DE102011006555A1

DE102011006555A1 - Radaufhängung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102011006555A1
Application number: DE201110006555
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wolf-Monheim
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-10-04
Also published as: CN102729755B; CN102729755A

Abstract

Es wird eine Radaufhängung (1) für ein Fahrzeug beschrieben, mit einem Radträger (2) zur Lagerung eines Fahrzeugrads (3), einer ersten Radführungseinrichtung (5) umfassend wenigstens zwei Stoßdämpfer (6, 7), einer zweiten Radführungseinrichtung (8) umfassend eine Lenkeranordnung (9), wobei der Radträger (2) über die Radführungseinrichtungen (5, 8) jeweils an einem Fahrzeugaufbau oder einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Hilfsrahmen angelenkt und über eine Tragfeder (10) gegen den Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen abgestützt ist. Die Stoßdämpfer (6, 7) sind derart angeordnet, dass ihre Längsachsen (12, 13) einen spitzen Winkel (β) einschließen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Radträger zur Lagerung eines Fahrzeugrads, einer ersten Radführungseinrichtung umfassend wenigstens zwei Stoßdämpfer, sowie einer zweiten Radführungseinrichtung umfassend eine Lenkeranordnung, wobei der Radträger über die Radführungseinrichtungen jeweils an einem Fahrzeugaufbau oder einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Hilfsrahmen angelenkt und über eine Tragfeder gegen den Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen abgestützt ist.
Aus dem Stand der Technik bekannte McPherson-Vorderradaufhängungen sind durch das McPherson-Federbein gekennzeichnet, das nicht nur die Federung und die hydraulische Dämpfung des Fahrzeugrads übernimmt, sondern zudem an einer oberen sowie unteren Anbindungsstelle an einem Fahrzeugaufbau bzw. einem mit diesem verbundenen Hilfsrahmen drehbar gelagert ist. Dieses bietet insbesondere bei frontgetriebenen Fahrzeugen die Möglichkeit, den Achsschenkel und damit das Rad direkt am Federbein zu befestigen, den Achsschenkel demnach mit dem Federbein zu integrieren. Gewöhnlich wird das Rad außerdem an einem langen unteren Querlenker oder Dreiecksquerlenker geführt, an dem auch der untere Drehpunkt des Federbeins vorgesehen ist.
Derartige McPherson-Radaufhängungen bieten sehr gute Radführungsqualitäten sowie einen kompakten Aufbau, da sich die Lenkung, die Federung und die Dämpfung sowie ein Teil der eigentlichen Radführung in dieser Form auf relativ geringem Raum unterbringen lassen. Sie zeichnen sich ferner durch geringe Herstellungskosten aus, weswegen sie unter anderem auch an der (ungelenkten) Hinterachse von Fahrzeugen zu finden sind.
Von Nachteil bei der McPherson-Radaufhängung ist jedoch eine relativ hohe Position der oberen Anbindungsstelle an den Fahrzeugaufbau. Dieser Nachteil ist der Tatsache geschuldet, dass, insbesondere bei frontgetriebenen Fahrzeugen, die Feder-Dämpfereinheit des McPherson-Federbeins oberhalb der Antriebswelle angeordnet ist. Hieraus resultieren insbesondere Beschränkungen für das Vorsehen von Fußgängerschutzmaßnahmen an der Fahrzeugfrontpartie. Allgemein sind dementsprechend für diesen Bereich Einschränkungen beim Fahrzeugentwurf, der häufig nach einer niedrig angeordneten Fahrzeugfrontpartie, zum Beispiel Motorhaube, strebt, hinzunehmen.
Neben der McPherson-Radaufhängung sind des Weiteren noch andere Arten von Radaufhängungen bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 37 34 212 A1 eine Radaufhängung einer gelenkten oder ungelenkten Achse für Omnibusse, Lastkraftwagen sowie Anhänger und Auflieger, Militär- und Spezialfahrzeuge, wobei ein von einem Achszapfen durchsetztes Schwenklager über ein Federbein gegen einen Radkasten abgestützt ist und gemäß einer Ausführungsform zwei Stoßdämpfer vorgesehen sind, während andererseits das Schwenklager über eine Spurstange bzw. einen Dreiecklenker mit der Lenkung bzw. dem Chassis verbunden ist. Die Stoßdämpfer erstrecken sich zwischen dem Schwenklager und einem oberen Federbalgträger, wobei die Achsen der Stoßdämpfer in etwa parallel verlaufen.
Eine vergleichbare Einzelradaufhängung an einer Hinterachse eines Omnibusses zeigt die DE 44 13 412 A1 , bei der für jedes Rad zwei parallel hintereinander angeordnete Federbeine vorgesehen sind, wobei sich ein Federbein vor und das andere hinter der Achsmitte befindet.
Die US 2,953,395 offenbart eine Vorderradaufhängung eines Motorrads, bei der die Radachse des Vorderrads lediglich an einer Seite mittels einer Anordnung gehalten ist, die zwei parallele, teleskopische Rohre umfaßt, von denen eines eine Feder zur Aufnahme der Radlast und das andere einen hydraulischen Dämpfer zur Schwingungsdämpfung aufnimmt. Die oberen Enden der teleskopischen Rohre sind an einem gabelförmigen Gabelkopf befestigt. Die unteren Enden der teleskopischen Rohre halten die Radachse.
Vor diesem Hintergrund hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, bereitzustellen, die den Bestrebungen nach einem verbesserten Fußgängerschutz, beispielsweise durch eine niedrigere Fahrzeugfrontpartie, vermehrt Rechnung trägt und allgemein den Entwurf von Fahrzeugen mit möglichst niedrig angeordnetem Fahrzeugaufbau erlaubt. Darüber hinaus soll sich die erfindungsgemäße Radaufhängung ähnlich einer McPherson-Radaufhängung durch sehr gute Radführungseigenschaften sowie einen kompakten und einfachen Aufbau auszeichnen, universell einsetzbar und günstig in der Herstellung sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Erfindungsgemäß wird eine Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Radträger zur Lagerung eines Fahrzeugrads, einer ersten Radführungseinrichtung umfassend wenigstens zwei Stoßdämpfer, einer zweiten Radführungseinrichtung umfassend eine Lenkeranordnung vorgeschlagen, wobei der Radträger über die Radführungseinrichtungen jeweils an einem Fahrzeugaufbau oder einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Hilfsrahmen angelenkt und über eine Tragfeder, die anteilig die Fahrzeugaufbaumasse trägt, gegen den Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen abgestützt ist. Darüber hinaus sind die Stoßdämpfer der erfindungsgemäßen Radaufhängung derart angeordnet, dass ihre Längsachsen einen spitzen Winkel einschließen. Dementsprechend sind die Stoßdämpfer der erfindungsgemäßen Radaufhängung im Wesentlichen nicht parallel zueinander, sondern einander zugeneigt angeordnet.
Unter einem spitzen Winkel ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Winkel größer 0° und kleiner als 90° zu verstehen. Für die Ermittlung des von den Längsachsen der entsprechenden Stoßdämpfer eingeschlossenen Winkels ist der Schnittpunkt dieser Längsachsen zu betrachten. Sofern die innerhalb der Radaufhängung räumlich angeordneten Stoßdämpfer in einer gemeinsamen Ebene verlaufen, ist die Konstruktion dieses Schnittpunkts denkbar einfach. In dem Fall jedoch, in dem die Stoßdämpfer nicht in einer Ebene liegen, ist eine geeignete Ebene zu wählen, beispielsweise eine Ebene, in der einer der Stoßdämpfer verläuft, und die Längsachse des oder der anderen Stoßdämpfer auf diese Ebene zu projizieren. Der besagte Winkel ergibt sich in diesem Fall entsprechend aus dem Schnittpunkt der Längsachsen der Stoßdämpfer bzw. deren Projektionen auf die gewählte Ebene.
Die erfindungsgemäße Radaufhängung bietet, zum Beispiel gegenüber einer herkömmlichen McPherson-Radaufhängung, einen wesentlich höheren Freiheitsgrad bei der Anordnung der Stoßdämpfer, das heißt der ersten Radführungseinrichtung, innerhalb der Radaufhängung. Durch eine geeignete Wahl der Lage sowie der Anbindungsstellen der Stoßdämpfer läßt sich in besonders vorteilhafter Weise insbesondere die aufbauseitige Anbindungsstelle der ersten Radführungseinrichtung absenken und folglich die gesamte von der Radaufhängung getragene Fahrzeugpartie bzw. der gesamte von der Radaufhängung getragene Fahrzeugaufbau, was insbesondere einem verbesserten Fußgängerschutz zuträglich ist. So lassen sich beispielsweise bei Verwendung der erfindungsgemäßen Radaufhängung als Vorderradaufhängung Fahrzeuge mit einer besonders niedrigen Fahrzeugfrontpartie, zum Beispiel einer niedrig angeordneten Motorhaube, bereitstellen. Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung durch die flexiblere Anordnung der Stoßdämpfer eine Radaufhängung mit einem wesentlich größeren Federweg.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer einen geringeren Abstand zueinander auf als die radträgerseitigen Enden der Stoßdämpfer. Demnach sind die Stoßdämpfer bzw. die erste Radführungseinrichtung bei dieser Ausführung im Wesentlichen A-förmig innerhalb der Radaufhängung angeordnet, was eine platzsparende Anordnung der Stoßdämpfer und damit einen kompakten Aufbau der Radaufhängung ermöglicht. Bevorzugt weisen die aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer in diesem Sinne einen möglichst geringen Abstand zueinander auf, sind folglich einander möglichst nahe angeordnet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Stoßdämpfer jeweils über Gelenke und/oder Lagerbuchsen sowohl am Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen sowie am Radträger unabhängig voneinander um wenigstens eine Raumachse drehbar gelagert sind. Eine derartige Lagerung verhindert ein Verklemmen der Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern der Radaufhängung, bei der die Stoßdämpfer eine scherenförmige Bewegung beschreiben. In einer besonders einfachen Ausführungsform können die Gelenke beispielsweise als einfache Drehgelenke bzw. drehbare Lagerbuchsen ausgebildet sein und die Stoßdämpfer dementsprechend jeweils mit dem Fahrzeugaufbau bzw. dem Hilfsrahmen sowie dem Radträger um eine Raumachse drehbar verbunden sein.
In einer noch weiteren, vorteilhafteren Ausführungsform sind die Stoßdämpfer an der aufbauseitigen Anbindungsstelle der ersten Radführungseinrichtung lediglich durch ein gemeinsames Gelenk bzw. eine gemeinsame Lagerbuchse mit dem Fahrzeugaufbau in der vorbeschriebenen Weise drehbar verbunden, so dass sich die Zahl der Anbindungsstellen bei Verwendung von zwei Stoßdämpfern von normalerweise vier auf drei Anbindungsstellen reduzieren läßt. Somit läßt sich der Montageaufwand der erfindungsgemäßen Radaufhängung weiter reduzieren und es wird ein noch kompakterer Aufbau der erfindungsgemäßen Radaufhängung ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bezüglich einer Fahrzeuglängsrichtung ein Stoßdämpfer vor und ein Stoßdämpfer hinter einem Radmittelpunkt am Radträger angeordnet ist. Hierdurch sind die Stoßdämpfer nicht unnötig durch Bauelemente, die insbesondere im Bereich des Radmittelpunkts angeordnet sein können, zum Beispiel eine Antriebswelle einer angetriebenen Fahrzeugachse, in ihrer Länge beschränkt. Folglich kann die erfindungsgemäße Radaufhängung einen großen Federweg bereitstellen und/oder eine große Absenkung der aufbauseitigen Anbindungsstelle der ersten Radführungseinrichtung bewirken.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Erfindung umgibt die Tragfeder die Stoßdämpfer in Umfangsrichtung und erstreckt sich wenigstens zu einem Teil in deren Längsrichtung. Bei der Verwendung von beispielsweise zwei Stoßdämpfern umgibt die Tragfeder demnach beide Stoßdämpfer in Umfangsrichtung und verläuft wenigstens teilweise in die Längsrichtung der Stoßdämpfer. Durch die ineinander gefügte Anordnung von Tragfeder und Stoßdämpfern ist ein besonders platzsparender Aufbau der erfindungsgemäßen Radaufhängung möglich, da die Tragfeder und die Stoßdämpfer lediglich einen kleinen Raum beanspruchen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Tragfeder bevorzugt spiralförmig ausgebildet sowie aus Stahl oder aus einem Verbundwerkstoff gebildet. Ferner sind die Stoßdämpfer vorteilhafterweise hydraulisch oder pneumatisch ausgeführte Stoßdämpfer. Hierdurch läßt sich die erfindungsgemäße Radaufhängung auf einfache Art und Weise und mit bereits bekannter und bewährter Technik realisieren. Die Spiralform der Tragfeder bietet darüber hinaus den Vorteil, dass sich auf diese Weise die Tragfeder in Umfangsrichtung in einfacher Weise um die Stoßdämpfer herum anordnen läßt, also beispielsweise um zwei Stoßdämpfer gleichzeitig. Der Innendurchmesser der spiralförmigen Tragfeder ist entsprechend derart auszulegen, dass der im inneren Bereich der Tragfeder verlaufende Teil der Stoßdämpfer sich beim Ein- und Ausfedern der Radaufhängung ungehindert bewegen kann, also ohne durch die Tragfeder in der Bewegung beeinträchtigt zu sein. Insbesondere ist der Innendurchmesser der Tragfeder für eine maximale Einfederung der Radaufhängung und somit für eine maximale Spreizbewegung der Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern zu dimensionieren.
Eine noch weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Tragfeder aufbauseitig an dem Fahrzeugaufbau bzw. dem Hilfsrahmen und radträgerseitig am Radträger abgestützt ist, demnach also nicht mit einem oder mehreren Stoßdämpfern verbunden sein muß. Dementsprechend muß sich die Tragfeder für die scherenförmige Bewegung der Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern nicht aufweiten bzw. verengen. Der Innendurchmesser der Tragfeder ist lediglich wie bereits erwähnt entsprechend dem maximalen Einfederweg und somit entsprechend der maximalen Spreizbewegung der Stoßdämpfer ausreichend auszulegen. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Radaufhängung läßt sich demnach durch die vorstehend beschriebene Abstützung der Tragfeder weiter vereinfachen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung aus Stoßdämpfern, Tragfeder und Radträger um eine Achse drehbar, die durch die bereits genannte aufbauseitige Anbindungsstelle der ersten Radführungseinrichtung und eine lenkerseitige Anbindungsstelle des Radträgers an die zweite Radführungseinrichtung festgelegt ist. Somit kann die erfindungsgemäße Radaufhängung in vorteilhafter Weise sowohl für die gelenkten als auch für die ungelenkten Räder einer Fahrzeugachse verwendet werden und ist somit universell einsetzbar.
Von besonders großem Vorteil hinsichtlich der Montage sowie der Herstellung der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist es, wenn die Anordnung aus Stoßdämpfern, Tragfeder und Radträger als so genanntes Federbein ausgebildet ist. Hierunter ist die Zusammenfassung der vorgenannten Komponenten zu einer Einheit zu verstehen, das heißt der Radträger wird bei der erfindungsgemäßen Radaufhängung mit den Stoßdämpfern und der Tragfeder zu einer Baugruppe integriert. Das derart gebildete Federbein läßt sich in diesem Fall zum Beispiel als vormontierte Baugruppe in einfacher und schneller Weise zur erfindungsgemäßen Radaufhängung hinzufügen, was sich reduzierend auf die Montagekosten sowie die Herstellungskosten des Fahrzeugs insgesamt auswirkt.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Radaufhängung und
2 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Radaufhängung aus 1.
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 1 schematisch in einer Vorderansicht, wohingegen 2 dieselbe Radaufhängung 1 schematisch in einer Seitenansicht darstellt.
Die in den 1 und 2 dargestellte Radaufhängung 1 umfaßt einen Radträger 2 zur Lagerung eines Fahrzeugrads 3 mittels einer Radnabe 4, ferner eine erste Radführungseinrichtung 5, die wiederum wenigstens zwei Stoßdämpfer 6 und 7 umfaßt, sowie eine zweite Radführungseinrichtung 8, die eine Lenkeranordnung 9, beispielsweise einen Querlenker, einen Längslenker, einen oder mehrere Stablenker und dergleichen sowie jede Kombination der vorstehend genannten Bauelemente, umfaßt. Der Radträger 2 wird über beide Radführungseinrichtungen 5 und 8 jeweils an einem in den 1 und 2 nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau oder einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Hilfsrahmen angelenkt und über eine Tragfeder 10, die anteilig die Fahrzeugaufbaumasse trägt, gegen den Fahrzeugaufbau bzw. den Hilfsrahmen abgestützt. Die zweite Radführungseinrichtung 8 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine aufbauseitige Drehachse 11 schwenk- bzw. drehbar an dem Fahrzeugaufbau bzw. dem Hilfsrahmen gelagert.
Wie 2 zu entnehmen ist, sind die Stoßdämpfer 6 und 7 der Radaufhängung 1 derart angeordnet, dass ihre Längsachsen 12 bzw. 13 einen spitzen Winkel β einschließen. Demnach sind die Stoßdämpfer 6 und 7 gemäß der Erfindung nicht parallel zueinander, sondern einander zugeneigt angeordnet. Insbesondere weisen die aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer 6 und 7 einen geringeren Abstand zueinander auf als die radträgerseitigen Enden der Stoßdämpfer 6 und 7, wie in 2 leicht zu erkennen ist. Die Stoßdämpfer 6 und 7 sind also im Wesentlichen A-förmig innerhalb der Radaufhängung 1 angeordnet, was, beispielsweise im Vergleich zu einer parallelen Anordnung der Stoßdämpfer 6 und 7, eine besonders platzsparende Anordnung der Stoßdämpfer 6 und 7 und damit einen kompakten Aufbau der Radaufhängung 1 insgesamt ermöglicht.
Es kann abhängig von dem für die Radaufhängung 1 zur Verfügung stehenden Bauraum und/oder abhängig von der Lage geeigneter Anbindungsstellen für die Stoßdämpfer 6 und 7 vorteilhaft sein, dass der Abstand zwischen den aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer 6 und 7 möglichst gering ist und wie bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zu erkennen ist, ist der Abstand in dem dargestellten Fall zwischen den aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer 6 und 7 etwa null. Dies wird dadurch erreicht, dass die aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer 6 und 7 über ein gemeinsames, aufbauseitiges Gelenk oder eine Lagerbuchse, die in den 1 und 2 nicht näher dargestellt sind, an einer aufbauseitigen Anbindungsstelle 14 der ersten Radführungseinrichtung 5 am Fahrzeugaufbau bzw. dem Hilfsrahmen um wenigstens eine Raumachse unabhängig voneinander drehbar gelagert sind.
Geeignete Gelenke für eine drehbare Anbindung der Stoßdämpfer 6 und 7 um eine Raumachse sind beispielsweise herkömmliche Drehgelenke bzw. drehbare Lagerbuchsen. Ist eine gleichzeitige Drehung um mehr als eine Raumachse erwünscht, ist ebenfalls der Einsatz von Kardan- und/oder Kugelgelenken und dergleichen zur Anbindung der Stoßdämpfer 6 und 7 an den Fahrzeugaufbau bzw. den Hilfsrahmen sowie an den Radträger 2 möglich.
Wie aus 2 ferner ersichtlich ist, ist der Stoßdämpfer 6 radträgerseitig über ein weiteres Gelenk bzw. eine Lagerbuchse an einer ersten radträgerseitigen Anbindungsstelle 15 der Radführungseinrichtung 5 am Radträger 2 um wenigstens eine Raumachse, im dargestellten Fall um die Y-Achse, drehbar gelagert. Ferner ist ebenfalls der Stoßdämpfer 7 radträgerseitig über ein weiteres Gelenk bzw. eine Lagerbuchse an einer zweiten radträgerseitigen Anbindungsstelle 16 der Radführungseinrichtung 5 am Radträger 2 um wenigstens eine Raumachse, im dargestellten Fall um die Y-Achse, drehbar gelagert. Eine derartige Lagerung verhindert ein Verklemmen der Stoßdämpfer 6 und 7 beim Ein- und Ausfedern der Radaufhängung, bei der die Stoßdämpfer 6 und 7 eine scherenförmige Bewegung beschreiben.
Die erste Radführungseinrichtung 5 des in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels der Radaufhängung 1 weist demnach insgesamt lediglich drei Anbindungsstellen 14, 15 und 16 für eine um wenigstens eine Raumachse drehbare Lagerung der Stoßdämpfer 6 und 7 am Fahrzeugaufbau bzw. am Radträger 2 auf und stellt somit einen besonders kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Radaufhängung 1 dar.
Wie der 2 weiter zu entnehmen ist, ist bezüglich einer Fahrzeuglängsrichtung der Stoßdämpfer 6 vor und der Stoßdämpfer 7 hinter einem Radmittelpunkt 17 am Radträger 2 angeordnet. Durch diese Anordnung werden die Stoßdämpfer 6 und 7 insbesondere in ihrer Längserstreckung nicht unnötig durch eine in 1 erkennbare Antriebswelle 18 einer angetriebenen Fahrzeugachse eingeschränkt. Folglich kann die Radaufhängung 1 einen großen Federweg bereitstellen und/oder eine große Absenkung der aufbauseitigen Anbindungsstelle 14 der ersten Radführungseinrichtung 5 herbeiführen, da die Stoßdämpfer 6 und 7 seitlich an der Antriebswelle 18 vorbei geführt werden können.
Ein besonders platzsparender Aufbau der Radaufhängung 1 wird zusätzlich dadurch erreicht, dass die Tragfeder 10 beide Stoßdämpfer 6 und 7 in Umfangsrichtung umgibt und sich wenigstens zu einem Teil in deren Längsrichtung erstreckt, wie in den 1 und 2 dargestellt ist. Zweckmäßigerweise ist die Tragfeder 10 bei der dargestellten Radaufhängung 1 zudem spiralförmig ausgebildet. Die Tragfeder 10 ist bevorzugt beispielsweise aus Stahl oder aus einem Verbundwerkstoff hergestellt. Ferner können die Stoßdämpfer 6 und 7 sowohl hydraulisch als auch pneumatisch ausgeführt sein. Hierdurch lässt sich die Radaufhängung 1 auf einfache Art und Weise und mit bereits bekannter und bewährter Technik realisieren.
Die Spiralform der Tragfeder 10 bietet darüber hinaus den Vorteil, dass sich auf diese Weise die Tragfeder 10 in der vorstehend beschriebenen Weise in Umfangsrichtung gleichzeitig um beide Stoßdämpfer 6 und 7 herum anordnen läßt. Der Innendurchmesser der spiralförmigen Tragfeder 10 wurde bei der in den Figuren dargestellten Radaufhängung 1 entsprechend derart ausgelegt, dass der im inneren Bereich der Tragfeder 10 verlaufende Abschnitt der Stoßdämpfer 6 und 7 sich beim Ein- und Ausfedern der Radaufhängung 1, insbesondere bei einer maximal möglichen Einfederung der Radaufhängung 1, ungehindert bewegen kann, das heißt ohne durch die Tragfeder 10 in der Bewegung beeinträchtigt zu sein.
In dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Radaufhängung 1 ist die Tragfeder 10 aufbauseitig an dem Fahrzeugaufbau bzw. dem Hilfsrahmen, beispielsweise an der aufbauseitigen Anbindungsstelle 14 der ersten Radführungseinrichtung 5, und radträgerseitig am Radträger 2 abgestützt. Hierzu ist beispielsweise ein Tragfederhalter 19 an dem Radträger 2 ausgebildet, an dem ein unterer Federteller zur Lagerung der Tragfeder 10 abgestützt sein kann. Folglich ist es nicht erforderlich, dass die Tragfeder 10 mit einem oder beiden Stoßdämpfern 6 und/oder 7 verbunden wird. Dementsprechend muß sich die Tragfeder 10 in diesem Fall bei der scherenförmigen Bewegung der Stoßdämpfer 6 und 7 beim Ein- und Ausfedern der Radaufhängung 1 nicht aufweiten bzw. verengen. Der Innendurchmesser der Tragfeder 10 ist lediglich wie bereits erwähnt entsprechend dem maximalen Einfederweg der Radaufhängung 1 und somit entsprechend der maximalen Spreizbewegung der Stoßdämpfer 6 und 7 beim Ein- und Ausfedern ausreichend auszulegen.
Das in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Radaufhängung 1 ist für die Verwendung an einer gelenkten Fahrzeugachse ausgelegt. Hierzu weist der Radträger 2 einen in 2 erkennbaren Lenkhebel 20 auf, dessen distales Ende mit einer in 1 dargestellten Spurstange 21 gelenkig verbunden ist. Die Spurstange 21 ist wiederum aufbauseitig mit einer in 1 lediglich angedeuteten Lenkeinrichtung 22 des Fahrzeugs, zum Beispiel mit den Enden einer in Fahrzeugquerrichtung verschiebbaren Zahnstange der Lenkeinrichtung 22, verbunden. Durch die bei einem Lenkvorgang von der Lenkeinrichtung 22 auf den Lenkhebel 20 des Radträgers 2 wirkende Kraft in Fahrzeugquerrichtung wird die im Wesentlichen aus den Stoßdämpfern 6 und 7, der Tragfeder 10 und dem Radträger 2 bestehende Anordnung der Radaufhängung 1 um eine Achse 23 gedreht, die durch die aufbauseitige Anbindungsstelle 14 der ersten Radführungseinrichtung 5 und eine lenkerseitige Anbindungsstelle 24 des Radträgers 2 an der zweiten Radführungseinrichtung 8 festgelegt ist. Folglich wird das an den Radträger 2 angebundene Fahrzeugrad 3 entsprechend der Lenkvorgabe geschwenkt und somit das Fahrzeug gelenkt.
Hinsichtlich der Montage sowie der Herstellung der Radaufhängung 1 ist es von großem Vorteil, wenn die vorstehend beschriebene Anordnung aus den Stoßdämpfern 6 und 7, der Tragfeder 10 und dem Radträger 2 als so genanntes Federbein ausgebildet ist. Ein Federbein in diesem Sinne zeichnet sich dadurch aus, dass die vorgenannten Komponenten zu einer Einheit integriert sind. Das Federbein lässt sich dann zum Beispiel als vormontierte Baugruppe in einfacher Weise der Radaufhängung 1 hinzufügen, wodurch sich der Montageaufwand für die Radaufhängung 1 und somit die Herstellungskosten des Fahrzeugs insgesamt verringern.
Die Radaufhängung 1 bietet, beispielsweise gegenüber einer herkömmlichen McPherson-Radaufhängung, einen wesentlich höheren Freiheitsgrad bei der Anordnung der Stoßdämpfer 6 und 7, das heißt der ersten Radführungseinrichtung 5, innerhalb der Radaufhängung 1. Durch die geeignete Wahl der Lage sowie der Anbindungsstellen 14, 15 und 16 der Stoßdämpfer 6 und 7 läßt sich in besonders vorteilhafter Weise insbesondere die obere, aufbauseitige Anbindungsstelle 14 der ersten Radführungseinrichtung 5 absenken und demzufolge der gesamte von der Radaufhängung 1 getragene Fahrzeugaufbau. Das Absenken des Fahrzeugaufbaus ist insbesondere für eine Verbesserung des Fußgängerschutzes dienlich. So lassen sich bei Verwendung der Radaufhängung 1 beispielsweise als Vorderradaufhängung Fahrzeuge mit einer besonders niedrigen Fahrzeugfrontpartie und damit zum Beispiel mit einer niedrig angeordneten Motorhaube bereitstellen. Zusätzlich kann mit der Radaufhängung 1 durch die Möglichkeit der flexibleren Anordnung der Stoßdämpfer 6 und 7 am Radträger 2 ein wesentlich größerer Federweg bereitgestellt werden.
Die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Radaufhängung ist nicht auf die hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. So kann die Tragfeder beispielsweise getrennt von den Stoßdämpfern innerhalb der Radaufhängung angeordnet sein. Sie kann sich ferner beispielsweise ebenso anstelle auf dem Radträger auf den Lenkern der zweiten Radführungseinrichtung, zum Beispiel einem Querlenker, Längslenker, Stablenker und dergleichen, abstützen.
Darüber hinaus ist ebenfalls das Vorsehen eines zusätzlichen Federelements zur Tragfeder, zum Beispiel eine Zusatzfeder oder ein elastischer Gummipuffer, denkbar, um die Radaufhängung beispielsweise mit einer progressiven Federcharakteristik zu versehen und somit einen weichen Übergang bei vollem Durchschlagen der Radaufhängung zu gewährleisten. Selbstverständlich kann auch eine Tragfeder mit einer progressiven Federcharakteristik alleine verwendet werden.
Ebenfalls können die Stoßdämpfer der ersten Radführungseinheit im Gegensatz zur hierin beschriebenen A-förmigen Anordnung ebenso V-förmig angeordnet sein. Hierbei weisen dann die unteren, radträgerseitigen Enden der Stoßdämpfer einen geringeren Abstand zueinander auf als die oberen, aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer.
In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Radaufhängung für die gelenkten Vorderräder einer angetriebenen Kraftfahrzeugachse verwendet.
Bezugszeichenliste

1: Radaufhängung
2: Radträger
3: Fahrzeugrad
4: Radnabe
5: Erste Radführungseinrichtung
6: Erster Stoßdämpfer
7: Zweiter Stoßdämpfer
8: Zweite Radführungseinrichtung
9: Lenkeranordnung
10: Tragfeder
11: Aufbauseitige Drehachse von 8
12: Längsachse von 6
13: Längsachse von 7
14: Aufbauseitige Anbindungsstelle von 5
15: Erste radträgerseitige Anbindungsstelle von 5
16: Zweite radträgerseitige Anbindungsstelle von 5
17: Radmittelpunkt
18: Antriebswelle
19: Tragfederhalter
20: Lenkhebel von 2
21: Spurstange
22: Lenkeinrichtung
23: Gemeinsame Drehachse von 2, 3, 4, 6, 7, 10 und 19
24: Lenkerseitige Anbindungsstelle von 2
β: Winkel zwischen 12 und 13
X: X-Achse
Y: Y-Achse
Z: Z-Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3734212 A1 [0005]
DE 4413412 A1 [0006]
US 2953395 [0007]

Claims

Radaufhängung für ein Fahrzeug, mit einem Radträger (2) zur Lagerung eines Fahrzeugrads (3), einer ersten Radführungseinrichtung (5) umfassend wenigstens zwei Stoßdämpfer (6, 7), sowie einer zweiten Radführungseinrichtung (8) umfassend eine Lenkeranordnung (9), wobei der Radträger (2) über eine Tragfeder (10) gegen einen Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßdämpfer (6, 7) derart angeordnet sind, dass ihre Längsachsen (12, 13) einen spitzen Winkel (β) einschließen.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbauseitigen Enden der Stoßdämpfer (6, 7) einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als die radträgerseitigen Enden der Stoßdämpfer (6, 7).
Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßdämpfer (6, 7) jeweils über Gelenke und/oder Lagerbuchsen sowohl am Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen sowie am Radträger (2) unabhängig voneinander um wenigstens eine Raumachse (X, Y, Z) drehbar gelagert sind.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich einer Fahrzeuglängsrichtung ein Stoßdämpfer (6) vor und ein Stoßdämpfer (7) hinter einem Radmittelpunkt (17) am Radträger (2) angeordnet ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (10) die Stoßdämpfer (6, 7) in Umfangsrichtung umgibt und sich wenigstens zu einem Teil in deren Längsrichtung erstreckt.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (10) spiralförmig ausgebildet ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (10) aufbauseitig an dem Fahrzeugaufbau bzw. dem Hilfsrahmen und radträgerseitig am Radträger (2) abgestützt ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus Stoßdämpfern (6, 7), Tragfeder (10) und Radträger (2) um eine Achse (23) drehbar ist, die durch die aufbauseitige Anbindungsstelle (14) der ersten Radführungseinrichtung (5) und eine lenkerseitige Anbindungsstelle (24) des Radträgers (2) an die zweite Radführungseinrichtung (8) festgelegt ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus Stoßdämpfern (6, 7), Tragfeder (10) und Radträger (2) ein Federbein bildet.