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Die
Erfindung betrifft eine Achsaufhängung für ein
Fahrzeug, mit einem mittels eines ersten Lagers an einer Karosserie
des Fahrzeugs angelenkten und mit einem ersten Fahrzeugrad verbundenen
ersten Lenker, einem mittels eines zweiten Lagers an der Karosserie
angelenkten und mit einem zweiten Fahrzeugrad verbundenen zweiten
Lenker, der mit dem ersten Lenker mittels eines Gelenks verbunden
ist, welches zusammen mit den Lagern eine Dreiecksanordnung bildet,
sodass die beiden Lenker gemeinsam um eine durch das erste und das
zweite Lager definierte Querachse relativ zur Karosserie schwenkbar
sind, wobei der erste Lenker ferner um eine durch das erste Lager
und das Gelenk definierte erste Achse relativ zur Karosserie schwenkbar
ist, und wobei der zweite Lenker ferner um eine durch das zweite Lager
und das Gelenk definierte zweite Achse relativ zur Karosserie schwenkbar
ist.
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Die
Ausbildung einer Hinterachse als Verbundlenkerachse gilt als preisgünstig
und raumsparend und ist somit weit verbreitet. Verbundlenkerachsen
haben jedoch Nachteile im Hinblick auf Belastbarkeit und Übersteuerungstendenz
in der Kurvenfahrt. Ferner unterliegen Verbundlenkerachsen einer Radhubeinschränkung
und sind in der Regel nicht antreibbar.
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Zur
Lösung dieser Problematik wird in der
DE 197 46 931 C1 eine Fahrzeugachsaufhängung mit
Lenkern vorgeschlagen, wobei die Lenker außer je einem äußeren
Lagerpunkt zwei innere Lagerpunkte aufweisen, von denen jeweils
zusammen mit dem äußeren Lagerpunkt ein vorderer
Lagerpunkt eine im Wesentlichen querliegende Achse, wie bei einem Längslenker
und ein hinterer Lagerpunkt eine im Wesentlichen horizontale und
schräg zur Querachse liegende Achse, wie bei einem Schräglenker,
festlegt, um welche die Lenker mit den Rändern einfedern
können, wobei eine gleichsinnige Bewegung der hinteren
Lagerpunkte durch gemeinsame Lagerung in einem Element oder durch
Ausbildung als ein Gelenk mit allen rotatorischen Freiheitsgraden
zwischen den Lenkern erreicht wird.
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Für
diese Lösung sind aufwändige Synchronisierungslenker
mit Kugelgelenken erforderlich, sodass die gewonnenen technischen
Vorteile durch hohe Kosten und einen großen Bauraumbedarf
getrübt werden.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Achsaufhängung
der eingangs genannten Art möglichst kostengünstig
realisieren zu können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Achsaufhängung
nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen gegeben.
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Die
erfindungsgemäße Achsaufhängung für ein
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, weist einen mittels eines
ersten Lagers an einer Karosserie des Fahrzeugs angelenkten und
mit einem ersten Fahrzeugrad verbundenen ersten Lenker, einen mittels
eines zweiten Lagers an der Karosserie angelenkten und mit einem
zweiten Fahrzeugrad verbundenen zweiten Lenker, der mit dem ersten
Lenker mittels eines Gelenks verbunden ist, welches zusammen mit
den Lagern eine Dreiecksanordnung bildet, sodass die beiden Lenker
gemeinsam um eine durch das erste und das zweite Lager definierte
Querachse relativ zur Karosserie schwenkbar sind, wobei der erste
Lenker ferner um eine durch das erste Lager und das Gelenk definierte
erste Achse relativ zur Karosserie schwenkbar ist, und wobei der
zweite Lenker ferner um eine durch das zweite Lager und das Gelenk
definierte zweite Achse relativ zur Karosserie schwenkbar ist, und
einen Torsionsfederstab auf, der an seinen seitlichen Endbereichen
mit den Lenkern verbunden ist und zwischen den Endbereichen mit dem
Gelenk verbunden ist. Die Lenker können insbesondere jeweils
mittels einer Feder und/oder eines Dämpfers gegenüber
der Karosserie abgestützt sein.
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Die
Synchronisierung der beiden Lenker wird durch den Torsionsfederstab
erreicht. Somit bietet die erfindungsgemäße Achsaufhängung
die Vorteile eines Verbundlenkers und eines Schräglenkers
bei vergleichsweise geringen Kosten und einem relativ geringen Bauraumbedarf.
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Die
Querachse verläuft insbesondere in oder im Wesentlichen
in Fahrzeugquerrichtung. Bevorzugt schließen die erste
und die zweite Achse mit der Querachse jeweils einen spitzen Winkel
(d. h. einen Winkel < 90°)
ein, und dies insbesondere innerhalb der Dreiecksanordnung.
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Vorzugsweise
können die beiden Fahrzeugräder zusammen mit den
Lenkern gemeinsam um die Querachse relativ zur Karosserie geschwenkt
werden. Insbesondere kann das erste Fahrzeugrad zusammen mit dem
ersten Lenker auch um die erste Achse relativ zur Karosserie geschwenkt
werden. Bevorzugt kann das zweite Fahrzeugrad zusammen mit dem zweite
Lenker auch um die zweite Achse relativ zur Karosserie geschwenkt
werden. Ferner kann vorzugsweise das Gelenk zusammen mit den Lenkern
um die Querachse relativ zur Karosserie geschwenkt werden.
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Das
erste Fahrzeugrad ist insbesondere im Abstand zu dem ersten Lager
und zu dem Gelenk angeordnet. Bevorzugt ist das erste Fahrzeugrad
relativ zu dem ersten Lager in Fahrzeuglängsrichtung versetzt.
Ferner ist das zweite Fahrzeugrad insbesondere im Abstand zu dem
zweiten Lager und zu dem Gelenk angeordnet. Bevorzugt ist das zweite
Fahrzeugrad relativ zu dem zweiten Lager in Fahrzeuglängsrichtung
versetzt.
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Das
erste Fahrzeugrad ist insbesondere um eine erste Radachse drehbar
an dem ersten Lenker gelagert. Dabei kann das erste Fahrzeugrad
unter Zwischenschaltung eines ersten Radlagerzapfens mit dem ersten
Lenker verbunden sein. Bevorzugt bildet somit der erste Lenker gleichzeitig
einen Radträger für das erste Fahrzeugrad. Ferner
ist das zweite Fahrzeugrad insbesondere um eine zweite Radachse
drehbar an dem zweiten Lenker gelagert. Dabei kann das zweite Fahrzeugrad
unter Zwischenschaltung eines zweiten Radlagerzapfens mit dem zweiten Lenker
verbunden sein. Bevorzugt bildet somit der zweite Lenker gleichzeitig
einen Radträger für das zweite Fahrzeugrad.
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Der
Torsionsfederstab ist an der Karosserie insbesondere drehbar, bevorzugt
mittels Elastomerlager, wie z. B. Gummilager, gelagert. Ferner ist
der Torsionsfederstab insbesondere mittig, bevorzugt mittig zwischen
den beiden Lagern, mit dem Gelenk verbunden. Diese Verbindung kann
z. B. drehbar oder drehfest und/oder starr sein.
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Gemäß einer
ersten Alternative verläuft der Torsionsfederstab zwischen
den beiden Lagern V-förmig oder im Wesentlichen V-förmig
und ist bevorzugt mittels eines Zentrallenkers schwenkbar an der
Karosserie gelagert, der im Bereich des Gelenks mit dem Torsionsfederstab
und/oder mit einem Gehäuse des Gelenks verbunden ist. Der
Zentrallenker kann aber auch entfallen. Gemäß einer
zweiten Alternative verläuft der Torsionsfederstab zwischen
den beiden Lagern gerade und ist mit dem Gelenk mittels eines Auslegers
verbunden, der bevorzugt senkrecht oder im wesentlichen senkrecht
zu dem Torsionsfederstab verläuft. Der Ausleger ist fest
mit dem Torsionsfederstab verbunden.
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Der
Torsionsfederstab bildet bevorzugt einen Wankstabilisator der Achsaufhängung.
Insbesondere weißt der Torsionsfederstab beidseitig sich
in oder im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende
Abwinklungen auf, mittels welchen der Torsionsfederstab mit den
Lenkern verbunden ist.
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Die
Lager sind insbesondere als Elastomerlager, wie z. B. Gummilager,
ausgebildet. Ferner ist das Gelenk bevorzugt ein Doppelgelenk, insbesondere
ein Doppelkugelgelenk, welches ein Gehäuse und zwei Gelenkkugeln
aufweist, die bevorzugt an den Lenkern sitzen, wobei das Gehäuse
vorzugsweise mit dem Torsionsfederstab fest verbunden oder von diesem
gebildet ist.
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Die
insbesondere als 3-Punkt-Lenker ausgebildeten Lenker bieten somit
sowohl Schräglenkerfunktion (Drehung um die erste und/oder
zweite Achse) als auch Längslenkerfunktion (Drehung um
die Querachse). Die Synchronisierung der beiden Lenker hinsichtlich
ihrer Schräglenkerfunktion wird dabei durch die Stabilisatorstange
(Torsionsfederstab) erreicht, da sie zwischen den beiden äußeren
Lagern verläuft und in der Mitte an den Schräglenkern
gelagert wird. Bei paralleler Federung der Räder schwingt der
Stabilisator mit, sodass der Torsionswinkel in der Mitte des Stabilisators
Null ist. Bei gegenläufiger Federung der Räder
wird der Mittelpunkt wegen Torsinn der Stabilisatorstange festgehalten
und bewegt sich nicht mit. Dadurch bewegen sich die Lenker nicht
um die gemeinsame Achse (Querachse), sondern jeder Lenker bewegt
sich einzeln um seine Schrägachse (erste Achse, zweite
Achse).
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Gemäß einer
bevorzugten Variante verläuft der Stabilisator zwischen
den beiden Lagern gerade und weist in der Mitte einen senkrechten
Ableger auf, der sich zusammen mit dem Stabilisator mitdreht. Das
andere Ende des Auslegers dient als innere Lagerung (Gelenk) der
Schräglenker. Beim gemeinsamen Federn der beiden Räder
dreht sich der Stabilisator zusammen mit dem Ausleger. Die Schräglenker haben
in diesem Fall keinen Einfluss (der Verbundlenker ist wirksam).
Beim gegenläufigen Federn der Räder tordiert der
Stabilisator an beiden Enden in einander entgegengesetzte Richtungen.
In der Mitte des Stabilisators, wo der Ausleger befestigt ist, vollzieht
der Stabilisator keine Torsionsdrehung. In diesem Fall wirken die
Schräglenker, da deren gemeinsame innere Lagerung festgehalten
wird. Die Erfindung sichert somit die Vorteile des Verbund- und Schräglenkers
in einem System, ohne die Kosten und Package-Anforderungen durch
diese Integration zu erhöhen.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug,
mit einer erfindungsgemäßen Achsaufhängung,
die gemäß allen genannten Ausgestaltungen weitergebildet
sei kann. Die Achsaufhängung bildet bevorzugt eine Hinterachsaufhängung
des Fahrzeugs.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Achsaufhängung gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung,
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2 eine
Draufsicht auf eine Achsaufhängung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung,
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3 eine
schematische Draufsicht auf die Achsaufhängung gemäß 2 in
Richtung des Pfeils B und
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4 eine
schematische Seitenansicht der Achsaufhängung gemäß 2 in
Richtung des Pfeils A.
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Aus 1 ist
eine Draufsicht auf eine Achsaufhängung 1 eines
schematisch dargestellten Fahrzeugs 2 ersichtlich, an dessen
Karosserie 3 ein erster Lenker 4 mittels eines
ersten Gummilagers 5 sowie ein zweiter Lenker 6 mittels
eines zweiten Gummilagers 7 angelenkt sind. An dem ersten
Lenker 4 ist ein erstes Fahrzeugrad 8 um eine
Radachse 9 drehbar gelagert. Ferner ist an dem zweiten
Lenker 6 ein zweites Fahrzeugrad 10 um eine Radachse 11 drehbar
gelagert. Die beiden Lenker 4 und 6 sind im Bereich
der Fahrzeuglängsmittenachse 12 mittels eines
Doppelkugelgelenks 13 gelenkig miteinander verbunden, welches
ein Gehäuse 14 und zwei darin bewegbar gelagerte
Gelenkkugeln 15 und 16 aufweist, wobei die Gelenkkugel 15 fest
mit dem Lenker 4 und Gelenkkugel 16 fest mit dem
Lenker 6 verbunden ist. Das Gehäuse 14 ist
an einem Zentrallenker 17 befestigt, der um eine Querachse 18 schwenkbar an
der Karosserie 3 gelagert ist. Die Querachse 18 verläuft
in Fahrzeugquerrichtung 19 sowie durch die beiden Gummilager 5 und 7.
Die beiden Fahrzeugräder 8 und 10 sind
somit um die Querachse 18 schwenkbar an der Karosserie 3 gelagert.
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Das
Gehäuse 14 ist Teil eines als Stabilisator wirkenden
Torsionsfederstabs 20, der im Bereich der Gummilager 5 und 7 mittels
Gummilager 21 und 22 drehbar an der Karosserie 3 gelagert
ist. Die Achse, um welche der Torsionsfederstab 20 relativ
zur Karosserie 3 drehbar bzw. schwenkbar ist, fällt
bevorzugt mit der Querachse 18 zusammen oder ist lediglich geringfügig
von dieser entfernt und erstreckt sich dann insbesondere parallel
zu dieser. Zwischen den Gummilagern 5 und 7 bzw. 21 und 22 verläuft
der Stabilisator 20 in etwa V-förmig. An seinen
beiden äußeren Enden weist der Stabilisator 20 Abwinklungen 23 und 24 auf,
die sich in Fahrzeuglängsrichtung 25 erstrecken
und an den Lenkern 4, 6 befestigt sind. Dabei
ist die Abwinklung 23 mit ihrem freien Ende 26 an
dem Lenker 4 und die Abwinklung 24 mit ihrem freien
Ende 27 an dem Lenker 6 befestigt.
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Federn
die beiden Fahrzeugräder 8 und 10 gemeinsam
um die Querachse 18 ein oder aus, so ist der Torsionsfederstab
bzw. der Stabilisator nicht wirksam (Verbundlenkerfunktion). Federt
das Rad 8 relativ zu dem Rad 10 ein, so dreht
sich der Lenker 4 um eine durch das Lager 5 und
das Doppelkugelgelenk 13 verlaufende erste Achse 28.
Der Lenker 4 hat somit Schräglenkerfunktion. Federt
hingegen das Rad 10 relativ zu dem Rad 8 ein,
so dreht sich der Lenker 6 um eine durch das Lager 7 und
das Doppelkugelgelenk 13 verlaufende zweite Achse 29.
Der Lenker 6 hat somit Schräglenkerfunktion. Für
den Fall dass beide Räder 8, 10 gegenläufig
zur Karosserie 3 federn, dreht sich der Lenker 4 um
die Achse 28 und der Lenker 6 um die Achse 29.
Somit haben beide Lenker 4, 6 Schräglenkerfunktion.
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Aus 2 ist
eine Draufsicht auf eine Achsaufhängung 1 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei
zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische
Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
beschrieben sind. Im Gegensatz zu dieser verläuft der als
Stabilisator wirkende Torsionsfederstab 20 zwischen den
beiden Gummilagern 5 und 7 bzw. den Gummilagern 21 und 22 gerade
und ist mittig mit einem Ausleger 30 fest verbunden, der an
dem Gehäuse 14 des Doppelkugelgelenks 13 befestigt
ist. Ferner ist oder kann der Stabilisator 20 im Bereich
des Auslegers 30 mittels Gummilager 31 und 32 um
die Querachse 18 drehbar an der Karosserie 3 gelagert
bzw. gelagert werden. Der Zentrallenker gemäß der
ersten Ausführungsform entfällt bevorzugt. Zur
weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform wird
auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
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Aus 3 ist
eine schematische Draufsicht auf die Achsaufhängung 1 in
Richtung des Pfeils B aus 2 ersichtlich.
Ferner zeigt 4 eine schematische Seitenansicht
der Achsaufhängung 1 in Richtung des Pfeils A
aus 2.
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- 1
- Achsaufhängung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Karosserie
- 4
- erster
Lenker
- 5
- erstes
Gummilager
- 6
- zweiter
Lenker
- 7
- zweites
Gummilager
- 8
- erstes
Fahrzeugrad
- 9
- Radachse
- 10
- zweites
Fahrzeugrad
- 11
- Radachse
- 12
- Fahrzeuglängsmittenachse
- 13
- Doppelkugelgelenk
- 14
- Gehäuse
des Doppelkugelgelenks
- 15
- Gelenkkugel
des Doppelkugelgelenks
- 16
- Gelenkkugel
des Doppelkugelgelenks
- 17
- Zentrallenker
- 18
- Querachse
- 19
- Fahrzeugquerrichtung
- 20
- Torsionsfederstab
- 21
- Gummilager
- 22
- Gummilager
- 23
- Abwinkelung
- 24
- Abwinkelung
- 25
- Fahrzeuglängsrichtung
- 26
- freies
Ende
- 27
- freies
Ende
- 28
- erste
Achse
- 29
- zweite
Achse
- 30
- Ausleger
- 31
- Gummilager
- 32
- Gummilager
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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