Drehschwingungsdämpfern sowie mit einem Torsionsstab, der aufgrund einer Vertikalbewegung des zugeordneten Rades tordiert werden kann, wobei das drehbewegliche Element des mit seinem Gehäuse im Wesentlichen starr mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Drehschwingungsdämpfers um eine im Wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung verlaufende Achse verdrehbar ist und über eine Pendelstütze oder dgl. mit dem zugehörigen Radträger verbunden ist und dass der Torsionsstab im Wesentlichen achsparallel ausgerichtet und an der der Pendelstütze gegenüberliegenden Seite des drehbeweglichen Elements des Drehschwingungsdämpfers befestigt ist. Vorzugsweise sind an einem Fahrzeug mit einem Querstabilisator, über den die Räder zur Reduzierung des Wankens des Fahrzeugaufbaus insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Vertikalbewegungen der Räder über den Torsionsstab gegeneinander abgestützt sind, die drehbeweglichen Elemente der beiden Drehschwingungsdämpfer einer Achse direkt oder indirekt im Wesentlichen drehfest über den Torsionsstab miteinander verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft ein zweispuriges Fahrzeug mit den Rädern einer Achse zugeordneten Drehschwingungsdämpfern sowie mit einem Torsionsstab, der aufgrund einer Vertikalbewegung des zugeordneten Rades tordiert werden kann. Dieser Torsionsstab kann dabei als Federelement zwischen dem Fahrzeug-Aufbau und dem jeweiligen Fahrzeug-Rad fungieren; in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann dieser Torsionsstab aber auch ein Querstabilisator sein, über den die Räder zur Reduzierung des Wankens des Fahrzeugaufbaus insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Vertikalbewegungen der Räder gegeneinander abgestützt sind. Zum bekannten Stand der Technik wird beispielshalber auf die EP 1 043 516 A2 sowie auf die DE 40 15 777 C2 verwiesen.

Zweispurige Kraftfahrzeuge weisen je Rad üblicherweise eine Tragfeder zur Abstützung des Fahrzeug-Aufbaus sowie einen zur Tragfeder parallel geschalteten Schwingungs-Dämpfer auf, deren beider Bewegungs-Achsen im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Im Hinblick auf eine Bauraum-Optimierung, d.h. um zwischen den Rädern einer Achse im Bereich oberhalb derselben einen möglichst großen Freiraum zu erhalten, können bekanntlich anstelle solcher longitudinal wirkender Schwingungs-Dämpfer alternativ geeignet angelenkte und günstig angeordnete Drehschwingungsdämpfer vorgesehen werden.

Ebenfalls üblicherweise ist an zweispurigen Fahrzeugen ein sog. Querstabilisator vorgesehen, der in Form eines im wesentlichen in Fzg.-Querrichtung verlaufenden Torsionsstabes um seine Längsachse verdrehbar am Unterboden des Fzg.-Aufbaus befestigt und mit seinen im wesentlichen in Fzg.-Längsrichtung abgewinkelten Enden derart an den zugeordneten Radträgern angelenkt ist, dass unterschiedlichen Vertikalbewegungen der beiden Räder eine verstärkte Kraft aus dem Torsionsmoment des Stabilisators entgegengesetzt wird. Torsionsstäbe können bekanntlich jedoch nicht nur als Querstabilisator eingesetzt werden, sondern auch als Tragfeder, wenn sie hierfür geeignet zwischen dem jeweiligen Fzg.-Rad und dem Fahrzeugaufbau abgestützt sind.

Hiermit soll nun aufgezeigt werden, wie im Bereich einer Fahrzeug-Radaufhängung ein grundsätzlich bekannter Drehschwingungsdämpfer sowie ein Torsionsstab in günstiger Weise angeordnet bzw. angelenkt werden können (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).

Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das drehbewegliche Element des mit seinem Gehäuse im wesentlichen starr mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Drehschwingungsdämpfers um eine im wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung verlaufende Achse verdrehbar ist und über eine Pendelstütze oder dgl. mit dem zugehörigen Radträger verbunden ist und dass der Torsionsstab im wesentlichen achsparallel ausgerichtet und an der der Pendelstütze gegenüber liegenden Seite des drehbeweglichen Elements des Drehschwingungsdämpfers befestigt ist Erfindungsgemäß ist ein sog. drehbewegliches Element des Drehschwingungsdämpfers über einen Hebelarm am jeweiligen Rad bzw. am Radträger desselben abgestützt, wobei ein Bestandteil dieses Hebelarmes eine Pendelstütze oder dgl. ist. Hiermit ist zum einen ein hohes Übersetzungsverhältnis erzielbar, was das Ansprechverhalten des Drehschwingungsdämpfers insbesondere bei kleinen Amplituden verbessert. Außerdem können durch die vorgeschlagene eigene Anlenkung des Drehschwingungsdämpfers die elastokinematischen Eigenschaften der Achse entkoppelt werden. Ferner muss bei der Abstimmung der Lagerelemente des Fahrwerks insbesondere bei Vorhandensein eines sog. Fahrschemels kein zusätzlicher Kompromiss bezüglich des Ansprechverhalten des Drehschwingungsdämpfers gesucht werden, da bzw. wenn der Drehschwingungsdämpfer mit seinem Gehäuse im wesentlichen starr (und vorzugsweise direkt) mit dem Fahrzeugaufbau verbunden werden kann, so dass abermals eine ideale Optimierung hinsichtlich des Dämpfer-Ansprechverhalten durchgeführt werden kann, ohne dabei Rücksicht auf anderweitige Schwingungsisolationen (Getriebegeräusche und Abrollkomfort) nehmen zu müssen.

Im Sinne einer Optimierung hinsichtlich Bauraum und Funktion ist weiterhin der Torsionsstab quasi durch den Drehschwingungsdämpfer hindurchgeführt bzw. „funktional" hindurchgeführt, derart, dass die durch eine Vertikalbewegung des zugehörigen Rades veranlasste Drehbewegungen des sog. drehbeweglichen Elements des Drehschwingungsdämpfers auf den Torsionsstab übertragen wird. Da sowohl das drehbewegliche Element des Drehschwingungsdämpfers, das innerhalb von dessen Gehäuse, welches direkt oder indirekt am Fahrzeug-Aufbau befestigt ist, als auch der Torsionsstab über geeignete Elemente am Radträger befestigt sein müssen, wird hierfür quasi ein gemeinsames Befestigungselement vorgesehen, indem der Torsionsstab an das drehbewegliche Element des Drehschwingungsdämpfers angekoppelt ist und dessen „Befestigungselement", nämlich die genannte Pendelstütze, quasi mitnutzt. Dabei kann der Torsionsstab als Federelement zwischen dem Fahrzeug-Aufbau und dem jeweiligen Fahrzeug-Rad fungieren und hierzu mit seinem dem Drehschwingungsdämpfer abgewandten Ende drehfest am Fahrzeugaufbau abgestützt sein.

Eine besonders vorteilhafte Gestaltung ergibt sich jedoch, wenn der Torsionsstab die Funktion eines Querstabilisators übernimmt und quasi durch die beiden Drehschwingungsdämpfer einer Achse hindurchgeführt bzw. „funktional" hindurchgeführt ist, derart, dass die durch Vertikalbewegungen der Räder veranlassten Drehbewegungen der sog. drehbeweglichen Elemente der beiden Drehschwingungsdämpfer auf den (dann einzigen) Torsionsstab (dieser Achse) übertragen werden.

Die beigefügte Prinzipskizze zeigt in einer räumlichen Darstellung einen Radträger einer Achse mit Drehschwingungsdämpfer und Torsionsstab als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Der Radträger des linken Hinterrads eines zweispurigen Kraftfahrzeugs ist mit der Bezugsziffer 1 gekennzeichnet. An einem Anlenkarm 1a dieses Radträgers 1 ist eine Pendelstütze 2 angelenkt, deren anderes Ende mit einem Schwenkarm 3a eines Drehschwingungsdämpfers 3 gelenkig verbunden ist. Dieser hinsichtlich seines grundsätzlichen Aufbaus bekannte bzw. übliche Drehschwingungsdämpfer 3 weist ein Gehäuse 3b auf, innerhalb dessen ein nicht näher dargestelltes drehbewegliches Element 3c, das auch den genannten Schwenkarm 3a trägt, um eine achsparallel in Fzg.-Querrichtung verlaufende Drehachse 3d verdrehbar derart angeordnet ist, dass mit einer Drehbewegung um diese Drehachse 3d eine Dämpfung dieser Drehbewegung erfolgt. Über einen das Gehäuse 3b geeignet umgebenden Halter 4 ist dieser Drehschwingungsdämpfer 3 bspw. am Unterboden des nicht dargestellten Fahrzeugaufbaus befestigt.
Das drehbewegliche Element 3c des Drehschwingungsdämpfers 3 ist von der Seite mit dem Schwenkarm 3a zur gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 3b hindurchgeführt bzw. an dieser aus dem Gehäuse 3b herausgeführt, so dass an dieses drehbewegliche Element 3c über einen geeigneten Kupplungsflansch 5 drehfest ein Torsionsstab 6 angeflanscht werden kann bzw. angeflanscht ist, dessen Längsachse mit der Drehachse 3d des Drehschwingungsdämpfers 3 zusammenfällt. Dieser Torsionsstab 6 ist hier nur bruchstückhaft dargestellt, erstreckt sich jedoch bis zum nicht dargestellten Drehschwingungsdämpfer des anderen ebenfalls nicht dargestellten (rechten) Rades dieser Achse und ist an das drehbewegliche Element dieses anderen Drehschwingungsdämpfers in gleicher Weise angeflanscht, also spiegelbildlich zur dargestellten Anordnung. Damit kann dieser Torsionsstab 6 in Zusammenwirken mit den beiden drehbeweglichen Elementen 3c der beiden Drehschwingungsdämpfer 3 und den daran befestigten Schwenkarmen 3a im Zusammenspiel mit den Pendelstützen 2 als bekannter Querstabilisator wirken. Alternativ kann der Torsionsstab 6 jedoch mit seinem dem Drehschwingungsdämpfer 3 abgewandten Ende geeignet drehfest am Fahrzeugaufbau befestigt sein und somit als Tragfeder zwischen diesem und dem Radträger 1 wirken.
Diese hiermit vorgeschlagene Anordnung zeichnet sich durch höchstmögliche Kompaktheit und vorteilhafte Funktionsvereinigung aus, wobei durchaus eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein können, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Zweispuriges Fahrzeug mit den Rädern einer Achse zugeordneten Drehschwingungsdämpfern (3) sowie mit einem Torsionsstab (6), der aufgrund einer Vertikalbewegung des zugeordneten Rades tordiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbewegliche Element (3c) des mit seinem Gehäuse (3b) im wesentlichen starr mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Drehschwingungsdämpfers (3) um eine im wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung verlaufende Achse (3d) verdrehbar ist und über eine Pendelstütze (2) oder dgl. mit dem zugehörigen Radträger (1) verbunden ist und dass der Torsionsstab (6) im wesentlichen achsparallel ausgerichtet und an der der Pendelstütze (2) gegenüber liegenden Seite des drehbeweglichen Elements (3c) des Drehschwingungsdämpfers befestigt ist.
Zweispuriges Fahrzeug nach Anspruch 1 mit einem Querstabilisator, über den die Räder zur Reduzierung des Wankens des Fahrzeugaufbaus insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Vertikalbewegungen der Räder über einen Torsionsstab (6) gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbeweglichen Elemente (3c) der beiden Drehschwingungsdämpfer (3) einer Achse direkt oder indirekt im wesentlichen drehfest über den Torsionsstab (6) miteinander verbunden sind.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Rad der Achse ein eigener Torsionsstab zugeordnet ist, der mit seinem dem Drehschwingungsdämpfer (3) abgewandten Ende drehfest am Fahrzeugaufbau abgestützt ist.