DE102008028273A1

DE102008028273A1 - Radaufhängung

Info

Publication number: DE102008028273A1
Application number: DE200810028273
Authority: DE
Inventors: Johannes Böke; Rodscha Drabon; Armin Dr. Zuber; Christian Dr. Howe
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2009-12-17

Abstract

Eine Radaufhängung für die Räder (3) einer Achse eines Fahrzeugs an einem Fahrzeugaufbau (1), welche Folgendes aufweist: eine Querblattfeder (4), welche einerseits direkt oder über zwischengeschaltete Bauelemente wie einen Radträger (5) mit den Rädern (3) und andererseits direkt oder über ein zwischengeschaltetes Element mit dem Fahrzeugaufbau (1) verbunden ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Querblattfeder (4) an ihren beiden voneinander abgewandten Enden jeweils gelenkig mit einem Radträger (5) verbunden ist, und dass die Querblattfeder (4) in Achsrichtung relativbeweglich mit dem Fahrzeugaufbau oder mit dem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Element verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Spurführung eines Rades wird nach dem Stand der Technik gewährleistet:

A) über eine mit einer Lenkung versehene Spurstange;
B) über die elastokinematische Lenker-(Hebelverstellung) des Achssystems oder
C) eine Kombination der Maßnahmen A) und B);
D) über Fahrzeugblattfedern aus Stahl; oder
E) eine Kombination der Maßnahmen B) und D).

Es ist bekannt, passive Querblattfedern an Personenkraftwagen zur Substituierung der Aufbaufeder und des Stabilisators einzusetzen (siehe z. B.: 1988 GM-10; 2004 Corvette).
Solche aus Verbundwerkstoffen wie GFK bestehenden Federn werden bisher ausschließlich in vertikaler Richtung bzw. Z-Richtung beansprucht und übernehmen keine Radführung in Achsrichtung (Y-Richtung) bzw. partizipieren auch nicht daran.
Ein Problem derartiger Systeme ist hauptsächlich die äußere Lagerung der Feder, welche an der hochbeanspruchten Außenseite der Feder angreift.
Radführende Querblattfedern aus Stahl gab es bereits vor mehr als 80 Jahren, diese hatten jedoch stets den Nachteil der relativ starren Anbindung in Längsrichtung, was zu einem sehr schlechten Fahrkomfort und teilweise einem unsicheren Fahrverhalten führte.
In den 50er und 60er Jahren gab es die Kombination einer Stahl-Querblattfeder mit einem zusätzlichen Dreiecklenker. Diese Art der Konstruktion bildete somit eine „Doppel-Querlenker-Achse” (vergleiche Simca 1000 (1962–78), Trabant (1957–91) und Opel GT.
Zum technologischen Hintergrund werden noch die DE 10 2004 053 364 B4 und die DE 10 2005 025 039 A1 genannt.
Nach dem Stand der Technik bestand nicht die Möglichkeit zur Nutzung der bisherigen Querblattfedern zu weiteren Funktionen insbesondere bei der Spur- und der Wankbeeinflussung.
Die Erfindung setzt beim Erkennen der vorstehend genannten Probleme des Standes der Technik an.
Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Probleme möglichst weitgehend zu beheben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und nach einer weiteren Erfindung durch den Gegenstand des Anspruchs 14.
Erreichbar sind derart je nach Ausgestaltung einer oder mehrere folgender Vorteile:

– eine Reduzierung der Bauteilanzahl;
– eine Reduzierung des Fahrzeuggewichtes und damit ein positiver Beitrag zur CO2 Reduzierung;
– eine Übernahme von Radführungsaufgaben;
– eine Substitution von radführenden Lenkern;
– eine Substitution des Querblattstabilisators; und
– eine Kostenreduktion

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Vorzugsweise wird die Querblattfeder aus einem Leichtbaumaterial, insbesondere aus GFK, hergestellt, was eine signifikante Gewichtsreduzierung gegenüber herkömmlichen Querblattfedern aus Stahl ermöglicht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine Rückansicht einer schematisch einseitig einer mittigen Symmetrieachse S dargestellten erfindungsgemäßen Radaufhängung zur vorzugsweise aktiven Beeinflussung der Radstellung der Hinterräder eines Fahrzeugs.
1 zeigt eine rein schematische Darstellung eines Fahrzeugs, dass einen Fahrzeugaufbau 1 aufweist, der neben wenigstens einer hier nicht dargestellten Vorderachse eine Hinterachsradaufhängung 2 aufweist, an der zwei oder mehr drehbare Hinterräder 3 angeordnet sind, von denen hier eines dargestellt ist.
Zunächst weist die Hinterradaufhängung eine Hauptfeder auf, die als Querblattfeder 4 ausgelegt ist.
Die Querblattfeder 4 besteht aus einem leichten Verbundwerkstoff. Sie kann nach einer vorteilhaften Ausgestaltung zur Gewichtsreduzierung aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen.
Die Hinterachsradaufhängung 2 ist vorzugsweise mit einer hier nicht dargestellten Vorrichtung zur aktiven Beeinflussung der Radstellung der Hinterräder 3 relativ zum Fahrzeugaufbau 1 versehen, die beispielsweise ein Aktuator sein kann, welcher die Querblattfeder in Y-Richtung, d. h. vorzugsweise in Achsrichtung linear relativ zum Fahrzeugaufbau verstellen kann. Dieser Aktuator ist hier nicht dargestellt. Er kann als Linearaktuator ausgebildet sein, welcher zwischen der Querblattfeder und dem Hilfsrahmen wirkt.
Die beiden voneinander abgewandten Enden der Querblattfeder 4 sind – vorzugsweise in nachfolgend noch näher erläuterter Weise – jeweils an einen Radträger 5 angelenkt, an dem jeweils eines der Hinterräder 3 drehbar gelagert ist.
An dem Fahrzeugaufbau 1 ist hier ferner über eine Hilfsrahmenbefestigung 7 ein Hilfsrahmen 8 angebracht.
Zwischen dem Hilfsrahmen 8 und jedem der beiden Radträger 5 sind ein oder mehrere weitere Lenkerelemente 9 angeordnet.
Die radführende Querblattfeder 4 ist mit dem Fahrzeugaufbau 1 oder mit dem Hilfsrahmen 8 über wenigstens eines oder mehrere weitere Lenkerelemente 10 gelenkig verbunden.
Realisiert wird damit eine radführende, lenkerartige Querblattfeder 4, die einerseits gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau 1 oder mit einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Teil verbunden ist und andererseits gelenkig mit dem Radträger 5, so dass sie in Achsrichtung, d. h. in Y-Richtung relativ zum Fahrzeugaufbau beweglich ist und derart eine radführende Aufgabe übernehmen kann.
Die Querblattfeder 4 weist vorzugsweise einen inneren Konstruktionsaufbau und insbesondere eine wenigstens eine oder mehrere vorzugsweise innere, elastisch drehbare Lagerung(en) 12, 13 auf – je Endbereich der Querblattfeder einfach oder zweifach – mit der sie mit dem Rahmenbauteil 8 des Fahrzeugs und jeweils einem Radträger 5 an dem oder den äußeren Enden der Feder gelenkig verbunden ist.
Vorzugsweise wird die Querblattfeder in Sandwichbauweise ausgelegt.
Denkbar ist beispielsweise ein Umwickelprozess eines inneren Trägerbauteils 14. Hier umfasst das innen liegende Trägerbauteil 14 auch die inneren und äußeren Lager 12, 13.
Das Trägerbauteil 14 würde im Anschluss durch einen Wickelprozess zu einem kompletten PREPRACK erstellt und in einer Heizform unter Eingabe der Fertiggeometrie fertig gestellt werden.

1: Fahrzeugaufbau
2: Hinterachsradaufhängung
3: Hinterräder
4: Querblattfeder
5: Radträger
7: Hilfsrahmenbefestigung
8: Hilfsrahmen
9, 10: Lenkerelement
12, 13: Lagerung
14: Trägerbauteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004053364 B4 [0008]
- DE 102005025039 A1 [0008]

Claims

Radaufhängung für die Räder (3) einer Achse eines Fahrzeugs an einem Fahrzeugaufbau (1), welche folgendes aufweist: eine Querblattfeder (4), welche einerseits direkt oder über zwischengeschaltete Bauelemente wie einen Radträger (5) mit den Rädern (3) und andererseits direkt oder über ein zwischengeschaltetes Element mit dem Fahrzeugaufbau (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Querblattfeder (4) an ihren beiden voneinander abgewandten Enden jeweils gelenkig mit einem Radträger (5) verbunden ist, und – die Querblattfeder (4) in Achsrichtung relativbeweglich mit dem Fahrzeugaufbau oder mit dem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Element verbunden ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) über wenigstens eines oder mehrere Lenkerelement(e) (10) gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.
Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) als radführendes Element ausgebildet ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, 2 oder 3 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) aus einem Verbundwerkstoff besteht.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) lenkerartig ausgebildet ist.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) wenigstens eine innen liegende Lagerung (12. 13) aufweist.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) ein inneres Trägerbauteil (14) aufweist.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine innen liegende Lagerung in der Querblattfeder (4) in dem inneren Trägerbauteil (14) ausgebildet ist.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (4) in Sandwichbauweise gefertigt ist.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (14) mit einer Beschichtung versehen ist.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (14) mit einer Beschichtung in Wickelbauweise versehen ist.
Radaufhängung, insbesondere Hinterradaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch eine zwischen der Querblattfeder (14) und dem Fahrzeugaufbau oder einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Teil wirkende Vorrichtung zur aktiven Beeinflussung der Radstellung der Hinterräder (3) relativ zum Fahrzeugaufbau (1).
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Querblattfeder (14) wirkende Vorrichtung zur aktiven Beeinflussung der Radstellung der Hinterräder (3) relativ zum Fahrzeugaufbau (1) ein Aktuator ist.
Radaufhängung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator dazu ausgelegt ist, die Querblattfeder (14) vorzugsweise in Achsrichtung linear relativ zum Fahrzeugaufbau zu verstellen.