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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die ungelenkten Räder eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbundlenkerachse und einem Wattgestänge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Radaufhängungen mit Verbundlenkerachsen sind an sich bekannt, ebenso die Verwendung von Wattgestängen in unterschiedlichsten technischen Bereichen einschließlich Radaufhängungen. Gewöhnlich sind Wattgestänge an Starrachsen vorgesehen worden, um unter der Wirkung von an der Starrachse angreifenden Seitenkräften einerseits eine genauere Seitenführung der Starrachse zu erzielen und andererseits ein gewünschtes Eigenlenkverhalten der Starrachse zu ermöglichen, zum Beispiel eine Verlagerung in Richtung einer Vorspur.
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Die
DE 10 2009 031 846 A1 befasst sich mit einer Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug mit zwei starren Längslenkern zur Aufnahme von Radträgern, welche jeweils über eine Lagerbuchse an einer Fahrzeugkarosserie anlenkbar sind, wobei die Längslenker durch eine biegestarre, aber wenigstens abschnittsweise torsionselastische Querstrebe sowie durch ein Wattgestänge miteinander verbunden sind. Die
DE 10 2009 031 846 A12 schlägt vor, dass die Mittelachsen der Lagerbuchsen jeweils parallel zur Fahrzeughochachse angeordnet sind.
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Eine eingangs genannte Radaufhängung ist beispielsweise aus der
DE 27 42 426 A1 bekannt. Bei dieser Radaufhängung ist die Querstrebe als Starrachse ausgebildet und verbindet die äußeren Anlenkpunkte der Räder miteinander. Die Längslenker sind mit einem Ende unmittelbar an der Querstrebe angebunden. Zwischen der Starrachse und dem Kraftfahrzeugaufbau sind Stoßdämpfer angeordnet, die sich an dem Wattgestänge abstützen. Diese Radaufhängung weist jedoch nur einen geringen Fahrkomfort auf.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2006 033 755 A1 eine Radaufhängung mit einer Verbundlenkerachse bekannt, die zwei radtragende Längslenker und eine die Längslenker miteinander verbindende Querstrebe sowie ein die Längslenker zusätzlich miteinander verbindendes Wattgestänge umfasst. Die Längslenker weisen aufeinander zu gerichtete Ausleger auf, an denen Lagerteile des Wattgestänges befestigt sind. Nachteilig ist hierbei der relativ aufwändige und komplexe Aufbau der über die Ausleger realisierten Anbindung des Wattgestänges an die Längslenker, der u. a. durch die Vielzahl der erforderlichen Bauteile das Gesamtgewicht der Verbundlenkerachse erhöht. Ferner sind die Gelenkpunkte der Verbindung zwischen dem Ausleger und dem Wattgestänge relativ weit nach innen verlagert, das heißt von der Radmittelebene weg hin zur Fahrzeugmitte, was sich ungünstig auf die kinematischen Eigenschaften der Radaufhängung auswirken kann.
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Vor diesem Hintergrund hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Radaufhängung der eingangs genannten Art aufzuzeigen, die einen besonders einfachen Aufbau aufweist, der lediglich wenige Bauteile erfordert und somit sowohl bezüglich der Komplexität als auch bezüglich des Gewichts der Radaufhängung reduziert ist. Darüber hinaus soll der Gelenkpunkt zwischen Wattgestänge und Verbundlenkerachse so nahe wie möglich an der Radmittelebene angeordnet sein, um einen positiven Effekt auf die Kinematik der Radaufhängung zu haben und somit einen besonders hohen Fahrkomfort bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Radaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß weist eine Radaufhängung für die ungelenkten Räder eines Kraftfahrzeugs eine Verbundlenkerachse auf, die zwei radtragende, an einem Kraftfahrzeugaufbau schwenkbar angelenkte Längslenker und eine die Längslenker miteinander verbindende Querstrebe sowie ein die Längslenker zusätzlich miteinander verbindendes Wattgestänge umfasst. In jedem Längslenker selbst ist wenigstens eine gelenkige Aufnahme zur Anlenkung des Wattgestänges integriert. Durch diese Ausgestaltung lässt sich ein besonders einfacher Aufbau mit möglichst wenigen Bauteilen realisieren, was insgesamt die Komplexität der Radaufhängung sowie deren Gewicht reduziert. Darüber hinaus ist der Gelenkpunkt zwischen dem Wattgestänge und der Verbundlenkerachse bzw. dem jeweiligen Längslenker auf diese Weise so nahe wie möglich an der Radmittelebene angeordnet, was die kinematischen Eigenschaften der Radaufhängung positiv beeinflusst und einen besonders hohen Fahrkomfort bietet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gelenkige Aufnahme durch ein Kugelgelenk oder durch eine Gelenkbuchse gebildet. Als Gelenkbuchse können beispielsweise herkömmliche Gummi-Metall-Buchsen verwendet werden. Diese stellen auf besonders einfache und kostengünstige Weise neben der gelenkigen ebenso eine elastische Verbindung des Wattgestänges mit den Längslenkern her. Ein Kugelgelenk bietet den wesentlichen Vorteil einer größeren Anzahl an Freiheitsgraden für die gelenkige Verbindung zwischen dem Wattgestänge und den jeweiligen Längslenkern.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Wattgestänge zwei Stangen und eine am Kraftfahrzeugaufbau drehbar gelagerte Wippe umfasst, wobei die Stangen mit ihren längslenkerseitigen Enden jeweils an den entsprechenden Aufnahmen der Längslenker angelenkt sind und mit ihren, von den Längslenkern abgewandten Enden über die Wippe miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Radaufhängung.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Drehachse der Wippe parallel zur Fahrzeuglängsachse. Dementsprechend lässt sich das Wattgestänge, das heißt sowohl die Stangen sowie die Wippe des Wattgestänges, im Wesentlichen in einer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs senkrechten Ebene anordnen, wodurch das Wattgestänge in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs besonders platzsparend baut.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Drehachse der Wippe parallel zur Fahrzeughochachse verläuft. Demnach lässt sich das die Stangen und die Wippe umfassende Wattgestänge im Wesentlichen in einer zur Fahrbahnebene parallelen Ebene anordnen, was lediglich einen besonders geringen vertikalen Bauraum für das Wattgestänge erfordert. Folglich ist der Einbau des Wattgestänges in die erfindungsgemäße Radaufhängung von dem zur Verfügung stehenden vertikalen Bauraum des Kraftfahrzeugs nicht wesentlich eingeschränkt.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand verschiedener, in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung,
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2 eine schematische Rückansicht und eine schematische Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung,
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3 eine schematische Rückansicht und eine schematische Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung,
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4 eine schematische Perspektivansicht der in 2 dargestellten Radaufhängung und
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5 eine schematische Perspektivansicht der in 3 dargestellten Radaufhängung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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In 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 1 für die ungelenkten Räder eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Radaufhängung 1 umfasst eine Verbundlenkerachse 2. Bezüglich der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist in 1 lediglich der linke Teil der Verbundlenkerachse 2 dargestellt. Da die Verbundlenkerachse 2 bezogen auf die Fahrzeuglängsmittelebene im Wesentlichen symmetrisch ausgestaltet ist, sind die im Folgenden beschriebenen linksseitigen Bauteile der Radaufhängung 1 in entsprechender Weise ebenfalls auf der rechten Seite der Radaufhängung 1 vorgesehen. Sofern in der folgenden Beschreibung daher nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass ein bestimmtes Bauteil der Radaufhängung 1 lediglich einer einzigen Fahrzeugseite zugeordnet ist, ist im Sinne dieser Beschreibung davon auszugehen, dass dieses Bauteil – auch ohne explizite Erwähnung – auf der jeweiligen anderen Fahrzeugseite der erfindungsgemäßen Radaufhängung 1 vorgesehen ist.
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Wie 1 zu entnehmen ist, umfasst die Verbundlenkerachse 2 auf der linken Seite einen radtragenden Längslenker 3. Der Längslenker 3 ist über ein aufbauseitiges Schwenklager 4, insbesondere ein Gummi-Metall-Lager, an einem in der Figur nicht dargestellten Kraftfahrzeugaufbau schwenkbar angelenkt. Ein in 1 nicht dargestelltes Rad des Kraftfahrzeugs wird über die mit dem Längslenker 3 verbundene Radhalterung 5 in an sich bekannter Weise an die Verbundlenkerachse 2 bzw. den Längslenker 3 angebunden. Wie 1 weiter zu entnehmen ist, ist die Radhalterung 5 in einem von dem Schwenklager 4 abgewandten Endabschnitt des Längslenkers 3 angeordnet.
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Zwischen dem Schwenklager 4 und der Radhalterung 5, das heißt in einem in Fahrtrichtung gesehen vorderen Abschnitt, ist der Längslenker 3 mit einer Querstrebe 6, insbesondere einer biegesteifen, jedoch torsionsweichen Querstrebe 6, mit einem in der 1 nicht dargestellten rechtsseitigen Längslenker verbunden.
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Ferner ist der 1 zu entnehmen, dass sich zwischen dem mit dem Längslenker 3 verbundenen Abschnitt der Querstrebe 6 und dem radhalterseitigen Abschnitt des Längslenkers 3 ein Versteifungselement 7 erstreckt. Dieses ist mit seiner Schmalseite sowohl mit dem Längslenker 3 als auch mit dem Endabschnitt der Querstrebe 6 verbunden, vorzugsweise stoffschlüssig wie zum Beispiel durch Schweißen. Das Versteifungselement 7 ist vorteilhaft ferner derart ausgebildet, dass es ein in der Figur nicht dargestelltes Dämpfungselement, beispielsweise einen Stoßdämpfer, und/oder ein ebenfalls nicht dargestelltes Federelement, beispielsweise eine Schraubenfeder, aufnehmen und abstützen kann. Das Versteifungselement 7 ist außerdem derart zwischen dem Längslenker 3 und der Querstrebe 6 angeordnet, dass es den Längslenker 3 einerseits gegenüber Seitenkräfte, die an dem über die Radhalterung 5 angebundenen Rad wirken, versteift und andererseits den Längslenker 3 winkelsteif zur Querstrebe 6 halten kann. Wie bereits weiter oben erläutert, ist ein in der 1 nicht dargestelltes rechtsseitiges Versteifungselement ebenfalls auf der rechten Seite der Verbundlenkerachse 2 in entsprechender Weise zwischen dem rechten Längslenker und der Querstrebe 6 vorgesehen.
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Der 1 ist schließlich auch ein Teil eines Wattgestänges 8 bzw. ein längslenkerseitiger Endabschnitt einer Stange 9 des Wattgestänges 8 zu erkennen. Die Stange 9 ist endseitig mit dem Längslenker 3 gelenkig verbunden. Hierzu weist der Längslenker 3 eine bezüglich der Fahrtrichtung hinter der Radhalterung 5 angeordnete gelenkige Aufnahme 10 auf, die einen Gelenkpunkt der Verbindung zwischen dem Längslenker 3 und dem Wattgestänge 8 bzw. der Stange 9 bildet. Die Aufnahme 10, die beispielsweise durch ein Kugelgelenk oder eine Gelenkbuchse gebildet sein kann, ist in dem Längslenker 3 selbst integriert. Dies vereinfacht den Aufbau der Radaufhängung 1 durch eine Verringerung der Anzahl an erforderlichen Bauteilen, was sowohl die Komplexität der Radaufhängung 1 sowie deren Gewicht reduziert. Darüber hinaus erlaubt die erfindungsgemäße Anlenkung des Wattgestänges 8 unmittelbar am Längslenker 3, dass der Gelenkpunkt zwischen dem Wattgestänge 8 bzw. der Stange 9 und dem Längslenker 3 so nahe wie möglich an der Radmittelebene angeordnet ist, was die Kinematik der Radaufhängung 1 günstig beeinflusst und einen besonders hohen Fahrkomfort sicherstellt.
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Die vorbeschriebene Anlenkung des Wattgestänges 8 an dem Längslenker 3 ist in entsprechender Weise ebenfalls auf der in der 1 nicht dargestellten rechten Fahrzeugseite der Verbundlenkerachse 2 bzw. des rechtsseitigen Längslenkers über eine entsprechend in diesem integrierte gelenkige rechte Aufnahme vorgesehen. Somit verbindet das Wattgestänge 8 den linken Längslenker 3 und den rechten Längslenker der Verbundlenkerachse 2 zusätzlich zur Querstrebe 6 miteinander.
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2 zeigt zwei unterschiedliche Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 11, wobei 2A eine schematische Rückansicht und 2B eine schematische Draufsicht der Radaufhängung 11 darstellt. In 2B ist ferner die Fahrtrichtung des die Radaufhängung 11 enthaltenden Kraftfahrzeugs mit einem Pfeil 12 gekennzeichnet.
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Die Radaufhängung 11 ist in 2 über die gesamte Fahrzeugbreite dargestellt, so dass neben dem linken Längslenker 3 ebenfalls der rechte Längslenker 13 der Verbundlenkerachse 2 sichtbar ist. Wie bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der 1 erläutert wurde, ist auch der rechte Längslenker 13 über ein aufbauseitiges Schwenklager 14, beispielsweise ein Gummi-Metall-Lager, an einem Kraftfahrzeugaufbau 15 schwenkbar angelenkt. Über jeweils eine in der 2 nicht dargestellte Radhalterung werden die Räder 16 des Kraftfahrzeugs jeweils von dem linken Längslenker 3 bzw. dem rechten Längslenker 13 gehalten. Die Räder 16 sind an die Längslenker 3 und 13 jeweils in einem von den Schwenklagern 4 bzw. 14 abgewandten Endabschnitt der Längslenker 3 bzw. 13 an die Verbundlenkerachse 2 in an sich bekannter Weise angebunden.
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Wie der 2 weiter zu entnehmen ist, verbindet die Querstrebe 6 die beiden Längslenker 3 und 13 miteinander. Darüber hinaus sind die Längslenker 3 und 13 der Verbundlenkerachse 2 zusätzlich über das Wattgestänge 8 miteinander verbunden. Insbesondere umfasst das Wattgestänge 8 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Stangen 9 und eine am Kraftfahrzeugaufbau 15 drehbar gelagerte Wippe 17. Über die Wippe 17 sind die Stangen 9 des Wattgestänges 8 bzw. deren von den jeweiligen Längslenkern 3 und 13 abgewandten Enden in an sich bekannter Weise miteinander verbunden. Die längslenkerseitigen Enden der Stangen 9 sind, wie bereits bei der Erläuterung der 1 dargelegt wurde, jeweils mit den entsprechenden Längslenkern 3 bzw. 13 über die jeweils in diese integrierten gelenkigen Aufnahmen 10 verbunden. Wie insbesondere der 2B zu entnehmen ist, sind die Aufnahmen 10 in Fahrtrichtung 12 gesehen geringfügig hinter den Radachsen 18 der Räder 16 angeordnet.
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Die Wippe 17 des Wattgestänges 8 ist um die Drehachse 19 drehbar an dem Fahrzeugaufbau 15 gelagert. Wie der 2B zu entnehmen ist, verläuft die Drehachse 19 des gezeigten Ausführungsbeispiels parallel zur Fahrzeuglängsachse bzw. parallel zur Fahrtrichtung 12. Somit lässt sich das Wattgestänge 8 bei diesem Ausführungsbeispiel, insbesondere die Stangen 9 sowie die Wippe 17, im Wesentlichen in einer zur Fahrtrichtung 12 des Kraftfahrzeugs senkrechten Ebene anordnen, wodurch das Wattgestänge 8 in Fahrtrichtung 12 besonders platzsparend baut.
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Wie 2A zu entnehmen ist, ist in diesem Fall die gelenkige Aufnahme 10 des linken Längsträgers 3 etwas niedriger, das heißt näher an einer Fahrbahnebene 20, am Längslenker 3 angeordnet als die entsprechende Aufnahme 10 am rechtsseitigen Längslenker 13. Dies kann zum Beispiel durch eine entsprechend in Richtung der Fahrbahnebene 20 ausgebildete Auswölbung des Längslenkers 3, in die die gelenkige Aufnahme 10 integriert ist, wenigstens in dem Bereich der Anbindungsstelle realisiert sein. Ebenso kann sich am Längslenker 3 im Bereich der Anbindungsstelle ein mit dem Längslenker 3 verbundener oder einstückig mit diesem ausgebildeter Flansch in Richtung der Fahrbahnebene 20 erstrecken, in dem die gelenkige Aufnahme 10 integriert ist. Selbstverständlich kann der Längslenker 3 und/oder auch der Längslenker 13 ebenfalls in Richtung der Fahrzeughochachse derart ausreichend dimensioniert sein, dass eine Anlenkung des Wattgestänges 8 bzw. der Stangen 9 in der vorbeschriebenen Weise möglich ist.
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4 stellt das in 2 gezeigte und in diesem Zusammenhang ausführlich beschriebene zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Radaufhängung 11 zusätzlich in einer auf die wesentlichen Komponenten beschränkten, schematischen Perspektivansicht dar.
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3 zeigt zwei unterschiedliche Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 21, wobei 3A eine schematische Rückansicht und 3B eine schematische Draufsicht der Radaufhängung 21 darstellt.
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Die in 3 dargestellte Radaufhängung 21 unterscheidet sich von der in 2 dargestellten Radaufhängung 11 im Wesentlichen in einer anderen Anordnung des Wattgestänges 8. Bei dem in 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel verläuft die Drehachse 19 der Wippe 17 des Wattgestänges 8 parallel zur Fahrzeughochachse, wie in 3A deutlich erkennbar ist. Demnach lässt sich das die Stangen 9 und die Wippe 17 umfassende Wattgestänge 8 im Wesentlichen in einer zur Fahrbahnebene 20 parallelen Ebene anordnen, was lediglich einen geringen vertikalen Bauraum für das Wattgestänge 8 erfordert. Folglich ist der Einbau des Wattgestänges 8 in die erfindungsgemäße Radaufhängung 21 von dem vertikal zur Verfügung stehenden Bauraum des Kraftfahrzeugs nicht wesentlich eingeschränkt und könnte beispielsweise bei einer lediglich geringen Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs vorteilhaft eingesetzt werden.
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Wie der 3B zu entnehmen ist, ist bei dem dargestellten dritten Ausführungsbeispiel die gelenkige Aufnahme 10 des linken Längsträgers 3 bezüglich der Fahrtrichtung 12 etwas weiter nach hinten am Längslenker 3 angeordnet als die entsprechende Aufnahme 10 am rechtsseitigen Längslenker 13. Insbesondere ist bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel die Aufnahme 10 des linken Längslenkers 3 hinter der Radachse 18 des angebundenen Rads 16 angeordnet, wohingegen die gelenkige Aufnahme 10 am rechten Längslenker 13 lediglich beispielhaft vor der Radachse 18 des rechten Rads 16 angeordnet ist. Bevorzugt kann bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, die gelenkigen Aufnahmen 10 sowohl am linksseitigen Längslenker 3 als auch am rechtsseitigen Längslenker 13 hinter der Radachse 18 des angebundenen Rades 16 anzuordnen, wobei die gelenkige Aufnahme 10 des linken Längsträgers 3 bezüglich der Fahrtrichtung 12 etwas weiter nach hinten am Längslenker 3 angeordnet ist als die entsprechende Aufnahme 10 am rechtsseitigen Längslenker 13.
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5 stellt das in 3 gezeigte und in diesem Zusammenhang ausführlich beschriebene dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Radaufhängung 21 zusätzlich in einer auf die wesentlichen Komponenten beschränkten, schematischen Perspektivansicht dar, wobei beide gelenkigen Aufnahmen 10 hinter der Radachse 18 angeordnet sind.
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Selbstverständlich ist ebenfalls eine Anordnung des Wattgestänges 8 denkbar und von der vorliegenden Erfindung mit umfasst, die zu den in den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen gezeigten Anordnungen spiegelverkehrt ist.
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In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Radaufhängung in einem Kraftfahrzeug für die ungelenkten Räder verwendet und umfasst eine Verbundlenkerachse mit zwei radtragenden, an einem Kraftfahrzeugaufbau schwenkbar angelenkten Längslenkern und eine die Längslenker miteinander verbindende Querstrebe sowie ein die Längslenker zusätzlich miteinander verbindendes Wattgestänge, wobei in jedem Längslenker selbst wenigstens eine gelenkige Aufnahme, insbesondere eine durch ein Kugelgelenk oder eine Gelenkbuchse gebildete Aufnahme, zur Anlenkung des Wattgestänges integriert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radaufhängung
- 2
- Verbundlenkerachse
- 3
- Linker Längslenker
- 4
- Linkes Schwenklager
- 5
- Linker Radhalterung
- 6
- Querstrebe
- 7
- Versteifungselement
- 8
- Wattgestänge
- 9
- Stange von 8
- 10
- Gelenkige Aufnahme
- 11
- Radaufhängung
- 12
- Fahrtrichtung
- 13
- Rechter Längslenker
- 14
- Rechtes Schwenklager
- 15
- Kraftfahrzeugaufbau
- 16
- Räder
- 17
- Wippe von 8
- 18
- Radachsen
- 19
- Drehachse von 17
- 20
- Fahrbahnebene
- 21
- Radaufhängung
