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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugachse gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeugachsen in verschiedensten Bauweisen bekannt. Insbesondere bei Hinterachskonstruktionen sind beispielsweise Doppelquerlenkerachsen, Raumlenkerachsen, Vierpunktlenkerachsen oder aber Integralachsen bekannt. Alle vorbenannten Achstypen bieten die Möglichkeit von umfangreichen Einstellungsmöglichkeiten von Spur, Sturz, Nachlaufwinkel und Spreizung für die Grundeinstellung des Rades. Darüber hinaus kann durch spezielle Anordnung der Achsbauteile zueinander eine Achskinematik erreicht werden, die bei einzelnen in der täglichen Benutzung eines Kraftfahrzeuges auftretenden Fahrmanövern eine entsprechende Einfederung bzw. Ausfederung des Rades ermöglichen und dabei gewünschte Radbeiwerte derart korrigieren, dass stets ein unterkritisches Fahrverhalten gewährleistet wird.
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Insbesondere bei hecklastigen Fahrzeugen, beispielsweise Lieferwagen, Kombiwagen oder aber auch Fahrzeugen, in denen der Motor im Heck platziert ist, ist aufgrund der höheren Masse im Bereich der Hinterachse eine Übersteuertendenz vorhanden. Gestützt wird dies weiterhin, wenn zusätzlich ein Heckantrieb vorhanden ist. Um hier eine erhöhte Seitenführungskraft des Rades hervorzurufen, ist es daher möglich, den Sturz oder aber auch die Spur zu ändern. Bei erhöhtem negativem Sturz oder aber erhöhter Vorspur kommt es zu einer Erhöhung der Seitenführungskraft, weshalb beim Einfedern zumindest bei dem Rad auf der kurvenäußeren Seite entweder ein stärkerer negativer Sturz oder aber eine erhöhte Vorspur eine erhöhte Seitenführungskraft hervorruft, so dass ein kritischer Fahrzustand bzw. ein Übersteuern vermieden wird.
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Aus dem Stand der Technik ist hierzu eine Kraftfahrzeugaufhängung mit virtueller Lenkachse bekannt. Die virtuelle Lenkachse ist auch als Weissachachse bekannt. Hierbei wird bei einer Mehrlenkerachse ein Drehpunkt des Rades, durch den die Lenkachse verläuft, außerhalb der physischen Anbindungspunkte verlegt. In der Regel erfolgt dies durch eine virtuelle Verlängerung der Lenkerarme, so dass die Achse, um die sich das Rad zur Spurkorrektur dreht, virtuell außerhalb des Kraftfahrzeuges verlegt wird. In der Folge wird beim Bremsnicken oder aber auch bei Kurvenfahrten eine Vorspur an der Achse des Fahrzeuges eingestellt, so dass es hier zu einer erhöhten Seitenführungskraft und zu einer Förderung von unterkritischen Fahrzuständen kommt.
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Beim Einsatz von in Großserie hergestellten Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Klein- oder Kleinstwagen, besteht jedoch der Nachteil, dass eine aufwendige Achskonstruktion, insbesondere eine Hinterachskonstruktion, ohne Antrieb ein zu hohes Eigengewicht mit sich bringt und aufgrund von Material, Erstmontage und Instandhaltungskosten bedeutend zu kostenintensiv ist.
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Im Bereich von Klein- und Kleinstwagen kommen insbesondere Verbundlenkerhinterachsen, zum Einsatz. Diese bestehen aus einem Torsionsprofil mit daran angebundenen Längsschwingen, wobei an den freien Enden der Längsschwingen jeweils eine Radaufhängung angeordnet ist. Solche Verbundlenkerachsen sind einfach im Aufbau, kostengünstig zu produzieren und bilden ein geringes Eigengewicht bei optimalem Fahrkomfort für Klein- und Kleinstwagen.
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Beispielsweise ist aus der
EP 2 099 627 B1 eine Verbundlenkerhinterachse bekannt, bei der eine Spurkorrektur des Rades durch ein aktives Stellglied über hydroelastische Koppelungsglieder realisiert wird. Hierdurch ist es möglich, eine Spurkorrektur an einer Verbundlenkerhinterachse vorzunehmen. Das System benötigt jedoch aktive Vorrichtungen und Einrichtungen zur Einstellung des hydroelastischen Stellaktuators. Somit ist zum einen eine Messsensorik notwendig, zum anderen eine Aktuatorik. Hierdurch sind die Produktions-, Erstmontage- und Wartungskosten einer solchen Verbundlenkerhinterachse verhältnismäßig hoch. Darüber hinaus sitzt der Großteil der zuvor angesprochenen Sensorik und Aktuatorik auf der Seite der ungefederten Radmassen, was sich negativ auf den Fahrkomfort und die Agilität sowie die Fahrdynamik eines hiermit ausgerüsteten Fahrzeuges auswirkt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kraftfahrzeugachse bereit zu stellen, die eine Radbeiwertkorrekturmöglichkeit aufweist und dabei gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Achsanordnungen besonders kostengünstig produzierbar ist und gleichzeitig ein geringes Eigengewicht aufweist sowie eine hohe Robustheit.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeugachse, insbesondere Verbundlenkerhinterachse, gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Bestandteil der abhängigen Patentansprüche.
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Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugachse, insbesondere Verbundlenkerhinterachse, welche aus einem Torsionsprofil mit daran angebundenen Längsschwingen ausgebildet ist, wobei an den freien Enden der Längsschwingen jeweils eine Radaufhängung zur Koppelung eines Rades oder mindestens eine elastische Lagerung gekoppelt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Radaufhängung über ein Festkörpergelenk mit einem Rotationsfreiheitsgrad und über ein Gummilager mit der Längsschiene gekoppelt ist, wobei das Festkörpergelenk einen Schwenkbereich aufweist und der Rotationsfreiheitsgrad in dem Schwenkbereich verläuft.
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Im Rahmen der Erfindung ist unter einer Radaufhängung eine Radnabenanbindung oder aber ein Radträger zu verstehen. Die Radaufhängung selbst ist am Ende einer Längsschwinge der Kraftfahrzeugachse angeordnet. Diese kann einstückig mit der Längsschwinge selbst verbunden sein oder aber beispielsweise mit der Längsschwinge über eine Koppelung gekoppelt sein. Bei der Koppelung handelt es sich bevorzugt um eine Schraubverbindung, so dass der Radträger bzw. die Radnabe von der Längsschwinge abnehmbar ist.
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Die Radaufhängung selber ist wiederum erfindungsgemäß elastisch bzw. schwenkbar an der Längsschwinge gelagert. Erfindungsgemäß wird hierbei ein Festkörpergelenk eingesetzt. Im Rahmen der Erfindung ist unter einem Festkörpergelenk ein einstückig ausgebildeter Körper aus einem festen Werkstoff zu verstehen. Der Körper kann dabei einstückig und einteilig oder aber auch einstückig und mehrteilig ausgebildet sein.
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Der Festkörper weist zur Realisierung der Gelenkeigenschaften einen Schwenkbereich auf. Unter einem Schwenkbereich ist im Rahmen der Erfindung wiederum ein derartiger Bereich zu verstehen, in dem durch Einsatz von entsprechenden Werkstoffen oder durch Ausprägung besonderer geometrischer Eigenschaften oder durch Reduzierung der Wandstärke eine erhöhte Biegewiderstandsfähigkeit bzw. elastische Werkstoffeigenschaft erzeugt ist. Das Festkörperlager erreicht somit eine gewünschte Haltbarkeit gegenüber der dauerhaft auftretenden Biegewechselbeanspruchung. Der Festkörper ist somit in dem Schwenkbereich derart ausgebildet, dass er leicht elastisch oder tordierbar oder aber schwenkbar ist. Er weist somit einen Rotationsfreiheitsgrad auf, wobei sich zwei Teile des Festkörpergelenks um den Rotationsfreiheitsgrad schwenken lassen. Im Rahmen der Erfindung ist unter dem Begriff ”schwenken” zu verstehen, dass eine Bewegung von bis zu wenigen Grad, bevorzugt von weniger als 2 Grad, insbesondere weniger als 1 Grad in positiver als auch negativer Schwenkrichtung möglich ist.
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Um darüber hinaus eine Bestimmung des Systems, also der Anbindung der Radaufhängung an die Längsschwinge, zu erreichen, ist die Radaufhängung zusätzlich über ein Gummilager mit der Längsschwinge gekoppelt. Durch den Schwenkbereich des Festkörpergelenks ist somit eine Schwenkbewegung im Bereich von bis zu wenigen Zentimetern möglich. Die Schwenkbewegung wird weiterhin geführt und/oder gedämpft durch das Gummilager und optional durch einen jeweiligen Anschlag begrenzt. Im Rahmen der Erfindung ergibt sich somit eine derart gestaltete Radaufhängung, die bei statischen und dynamischen Radkräften positive Fahreigenschaften erzeugt. So erfolgt durch die Schwenkbewegung beispielsweise ein Eindrehen des Rades in Vorspur und/oder ein negativer Sturz, was insbesondere bei Bremsmanövern oder Kurvenmanövern die Seitenführungskräfte erhöht.
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Im Rahmen der Erfindung schwenkt die Radaufhängung besonders bevorzugt um den Rotationsfreiheitsgrad. Die Längsschwinge der Verbundlenkerachse federt somit maßgeblich in Kraftfahrzeug-Z-Richtung ein und/oder aus und ist je nach Auslegung der Steifigkeit tordierbar, so dass sich Spur und Sturz an dem Rad ändern. Durch die Schwenkbewegung der Radaufhängung um den Rotationsfreiheitsgrad der erfindungsgemäßen Koppelung mit Festkörpergelenk und Gummilager kann das Einfederungsverhalten, Bremsverhalten und/oder Seitenführungskraftverhalten des Rades positiv in Bezug auf die Fahreigenschaften beeinflusst werden. Insbesondere weist der Schwenkbereich hierzu eine definierte Schwenkachse auf, wobei der Rotationsfreiheitsgrad und die Schwenkachse ineinander liegend ausgebildet sind. Hierunter ist im Rahmen der Erfindung zu verstehen, dass die Schwenkachse durch den Schwenkbereich verläuft. Der Rotationsfreiheitsgrad und die Schwenkachse sind in die gleiche Richtung verlaufend, verlaufen also parallel mit dem Abstand 0 zueinander. Die Achse des Rotationsfreiheitsgrades und die Schwenkachse sind entsprechend ineinander liegend ausgebildet.
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Die Schwenkachse wird erfindungsgemäß derart positioniert, dass sich eine negative Nachlaufstrecke bei dem Rad ergibt. Ebenfalls ist die Schwenkachse derart positioniert, dass sich ein negativer Lenkrollradius ergibt. Entsprechend wird eine bereits erwähnte positive Beeinflussung der Radkräfte in insbesondere X- und Y-Richtung des Kraftfahrzeug-Koordinatensystems erreicht. Dies wirkt sich gerade bei Bremsmanövern und/oder Kurvenfahrten vorteilig auf die Fahrsicherheit des mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugachse ausgestatteten Fahrzeugs aus.
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Im Rahmen der Erfindung ist das Festkörpergelenk bevorzugt einstückig ausgebildet, vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Faserverbundwerkstoff. Im Rahmen der Erfindung ist das Festkörperlager besonders bevorzugt einstückig ausgebildet. Unter einer einstückigen Ausbildung ist im Rahmen der Erfindung eine einstückige einteilige Ausbildung oder aber auch eine einstückige mehrteilige Ausbildung zu verstehen. Insbesondere zeichnet sich die einstückige einteilige Ausgestaltung dadurch aus, dass sie aus einem metallischen Werkstoff gefertigt werden kann. Hier ist es beispielsweise möglich, einen kostengünstigen Stahlwerkstoff einzusetzen oder aber auch einen Leichtmetallwerkstoff. Das Festkörpergelenk kann dabei als Umformbauteil oder aber auch als Fräsbauteil hergestellt sein. Ebenfalls ist es möglich, ein Gussbauteil zu verwenden. Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, verschiedene Fertigungsverfahren miteinander zu kombinieren, so dass beispielsweise ein Umformbauteil spanabhebend nachbearbeitet wird.
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Im Rahmen der Erfindung kann das Festkörpergelenk jedoch auch aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein. Beispielsweise ist es hierbei denkbar, einen Glasfaserwerkstoff oder aber auch ein Carbonfaserwerkstoff einzusetzen. Ebenfalls ist es im Rahmen der Erfindung möglich, Aramidfasern, Carbonfaser, Glasfasern oder aber auch Metallfasern jeweils kombiniert mit einem Harz einzusetzen. Auch ist es im Rahmen der Erfindung vorstellbar, das Festkörpergelenk als Hybridbauteil auszubilden. Hierbei würde in bevorzugter Form ein metallischer Grundkörper mit einem Faserverbundwerkstoff kombiniert, verstärkt und/oder überzogen, so dass entsprechende Festigkeitseigenschaften und insbesondere Dauerschwingbelastungseigenschaften erreicht werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, das Festkörpergelenk einstückig und mehrteilig auszubilden. Unter einem mehrteilig einstückig ausgebildeten Festkörpergelenk ist ein Festkörpergelenk zu verstehen, das nicht durch ein zusätzliches Bauteil oder eine Koppelung unterbrochen ist, jedoch auch nicht aus einer homogenen Werkstoffverteilung besteht. Die einzelnen Teile des mehrteiligen Festkörpergelenks sind dabei insbesondere fest miteinander gekoppelt. Im Falle von mehreren metallischen Werkstoffen ist beispielsweise ein stoffschlüssiges Koppelungs- und/oder thermisches Fügeverfahren zur stoffschlüssigen Koppelung vorstellbar. Ebenfalls ist ein formschlüssiger Eingriff der einzelnen Teile untereinander vorstellbar. Hierbei kann beispielsweise mit dem Prinzip von Nut und Feder gearbeitet werden oder aber ein Eingießen bzw. Umgießen oder aber aneinander klebende einzelne Bauteile realisiert sein. Im Rahmen der Erfindung ist das mehrteilige Festkörpergelenk jedoch einstückig ausgebildet.
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Vorzugsweise weist der Werkstoff in dem Schwenkbereich des Festkörpergelenks, insbesondere im Bereich der Schwenkachse, eine erhöhte Widerstandfähigkeit gegen Biegung und/oder Biegewechselbeanspruchung auf. Die erhöhte Widerstandsfähigkeit des Werkstoffs bezieht sich dabei auf den dem Schwenkbereich und/oder der Schwenkachse benachbarten Bereich, welcher härter ausgebildet ist. Dieser ist im Gegensatz zu der erhöhten Widerstandsfähigkeit des Schwenkbereichs und/oder der Schwenkachse derart ausgebildet, dass die Schwenkbewegung des Festkörperlagers um die Rotationsachse ausgeführt werden kann.
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Insbesondere wird ein Stahl eingesetzt, ganz besonders bevorzugt ein Stahl mit der Bezeichnung FB590. Als besonders vorteilig hat sich eine Stahlsorte mit einer Streckgrenze zwischen 450 MPa und 510 MPa, insbesondere zwischen 470 MPa und 490 MPa und ganz besonders bevorzugt eine Streckgrenze von ca. 480 MPa erwiesen. Weiterhin besonders bevorzugt weist der Stahl eine Zugfestigkeit zwischen 550 MPa und 630 MPa, insbesondere zwischen 580 MPa und 600 MPa und ganz besonders bevorzugt von ca. 590 MPa auf.
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Darüber hinaus ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung die Rauigkeit der Oberfläche des Festkörperlagers zumindest partiell im Bereich der Schwenkachse, insbesondere im Bereich des Schwenkbereichs erhöht. Hierdurch können sich die Oberflächenspannungen im Bereich der Schwenkachse bzw. des die Schwenkachse benachbarten Bereichs besser verteilen, was zu weniger Einkerbungen und/oder Ermüdungsrissen führt. Weiterhin besonders bevorzugt werden Druckeigenspannungen in die Oberfläche zumindest partiell im Bereich der Schwenkachse eingebracht. Insbesondere erfolgt dieses durch ein Verfestigungsstrahlen, beispielsweise ein Kugelstrahl und/oder ein Nitrieren.
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Ergänzend und/oder alternativ zu der erhöhten Widerstandsfähigkeit des Werkstoffes im Schwenkbereich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Wandstärke des Schwenkbereichs, insbesondere die Wandstärke der Schwenkachse, in Relation zu der Wandstärke des übrigen Festkörperlagers dünner auszubilden. Durch die dünnere Wandstärke im Schwenkbereich und/oder in unmittelbarer Umgebung und/oder auf der Schwenkachse wird ebenfalls die Schwenkbewegung um den Rotationsfreiheitsgrads des Festkörperlagers begünstigt.
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Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, ergänzend und/oder alternativ zu der zuvor genannten erhöhten Widerstandsfähigkeit bzw. Wandstärke verringernden Eigenschaften zusätzlich eine Nut im Schwenkbereich, insbesondere in der Schwenkachse, anzuordnen. Auch die Nut unterstützt bzw. realisiert die Schwenkbewegung des Festkörperlagers um die Rotationsachse bzw. den Rotationsfreiheitsgrad.
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Alternativ und/oder ergänzend zu den bereits zuvor genannten Möglichkeiten der Realisierung der Schwenkbewegung des Festkörperlagers ist es weiterhin im Rahmen der Erfindung möglich, in dem Schwenkbereich insbesondere in Richtung der Schwenkachse orientiert eine Sicke und/oder mehrere Sicken an dem Festkörperlager auszubilden. Die Sicke stellt insbesondere zusätzlich eine Entlastungsgeometrie dar, mit der Schwenkbewegungen um den Rotationsfreiheitsgrad ermöglicht werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist die Radaufhängung insbesondere um die Schwenkachse durch die Schwenkbewegung um wenige Grad von einer Grundstellung aus verschwenkbar. Insbesondere ist es möglich, je nach Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Radaufhängung eine Schwenkbewegung um plus/minus 2 Grad und ganz besonders bevorzugt um plus/minus 1 Grad zu realisieren. Die Schwenkbewegung ist bevorzugt von der Schwenkachse aus zu sehen. Bei einem Schwenkbereich in dem zuvor genannten Toleranzgrenzen ist eine hinreichende Dauerfestigkeit aufgrund der Biegewechselbeanspruchung des Festkörperlagers gegeben. Insbesondere beträgt die Grundwandstärke des Festkörpergelenks mindestens 5 mm. Hierbei ist bei eingesetzten bevorzugten Stahlvarianten, beispielsweise einem FB590 eine entsprechend ausreichende Dauerhaltbarkeit über ein Autoleben lang gegeben. Auch andere Stahlsorten oder aber Faserverbundwerkstoffe sind denkbar. Die Grundwandstärken gelten entsprechend.
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Weiterhin bevorzugt ist das Gummilager als Gummi-Metall-Lager ausgebildet. Hierbei kann auf handelsübliche Gummi-Metall-Lager zurückgegriffen werden, was die komplexe Anbindung der Kraftfahrzeugachse dennoch sehr kostengünstig ausgestaltet. Das Gummi-Metall-Lager ist dabei zum einen an das Ende der Längsschwinge, zum anderen an die Radaufhängung gekoppelt. Das Gummi-Metall-Lager ermöglicht in Verbindung mit dem Festkörpergelenk eine entsprechende Schwenkbewegung der Radaufhängung relativ zu der Längsschwinge.
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Das Gummi-Metall-Lager weist dazu bevorzugt eine Radialsteifigkeit von 10.000 N/mm bis 30.000 N/mm, insbesondere zwischen 15.000 N/mm und 25.000 N/mm und ganz besonders bevorzugt ca. 19.000 N/mm auf. Weiterhin bevorzugt weist das Gummi-Metall-Lager eine Axialsteifigkeit von 500 N/mm bis 2.000 N/mm, insbesondere eine Axialsteifigkeit zwischen 900 N/mm und 1.100 N/mm auf. Zur Begrenzung der Axialsteifigkeit sind optional an dem Gummi-Metall-Lager Anschläge vorgesehen, um den Auslenkungsweg bzw. Federweg des Gummi-Metall-Lagers zu begrenzen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist das Gummilager, insbesondere das Gummi-Metall-Lager mit seiner axialen Richtung senkrecht auf einer durch die Schwenkachse und das Gummilager bzw. Gummi-Metall-Lager aufgespannten Ebene orientiert angeordnet. Die Ebene wird dabei durch die Schwenkachse vorgegeben und wird einem Bereich des Gummilagers durch einen Mittelpunkt definiert. Bei dem Mittelpunkt kann es sich um einen geometrischen Mittelpunkt oder aber um einen Federmittelpunkt des Gummilagers handeln. Für eine derartige Positionierung erfolgt die Schwenkbewegung der Radaufhängung in axialer Richtung des Gummilagers, vorzugsweise beschränkt durch die Endanschläge. Hierzu ist ganz besonders bevorzugt das Gummilager in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, an dem die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugachse angeordnet ist, hinter dem Festkörperlager angeordnet. Durch diese Anordnung ergibt sich entsprechend eine negative Nachlaufstrecke und/oder ein negativer Lenkrollradius.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung finden sich in der folgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsvarianten sind in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen zum einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugachse mit schwenkbar gelagerter Radaufhängung;
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2 eine Seitenansicht aus Kraftfahrzeug-Y-Richtung;
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3 eine Frontansicht aus Kraftfahrzeug-X-Richtung;
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4 eine Draufsicht aus Kraftfahrzeug-Z-Richtung und
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5 bis 8 eine schematisierte Darstellung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugachse mit Rad sowie die sich daraus ergebenden Radpositionen in Bezug auf eine Fahrbahn.
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In den Figuren werden für gleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn aus Vereinfachungsgründen eine Wiederholung entfällt.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugachse 1, wobei die Kraftfahrzeugachse 1 aus einem mittig angeordneten Torsionsprofil 2 mit an den Enden 3 des Torsionsprofils 2 angeordneten Längsschwingen 4. Hier dargestellt ist aufgrund der Teilansicht nur eine Längsschwinge 4. Die Längsschwinge 4 ist dabei direkt an das Ende 3 des Torsionsprofils 2 gekoppelt. An dem freien Ende 5 der Längsschwinge 4 ist eine Radaufhängung 6 erfindungsgemäß elastisch gekoppelt. Die Kopplung der Radaufhängung 6 wird dabei durch ein Festkörperlager 7 sowie ein Gummilager 8 realisiert. Das Festkörperlager 7 weist einen Schwenkbereich 9 mit in dem Schwenkbereich 9 liegender Schwenkachse 10 auf. Die Schwenkachse 10 liegt dabei in dem einzigen Rotationsfreiheitsgrad des Festkörperlagers 7. Die Radaufhängung 6 kann somit eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 10 ausführen, wobei sie durch das Gummilager 8 begrenzt wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es somit möglich, dass die Radaufhängung um die Schwenkachse eine Schwenkbewegung von wenigen Grad mit dem Winkel α ausführt. Dies kann, wie hier hier geschehen, in positiver Richtung, jedoch auch in negativer Richtung erfolgen.
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In 2 ist zu erkennen, dass in dem Schwenkbereich eine Sicke 11 angeordnet ist, wobei die Sicke 11 und die Schwenkachse 10 parallel verlaufen, so dass durch die Sicke 11 die Schwenkbewegung um die Schwenkachse 10 begünstigt wird.
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Das Gummi-Metall-Lager ist in 3 und 4 dargestellt durch eine obere 12 und eine untere 13 Begrenzung limitiert, so dass die in 3 dargestellte Bewegung limitiert ist. In 4 ist gut erkennbar, dass das Festkörpergelenk direkt an die Längsschwinge 4 gekoppelt ist. Hier dargestellt ergibt sich ein Koppelungsbereich K, der sich durch eine stoffschlüssige Kopplung mittels eines thermischen Fügeverfahrens zwischen Festkörperlager 7 und Längsschwinge 4 ergibt. Das Gummilager 8 ist an einer Aufhängung A mit dem Ende der Längsschwinge 4 entsprechend gekoppelt.
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5 bis 8 zeigen eine schematische Darstellung der sich ergebenden Vorteile bzw. des konstruktiven Aufbaus der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugachse 1. Hierbei ist zu erkennen, dass sich aufgrund der Anordnung von Festkörperlager 7 mit parallel dazu verlaufender Schwenkachse 10 im Zusammenspiel mit dem Gummilager 8 zwischen einem Rad 14 und einer Fahrbahnoberfläche 15 eine negative Nachlaufstrecke 16 sowie ein negativer Lenkrollradius 17 ergibt. In Bezug auf den Radmittelpunkt ergibt sich zusätzlich ein reduzierter Radlasthebelarm. Durch die erfindungsgemäße Aufhängung des Rades 14 bzw. der Radaufhängung 6 selber an der Längsschwinge 4 kann der Radaufhängung 6 eine Lenkbewegung vorgegeben werden bzw. übertragene Schwingungen gedämpft werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugachse
- 2
- Torsionsprofil
- 3
- Ende zu 2
- 4
- Längsschwinge
- 5
- freies Ende zu 4
- 6
- Radaufhängung
- 7
- Festkörperlager
- 8
- Gummilager
- 9
- Schwenkbereich
- 10
- Schwenkachse
- 11
- Sicke
- 12
- obere Begrenzung
- 13
- untere Begrenzung
- 14
- Rad
- 15
- Fahrbahnoberfläche
- 16
- negative Nachlaufstrecke
- 17
- negativer Lenkrollradius
- A
- Aufhängung
- K
- Koppelungsbereich
- M
- Radmittelpunkt
- S
- Schwenkbewegung
- α
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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