DE102006055295A1

DE102006055295A1 - Einzelradaufhängung für Kraftfahrzeug zur Mehrfachanlenkung eines Hinterradträgers

Info

Publication number: DE102006055295A1
Application number: DE200610055295
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr. Jennewein
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung (1) zur Mehrfachanlenkung eines Radträgers (5) am Unterbau der Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, bei welcher wenigstens ein radträgerseitiges Lenkerlager (7) eines Lenkers (2) zur Anlenkung des Radträgers (5) mittels wenigstens eines in Fahrzeugquerrichtung (y) nachgiebigen Verbindungselements (25) mit dem Lenker verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik und betrifft eine Einzelradaufhängung zur Mehrfachanlenkung eines Radträgers für ein Hinterrad an einem Unterbau einer Fahrzeugkarosserie.
Stand der Technik
In einer herkömmlichen Einzelradaufhängung müssen die elastischen Lenkerlager relativ hohe, auf das Hinterrad einwirkende Kräfte aufnehmen. Dies erfordert entsprechend hohe Steifigkeiten, um die elastischen Lenkerlager haltbar zu machen und die Bewegungen der Lenker in den Lenkerlagern klein zu halten.
Aus Kostengründen werden als elastische Lenkerlager meist rotationssymmetrische Gummi-Lagerbuchsen eingesetzt. Dies führt dazu, dass diese, falls keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, Kräfte in allen drei orthogonalen Raumrichtungen aufnehmen können.
Beispielsweise kann in einer herkömmlichen Einzelradaufhängung, bei welchem der Radträger über einen H-Arm-Lenker am Fahrzeugunterbau angelenkt ist, ein radträgerseitiges elastisches Lenkerlager, welches, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, hinter der Radachse angeordnet ist und vornehmlich dazu dienen soll, in Fahrzeuglängsrichtung und in Radumfangsrichtung wirkende Kräfte aufzunehmen, auch in Fahrzeugquerrichtung wirkende Kräfte aufnehmen. Dieses Lenkerlager muss deshalb auch in Fahrzeugquerrichtung entsprechend steif ausgelegt werden, um den einwirkenden Kräften standzuhalten.
Dieser Nachteil tritt im Falle einer Spurverstellung des Hinterrads besonders deutlich hervor, da in diesem Fall das hinter der Radachse angeordnete elastische Lenkerlager des H-Arm-Lenkers gerade "weich" sein sollte, um eine solche Spurverstellung zu ermöglichen.
Aufgabenstellung
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug zur Mehrfachanlenkung eines Hinterradträgers zur Verfügung zu stellen, bei welcher der oben dargelegte Nachteil nicht auftritt.
Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug zur Mehrfachanlenkung eines Hinterradträgers mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Erfindungsgemäß ist eine Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug angegeben, welche der Mehrfachanlenkung eines Hinterradträgers, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Hilfsrahmens, an einem Fahrzeugunterbau einer Fahrzeugkarosserie dient.
Die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung zeichnet sich in wesentlicher Weise dadurch aus, dass wenigstens ein radträgerseitiges Lenkerlager eines Lenkers, welcher der Anlenkung des Radträgers am Fahrzeugunterbau dient, über wenigstens ein in Fahrzeugquerrichtung nachgiebiges Verbindungselement mit dem Lenker verbunden ist. Vorteilhaft ist das Verbindungselement einteilig (monolithisch) mit dem Lenker ausgebildet und kann insbesondere durch einen Abschnitt des Lenkers geformt sein.
Das Verbindungselement ist in Fahrzeugquerrichtung nachgiebig, wohingegen es in den hierzu orthogonalen Raumrichtungen, nämlich in Fahrzeuglängsrichtung und in Richtung der Fahrzeughöhe, das heißt in einer Richtung senkrecht zur Fahrzeugquerrichtung und senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung, im Wesentlichen nicht nachgiebig ist und dadurch in diesen Richtungen Kräfte aufnehmen beziehungsweise übertragen kann.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verbindungselements, durch welches obig genannte Eigenschaften in einfacher Weise realisiert werden können, ist das Verbindungselement in Form eines Längsprofils mit beispielsweise rechteckigem Querschnitt ausgebildet, welches so angeordnet ist, dass, bezogen auf einen Schnitt senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung, dessen breitere Randlinie im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeughöhe und dessen kürzere Randlinie im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, dass das Längsprofil beispielsweise einen elliptischen Querschnitt hat, wobei, bezogen auf einen Schnitt senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung, der durch den Ellipsenmittelpunkt hindurch gehende, längere Ellipsendurchmesser im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeughöhe und der durch den Ellipsenmittelpunkt hindurch gehende, kürzere Ellipsendurchmesser im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft.
Erfindungsgemäß können somit vorteilhaft an dem mit dem Verbindungselement verbundenen Lenkerlager angreifende und in Fahrzeugquerrichtung wirkende Kräfte durch das Verbindungselement aufgenommen werden, so dass dieses Lenkerlager beispielsweise als (kostengünstige) radialsymmetrische elastische Lagerbuchse (zum Beispiel Gum mi-Lagerbuchse) ausgeführt werden kann, ohne dass besondere Vorkehrungen für in Fahrzeugquerrichtung wirkende Kräfte getroffen werden müssen. Insofern kann dieses Lenkerlager entsprechend seiner eigentlichen Funktionen, nämlich das Aufnehmen von Kräften, welche in Fahrzeuglängsrichtung, in Richtung der Fahrzeughöhe und in Radumfangsrichtung wirken, optimiert werden, ohne dass dessen Steifigkeit wegen der Notwendigkeit des Aufnehmens von Kräften, welche in Fahrzeugquerrichtung wirken, entsprechend groß gewählt werden muss, um diesen Kräften standzuhalten. Zudem ist eine einfache Spurverstellung des Hinterrads ermöglicht, da dieses Lenkerlager in seiner Steifigkeit "weich" ausgebildet werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung kann diese zur Anlenkung des Hinterradträgers einen so genannten H-Arm-Lenker umfassen, wobei wenigstens ein radträgerseitiges Lenkerlager des H-Arm-Lenkers über das Verbindungselement mit dem H-Arm-Lenker verbunden ist. Besonders vorteilhaft ist weiterhin ein im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckender oberer Querlenker vorgesehen, welcher oberhalb des H-Arm-Lenkers angeordnet ist. Die Ortsangaben "oberer" Lenker beziehungsweise "unterer" Lenker beziehen sich die auf die relative Lage, welche diese beiden Lenker in gewöhnlicher Einbauposition zueinander einnehmen.
Der obere Querlenker ist zur Fahrzeugmitte hin (das heißt fahrzeugseitig) am Fahrzeugunterbau oder Hilfsrahmen mittels eines beispielsweise als elastische Lagerbuchse oder Gelenk ausgebildeten Lenkerlagers schwenkbar gelagert. Radträgerseitig (das heißt auf der Seite des Radträgers) ist der obere Querlenker mittels eines beispielsweise als elastische Lagerbuchse oder Gelenk ausgeführten Lenkerlagers am Radträger schwenkbar gelagert. Der obere Querlenker ermöglicht an seinen fahrzeug- und radträgerseitigen Anlenkpunkten eine Ein- beziehungsweise Ausfederungsbe wegung eines vom Hinterradträger getragenen Hinterrads des Kraftfahrzeugs. Das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers ist so angeordnet, dass es geeignet ist, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung wirkende Kräfte aufzunehmen. Vorteilhaft ist das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers in etwa oberhalb der Radachse des Hinterrads angeordnet.
Der untere H-Arm-Lenker umfasst vorteilhaft einen im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Abschnitt, im Weiteren als "Längslenkerabschnitt" bezeichnet, und wenigstens einen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckenden Abschnitt, im Weiteren als "Querlenkerabschnitt" bezeichnet. Der Längslenkerabschnitt und der Querlenkerabschnitt werden durch Abschnitte des H-Arm-Lenkers geformt. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, dass der H-Arm-Lenker aus Einzelteilen zusammengesetzt ist, die miteinander starr verbunden sind.
Der H-Arm-Lenker ist am Unterbau, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung des Hilfsrahmens, beispielsweise mittels eines als elastische Lagerbuchse oder Gelenk ausgebildeten Lenkerlagers schwenkbar gelagert. Radträgerseitig ist der H-Arm-Lenker mittels wenigstens eines ersten und eines zweiten Lenkerlagers, welche beispielsweise als elastische Lagerbuchsen oder Gelenke ausgeführt sind, am Radträger schwenkbar gelagert. Der H-Arm-Lenker ermöglicht an seinen fahrzeug- und radträgerseitigen Anlenkstellen eine Einbeziehungsweise Ausfederungsbewegung eines vom Hinterradträger getragenen Hinterrads. Hierbei ist wenigstens das erste radträgerseitige Lenkerlager, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, versetzt zur Radachse des Hinterrads angeordnet, wobei es vorteilhaft so angeordnet ist, dass es sich, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, hinter der Radachse des Hinterrads befindet. Besonders vorteilhaft ist das erste radträgerseitige Lenkerlager des H-Arm-Lenkers über das Verbindungselement mit dem H-Arm-Lenker verbunden.
Die Bezeichung "H-Arm-Lenker", welche für diese Art von Lenkern von den Fachleuten üblicher Weise verwendet wird, ist von der speziellen Form des Lenkers abgeleitet: Querlenkerabschnitt und Längslenkerabschnitt bilden gemeinsam den oberen Teil des "H", einschließlich des Querstrichs, wobei der rechte senkrechte Strich des "H" dem Querlenkerabschnitt entspricht, während der Querstrich und der linke senkrechte Strich des "H" dem Längslenkerabschnitt entsprechen. Die beiden unteren senkrechten Striche des "H" werden durch in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckende Querverbindungsabschnitte des H-Arm-Lenkers geformt, die der Anlenkung des H-Arm-Lenkers am Radträger mittels des ersten und zweiten radträgerseitigen Lenkerlagers dienen. Diese Querverbindungsabschnitte sind lediglich optional vorhanden. Obgleich das "H" in dem H-Arm-Lenker stark deformiert ist, wird diese Bezeichnung von Fachleuten auf dem Gebiet der Fahrwerkstechnik verwendet.
In der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung kann es von Vorteil sein, wenn das zweite radträgerseitige Lenkerlager des H-Arm-Lenkers in etwa unterhalb der Radachse des Hinterrads angeordnet ist. Befindet sich das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers in etwa oberhalb der Radachse des Hinterrads, so sind das zweite radträgerseitige Lenkerlager des unteren H-Arm-Lenkers und das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers in etwa in einer vertikalen Linie fluchtend angeordnet, was den Vorteil hat, dass durch diese beiden Lenkerlager eine in etwa vertikal orientierte "Schwenkachse" für den Radträger gebildet wird, um welche der Radträger geschwenkt werden kann, um so die Radspur zu verstellen, ohne dabei gleichzeitig einen Radsturz zu erzeugen oder zu ändern.
In der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn der Längslenkerabschnitt des H-Arm-Lenkers nicht am Hilfsrahmen, sondern unmittelbar am Unterbau der Fahrzeugkarosserie mittels eines beispielsweise als elastische Lagerbuchse oder Gelenk ausgebildeten Lenkerlagers schwenkbar gelagert ist. Insbesondere in diesem Fall kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Drehachse des Lenkerklagers so gerichtet ist, dass sie in einem von Null verschiedenen Winkel zur Fahrzeuglängsrichtung zur Fahrzeugaußenseite hin angestellt ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass beim Auftreten von Längs- und Querkräften einer durch die anderen elastischen Lenkerlager des Kraftfahrzeugs verursachten Spurverstellung des Hinterrads entgegen gewirkt werden kann, da durch diese Gestaltung der Anlenkung des Längslenkerabschnitts am Fahrzeugunterbau das Hinterrad bei einem Bremsvorgang in Vorspur gezwungen wird. Diese Gestaltung des H-Arm-Lenkers entspricht einem so genannten "Compliant-H-Arm-Lenker".
Weiterhin kann in der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung eine im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckender Spurlenker angeordnet sein, der am Unterbau und am Radträger jeweils schwenkbar angebracht ist. Der Spurlenker dient dazu, im Zusammenwirken mit den anderen Lenkern zur Mehrfachanlenkung des Hinterradträgers am Fahrzeugunterbau beziehungsweise Hilfsrahmen, beim Auftreten von in Fahrzeugquerrichtung auf das Hinterrad wirkenden Seitenkräften eine gewünschte Spur des Hinterrads einzustellen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung formt der Radträger eine im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckende Radträgerstrebe, an welcher der Spurlenker angreift.
Für eine Betätigung des Spurlenkers, d. h. zur Verstellung der Spur des Hinterrads, kann ein Aktuator angeordnet sein.
Der Aktuator greift zu diesem Zweck so an der Spurstange an, dass durch dessen Betätigung eine Stellung des Radträgers relativ zur Fahrzeuglängsrichtung veränderbar ist. Anders ausgedrückt, kann durch Betätigung des Aktuators die Position der radträgerseitigen Anlenkstelle der Spurstange in Fahrzeugquerrichtung verändert werden, um auf diese Weise die Spur des Hinterrads aktiv verstellen zu können. Bei dem Aktuator kann es sich beispielsweise um einen elektro-mechanischen oder elektro-hydraulischen Aktuator handeln. Der Aktuator kann am Fahrzeugunterbau oder Hilfsrahmen bzw. an der Fahrzeugkarosserie insbesondere schwenkbar angebracht sein. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Aktuator in die Spurstange integriert.
Eine Steuerung/Regelung des Aktuators erfolgt durch eine mit dem Aktuator verbundene Steuer-/Regeleinrichtung, welche auf Basis von Sensordaten zur Erfassung einer Fahrsituation, wie beispielsweise eine Gierrate des Kraftfahrzeugs oder ein Lenkwinkeleinschlag, den Aktuator steuert beziehungsweise regelt. Vorteilhafter Weise erfolgt eine Steuerung/Regelung des Aktuators so schnell, beispielsweise im Bereich von Zehntelsekunden, dass die Spur des Hinterrads geschwindigkeits- und fahrsituationsabhängig verstellt werden kann.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Kraftfahrzeug, das mit wie oben beschriebenen Einzelradaufhängungen für die Hinterräder ausgerüstet ist.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Es zeigt:
1 eine schematische perspektivische Ansicht von unten eines Ausführungsbeispiels der erfin dungsgemäßen Einzelradaufhängung für ein angetriebenes Hinterrad eines Kraftfahrzeugs.
Demnach umfasst eine erfindungsgemäße Einzelradaufhängung für ein angetriebenes Hinterrad eines Kraftfahrzeugs, welche insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnet ist, einen insgesamt mit der Bezugszahl 2 bezeichneten unteren H-Arm-Lenker, der aus einem im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) sich erstreckenden Längslenkerabschnitt 3 und einem im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) sich erstreckenden Querlenkerabschnitt 4 zusammengesetzt ist.
An seinem Längslenkerabschnitt 3 ist der H-Arm-Lenker 2 mittels zweier beispielsweise als elastische Lagerbuchsen (zum Beispiel Gummibuchsen) ausgebildete Lenkerlager 7, 9 an einem von einer Antriebswelle 16 antreibbaren Radträger 5 für ein Hinterrad des Kraftfahrzeugs gelagert. Fahrzeugseitig ist der Längslenkerabschnitt 3 des H-Arm-Lenkers 2 über ein beispielsweise als elastische Lagerbuche (z. B. Gummi-Lagerbuchse) ausgebildetes Lenkerlager 17 am Fahrzeugunterbau der Fahrzeugkarosserie gelagert, welches seinerseits über Lagerbleche 18 am Fahrzeugunterbau befestigt ist. Durch eine gekrümmte Raumform des Längslenkerabschnitts 3 des H-Arm-Lenkers 2 ist das Lenkerlager 17 (beispielsweise dessen Rotationsachse) so gerichtet, dass es zur Fahrzeugaußenseite hin angestellt ist, also, betrachtet in der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, einen von Null verschiedenen Winkel zur Fahrzeuglängsrichtung (x) einnimmt. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Nachgiebigkeit des Querlenkerabschnitts 4 des H-Arm-Lenkers 1 erreicht werden, welche, bei einem Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs eine Versetzung der Mitte des Radträgers 5 nach hinten erlaubt, mit der Folge, dass das Hinterrad in Vorspur gedrückt wird. Vorteilhafter Weise kann hierdurch einer gewöhnlicher Weise auftretenden Nachspurverstellung des Hinterrads entgegen gewirkt werden.
An seinem Querlenkerabschnitt 4 ist der H-Arm-Lenker 2 mittels eines Lenkerlagers 12 am Hilfsrahmen 11 um eine im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung (x) liegende Schwenkachse schwenkbar gelagert. Das Lenkerlager 12 des Querlenkerabschnitts 4 ist beispielsweise als rotationssymmetrische, elastische Lagerbuchse (beispielsweise Gummi-Lagerbuchse) ausgeführt, deren Rotationsachse parallel zur Fahrzeugslängsrichtung (x) liegt.
Die Einzelradaufhängung 1 umfasst weiterhin einen oberhalb des H-Arm-Lenkers 2 angeordneten oberen Querlenker 14, welcher sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckt. Zur Fahrzeugmitte hin ist der obere Querlenker 15 über ein beispielsweise als elastische Lagerbuchse (beispielsweise Gummi-Lagerbuchse) ausgeführtes Lenkerlager 15 am Hilfsrahmen 11 angebracht. Radträgerseitig ist der obere Querlenker 14 durch ein beispielsweise als elastische Lagerbuchse (zum Beispiel Gummi-Lagerbuchse) ausgeführtes Lenkerlager (in 1 nicht dargestellt) am Radträger 5 gelagert. Das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers 14 ist in etwa oberhalb der Radachse 10 des Hinterrads angeordnet, während das radträgerseitige zweite Lenkerlager 9 des H-Arm-Lenkers 2 in etwa unterhalb der Radachse 10 des Hinterrads angeordnet ist, so dass diese beiden Lenkerlager in etwa in einer vertikalen Linie fluchtend zueinander angeordnet sind. In 1 ist ferner dargestellt, dass der obere Querlenker 14 fahrzeugseitig zur Fahrzeugfront hin etwas angestellt ist, was sich vorteilhaft auf dessen kinematischen Lenkeigenschaften auswirkt.
Der Hilfsrahmen 11 ist über eine Mehrzahl elastischer Lagerbuchsen 13 am (in 1 nicht dargestellten) Unterbau der Fahrzeugkarosserie gelagert. In 1 sind lediglich zwei solche Lagerbuchsen 13 dargestellt.
Eine Ein- bzw. Ausfederungsbewegung des Hinterrads wird durch eine elastische Achsfeder 19 gedämpft, welche auf dem H-Arm-Lenker 2 gelagert ist. Zudem ist ein Dämpfer vorgesehen, welcher in 1 nicht dargestellt ist.
In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung sind das radträgerseitige erste Lenkerlager 7 und radträgerseitige zweite Lenkerlager 9 des H-Arm-Lenkers 2 mittels einer im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) sich erstreckenden Längsverbindungsstrebe 25 mit dem Längslenkerabschnitt 3 des H-Arm-Lenkers 2 verbunden. Die Längsverbindungsstrebe 25 kann insbesondere auch von dem H-Arm-Lenker 2 geformt sein. Hierbei ist das radträgerseitige erste Lenkerlager 7 über einen in Fahrzeugquerrichtung (y) sich erstreckenden und in Form eines Strebenpaars ausgebildeten Querverbindungsabschnitt 6 mit der Längsverbindungsstrebe 25 verbunden, während das radträgerseitige zweite Lenkerlager 9 des Längslenkerabschnitts 3 über einen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) sich erstreckenden Querverbindungsabschnitt 8 mit der Längsverbindungsstrebe 25 verbunden ist.
Die Längsverbindungsstrebe 25 ist so ausgebildet, dass sie in Fahrzeugquerrichtung (y) nachgiebig ist, während sie in Fahrzeuglängsrichtung (x) und in Richtung der Fahrzeughöhe (z) im Wesentlichen nicht nachgiebig ist und demnach in diesen Richtungen Kräfte aufnehmen bzw. übertragen kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, dass die Längsverbindungsstrebe 25 in Form eines länglichen Quaders ausgebildet ist, welcher so angeordnet ist, dass, bezogen auf einen Schnitt senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung (x), dessen breitere Randlinie im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeughöhe (z) und dessen kürzere Randlinie im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) verläuft. Um einen einfachen Einbau der Längsverbindungsstrebe 25 in Fahrzeuglängsrichtung (x) zu ermöglichen, ist ein heckseitiger Abschnitt des Längslenkerabschnitts 3 des H-Arm-Lenkers 2 zur Fahrzeugmitte hin angestellt.
Weiterhin umfasst die Einzelradaufhängung 1 einen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) sich erstreckenden Spurlenker 20 zur Spurverstellung des Radträgers 5. Der Spurlenker 20 ist radträgerseitig mittels eines beispielsweise als elastische Lagerbuchse (zum Beispiel Gummi-Lagerbuchse) ausgebildeten Lenkerlagers 21 an einer Radträgerstrebe 23 des Radträgers 5 gelagert. Das radträgerseitige Lenkerlager 21 des Spurlenkers 20, welches, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, hinter der Radachse 10 des Hinterrads angeordnet ist, ermöglicht eine Schwenkbewegung des Spurlenkers 20 um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse. Fahrzeugseitig ist der Spurlenker 20 mittels eines beispielsweise als elastische Lagerbuchse (zum Beispiel Gummi-Lagerbuchse) ausgebildeten Lenkerlagers 22 am Hilfsrahmen 11 gelagert. Das fahrzeugseitige Lenkerlager 22 des Spurlenkers 20 ermöglicht eine Schwenkbewegung des Spurlenkers 20 um eine im Wesentlichen in Fahzeuglängsrichtung gerichtete Schwenkachse. Um eine möglichst große Hebelwirkung für eine Spurverstellung zu entfalten, ist der Spurlenker 20 möglichst weit hinter der Radachse 10 angelenkt. Zu diesem Zweck formt der Radträger 5 die sich heckwärts erstreckende Radträgerstrebe 23, an der der Spurlenker 20 angelenkt ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in den Spurlenker 20 ein elektro-hydaulischer oder elektro-mechanischer Aktuator 24 integriert, welcher den Spurlenker 20 im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) verschieben kann, um hierdurch die Spur des Hinterrads zu verstellen. Eine Spurverstellung kann auf Basis einer Mehrzahl von Sensordaten, wie beispielsweise eine Gierationsrate oder einen Lenkwinkeleinschlag, erfolgen. Da das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers 14 und das zweite Lenkerlager 9 des Längslenkerabschnitts 3 des H-Arm-Lenkers in etwa in einer vertikalen Linie fluchtend angeordnet sind, kann die Spur des Hinterrads durch den Spurlenker 20 verstellt werden, ohne hierbei einen Sturz des Hinterrads zu erzeugen oder zu ändern.
Mittels der durch den oberen Querlenker 14 und den unteren H-Arm-Lenker 2 realisierten Mehrfachanlenkung des Radträgers 5 am Fahrzeugunterbau beziehungsweise Hilfsrahmen 11 können die am Radträger 5 angreifenden Kräfte aufgenommen werden. So werden in Fahrzeuglängsrichtung (x) wirkende Kräfte im Wesentlichen durch den Längslenkerabschnitt 3 des H-Arm-Lenkers 2 bzw. die beiden radträgerseitigen elastischen Lenkerlager 7, 9 aufgenommen. In Radumfangsrichtung wirkenden Kräfte, wie sie etwa beim Bremsvorgang entstehen, werden durch den Längslenkerabschnitt 3 des H-Arm-Lenkers 2 und im Wesentlichen durch das zum Fahrzeugheck hin versetzte, erste elastische Lenkerlager 7 aufgenommen. In Fahrzeugquerrichtung (y) wirkende Kräfte werden im Wesentlichen durch den oberen Querlenker 14 beziehungsweise dessen radträgerseitiges elastisches Lenkerlager und den Querlenkerabschnitt 4 des H-Arm-Lenkers 2 bzw. dessen elastische Anbindung an den Radträger 5 aufgenommen. Durch die Verbindung der radträgerseitigen Lenkerlager 7, 9 mittels der Längsverbindungsstrebe 25 mit dem Längslenkerabschnitt 3 (und hierüber mit dem Querlenkerabschnitt 4) wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass an dem ersten und zweiten Lenkerlager 7, 9 angreifende und in Fahrzeugquerrichtung wirkende Kräfte durch die Längsverbindungsstrebe 25 aufgenommen werden. So können die beiden radträgerseitigen Lenkerlager 7, 9 (insbesondere das in dieser Hinsicht stärker belastete radträgerseitige erste Lenkerlager 7) des H-Arm-Lenkers 2 in besonders vorteilhafter Weise als (kostengünstige) radialsymmetrische Lagerbuchsen (beispielsweise Gummi-Lagerbuchsen) realisiert werden.
Das radträgerseitige erste Lenkerlager 7 und das radträgerseitige zweite Lenkerlager 9 können dementsprechend in Hinblick auf deren wesentlichen Funktionen, nämlich das Aufnehmen von Kräften, welche in Fahrzeuglängsrichtung, in Richtung der Fahrzeughöhe und in Radumfangsrichtung wirken, optimiert werden, ohne dass deren Steifigkeit wegen der Notwendigkeit des Aufnehmens von Kräften, welche in Fahrzeugquerrichtung wirken, entsprechend hoch gewählt werden muss, um diesen Kräfte standhalten zu können. Zudem ist eine Spurverstellung des Hinterrads mittels des Spurlenkers 20 und den mit dem Spurlenker 20 zusammenwirkenden Aktuator 24 durch die Möglichkeit einer weicheren Auslegung des ersten Lenkerlagers 7 in Fahrzeugquerrichtung begünstigt.

1: Einzelradaufhängung
2: H-Arm-Lenker
3: Längslenkerabschnitt
4: Querlenkerabschnitt
5: Radträger
6: Querverbindungsabschnitt
7: radträgerseitiges erstes Lenkerlager des H-Arm-Lenkers
8: Querverbindungsabschnitt
9: radträgerseitiges zweites Lenkerlager des H-Arm-Lenkers
10: Radachse
11: Hilfsrahmen
12: Lenkerlager
13: Lagerbuchse
14: oberer Querlenker
15: Lenkerlager
16: Antriebswelle
17: Lenkerlager
18: Lagerblech
19: Achsfeder
20: Spurlenker
21: Lenkerlager
22: Lenkerlager
23: Radträgerstrebe
24: Aktuator
25: Längsverbindungsstrebe

Claims

Einzelradaufhängung (1) zur Mehrfachanlenkung eines Radträgers (5) am Unterbau der Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, bei welcher wenigstens ein radträgerseitiges Lenkerlager (7) eines Lenkers (2) zur Anlenkung des Radträgers (5) mittels wenigstens eines in Fahrzeugquerrichtung (y) nachgiebigen Verbindungselements (25) mit dem Lenker verbunden ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, bei welcher sich das Verbindungselement (25) im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckt.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 2, bei welcher das Verbindungselement (25) in Form eines länglichen Quaders ausgebildet ist, welcher so angeordnet ist, dass, bezogen auf einen Schnitt senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung (x), dessen breitere Randlinie im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeughöhe (z) und dessen kürzere Randlinie im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) verläuft.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher das Verbindungselement (25) einteilig mit dem Lenker (2) ausgebildet ist.
Einzelradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, bei welcher das Lenkerlager (7) des Lenkers (2), bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, vor oder hinter der Radachse (10) des Hinterrads angeordnet ist.
Einzelradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Radträger (5) mittels eines H-Arm-Lenkers (2) am Fahrzeugunterbau schwenkbar gelagert ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 6, bei welcher der H-Arm-Lenker (2) mit einem im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) sich erstreckenden Längslenkerabschnitt (3) und wenigstens einem im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) sich erstreckenden Querlenkerabschnitt (4) versehen ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, bei welcher der H-Arm-Lenker (2) am Radträger (5) mittels wenigstens eines ersten und zweiten radträgerseitigen Lenkerlagers (7, 9) schwenkbar gelagert ist, wobei wenigstens das erste radträgerseitige Lenkerlager (7), bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (x), versetzt zur Radachse (10) des Hinterrads angeordnet ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 8, bei welcher das erste radträgerseitige Lenkerlager (7) des H-Arm-Lenkers (2), bezogen auf die Fahrtrichtung (x) des Kraftfahrzeugs, vor oder hinter der Radachse (10) des Hinterrads angeordnet ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher das zweite radträgerseitige Lenkerlager (9) des H-Arm-Lenkers (2) in etwa unterhalb der Radachse (10) des Hinterrads angeordnet ist.
Einzelradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, bei welcher das zweite radträgerseitige Lenkerlager (9) des H-Arm-Lenkers (2) mittels eines im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) sich erstreckenden Querverbindungsabschnitts (8) mit dem H-Arm-Lenker (2) verbunden ist.
Einzelradaufhängung nach einem der vorher gehenden Ansprüche 7 bis 11, bei welcher der Längslenkerabschnitt (3) des H-Arm-Lenkers (2) am Unterbau der Fahrzeugkarosserie mittels eines Lenkerlagers (17) schwenkbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse des Lenkerlagers (17), bezogen auf die Fahrtrichtung (x) des Kraftfahrzeugs, in einem von Null verschiedenen Winkel zur Fahrzeuglängsrichtung (x) zur Fahrzeugaußenseite hin angestellt ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, welche einen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) sich erstreckenden Querlenker (14) oberhalb des H-Arm-Lenkers (2) umfasst, welcher am Unterbau mittels eines Lenkerlagers (15) und am Radträger (5) mittels eines Radträger-Lenkerlagers schwenkbar gelagert ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 13, bei welcher das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers (14) in etwa oberhalb der Radachse (10) des Hinterrads angeordnet ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 13 oder 14, bei welcher das radträgerseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers (14) und das zweite radträgerseitige Lenkerlager (9) des unteren H-Arm-Lenkers (2) in etwa in einer Linie vertikal fluchtend angeordnet sind.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welcher der Radträger (5) unter Zwischenschaltung eines Hilfsrahmens (11) am Unterbau der Fahrzeugkarosserie gelagert ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, welche mit einem am Radträger und fahrzeugseitig angelenkten Spurlenker (20) versehen ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 17, bei welcher der Spurlenker (20) an einer sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckenden Radträgerstrebe (23) des Radträgers (5) angreift.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 17 bis 18, welche einen fahrzeugseitig montierten Aktuator (24) umfasst, welcher so mit der Spurstange (20) zusammenwirkt, dass durch dessen Betätigung eine Stellung des Radträgers (5) relativ zur Fahrzeuglängsrichtung veränderbar ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 19, bei welcher der Aktuator (24) ein elektro-mechanischer oder elektro-hydraulischer Aktuator ist.
Kraftfahrzeug mit Einzelradaufhängungen nach einem der Ansprüche 1 bis 20.