DE102011076360A1 - Flachbauende Radaufhängung mit quer umgelenktem Dämpferelement - Google Patents

Flachbauende Radaufhängung mit quer umgelenktem Dämpferelement Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Radaufhängung (1) eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen oberen (4) und einen unteren Querlenker und wenigstens ein Dämpferelement (9) zur Dämpfung einer Bewegung eines an der Radaufhängung (1) angeordneten Rades (2), welches Dämpferelement (9) zumindest eine Kolbenstange (9a) und ein Zylindergehäuse (9b) aufweist. Die Radaufhängung (1) zeichnet sich dadurch aus, dass einer der Querlenker zumindest teilweise durch das Zylindergehäuse (9b) gebildet ist und dass der andere Querlenker (4) als abgewinkelter Querlenker ausgebildet und nach Art einer Wippe angeordnet ist, welcher andere Querlenker (4) mit einem seiner Hebelarme (4b) über mindestens eine Koppelstrebe (8) an der Kolbenstange (9a) und mit dem anderen Hebelarm (4a) an einem Radträger (3) angelenkt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, umfassend wenigstens einen oberen und einen unteren Querlenker und wenigstens ein Dämpferelement zur Dämpfung einer Bewegung eines an der Radaufhängung angeordneten Rades, wobei das Dämpferelement zumindest eine Kolbenstange und ein Zylindergehäuse aufweist.
  • Die aktuellen Entwicklungen in der Automobilindustrie zeigen, dass verstärkt nach Möglichkeiten gesucht wird, dem Fahrzeugnutzer Fahrzeuge mit erhöhtem Komfort in Verbindung mit einer kompakten Bauweise zur Verfügung zu stellen.
  • Radaufhängungen mit einem Dämpferelement zur Dämpfung einer Bewegung eines an der Radaufhängung angeordneten Rades sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei können die Dämpferelemente sowohl längs als auch quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Radaufhängung kann einer Vorderachse oder einer Hinterachse des Fahrzeugs zugeordnet sein und umfasst Lenker, welche in Abhängigkeit von ihrer Bauform und Ausrichtung bezüglich der Fahrzeuglängsachse bezeichnet werden und welche entsprechend längs, schräg oder quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein können. Sie sind schwenkbar angeordnet und haben die Aufgabe, die Räder zu führen.
  • Beispielhaft sei aus dem Stand der Technik das McPherson-Federbein erwähnt. Hier ist das Dämpferelement von einer Aufbaufeder umgeben. Das Federbein übernimmt einen Teil der Radführung und trägt somit zu einer kompakten Bauweise der Radaufhängung bei. Allerdings liegt der Nachteil des McPherson-Federbeins darin, dass es hinsichtlich der erforderlichen Einbauhöhe relativ viel Bauraum einnimmt. Weiterhin ist das genannte Federbein sehr komplex ausgestaltet, da die Aufbaufeder und das Dämpferelement innerhalb eines Bauelementes integriert werden müssen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung eines Fahrzeugs dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Radaufhängung im Vergleich mit dem vorbekannten Stand der Technik weniger Bauelemente umfasst, zugleich kompakt gestaltet ist und dabei nur wenig Bauraum einnimmt.
  • Gelöst ist diese Aufgabe mittels der Radaufhängung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Radaufhängung finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 12. Hiermit wird der Wortlaut dieser Unteransprüche durch ausdrückliche Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen, um Textwiederholungen nach Möglichkeit zu vermeiden.
  • Die erfindungsgemäße Radaufhängung umfasst wenigstens einen oberen und einen unteren Querlenker. Weiterhin ist wenigstens ein Dämpferelement zur Dämpfung einer Bewegung eines an der Radaufhängung angeordneten Rades vorhanden, wobei das Dämpferelement zumindest eine Kolbenstange und ein Zylindergehäuse aufweist. Die erfindungsgemäße Radaufhängung ist dadurch gekennzeichnet, dass einer der Querlenker zumindest teilweise durch das Zylindergehäuse gebildet ist und dass der andere Querlenker als abgewinkelter Querlenker ausgebildet und nach Art einer Wippe angeordnet ist, wobei der andere Querlenker mit einem seiner Hebelarme über mindestens eine Koppelstrebe an der Kolbenstange und mit seinem anderen Hebelarm an einem Radträger angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Radaufhängung sieht vor, auf einen der Querlenker ganz oder teilweise zu verzichten und diesen entsprechend zumindest teilweise durch das Zylindergehäuse zu ersetzen. Verglichen mit Radaufhängungen aus dem vorbekannten Stand der Technik wird es hierdurch möglich, ein Bauelement einzusparen. Die Radaufhängung wird dadurch in der Herstellung, Montage und Wartung weniger komplex und entsprechend kostengünstiger bzw. langlebiger. Weiterhin lässt sich durch die Anordnung des Dämpferelementes nach Art eines Querlenkers die erforderliche Bauhöhe der Radaufhängung reduzieren, da sich das Dämpferelement auf diese Weise platzsparend in die Radaufhängung integrieren lässt. Hierdurch wird – bei Anordnung der Radaufhängung speziell an der Hinterachse des Fahrzeugs – die Durchladebreite des Kofferraums vergrößert, und dem Fahrzeugnutzer wird damit ein vergrößertes Kofferraumvolumen bei gleichzeitig zumindest gleich bleibendem Komfort hinsichtlich der Dämpfung zur Verfügung gestellt.
  • Der andere Querlenker ist erfindungsgemäß als abgewinkelter Querlenker ausgebildet und nach Art einer Wippe angeordnet. Die Verwendung eines abgewinkelten Querlenkers in Form einer Wippe führt zu einer sehr kompakten Bauweise, insbesondere hinsichtlich der erforderlichen Längenabmessung und insbesondere in Fahrzeugquerrichtung der Radaufhängung.
  • Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist die Wippe vorteilhafterweise an ihrem mittleren Lagerpunkt an einem Aufbau oder Fahrschemel des Fahrzeugs angelenkt. Der Begriff „Aufbau des Fahrzeugs“ bezeichnet in der vorliegenden Beschreibung Karosseriebestandteile des Fahrzeugs, wohingegen der Begriff „Fahrschemel des Fahrzeugs“ eine Art Hilfsrahmen beschreibt, welcher als Lagerpunkt für die entsprechenden Elemente der Radaufhängung dient. Ausgehend von diesem Lagerpunkt am Aufbau oder am Fahrschemel des Fahrzeugs sind die beiden Hebelarme der Wippe angeordnet. Durch diese Ausgestaltung der Radaufhängung kann der erforderliche Platzbedarf – wie oben beschrieben – weiter reduziert werden. Das Fahrzeug lässt sich somit bei gleich bleibender Komfortabilität hinsichtlich der Dämpfung kompakter gestalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Radaufhängung handelt es sich bei dem Querlenker, welcher zumindest teilweise durch das Zylindergehäuse gebildet ist, um den unteren Querlenker. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, den oberen Querlenker zumindest teilweise durch das Zylindergehäuse zu bilden. Das Zylindergehäuse des Dämpferelementes, welches dementsprechend den betreffenden Querlenker zumindest teilweise ersetzt, übernimmt im vorliegenden Falle die zusätzliche Funktion, das Rad zu führen. Durch eine solche Funktionsintegration, welche zwei Funktionen in einem Bauteil vereint, nämlich das Führen des Rades und die Dämpfung einer Bewegung des an der Radaufhängung angeordneten Rades, wird es ermöglicht, den konstruktiven Aufwand der Radaufhängung zu reduzieren. Die Radaufhängung wird dadurch in der Herstellung, Montage und Wartung weniger komplex und entsprechend kostengünstiger bzw. langlebiger, wie oben bereits erläutert.
  • Das Ansprechverhalten des Dämpferelementes ist abhängig von der Dämpferelementübersetzung, d.h. eine vorteilhafte Dämpferelementübersetzung führt zu einem guten Ansprechverhalten des Dämpferelementes. Die Übersetzung ist definiert als das Verhältnis von einem Hub des Rades beim Ein- oder Ausfedern und einem dadurch bewirkten Hub des Dämpferelementes. Die Dämpferelementübersetzung wird durch die an der Radaufhängung gewählten Geometriebedingungen bestimmt. Zu den Geometriebedingungen zählen im Wesentlichen die Anordnung der Lagerpunkte des Radträgers am Rad des Fahrzeugs, die Anordnung der Lagerpunkte der Querlenker, der Koppelstrebe, der Kolbenstange, des Zylindergehäuses und eines Federelementes.
  • Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist das Dämpferelement vorteilhafterweise im Wesentlichen quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und / oder vollständig unterhalb einer Felgenoberkante des Rades angeordnet. Hierdurch reduziert sich nochmals der erforderliche Bauraum. Im Vergleich zu im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Dämpferelementen erlaubt es die Anordnung des Dämpferelements unterhalb der Felgenoberkante des Rades die Durchladebreite im Kofferraum des Fahrzeugs zu vergrößern, wenn die Radaufhängung an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet ist. Hierdurch wird das als Stauraum zur Verfügung stehende Kofferraumvolumen vergrößert und der Nutzwert des Fahrzeugs entsprechend erhöht.
  • Vorteilhafterweise ist im Zuge einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung eine Zusatzdämpfung durch eine auftretende Kolbenstangenquerkraft erzielbar. Diese Kolbenstangenquerkraft greift an der Dichtung und an dem Kolben des Dämpferelementes an und ist von den gewählten Geometriebedingungen der Radaufhängung abhängig. Diese Geometriebedingungen umfassen die Lagerpunkte aller an der Funktion der Radaufhängung beteiligen Bauelemente, wie oben bereits erläutert. Die Kolbenstangenquerkraft resultiert daraus, dass die Kraftwirkungslinie der über die Koppelstrebe auf die Kolbenstange einwirkenden Kraft schräg verläuft, da die Koppelstrebe und die Kolbenstange relativ zueinander unter einem sich in Abhängigkeit der Radbewegung ändernden Winkel angeordnet und gelenkig miteinander verbunden sind. Diese Kolbenstangenquerkraft entsteht demnach bei einer Auf- oder Abbewegung des Rades, wodurch eine relative Bewegung zwischen dem Zylindergehäuse und der Kolbenstange hervorgerufen wird.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass der Anteil der Kolbenstangenquerkraft von einer Einfedergeschwindigkeit des Rades bei einem Einfedern abhängig ist. Bei Radaufhängungen aus dem Stand der Technik ist die Kolbenstangenquerkraft in der Regel möglichst klein gewählt, um das Ansprechverhalten des Dämpferelementes nicht zu beeinflussen. Bei der vorliegenden Radaufhängung kann hingegen vorgesehen sein, dass die Kolbenstangenquerkraft von einer Geschwindigkeit bei einem Einfedern des Rades abhängig und in jeder diskreten Stellung des Rades vorzugsweise direkt proportional zu der Dämpfkraft ist. Ist die Geschwindigkeit beim Einfedern gleich Null, so ist die Kolbenstangenquerkraft – unter Vernachlässigung von Trägheitseffekten – vorzugsweise ebenfalls gleich Null. Bei einer Geschwindigkeit beim Einfedern ungleich Null entsteht eine Kolbenstangenquerkraft ungleich Null. Durch die Kolbenstangenquerkraft wird eine Reibungskraft an der Führung der Kolbenstange und am Kolben selbst erzielt, welche von der Geschwindigkeit beim Einfedern abhängig ist. Diese Reibungskraft verhält sich ähnlich einer bekannten hydraulischen Dämpfkraft. Es lässt sich also eine weitere, zusätzliche Dämpfung erzielen, welche aus der Kolbenstangenquerkraft resultiert.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass die Geometriebedingungen derart gewählt sind, dass sich bei einem Absenken des Fahrzeugs die sich aus den Geometriebedingungen ergebende Kolbenstangenquerkraft ändert, wobei sie vorzugsweise zunimmt. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Fahrzeugen mit einem Niveaueinstellsystem oder bei beladenen Fahrzeugen, da so das Ansprechverhalten des Fahrzeugs beeinflussbar ist. Hierdurch lässt sich das Fahrgefühl je nach Präferenz des Fahrzeugnutzers oder je nach Beschaffenheit der Umgebungsbedingungen bzw. des Beladungszustands variieren. Falls sich das Fahrzeug beispielsweise auf einem abgesenkten Fahrniveau befindet, kann durch die entsprechende Wahl der Geometriebedingungen die Zusatzdämpfung erhöht werden, wodurch der Fahrzeugnutzer ein sportlicheres Fahrgefühl erfährt. Die Geometriebedingungen ergeben sich, wie oben bereits erläutert.
  • Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kolbenstange und der Koppelstrebe ein Winkel größer 140°, vorzugsweise größer 160°, höchst vorzugsweise von etwa 180°, eingeschlossen ist, wobei die Winkelangaben vorzugsweise zumindest in Konstruktionslage des Fahrzeugs gelten. Dieser Winkel beeinflusst die Kolbenstangenquerkraft. Die schräge Kraftwirkungslinie der Dämpfkraft, welche über die Koppelstrebe abgeleitet wird, ist ursächlich für die Kolbenstangenquerkraft. Um die Kolbenstangenquerkraft und damit die Reibungskraft zu verringern, wird zumindest in Konstruktionslage des Fahrzeugs vorteilhafterweise ein Winkel von etwa 180° zwischen der Kolbenstange und der Koppelstrebe gewählt. Hierdurch lässt sich die Kolbenstangenquerkraft einstellen und das Ansprechverhalten des Fahrzeugs beeinflussen.
  • Vorteilhafterweise ist der Radträger der erfindungsgemäßen Radaufhängung über ein Federelement mit dem Aufbau oder Fahrschemel des Fahrzeugs verbunden. Anders als bei einem McPherson-Federbein aus dem Stand der Technik, bei welchem das Federelement das Dämpferelement umschließt, kann das Federelement von dem Dämpferelement beabstandet angeordnet sein. Durch diese Anordnung lässt sich die Radaufhängung hinsichtlich ihrer vertikalen Abmessungen kompakt gestalten.
  • Die erfindungsgemäße Radaufhängung ist in einer bevorzugten Ausführungsform derart gestaltet, dass die Radaufhängung nach Art einer Doppelquerlenkerachse, Verbund-, Schräg-, Längs- oder Mehrlenkerachse ausgebildet ist. Die vorstehende Auswahl der Lenkerachsen ist nicht abschließend, es können gegebenenfalls auch andere Lenkertypen Verwendung finden. Die erfindungsgemäße Radaufhängung ist folglich in verschiedene Typen von Radaufhängungen integrierbar. Insbesondere die Ausbildung und Anordnung der Lenker kann in diesem Zusammenhang variieren.
  • Vorteilhafterweise ist das Dämpferelement als Einrohrdämpferelement oder Zweirohrdämpferelement ausgebildet. Derartige Dämpferelemente sind bereits bekannt und gut erprobt, weshalb durch diese Wahl an Bauelementen der Konstruktions- sowie Kostenaufwand reduziert wird. Die Auswahl dieser beiden Dämpfertypen ist jedoch nicht abschließend, es können gegebenenfalls andere und / oder mehrere Dämpferelementtypen Verwendung finden.
  • Vorteilhafterweise ist das Dämpferelement in einer Upside-Down-Anordnung angeordnet. Unter einer Upside-Down-Anordnung wird hierbei eine Dämpderanordnung verstanden, bei der die Kolbenstange weiterhin im Behälterrohr des Dämpfers geführt wird, jedoch zusätzlich mit einem Außenrohr fest verbunden ist, welches das Behälterrohr seitlich umgibt und abstützt. Bevorzugt ist hierbei die Kolbenstange an dem Radträger und das Zylindergehäuse an der Koppelstange befestigt. Dabei kann das Außenrohr des Dämpfers, welches das Zylindergehäuse seitlich zumindest teilweise umschließt und fest mit der Kolbenstange verbunden ist an dem Fahrzeugaufbau oder dem Fahrschemel gelagert sein, so dass das Außenrohr als Lenker wirkt. In dem Fall ist das Zylindergehäuse gegenüber dem Fahrzeugaufbau und/ oder dem Fahrschemel in Längsrichtung verschiebbar.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Radaufhängung aus dem vorbekannten Stand der Technik im Querschnitt; und
  • 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Radaufhängung eines Fahrzeugs im Querschnitt.
  • 1 bildet den vorbekannten Stand der Technik einer Radaufhängung ab. Sie zeigt anhand einer schematischen Darstellung eine Radaufhängung 1 eines Fahrzeugs, umfassend ein Rad 2 sowie einen Radträger 3, an welchem das Rad 2 des Fahrzeugs angeordnet ist. An diesem Radträger 3 sind zwei Querlenker 4, 5 angeordnet, wobei der obere Querlenker mit dem Bezugszeichen 4 und der untere Querlenker mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet ist. Der obere Querlenker 4 ist einerseits im Lagerpunkt 4.1 am Radträger 3 und andererseits im Lagerpunkt 4.2 an einem Aufbau oder Fahrschemel 6 des Fahrzeugs angeordnet. Die Begriffe „Aufbau des Fahrzeugs“ und „Fahrschemel des Fahrzeugs“ sind so aufzufassen, wie oben erläutert.
  • Der untere Querlenker 5 ist über einen Lagerpunkt 5.1 mit dem Radträger 3 sowie im Lagerpunkt 5.2 mit dem Aufbau oder Fahrschemel 6 verbunden.
  • Zwischen den beiden Querlenkern 4, 5 ist ein Federbein 7 angeordnet. Dieses Federbein 7 ist einerseits im Lagerpunkt 7.1 mit dem Radträger 3 und andererseits im Lagerpunkt 7.2 mit dem Aufbau oder Fahrschemel 6 des Fahrzeugs verbunden. Das Federbein 7 setzt sich zusammen aus einem Dämpferelement 7a sowie einer Aufbaufeder 7b. Das Dämpferelement 7a ist nahezu vertikal ausgerichtet und nimmt auf diese Weise in vertikaler Richtung viel Bauraum ein. Sollte die Radaufhängung an einer Hinterachse eines Fahrzeugs angeordnet sein, wird die Durchladebreite des dem Fahrzeugnutzer zur Verfügung stehenden Kofferraumvolumens eingeschränkt. Das Federbein 7 kann beispielsweise ein McPherson-Federbein sein. In diesem Fall entfällt Querlenker 4 und Lagerpunkt 7.1 ohne Freiheitsgrad.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Radaufhängung 1 eines Fahrzeugs, umfassend ein Rad 2 und einen Radträger 3, an welchem das Rad 2 befestigt ist. Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs steht senkrecht zur Ebene des Zeichenblattes, zeigt aus dieser heraus und ist mit dem Bezugszeichen FR bezeichnet.
  • An dem Radträger 3 ist ein Querlenker 4 angeordnet. Dieser Querlenker 4 ist nach Art einer Wippe ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Querlenker 4 einen Lagerpunkt 4.2 und von diesem Lagerpunkt 4.2 ausgehend zwei Hebelarme 4a und 4b aufweist. Der Hebelarm 4a ist einerseits in einem Lagerpunkt 4.1 am Radträger 3 angeordnet und andererseits im Lagerpunkt 4.2 an einem Aufbau oder Fahrschemel 6 des Fahrzeugs angelenkt. Der Hebelarm 4b ist einerseits in einem Lagerpunkt 4.2 am Aufbau oder Fahrschemel 6 des Fahrzeugs angelenkt und andererseits in einem Lagerpunkt 4.3, 8.1 mit einer Koppelstrebe 8 gelenkig verbunden.
  • Zwischen dieser Koppelstrebe 8 und dem Radträger 3 ist ein Dämpferelement 9 angeordnet. Dieses Dämpferelement umfasst eine Kolbenstange 9a und ein Zylindergehäuse 9b, wobei die Kolbenstange 9a in dem Zylindergehäuse 9b geführt beweglich ist. Die Bewegungsrichtung der Kolbenstange 9a ist abhängig von der Bewegungsrichtung des Rades 2 (Ein- oder Ausfedern), was weiter unten am Beispiel einer Einfederbewegung des Rades 2 erläutert wird. Die Kolbenstange 9a ist mit der Koppelstrebe 8 verbunden. Der Winkel α zwischen der Kolbenstange 9a und der Koppelstrebe 8 beträgt etwa 180°. Bei einem Winkel α von etwa 180° ist die an der Kolbenstange 9a und deren Führung angreifende Kolbenstangenquerkraft FQ, deren momentaner Verlauf durch das Kräfteparallelogramm in 2 gezeigt wird, besonders gering.
  • Das Zylindergehäuse 9b ist einerseits im Lagerpunkt 9.1 mit dem Radträger 3 und andererseits ist die Kolbenstange 9a im Lagerpunkt 9.2 mit der Koppelstrebe 8 verbunden. Zusätzlich ist das Zylindergehäuse 9b im Lagerpunkt 9.3 am Aufbau oder Fahrschemel 6 des Fahrzeugs befestigt.
  • Das Zylindergehäuse 9b kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Ebenfalls liegt es im Rahmen der Erfindung, dass das Zylindergehäuse 9b eine beliebige andere Querschnittsflächenform aufweist.
  • Das Dämpferelement 9 ist vollständig unterhalb der Felgenoberkante 2a angeordnet. In dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung ist das Dämpferelement als ein Einrohrdämpferelement ausgebildet. Die Erfindung umfasst jedoch auch alternative Dämpferelementtypen.
  • Weiterhin ist an dem Radträger 3 im Lagerpunkt 10.1 ein Federelement 10 angeordnet, welches weiterhin im Lagerpunkt 10.2 mit dem Aufbau oder Fahrschemel 6 des Fahrzeugs verbunden ist. Anders als beim Stand der Technik gemäß 1 sind das Federelement 10 und das Dämpferelement 9 räumlich / baulich voneinander getrennt.
  • Das Zylindergehäuse 9b ersetzt auf diese Weise bei der Anordnung gemäß 2 den unteren Querlenker (vgl. 1) vollständig. Dies ist jedoch nicht die einzige mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Radaufhängung: Alternativ kann auch der obere Querlenker 4 durch das Zylindergehäuse 9b ersetzt werden.
  • Bei einer Einfederbewegung bewegt sich das Rad 2 in Richtung des Pfeils M1 nach oben. Hierdurch wird das Dämpferelement 9 aufgrund der Anlenkung am Lagerpunkt 9.1 nach oben in Richtung des Pfeils M2 verschwenkt. Gleichzeitig wirkt die Koppelstrebe 8 auf die Kolbenstange 9a ein, da sie über den oberen Querlenker 4, welcher eine Drehbewegung in Richtung des Pfeils M3 ausführt, die Aufwärtsbewegung des Rades 2 überträgt. Die Kolbenstange 9a wird bei einem Einfedern folglich in Richtung des Pfeils M4 in Druckrichtung belastet. Die Belastungsrichtung ist definiert als diejenige Richtung, in der die Kraft an den endständigen Lagerpunkten des Dämpferelementes 9 angreift. Bei einer Druckbelastung wird das Dämpferelement 9 verkürzt, bei einer Zugbelastung dagegen verlängert.
  • Das Kräfteparallelogramm zeigt die an der Kolbenstange 9a angreifenden Kräfte. Die resultierende Kraft FRES umfasst einen Längskraft- und einen Querkraftanteil. Die Querkraft ist mit FQ und die Längskraft mit FL bezeichnet. Die Längskraft FL wirkt in Richtung der Kolbenstange und somit parallel zu deren Längserstreckung, die Querkraft in einem Winkel von 90° zu dieser.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Radaufhängung
    2
    Rad
    2a
    Felgenoberkante
    3
    Radträger
    4
    oberer Querlenker
    4.1
    Lagerpunkt
    4.2
    Lagerpunkt
    4.3
    Lagerpunkt
    4a
    Hebelarm
    4b
    Hebelarm
    5
    unterer Querlenker
    5.1
    Lagerpunkt
    5.2
    Lagerpunkt
    6
    Aufbau oder Fahrschemel
    7
    Federbein
    7.1
    Lagerpunkt
    7.2
    Lagerpunkt
    7a
    Dämpferelement
    7b
    Aufbaufeder
    8
    Koppelstrebe
    8.1
    Lagerpunkt
    8.2
    Lagerpunkt
    9
    Dämpferelement
    9.1
    Lagerpunkt
    9.2
    Lagerpunkt
    9.3
    Lagerpunkt
    9a
    Kolbenstange
    9b
    Zylindergehäuse
    10
    Federelement
    10.1
    Lagerpunkt
    10.2
    Lagerpunkt
    M1
    Bewegungsrichtung des Rades beim Einfedern
    M2
    Bewegungsrichtung des Radträgers beim Einfedern
    M3
    Bewegungsrichtung der Wippe beim Einfedern
    M4
    Bewegungsrichtung der Kolbenstange beim Einfedern
    FQ
    Querkraft
    FL
    Längskraft
    FRES
    resultierende Kraft
    FR
    Fahrtrichtung des Fahrzeugs

Claims (14)

  1. Radaufhängung (1) eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen oberen (4) und einen unteren Querlenker und wenigstens ein Dämpferelement (9) zur Dämpfung einer Bewegung eines an der Radaufhängung (1) angeordneten Rades (2), welches Dämpferelement (9) zumindest eine Kolbenstange (9a) und ein Zylindergehäuse (9b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Querlenker zumindest teilweise durch das Zylindergehäuse (9b) gebildet ist und dass der andere Querlenker (4) als abgewinkelter Querlenker ausgebildet und nach Art einer Wippe angeordnet ist, welcher andere Querlenker (4) mit einem seiner Hebelarme (4b) über mindestens eine Koppelstrebe (8) an der Kolbenstange (9a) und mit dem anderen Hebelarm (4a) an einem Radträger (3) angelenkt ist.
  2. Radaufhängung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Querlenker (4) an seinem mittleren Lagerpunkt (4.2), welcher insbesondere als Lagerpunkt der Wippe ausgebildet ist, an einem Aufbau oder Fahrschemel (6) des Fahrzeugs angelenkt ist.
  3. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Querlenker zumindest teilweise durch das Zylindergehäuse (9b) gebildet ist.
  4. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferelement (9) im Wesentlichen quer zu der Fahrtrichtung (FR) des Fahrzeugs und/oder vollständig unterhalb einer Felgenoberkante (2a) des Rades (2) angeordnet ist.
  5. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Koppelstrebe (8) eine Kolbenstangenquerkraft (FQ) quer zur Bewegungsrichtung (BR) der Kolbenstange (9a) relativ zu dem Zylindergehäuse (9b) wirksam ist, so dass eine Zusatzdämpfung erreichbar ist.
  6. Radaufhängung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenquerkraft (FQ) von einer Einfedergeschwindigkeit des Rades (2) bei einem Einfedern abhängig ist.
  7. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometriebedingungen, welche die Anordnung der Lagerpunkte aller an der Funktion der Radaufhängung (1) beteiligten Bauelemente, insbesondere des Radträgers (3), der Querlenker (4), der Koppelstrebe (8), der Kolbenstange (9a), des Zylindergehäuses (9b) und eines Federelementes (10), umfassen, derart gewählt sind, dass sich bei einem Absenken des Fahrzeugs die sich aus den Geometriebedingungen ergebende Kolbenstangenquerkraft (FQ) ändert, vorzugsweise zunimmt.
  8. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kolbenstange (9a) und der Koppelstrebe (8) ein Winkel größer 140°, vorzugsweise größer 160°, höchst vorzugsweise von etwa 180°, eingeschlossen ist, vorzugsweise zumindest in Konstruktionslage des Fahrzeugs.
  9. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger (3) über ein Federelement (10), mit dem Aufbau oder Fahrschemel (6) des Fahrzeugs verbunden ist.
  10. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängung (1) nach Art einer Doppelquerlenkerachse, Verbund-, Schräg-, Längs- oder Mehrlenkerachse ausgebildet ist.
  11. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferelement (9) als Einrohrdämpferelement oder Zweirohrdämpferelement ausgebildet ist.
  12. Radaufhängung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferelement (9) in einer Upside-Down-Anordnung angeordnet ist.
  13. Radaufhängung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (9a) mit dem Radträger (3) verbunden ist.
  14. Radaufhängung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (9a) über ein Außenrohr mit dem Fahrzeugaufbau und/ oder Fahrschemel verbunden ist und das Zylindergehäuse mit der Koppelstrebe 8 verbunden ist.
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DE3743451A1 (de) * 1987-12-08 1989-06-29 Muhr & Bender Radaufhaengung
DE19816803C1 (de) * 1998-04-16 1999-05-06 Daimler Chrysler Ag Einzelradaufhängung mit einem radführenden, über eine Ausgleichswippe angelenkten Feder-Dämpferbein
DE102007041731A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeug

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