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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradaufhängung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
WO 2005/091699
A1 der Anmelderin ist beispielsweise eine Radaufhängung
für ein lenkbares Fahrzeugrad bekannt, mit einem um eine Drehachse
drehbar angeordneten Achsschenkel, welcher sich auf einem Federträger
abstützt, wobei der Federträger über
ein Feder-Dämpfer-Modul mit dem Fahrzeugrahmen verbunden
ist.
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Die
bekannte Radaufhängung weist einen koaxial zur Drehachse
angeordneten Achsschenkelbolzen, mindestens einen oberen Querlenker
und mindestens einen unteren Querlenker auf, wobei die Querlenker
mit dem Fahrzeugrahmen und über mindestens ein Verbindungsmittel
mit dem Achsschenkel in Verbindung stehen. Gemäß der
WO 2005/091699 A1 ist
der Federträger über eine koaxial zur Drehachse
angeordnete Lagerung mit dem Achsschenkel verbunden, wobei die Verbindungsmittel koaxial
zur Drehachse angeordnet sind und wobei die Querlenker mit den Verbindungsmitteln
verbunden sind.
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Des
weiteren ist aus der
DE
10 2004 014 555 A1 der Anmelderin eine Radaufhängung
für ein lenkbares Fahrzeugrad bekannt, mit einem um eine Drehachse
drehbar angeordneten Achsschenkel, der über einen Achsschenkelbolzen
mit einem oberen Querlenker und einem unteren Querlenker in Verbindung
steht, mit einem mit einem oberen Querlenkerlager und einem unteren
Querlenkerlager, über die die Querlenker mit dem Achsschenkel
in Verbindung stehen, bei der mindestens ein Querlenker einen am Querlenkerlager
beginnenden Abschnitt aufweist, bei dem der Querlenker in seiner
Breite nahezu gleich bleibt oder sich verschmälert. Vorzugsweise
wird dieser Abschnitt durch sich überkreuzende oder durchdringende
Querlenker erreicht.
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Ferner
ist aus der
DE 100
30 028 A1 der Anmelderin eine Radaufhängung für
ein gelenktes Rad eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die bekannte Radaufhängung
weist einen Radträger auf, welcher über obere
Lenker und untere Lenker mit einem Chassis eines Kraftfahrzeugs
verbunden ist, wobei der Radträger direkt mit einem Federträger
verbunden ist. Hierbei ist der Federträger drehbar im Radträger
gelagert, wobei durch die Verwendung eines Bolzens, welcher einerseits
mit dem Federträger und andererseits mit dem Radträger
verbunden ist, eine kompakte Radaufhängung realisiert wird.
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Im
Rahmen der
DE 102
52 135 A1 der Anmelderin ist eine Einzelradaufhängung
für Kraftfahrzeuge, insbesondere für NKWs, umfassend
Achsquerlenker und Achslängslenker, beschrieben, bei der
zumindest die hauptbeanspruchten Lenkerarme und -streben der Quer-
und Längslenker in jedem Bereich einen Ellipsenquerschnitt
aufweisen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von
dem erwähnten Stand der Technik, eine Einzelradaufhängung
anzugeben, bei der der Federträger hinsichtlich der Funktionalität
optimiert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach
wird eine Einzelradaufhängung vorgeschlagen, mit einem
um eine Drehachse drehbar angeordneten Achsschenkel, welcher sich
auf einem Federträger abstützt, der über
einen Dämpfer und eine Luftfeder oder über ein
Feder-Dämpfer-Modul mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist,
wobei der Achsschenkel über einen Achsschenkelbolzen mit
dem Federträger verbunden ist.
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Hierbei
weist die Einzelradaufhängung mindestens einen oberen Querlenker
und mindestens einen unteren Querlenker auf, wobei die Querlenker oberhalb
bzw. unterhalb des Achsschenkelbolzens gelagert sind, wobei der
Achsschenkel und die Querlenker schwenkbar zum Achsschenkelbolzen
gelagert sind.
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Gemäß der
Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Federträger ein
Gehäuse zur Aufnahme der oberen Querlenkerlagerung und/oder
ein Gehäuse zur Aufnahme der unteren Querlenkerlagerung
aufweist, wobei der Federträger mit dem Gehäuse
zur Aufnahme der oberen Querlenkerlagerung bzw. mit dem Gehäuse
zur Aufnahme der unteren Querlenkerlagerung über einen
Verbindungssteg verbunden ist. Vorzugsweise ist der Steg mit dem
jeweiligen Gehäuse und dem Steg einteilig ausgestaltet.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1:
Eine schematische Ansicht einer Einzelradaufhängung gemäß der
WO 2005/091699 A1 der
Anmelderin, umfassend ein Luftfeder-Dämpfer-Modul;
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2:
Eine schematische Ansicht einer Einzelradaufhängung gemäß der
WO 2005/091699 A1 der
Anmelderin, umfassend eine Luftfeder und einen Dämpfer;
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3:
Perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Einzelradaufhängung und des Federträgers;
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4:
Perspektivische Ansichten einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Einzelradaufhängung und des Federträgers;
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5:
Perspektivische Ansichten einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Einzelradaufhängung und des Federträgers;
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6:
Perspektivische Ansichten einer weiteren vorteilhaften erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Einzelradaufhängung und des Federträgers;
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7:
Perspektivische Ansichten einer weiteren vorteilhaften erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Einzelradaufhängung und des Federträgers;
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8:
Perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Einzelradaufhängung und des Federträgers;
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9:
Eine perspektivische Ansicht einer vorteilhaften Ausgestaltung des
Federträgers gemäß der Erfindung;
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10:
Eine perspektivische Ansicht einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
des Federträgers gemäß der Erfindung;
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11:
Eine perspektivische Ansicht einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
des Federträgers gemäß der Erfindung;
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12:
Eine perspektivische Ansicht einer vorteilhaften Ausgestaltung des
Federträgers;
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13:
Eine perspektivische Ansicht einer vorteilhaften erfindungsgemäßen
Ausgestaltung des Federträgers;
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14:
Eine perspektivische Ansicht einer weiteren vorteilhaften erfindungsgemäßen
Ausgestaltung des Federträgers; und
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15:
Eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung
im Zustand „voll eingelenkt"; In den Figuren bezeichnen
gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.
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In
1 ist
eine Radaufhängung gemäß der
WO 2005/091699 A1 der
Anmelderin, umfassend ein Feder-Dämpfer-Modul schematisch
dargestellt.
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Hierbei
weist der Achsschenkel 1 eine obere Aufnahme 2 und
eine untere Aufnahme 3 auf, in welcher sich ein Achsschenkelbolzen 4 befindet,
welcher koaxial zu einer Drehachse 5 angeordnet ist. Auf diese
Weise kann sich der Achsschenkel 1 um die Achse 5 drehen,
um Lenkbewegungen für das Fahrzeugrad 6 auszuführen.
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Bei
dem in 1 gezeigten Beispiel weist der Achsschenkelbolzen 4 an
seinem oberen Ende eine Lagerung 7 auf, welche beispielsweise
als Rollenlagerung, Gleitlagerung, Kugelgelenk oder als Molekulargelenk
ausgeführt sein kann, und über welche ein erster
Arm 8 und ein zweiter Arm 9 eines oberen Querlenkers 10 verbunden
sind. Des weiteren weist der Achsschenkelbolzen 4 an seinem
unteren Ende eine Lagerung 11 auf, welche wie die Lagerung 7 ausge führt
sein kann und über die ein erster Arm 12 und ein
zweiter Arm 13 eines unteren Querlenkers 14 verbunden
sind. Indem die oberen Querlenker 10 und die unteren Querlenker 14 direkt
mit dem Achsschenkelbolzen 4 verbunden sind, verlängern
sich die Querlenker, was zu einer Verbesserung der Feder-Kinematik
führt. Vorzugsweise sind die Lagerungen 7 und 11 innerhalb
der Felge 15 angeordnet.
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Zwischen
der oberen Aufnahme 2 und der unteren Aufnahme 3 ist
ein Träger bzw. Federträger 16 angeordnet,
welcher mit einem Feder-Dämpfer-Modul 17 verbunden
ist, so dass sich der Achsschenkel 1 über den
Federträger bzw. den Träger 16 und das
Feder-Dämpfer-Modul 17 an einem nicht dargestellten
Fahrzeugrahmen abstützt. Der erste Arm 8 und der
zweite Arm 9 sowie der erste Arm 12 und der zweite
Arm 13 sind ebenfalls an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen
angelenkt. Wie aus 1 ersichtlich sind der erste
Arm 12 und der zweite Arm 13 überkreuzt
angeordnet, wodurch der mögliche Lenkwinkel erhöht
werden kann. Hierbei ist das Feder-Dämpfer-Modul 17 außerhalb
des Fahrzeugrahmens und oberhalb des oberen Querlenkers 10 angeordnet.
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In 2 ist
eine Radaufhängung gezeigt, deren prinzipieller Aufbau
dem Aufbau der in 1 gezeigten Radaufhängung
entspricht, mit dem Unterschied, dass anstelle des Feder-Dämpfer-Moduls 17 ein
separater Dämpfer 18 und eine separate Luftfeder 19 verwendet
werden. Auch in diesem Fall ist die Luftfeder 19 außerhalb
des Fahrzeugrahmens und oberhalb des oberen Querlenkers 10 angeordnet.
In den gezeigten Beispielen erfolgt die Abstützung der Radaufstandskraft
zum Träger bzw. Federträger 16 und somit
zum Fahrzeugrahmen über ein Axiallager.
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Bei
dem in 3 gezeigten Beispiel ist der Federträger 16 derart
gestaltet, dass er ein Gehäuse 20 zur Aufnahme
der oberen Querlenkerlagerung 7 aufweist, wobei der Federträger
mit dem Gehäuse 20 über einen Verbindungs steg 21 verbunden
ist und mit dem Gehäuse 20 und dem Steg 21 vorzugsweise einteilig
ausgestaltet ist. Im rechten Teil der 3 ist zum
besseren Verständnis der Erfindung nur der Federträger 16 dargestellt.
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Im
Rahmen weiterer (nicht dargestellter) Ausführungsformen
kann der Federträger 16 zusätzlich oder
alternativ zum Gehäuse 20 ein Gehäuse
zur Aufnahme der unteren Querlenkerlagerung 11 aufweisen,
wobei auch in diesem Fall der Federträger mit dem Gehäuse über
einen Steg verbunden ist, wobei Gehäuse und Steg mit dem
Federträger einteilig ausgestaltet sind.
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Hierbei
ist der Federträger 16 vorzugsweise so ausgebildet,
dass der nicht dargestellte Achsschenkelbolzen über zwei
Lagerstellen, einmal im Bereich der Achsschenkelbolzenaufnahme 23 des Federträgers 16 und
zusätzlich in einer Aufnahme 22 unterhalb des
Gehäuses 20 fixiert ist.
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Bei
dem gezeigten Beispiel sowie bei den folgenden Beispielen ist die
Mitte der Querlenkerlagerung 7, 11 immer auf die
Achsschenkelbolzenachse 5 ausgerichtet und somit koaxial
zur Lenkdrehachse, wobei alternativ dazu die Mitte der Querlenkerlagerung
versetzt zur Achsschenkelbolzenachse angeordnet werden kann, wobei
der Versatz entlang der Fahrzeuglängsachse und/oder entlang
der Fahrzeugquerachse d. h. in beliebiger Richtung vorgesehen sein
kann. Es ist auch möglich, dass der Achsschenkelbolzen
zusätzlich oder alternativ zur Aufnahme 22 in
einer Aufnahme oberhalb des Gehäuses zur Aufnahme der unteren
Querlenkerlagerung gelagert ist, wobei dieses Gehäuse mit
dem Federträger über einen Steg verbunden sein
kann, wie bereits erläutert.
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Die
in 3 gezeigte Ausgestaltung des Federträgers
ist für den Einbau eines Feder-Dämpfer-Moduls 17 geeignet,
wie anhand des linken Teils der 3 veranschaulicht.
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Das
in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich vom Ausführungsbeispiel nach 3 dadurch,
dass der Federträger 16 derart ausgebildet ist,
dass der Achsschenkelbolzen 4 nur über eine Lagerstelle
im Bereich der Achsschenkelbolzenaufnahme 23 des Federträgers
fixiert ist. In 3 und 4 ist die
Aufnahme für das Feder-Dämpfer-Modul 17 mit 24 bezeichnet.
Im rechten Teil der 4 ist zum besseren Verständnis
der Erfindung nur der Federträger 16 dargestellt.
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Gegenstand
der 5 und 6 ist eine Ausführungsform,
bei der kein Feder-Dämpfer-Modul, sondern ein separater
Dämpfer und eine separate Luftfeder verwendet werden, wobei
in den rechten Teilen dieser Figuren zum besseren Verständnis
der Erfindung nur der Federträger 16 dargestellt
ist. Hierbei veranschaulichen die Pfeile 25, 26 die
Bewegungsrichtungen des Federträgers 16 an den
Aufnahmen 27, 28 für Dämpfer
bzw. Luftfeder. Analog zum in 3 gezeigten
Beispiel ist der Federträger 16 derart gestaltet,
dass er ein Gehäuse 20 zur Aufnahme der oberen
Querlenkerlagerung 7 aufweist, wobei der Federträger 16 mit
dem Gehäuse 20 über einen Verbindungssteg 21 vorzugsweise
einteilig ausgestaltet ist.
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Zudem
ist der Federträger 16 vorzugsweise derart ausgebildet,
dass der nicht dargestellte Lagerbolzen über zwei Lagerstellen,
einmal im Bereich der Achsschenkelbolzenaufnahme 23 und
zusätzlich in einer Aufnahme 22 unterhalb des
Gehäuses 20 fixiert ist.
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Das
in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich vom Ausführungsbeispiel nach 4 dadurch,
dass der Federträger 16 derart ausgebildet ist,
dass der Achsschenkelbolzen 4 nur über eine Lagerstelle
im Bereich der Achsschenkelbolzenaufnahme 23 des Federträgers
fixiert ist.
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Bei
den Ausführungsformen gemäß 3, 4, 5 und 6 ist
das Axiallager 29 für die Aufnahme der Radaufstandskraft
unter dem Federträger 16 zwi schen Federträger 16 und
Achsschenkel 1 angeordnet, wie in 7 für
den Fall einer separaten Luftfeder und eines separaten Dämpfers
dargestellt. Bei den Federträgerausführungen mit
der zusätzlichen Achsbolzenfixierung bzw. Achsschenkelbolzenlagerung
in der Aufnahme 22 kann das Axiallager auch oberhalb des
Achsschenkels 1, zwischen dem Achsschenkel 1 und
dem Gehäuse 20 angeordnet sein, wobei diese Stelle
durch den Pfeil 30 angedeutet ist. Die Abstützung
der Radaufstandskraft erfolgt in diesem Fall über den Federträger 16 und
das Axiallager 29 in das Gehäuse der Aufnahme 22.
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Bei
dem in 8 gezeigten Beispiel einer Einzelradaufhängung
umfassend ein Feder-Dämpfer-Modul ist der Federträger 16 mit
dem Achsschenkelbolzen 4 als ein Teil ausgebildet. Hierbei
weisen die Enden des Achsschenkelbolzens 4 eine Querlenker-Lageranbindung
für ein Rollenlager über eine Kegelstumpfform
und ein Einschraubgewinde 31 auf, die mit einem Gewinde
des Lagergehäuses 34 des Rollenlagers zusammenwirkt.
Hierbei kann der Achsschenkel 1 zweiteilig ausgebildet
sein.
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Alternativ
dazu kann auf das Einschraubgewinde 31 beispielsweise ein
Kugel- oder Molekular-Gelenkkopf aufgeschraubt werden etc. Hierbei
ist der Achsschenkel 1 zweiteilig ausgebildet, wobei die Federträger-Lagerung über
Lagerschalen zum Achsschenkel 1 erfolgt. Der Lagersitz
für die obere Achsschenkellagerung ist im rechten Teil
der Figur mit 32 und der Lagersitz für die untere
Achsschenkellagerung mit 33 bezeichnet.
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Gemäß der
Erfindung kann der Achsschenkelbolzen zweiteilig ausgeführt
sein, wobei sich in diesem Fall die Einteiligkeit von Federträger
und Achsschenkelbolzen sich nicht auf beide Achsschenkelbolzenteile
erstrecken muss. In diesem Fall kann eine Querlenkeraufnahme bzw.
ein Lagergehäuse über ein separates Achsschenkelbolzenteil,
das im Federträger fixiert ist, angebunden sein.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Federträger
derart ausgestaltet sein, dass in den Federträger zumindest
eine Stabilisator-Anbindung integriert ist, wie anhand 9, 10 und 11 veranschaulicht.
Hierbei weist der Federträger zumindest eine Aufnahme 35 für eine
Stabilisatorstrebe auf. In 9 ist ein
Federträger 16 gemäß 6,
umfassend eine Aufnahme 35 für eine Stabilisatorstrebe
gezeigt, wobei in 10 ein Federträger 16 gemäß 5,
umfassend eine Aufnahme 35 für eine Stabilisatorstrebe
dargestellt ist.
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Gegenstand
der
11 ist ein Federträger
16, umfassend
eine Aufnahme
35 für eine Stabilisatorstrebe,
welcher an seinem dem Achsschenkelbolzen abgewandten Ende eine Aufnahme
36 für
ein Feder-Dämpfer-Modul gemäß der
DE 10 2004 048 828 A1 der
Anmelderin aufweist, deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich Gegenstand
dieser Beschreibung sein soll.
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In
der
DE 10 2004
048 828 A1 ist eine Luftfederanordnung beschrieben, umfassend
einen Rollbalg, der an einem Abrollrohr befestigt ist und damit einen
Federraum bildet, wobei das Abrollrohr mit einem Basisteil über
ein Kugelgelenk verbunden ist, das ein sphäroidisches Lagerelement
in einer Lagerschale aufweist, wobei die Lagerschale mit einem Spannelement
auf das sphäroidische Lagerelement einstellbar ist.
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Des
weiteren kann im Rahmen weiterer Ausführungsformen vorgesehen
sein, dass der Federträger 16 zumindest einen
integrierten Lenkanschlag aufweist, wobei der Lenkanschlag am oberen
oder unteren Bereich der Achsschenkelbolzenaufnahme 23 oder
am Gehäuse der zusätzlichen Aufnahme 22 für
den Achsschenkelbolzen (falls vorhanden) angeordnet ist und zur
Begrenzung des Lenkwinkels mit einer vorzugsweise am Achsschenkel 1 vorgesehenen
Lenkanschlagschraube 39 zusammenwirkt.
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Beispielsweise
ist in 12 ein Federträger 16 gemäß 11 dargestellt,
welcher im unteren Bereich der Achsschenkelbolzenaufnahme 23 einen Lenkanschlag 37 für
eine Lenkrichtung und einen Lenkanschlag 38 für
die entgegengesetzte Lenkrichtung aufweist. In 13 ist
die Achsschenkelbolzenaufnahme 23 eines Federträgers
gemäß 9 gezeigt, welcher ebenfalls
einen Lenkanschlag 37 für eine Lenkrichtung und
einen Lenkanschlag 38 für die entgegengesetzte
Lenkrichtung aufweist. Bei dem in 14 gezeigten
Federträger 16 nach 10 sind die
Lenkwinkelanschläge 37, 38 am Gehäuse
der zusätzlichen Aufnahme 22 für den
Achsschenkelbolzen vorgesehen.
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In 15 ist
eine Situation „voll eingelenkt" dargestellt, bei der die
mit dem Achsschenkel 1 verbundene Lenkanschlagschraube 39 mit
dem Lenkanschlag 37 zusammenwirkt.
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Selbstverständlich
fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede
räumliche Anordnung der Bauteile der erfindungsgemäßen
Einzelradaufhängung an sich sowie zueinander und soweit technisch
sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche,
ohne die Funktion der Einzelradaufhängung, wie sie in den
Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese
Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung
dargestellt sind.
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- 1
- Achsschenkel
- 2
- Aufnahme
- 3
- Aufnahme
- 4
- Achsschenkelbolzen
- 5
- Drehachse
- 6
- Fahrzeugrad
- 7
- Lagerung
- 8
- Querlenkerarm
- 9
- Querlenkerarm
- 10
- Querlenker
- 11
- Lagerung
- 12
- Querlenkerarm
- 13
- Querlenkerarm
- 14
- Querlenker
- 15
- Felge
- 16
- Träger
- 17
- Feder-Dämpfer-Modul
- 18
- Dämpfer
- 19
- Luftfeder
- 20
- Gehäuse
zur Aufnahme der oberen Querlenkerlagerung
- 21
- Verbindungssteg
- 22
- Aufnahme
- 23
- Achsschenkelbolzenaufnahme
- 24
- Aufnahme
für das Feder-Dämpfer-Modul
- 25
- Bewegungsrichtung
des Federträgers
- 26
- Bewegungsrichtung
des Federträgers
- 27
- Aufnahme
für einen Dämpfer
- 28
- Aufnahme
für eine Luftfeder
- 29
- Axiallager
- 30
- Stelle
einer möglichen Anordnung des Axiallagers
- 31
- Einschraubgewinde
- 32
- Lagersitz
für die obere Achsschenkellagerung
- 33
- Lagersitz
für die untere Achsschenkellagerung
- 34
- Lagergehäuse
- 35
- Aufnahme
für eine Stabilisatorstrebe
- 36
- Aufnahme
für ein Feder-Dämpfer-Modul
- 37
- Lenkanschlag
- 38
- Lenkanschlag
- 39
- Lenkanschlagschraube
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2005/091699
A1 [0002, 0003, 0013, 0014, 0028]
- - DE 102004014555 A1 [0004]
- - DE 10030028 A1 [0005]
- - DE 10252135 A1 [0006]
- - DE 102004048828 A1 [0047, 0048]