DE102008059020A1

DE102008059020A1 - Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008059020A1
Application number: DE102008059020A
Authority: DE
Inventors: Walter Schmidt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2010-05-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen über mehrere Radführungselemente (16, 18, 20) gelenkig am Kraftfahrzeugaufbau gelagerten Radträger (12), einen in Fahrtrichtung (FR) betrachtet vor der Radmitte angeordneten, fest mit dem Radträger (12) verbundenen Dämpfer (22), sowie eine beabstandet vom Dämpfer (22) angeordnete, auf einem Radführungselement (16) abgestützte Tragfeder (24). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Dämpfer (22) derart in unmittelbarer Nähe zur Radmitte angeordnet ist, dass ein erforderlicher Freigang zu einer Antriebswelle (28) gerade noch erfüllt ist, und dass ein unterhalb des Dämpfers (22) angeordnetes, die Längsachse (22a) des Dämpfers (22) kreuzendes Radführungselement (20) mit einem Durchbruch (30) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
Bekanntlich ist in Bezug auf das Eigenlenkverhalten einer Achse die Position des Dämpfers und der Radführungselemente von großer Bedeutung:
Prinzipiell ist es vorteilhaft den Dämpfer in Fahrtrichtung betrachtet vor der Radmitte des Rades anzuordnen. Dies bewirkt ein gutmütiges Fahrverhalten, da dann die Achse bei Auftreten von Längskräften (Bremsen) und Querkräften (Kurvenfahrt) in Vorspur geht. Eine Anordnung des Dämpfers zu weit vor der Radmitte, führt jedoch zu unerwünschten hydraulischen Kräften im Dämpfer, welche sich nachteilig auf den Fahrkomfort auswirken.
Ähnlich verhält es sich mit den Radführungselementen. Ist beispielsweise als ein Radführungselement u. a. eine Spurstange vorgesehen, deren radträgerseitiger Anbindungspunkt in Fahrtrichtung betrachtet bauraumbedingt relativ weit vor der Radmitte anzuordnen ist, wirkt sich dies negativ auf das Fahrverhalten aus, da dann die Achse bei Auftreten von Längs- und Querkräften weniger in Vorspur geht. Eine Möglichkeit diesen Nachteil aufzuheben wäre, die Lager der Spurstange immer weicher auszubilden, je weiter diese vor der Radmitte angeordnet sind. Dies würde sich allerdings nachteilig auf die Anbindung der Achse auswirken.
Eine gattungsgemäße, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweisende Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeuges ist aus der DE 10 2006 022 151 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriffs des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine kompakte Bauweise bei gutem Fahrkomfort gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafterweise Weiterbildung der Erfindung.
Die Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeuges umfasst in bekannter Art und Weise einen über mehrere Radführungselemente gelenkig am Kraftfahrzeugaufbau gelagerten Radträger, einen in Fahrtrichtung betrachtet vor der Radmitte des Rades angeordneten, fest mit dem Radträger verbundenen Dämpfer, sowie eine beabstandet vom Dämpfer angeordnete, auf einem Radführungselement abgestützte Tragfeder. Erfindungsgemäß ist der Dämpfer derart in unmittelbarer Nähe zur Radmitte angeordnet, dass ein erforderlicher Freigang zu einer Antriebswelle/Gelenkwelle gerade noch erfüllt ist, und dass ein unterhalb des Dämpfers angeordnetes, die Längsachse des Dämpfers kreuzendes Radführungselement mit einem Durchbruch versehen ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es in vorteilhafter Weise nunmehr möglich auch den radträgerseitigen Anbindungspunkt eines unterhalb des Dämpfers verlaufenden Radführungselement näher zur Radmitte anzuordnen, was sich positiv auf das Fahrverhalten auswirkt. Die erfindungsgemäße Radaufhängung zeichnet sich somit durch eine kompakte Bauform aus, die zudem in Bezug auf die Fahreigenschaften optimierte Eigenschaften aufweist.
Vorzugsweise ist dabei der Durchbruch als eine ovale Öffnung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass über den ganzen Federweg ein Freigang beider Bauteile gewährleistet ist bei gleichzeitiger guter Bauteilsteifigkeit der Spurstange.
Gemäß einer Ausführungsform sind die aufbauseitigen Anbindungspunkte der Radführungselemente über einen Hilfsrahmen am Kraftfahrzeugaufbau gelagert. Die Verwendung eines Hilfsrahmens hat den Effekt, dass hierdurch eine vereinfachte Montage ermöglicht ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen einem Radführungselement und dem Radträger eine Ausgleichsfeder angeordnet, wobei das die Ausgleichsfeder tragende Radführungselement wippend auf einem weiteren Radführungselement, nachfolgend auch als Basiselement bezeichnet, gelagert ist. Das Vorsehen obiger Ausgleichsfeder erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch die aus der Radaufsatzkraft resultierenden, auf den Dämpfer wirkende, Kippmomente reduzierbar sind.
Vorzugsweise ist in Fahrzeugquerrichtung betrachtet die Ausgleichsfeder versetzt zum radträgerseitigen Anbindungspunkt des Basiselements angeordnet. Durch die in Fahrzeugquerrichtung versetzte Anordnung der Ausgleichsfeder wirkt die Ausgleichsfeder einem aus der Radaufsatzkraft resultierenden Quer-Biegemoment auf den Dämpfer entgegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Ausgleichsfeder in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet versetzt zur Radmitte angeordnet. Die in Fahrzeuglängsrichtung versetzte Anordnung der Ausgleichsfeder hat den positiven Effekt, dass die Ausgleichsfeder auch einem aus der Radaufsatzkraft resultierenden Längs-Biegemoment auf den Dämpfer entgegenwirkt.
Vorzugsweise ist der Radträger mit einem Hebelarm ausgebildet, über den sich der Radträger auf die Ausgleichsfeder abstützt. Die Ausbildung eines Hebelarms am Radträger erweist sich als vorteilhaft, da dies eine konstruktiv einfach zu realisierende Befestigungsmöglichkeit darstellt.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Radaufhängung als Radführungselemente einen Querlenker, einen Längslenker und eine Spurstange auf, wobei die Tragfeder auf dem Querlenker abgestützt ist, während die Spurstange mit dem Durchbruch versehen ist. Bei dieser Konfiguration ist die Ausgleichsfeder auf dem Längslenker angeordnet.
Vorzugsweise ist dabei in Fahrtrichtung betrachtet der radträgerseitige Anbindungspunkt der Spurstange und der radträgerseitige Anbindungspunkt des Querlenkers in einem Abstand ≥ 150 mm zueinander angeordnet. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine gute Querabstützung des Rades bei optimaler Elastokinematik gewährleistet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordnete Bezugszeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet:
1 Eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Radaufhängung;
2 die Radaufhängung aus 1 in einer Ansicht von vorn;
3 die Radaufhängung aus 1 in einer Ansicht von oben, und
4 die Radaufhängung aus 1 in einer Ansicht von unten.
1 zeigt mehr oder minder schematisch eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeuges. Auf die Darstellung des Rades wurde vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
Die Radaufhängung 10 umfasst einen Radträger 12, der in bekannter Art und Weise über mehrere Radführungselemente gelenkig an einem Hilfsrahmen 14 gelagert ist. Der Hilfsrahmen 14 ist seinerseits an der Fahrzeugkarosserie befestigbar.
Als Radführungselemente sind vorliegend ein Querlenker 16, ein Längslenker 18 und eine Spurstange 20 vorgesehen. Während Querlenker 16 und Spurstange 20 über ihre radträgerseitigen Anbindungspunkte gelenkig am Radträ ger 12 und über ihre aufbauseitigen Anbindungspunkte am gelenkig Hilfsrahmen 14 gelagert sind, ist der Längslenker 18 im Bereich des radträgerseitigen Anbindungspunkt wippend auf dem Querlenker 16 und mit seinem aufbauseitigen Anbindungspunkt gelenkig am Hilfsrahmen 14 gelagert.
Zudem umfasst die Radaufhängung 10 einen in Fahrtrichtung FR betrachtet vor der Radmitte angeordneten, mit dem Radträger 12 fest verbundenen Dämpfer 22, eine beabstandet vom Dämpfer 22 angeordnete, auf dem Querlenker 16 sich abstützende Tragfeder 24 sowie eine, auf dem Längslenker 18 sich abstützende Ausgleichsfeder 26.
Wie insbesondere aus 1 und 4 ersichtlich ist, ist dabei der Dämpfer 22 in unmittelbare Nähe zur Radmitte angeordnet. In unmittelbarer Nähe bedeutet hierbei, dass das Erfordernis des Freigangs zu einer Antriebswelle/Gelenkwelle 28 gerade noch erfüllt ist. Wie weiterhin 1 und 4 zu entnehmen ist, ist zudem die Spurstange 20, die unterhalb des Dämpfers 22 angeordnet ist und einen Schnittpunkt mit einer gedachten, verlängerten Längsachse 22a des Dämpfers 22 aufweist, im Bereich des gedachten Schnittpunkts mit einem Durchbruch 30 versehen.
Aufgrund des Durchbruches 30 in der Spurstange 20 ist eine kompakte, bauraumsparende Ausbildung der Radaufhängung 10 ermöglicht, da der Dämpfer 22 bei Bedarf durch die Spurstange 20 ”hindurchtauchen” kann. Zudem ist aufgrund des Durchbruches 30 in der Spurstange 20 sichergestellt, dass der radträgerseitige Anbindungspunkt der Spurstange 20 in Fahrtrichtung FR betrachtet näher zur Radmitte heranrückt, was sich positiv auf die Fahreigenschaften auswirkt.
Wie bereits ausgeführt, weist die Radaufhängung eine Ausgleichsfeder 26 auf, die mit ihrem unteren Ende auf dem Längslenker 18 abgestützt ist, wobei der Längslenker 18 der seinerseits wiederum wippend auf dem Querlenker 16 gelagert ist. Weiterhin stützt sich die Ausgleichsfeder 26 mit ihrem oberen Ende über einen Hebelarm 32 am Radträger 12 ab, vgl. 2.
Wie aus 2 und 3 weiter zu entnehmen ist, ist dabei die Ausgleichsfeder 26 in Fahrtrichtung FR betrachtet versetzt zur Radmitte und Fahrtzeugquerrichtung FQ betrachtet versetzt zum radlenkerseitigem Anbindungspunkt des Querlenkers 16 angeordnet, sodass die Ausgleichsfeder 26 den aus der Radaufstandskraft resultierenden Kippmomente auf den Dämpfer 22 (Längs- und Querbiegemoment) entgegenwirkt.

10: Radaufhängung
12: Radträger
14: Hilfsrahmen
16: Querlenker
18: Längslenker
20: Spurstange
22: Dämpfer
22a: Längsachse Dämpfer
24: Tragfeder
26: Ausgleichsfeder
28: Antriebswelle/Gelenkwelle
30: Durchbruch
32: Hebelarm
FR: Fahrtrichtung
FQ: Fahrzeugquerrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006022151 A1 [0004]

Claims

Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs, umfassend, – einen über mehrere Radführungselemente (16, 18, 20) gelenkig am Kraftfahrzeugaufbau gelagerten Radträger (12), – einen in Fahrtrichtung (FR) betrachtet vor der Radmitte angeordneten, fest mit dem Radträger (12) verbundenen Dämpfer (22), sowie – eine beabstandet vom Dämpfer (22) angeordnete, auf einem Radführungselement (16) abgestützte Tragfeder (24), dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (22) derart in unmittelbarer Nähe zur Radmitte angeordnet ist, dass ein erforderlicher Freigang zu einer Antriebswelle (28) gerade noch erfüllt ist, und dass ein unterhalb des Dämpfers (22) angeordnetes, die Längsachse (22a) des Dämpfers (22) kreuzendes Radführungselement (20) mit einem Durchbruch (30) versehen ist.
Radaufhängung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (30) als eine ovale Öffnung ausgebildet ist.
Radaufhängung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbauseitigen Anbindungspunkte der Radführungselemente (16, 18, 20) über einen Hilfsrahmen (14) am Kraftfahrzeugaufbau gelagert sind.
Radaufhängung nach einem der vorgenannten Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Radführungselement (18) und dem Radträger (12) eine Ausgleichsfeder (26) angeordnet ist, wobei das die Ausgleichsfeder (26) tragende Radführungselement (18) wippend auf einem weiteren Radführungselement – Basiselement (16) – gelagert ist.
Radaufhängung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeugquerrichtung (FQ) betrachtet die Ausgleichsfeder (26) versetzt zum radträgerseitigen Anbindungspunkt des Basiselements (16) angeordnet ist, sodass die Ausgleichsfeder (26) einem aus der Radaufstandskraft resultierenden Kippmoment (M_Q) auf den Dämpfer (22) entgegenwirkt.
Radaufhängung nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrrichtung (FR) betrachtet die Ausgleichsfeder (26) versetzt zur Radmitte angeordnet ist, sodass die Ausgleichsfeder (26) einem aus der Radaufstandskraft resultierenden Kippmoment (M_L) auf den Dämpfer (22) entgegenwirkt.
Radaufhängung nach einem der Patentansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger (12) einen Hebelarm (32) aufweist, über den sich der Radträger (12) auf die Ausgleichsfeder (26) abstützt.
Radaufhängung nach einem der vorgenannten Patentansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass als Radführungselemente ein Querlenker (16), ein Längslenker (18), und eine Spurstange (20) vorgesehen sind, wobei die Tragfeder (24) auf dem Querlenker (16) abgestützt ist und die Spurstange (20) mit dem Durchbruch (30) versehen ist.
Radaufhängung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung (FR) betrachtet der radträgerseitige Anbindungspunkt der Spurstange (20) und der radträgerseitige Anbindungspunkt des Querlenkers (16) einen Abstand ≥ 150 mm aufweisen.
Radaufhängung nach einem der Patentansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsfeder (26) auf dem Längslenker (18) angeordnet ist und der Längslenker (18) wippend auf dem Querlenker (16) gelagert ist.