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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei Fahrzeugen mit Einzelradaufhängung läßt sich eine Veränderung der Fahrwerksgeometrie bei Kurvenfahrt (Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugrahmens bzw. Fahrzeugaufbaus) sowie beim Ein- und Ausfedern (Auf- und Abbewegung des Fahrzeugrahmens bzw. Fahrzeugaufbaus) nicht vermeiden.
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In besonders nachteiliger Weise wird dabei der Sturzwinkel bei Kurvenfahrt beeinflußt. Ungünstige Sturzwinkel verschlechtern das Fahrverhalten des Fahrzeuges, das heißt bei einer optimalen Sturzeinstellung für Geradeausfahrt leidet durch die oben erwähnte Geometrieänderung das Fahrverhalten, zum Beispiel bei Kurvenfahrt, da die maximal mögliche Reifenkontaktfläche bzw. Seitenführungskraft nicht erreicht wird.
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Abhängig von der Art des Fahrzeugs kann die Strategie für die Wahl des für unterschiedliche Reifen optimalen Sturzwinkels variieren. So ist beispielsweise eine Strategie möglich, die versucht, die Reifenkontaktfläche unter allen Fahrzuständen zu maximieren, um auf diese Weise ebenfalls die vom Reifen übertragbaren lateralen und longitudinalen Kräfte zu maximieren. In diesem Fall heißt das, der Sturzwinkel wäre unter allen Fahrzuständen in etwa auf Null Grad bzw. um Null Grad einzustellen bzw. zu halten. Insgesamt ließen sich hierdurch die Leistung eines Fahrzeugs hinsichtlich Beschleunigung, Bremsen, Kurvenverhalten und ganz allgemein das Handling des Fahrzeugs erheblich verbessern.
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Insbesondere bei Kurvenfahrten können sich die Sturzwinkel der Räder eines Fahrzeugs aufgrund einer vertikalen Bewegung des Rads in Kombination mit einer Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugsaufbaus erheblich zum Nachteil verändern.
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Gemäß dem Stand der Technik sind bereits einige Anstrengungen unternommen worden, den Einfluß der Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus auf den Sturz zu beseitigen.
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So offenbart beispielsweise die
DE 196 37 159 A1 eine Radaufhängung mit selbsttätiger Sturzanpassung mit bei Kurvenfahrt sich gegensätzlich zum Fahrzeugaufbau bewegenden Radträgern, welche auf Basis der auf das Fahrzeug bei Kurvenfahrt einwirkenden Kräfte eine selbsttätige Verstellung des Sturzes bewirkt. Hierzu sind dem rechten und linken Rad einer Fahrzeugachse zwei doppeltwirkende Hydraulikzylinder zur Erfassung der Rollbewegung des Fahrzeugaufbaus zugeordnet. Die Hydraulikzylinder sind derart angeordnet, dass sie in Wirkverbindung mit dem Fahrzeugaufbau und jeweils einem der sich bei einer Kurvenfahrt gegensinnig bewegenden Radaufhängungsteile stehen. Ferner kommunizieren die sich bei einer Rollbewegung des Fahrzeugaufbaus verkleinernden Zylinderräume und die sich dabei vergrößernden Zylinderräume jeweils miteinander. Als Betätigungsmittel zur Veränderung des Sturzwinkels der Räder der Fahrzeugachse ist gemäß einer Ausführungsvariante ebenfalls ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder vorgesehen, welcher mit dem Fahrzeugaufbau und dem jeweiligen Radträger in Wirkverbindung steht. Ferner sind dessen Zylinderräume mit einem der kommunizierenden Zylinderräume der aufnehmenden Hydraulikzylinder verbunden.
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Des Weiteren ist aus der
DE 41 13 736 A1 eine Stabilisierungseinrichtung für Fahrzeuge bekannt, mit der eine aktive Steuerung der Rollsteifheit ausgeführt werden kann, ohne dass der Fahrkomfort des Fahrzeugs beeinträchtigt wird. Zwischen einem Fahrzeugaufbau und den jeweiligen Radaufhängungsteilen einer rechten und linken Fahrzeugseite sind jeweils ein Hydraulikzylinder mit einer oberen und unteren Zylinderkammer angeordnet, wobei die oberen und unteren Zylinderkammern der beiden Zylinder über zwei Fluidleitungen über Kreuz miteinander in Verbindung stehen. Über einen von einem Elektromotor betätigten, weiteren Hydraulikzylinder und einer den Elektromotor ansteuernden Elektronik ist der Fluiddruck in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeugs steuerbar.
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Ferner beschreibt die
EP 2 018 983 A2 ein Fahrwerkssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Wankstabilisierung und mit einer Vorrichtung zur Radsturzverstellung, wobei die Vorrichtung zur Wankstabilisierung und die Vorrichtung zur Radsturzverstellung ein oder mehrere hydraulische Stellvorrichtungen aufweisen. Die Vorrichtung zur Wankstabilisierung und die Vorrichtung zur Radsturzverstellung sind mittels eines gemeinsamen Hydrauliksystems miteinander gekoppelt. Es wird eine aktive Sturzverstellung realisiert, indem die hydraulische Leistungsversorgung und die Ventile der Wankstabilisierung verwendet werden. Der Solldruck der Hydraulikeinrichtung wird in Abhängigkeit von Fahrzeugzuständen festgelegt, wie zum Beispiel gemessene oder berechnete Größen der Querbeschleunigung, des Lenkradwinkels, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Wankwinkels.
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Schließlich offenbart die
DE 27 26 097 eine hydraulisch gesteuerte Hinterachse für Kraftfahrzeuge, bei der der Abstand der aufbauseitigen Anlenklager von Längslenkern zur Fahrbahn selbsttätig in Abhängigkeit von einem Beladungszustands des Fahrzeugs verändert wird, insbesondere bei Vollast abgesenkt und bei Leerlast angehoben wird. Hierdurch wird das Rollzentrum bei Vollast abgesenkt, was bei Kurvenfahrten zu einem Gegenlenken der Hinterachse bzw. zu einer Verkleinerung des Schräglaufwinkels der Hinterachse führt.
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Vor diesem Hintergrund hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, wenigstens eine zum Stand der Technik alternative Einzelradaufhängung zu schaffen, mit der sich der Einfluß der Roll- bzw. Wankbewegung eines Fahrzeugaufbaus auf den Sturz der Räder beseitigen bzw. zumindest verringern läßt. Die Einzelradaufhängung soll für eine leichte Justierbarkeit zudem möglichst einfach in ihrem Aufbau sein. Ferner ist eine Reduzierung der Komponentenanzahl anzustreben, um Platz- und Gewichtseinsparungen erzielen sowie eine kostengünstige Herstellung realisieren zu können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Einzelradaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung 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 1 zusätzlich.
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Erfindungsgemäß umfaßt eine Einzelradaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, einen Fahrzeugaufbau und mittels Radaufhängungsteilen am Fahrzeugaufbau angelenkte Räder. Die im Fahrbetrieb schwingenden Radaufhängungsteile eines jeden Rads umfassen einen das Rad um eine Radachse drehbar lagernden Radträger und diesen mit dem Fahrzeugaufbau verbindende Lenker. Ferner sind Erfassungsmittel vorgesehen, mit denen die Relativbewegung zwischen Fahrzeugaufbau und Radaufhängungsteilen erfaßbar ist, sowie wenigstens ein Betätigungsmittel, mit dem Anlenkpositionen derselben und/oder anderer Radaufhängungsteile abhängig von den durch die Erfassungsmittel erfaßten Relativbewegungen selbsttätig veränderbar sind. Darüber hinaus ist einer ersten Fahrzeugseite einer Fahrzeugachse wenigstens ein erstes Erfassungsmittel und einer zweiten Fahrzeugseite derselben Fahrzeugachse wenigstens ein zweites Erfassungsmittel zugeordnet, wobei die Erfassungsmittel ausschließlich mit dem Betätigungsmittel in direkter Wirkverbindung stehen. Das heißt, die Erfassungsmittel stehen nicht zusätzlich zu der vorgesehenen direkten Wirkverbindung mit dem Betätigungsmittel, zum Beispiel durch eine parallele Wirkverbindung, miteinander bzw. untereinander in direkter, Kraft übertragender Verbindung. Eine indirekte, zum Beispiel serielle Verbindung, beispielsweise über das Betätigungsmittel, ist jedoch von der vorliegenden Erfindung umfaßt.
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Zunächst ermöglicht die Radaufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung, den Einfluß der Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus auf den Sturz der Räder zu beseitigen oder wenigstens zu verringern, indem das Betätigungsmittel eine Radsturzanpassung durch Veränderung der Anlenkpositionen bestimmter Radaufhängungsteile in Abhängigkeit von der durch die Erfassungsmittel erfaßten Relativbewegung derselben und/oder anderer Radaufhängungsteile bezüglich des Fahrzeugaufbaus selbsttätig durchführt. Die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung bewirkt jedoch ferner ebenso eine weitestgehende Reduzierung der Wirkverbindungen, das heißt der Kraftübertragungswege, zwischen den einzelnen Komponenten der Radaufhängung und führt somit zu einer erheblichen Vereinfachung der möglichen Wechselbeziehungen der Radaufhängungskomponenten untereinander. Hierdurch läßt sich der Aufbau der erfindungsgemäßen Radaufhängung wesentlich vereinfachen und eine besonders einfache Justierbarkeit, insbesondere hinsichtlich der selbsttätigen Radsturzanpassung, erreichen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Veränderung der Anlenkpositionen der Radaufhängungsteile der ersten und zweiten Fahrzeugseite derselben Fahrzeugachse lediglich ein Betätigungsmittel vorgesehen. Das Betätigungsmittel ist hierbei sowohl mit einem Radaufhängungsteil der ersten Fahrzeugseite als auch mit einem entsprechenden Radaufhängungsteil der zweiten Fahrzeugseite sowie fest mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Mit nur einem Betätigungsmittel ist somit eine gleichzeitige Sturzanpassung der an die erfindungsgemäße Radaufhängung angebundenen Räder beider Fahrzeugseiten durch Veränderung der jeweiligen Anlenkpunkte der mit dem Betätigungsmittel verbundenen Radaufhängungsteile ausführbar. Hierdurch werden die erforderlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Radaufhängung weiter reduziert, wodurch sich in vorteilhafter Weise Platz-, Gewichts- und Kosteneinsparungen erzielen lassen.
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Gemäß einer weiteren Vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Erfassungsmittel jeweils als einfachwirkende, hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen, hierin nachfolgend auch als Rollzylinder bezeichnet, mit je einem Zylinderarbeitsraum und das Betätigungsmittel als doppeltwirkende, hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung, hierin nachfolgend auch als Sturzzylinder bezeichnet, mit zwei von einem Kolben gegeneinander abgedichtete Zylinderarbeitsräume ausgebildet, wobei der erste Zylinderarbeitsraum des Betätigungsmittels einem Radaufhängungsteil der ersten Fahrzeugseite und der zweite Zylinderarbeitsraum des Betätigungsmittels einem Radaufhängungsteil der zweiten Fahrzeugseite derselben Fahrzeugachse zugeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung sind ferner der Zylinderarbeitsraum des ersten Erfassungsmittels fluidleitend mit dem zweiten Zylinderarbeitsraum des Betätigungsmittels und der Zylinderarbeitsraum des zweiten Erfassungsmittels fluidleitend mit dem ersten Zylinderarbeitsraum des Betätigungsmittels verbunden. Durch die als hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgeführten Roll- und Sturzzylinder ist die erfindungsgemäße Radaufhängung in der Lage, mittels der Sturzzylinder eine selbsttätige, dynamische Sturzanpassung in Abhängigkeit von den durch die Rollzylinder erfassten Relativbewegungen zwischen den Radaufhängungsteilen und dem Fahrzeugaufbau passiv auszuführen. Mit anderen Worten liefert alleine die Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus die zur Sturzverstellung von dem Sturzzylinder benötigte Energie. Ferner bestimmt das Ausmaß der Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus ebenfalls das Ausmaß der Radsturzverstellung, so dass diese automatisch an das tatsächliche, dynamische Verhalten des Fahrzeugs angepaßt ist. Dementsprechend ist stets eine optimale Sturzanpassung durch die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung sichergestellt. Ferner erlauben die hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnungen eine einfache Auslegung der erfindungsgemäßen Radaufhängung hinsichtlich der Kraftübertragung beispielsweise durch Festlegung der aktiven Kolbenflächen bzw. Kolbenflächenverhältnisse der Kolben-Zylinder-Anordnungen sowie den Querschnitten der die Kolben-Zylinder-Anordnungen miteinander verbindenden Hydraulikleitungen. Die Querschnitte lassen sich zweckmäßiger Weise je nach Erfordernis ebenso durch Verwendung entsprechender Strömungsdrosseln in den Hydraulikleitungen vorgeben.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Erfassungsmittel mit den Radaufhängungsteilen und dem Fahrzeugaufbau verbunden sind und zwischen den Erfassungsmitteln und den Radaufhängungsteilen jeweils ein elastisches Federelement, zum Beispiel eine Schraubenfeder, angeordnet ist. Durch Roll- bzw. Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus wird das Federelement je nach Orientierung der Roll- bzw. Wankbewegung zur einen oder anderen Fahrzeugseite gestaucht bzw. gestreckt. Diese Längenänderung des Federelements bewirkt eine Kraftänderung, mit der es auf das Erfassungsmittel bzw. den Rollzylinder einwirkt, wodurch bei einer Stauchung des Federelements in dem Zylinderarbeitsraum eine zunehmende, das Zylinderarbeitsvolumen komprimierende Kraft auf das Hydraulikfluid und bei einer Streckung des Federelements eine nachlassende, das Zylinderarbeitsvolumen expandierende Kraft auf das Hydraulikfluid in dem Zylinderarbeitsraum ausgeübt wird. Diese Kräfte suchen sich über den mit den Rollzylindern fluidleitend verbundenen Sturzzylinder und den wiederum mit dem Sturzzylinder verbundenen zweiten Rollzylinder auszugleichen, was zu einer longitudinalen Verschiebung der jeweiligen Rollzylinderkolben führt.
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Kräfte, die in gleichem Betrag und in gleicher Richtung sowohl auf das der ersten Fahrzeugseite zugeordnete Federelement wie auf das der zweiten Fahrzeugseite zugeordnete Federelement ausgeübt werden, bewirken aufgrund des bestehenden Kräftegleichgewichts keinerlei Verschiebung der jeweiligen Kolben der Rollzylinder. Mit anderen Worten werden Kraftgleichanteile auf beiden Fahrzeugseiten aufgrund der Inkompressibilität des Hydraulikfluids im Wesentlichen vollständig durch die Federelemente aufgenommen und abgefedert, wohingegen Kraftungleichanteile auf beiden Fahrzeugseiten mittels der Federn auf das Hydraulikfluid in den Rollzylindern übertragen werden, das dann zur Verrichtung einer Arbeit verwendet werden kann, insbesondere zur Sturzanpassung mittels des Sturzzylinders.
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Das Federelement erlaubt zusätzlich eine allgemeine Abstützung des Fahrzeugaufbaus gegen die Radaufhängungsteile, so dass ein Federelement eines zusätzlich vorhandenen Federbeins, das üblicherweise ein Federelement und einen Stoßdämpfer aufweist, kleiner dimensioniert werden oder ganz entfallen kann. Die Abstützungskraft des Fahrzeugaufbaus gegen die Radaufhängungsteile setzt das Hydraulikfluid zudem in vorteilhafter Weise unter Druck, so dass das Hydraulikfluid nicht zusätzlich beispielsweise durch eine Pumpe oder einen Druckspeicher unter Druck gesetzt werden muß, wodurch sich wiederum die Anzahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Radaufhängung verringern und der Aufbau insgesamt vereinfachen läßt. Die Federelemente erlauben außerdem eine einfache Justierung der erfindungsgemäßen Radaufhängung durch einfache Festlegung von Kraft-Wegparametern bzw. der Federkonstante des Federelements.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Radaufhängung eines Fahrzeugs von hinten gesehen.
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In 1 ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 1 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, von hinten gesehen dargestellt. Der Deutlichkeit halber wurde auf die Darstellung weiterer Feder- und/oder Dämpferelemente, zum Beispiel Federbeine, verzichtet, da diese dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt sind und primär für die Erfindung nicht relevant sind. Ferner entsprechen in der Darstellung der 1 die linke Fahrzeugseite einer ersten Fahrzeugseite und die rechte Fahrzeugseite einer zweiten Fahrzeugseite.
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Das in 1 dargestellte Fahrzeug umfaßt einen Fahrzeugaufbau 2 sowie linke und rechte Räder bzw. Rad-Felgenanordnungen 3 und 4, die jeweils über einen linken bzw. rechten Radträger 5 bzw. 6 und einen linken bzw. rechten oberen Querlenker 7 bzw. 8 und einen linken bzw. rechten unteren Querlenker 9 bzw. 10 am Fahrzeugaufbau 2 angelenkt sind. Insbesondere sind der linke und rechte Querlenker 9 bzw. 10 fahrzeugseitig mit einem als hydraulische, doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Anordnung ausgeführten Betätigungsmittel 11, hierin auch als Sturzzylinder bezeichnet, verbunden. Das Zylindergehäuse 12 des Sturzzylinders 11 ist fest mit dem Fahrzeugaufbau 2 verbunden. Die in dem Zylindergehäuse 12 längsverschiebbaren Kolbenstangen 13 und 14 sind mit den unteren Querlenkern 9 und 10 jeweils in den Anlenkpunkten 15 bzw. 16 gelenkig verbunden.
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Wie in 1 jeweils durch zwei parallel dargestellte Linien an den Anlenkpunkten 15 und 16 angedeutet ist, sind die Anlenkpunkte 15 und 16 zur linken Fahrzeugseite sowie zur rechten Fahrzeugseite mittels des Sturzzylinders 11 lateral verschiebbar. Auf diese Weise ist eine Sturzverstellung der Räder 3 und 4 möglich, da diese über ihren jeweiligen oberen Querlenker 7 bzw. 8 in den lateral im Wesentlichen unbeweglichen Anlenkpunkten 17 bzw. 18 an den Fahrzeugaufbau 2 angebunden sind.
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Die linken und rechten oberen Querlenker 7 und 8 sind jeweils über ein elastisches Federelement 19 bzw. 20, zum Beispiel Schraubenfedern, mit einem als einfachwirkende, hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung ausgeführten Erfassungsmittel 21 bzw. 22, hierin auch als Rollzylinder bezeichnet, verbunden. Die Zylindergehäuse der jeweiligen Rollzylinder 21 und 22 sind fest mit dem Fahrzeugaufbau 2 verbunden. Die in den jeweiligen Zylindergehäusen längsverschiebbaren Kolbenstangen 23 bzw. 24 sind mit den jeweiligen Federelementen 19 bzw. 20 über entsprechende tellerförmige Federaufnahmeelemente verbunden.
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Der in der 1 oben liegende Zylinderarbeitsraum des linken Rollzylinders 21 bzw. des linken Erfassungsmittels 21 ist fluidleitend über eine erste Hydraulikleitung 25 mit dem rechten, das heißt der rechten Fahrzeugseite zugeordneten, Zylinderarbeitsraum des Sturzzylinders 11 bzw. Betätigungsmittels 11 verbunden. Ferner ist der in 1 oben liegende Zylinderarbeitsraum des rechten Rollzylinders 22 bzw. Erfassungsmittels 22 fluidleitend über eine zweite Hydraulikleitung 26 mit dem linken, das heißt der linken Fahrzeugseite zugeordneten, Zylinderarbeitsraum des Sturzzylinders 11 bzw. Betätigungsmittels 11 verbunden.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung 1 beschrieben. Während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs nach rechts wirken an den Rädern 3 und 4 die in 1 dargestellten Seitenführungskräfte 27 bzw. 28. Infolge der Massenträgheit des Fahrzeugaufbaus 2 erfährt der Fahrzeugaufbau 2 ein Roll- bzw. Wankmoment 29 um die Fahrzeuglängsachse. Dieses Rollmoment 29 führt zu einer in 1 nicht weiter dargestellten Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus 2 nach links. Hierdurch wird die linke Schraubenfeder 19 aufgrund der sich relativ zum Fahrzeugaufbau 2 um ihre jeweiligen Anlenkpunkte 17 und 15 nach oben bewegenden oberen und unteren Querlenker 7 und 9 gestaucht, während die rechte Schraubenfeder 20 infolge der sich relativ zum Fahrzeugaufbau 2 um ihre jeweiligen Anlenkpunkte 18 und 16 nach unten bewegenden oberen und unteren Querlenker 8 und 10 gestreckt wird. Diese Relativbewegungen der Querlenker 7, 8, 9 und 10 zum Fahrzeugaufbau 2 in Kombination mit der Roll- bzw. Wankbewegung 29 des Fahrzeugaufbaus 2 führen in an sich bekannter Weise zu einer Veränderung des an den Rädern 3 und 4 vorhandenen fahrbahnbezogenen Sturzes.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung 1 führt die vorstehend beschriebene Stauchung des linken Federelements 19 sowie die Streckung des rechten Federelements 20 dazu, dass das Zylinderarbeitsvolumen des Zylinderarbeitsraums des linken Rollzylinders 21 komprimiert wird, während das Zylinderarbeitsvolumen des Zylinderarbeitsraums des rechten Rollzylinders 22 expandiert wird. Das heißt, das Hydraulikfluid, beispielsweise Hydrauliköl, wird in dem linken Rollzylinder 21 unter höheren Druck gesetzt als in dem rechten Rollzylinder 22. Durch dieses Druckungleichgewicht wird das Hydraulikfluid aus dem Zylinderarbeitsraum des linken Rollzylinders 21 in den rechten Zylinderarbeitsraum des Sturzzylinders 11 gedrückt, woraufhin sich die Kolbenstangen 13 und 14 des doppeltwirkenden Sturzzylinders 11 nach links in die durch den Pfeil 30 angegebene Richtung bewegen, wie in 1 dargestellt ist. Durch diese Bewegung der Kolbenstangen 13 und 14 wird der fahrbahnbezogene Sturzwinkel sowohl des linken wie auch des rechten Rads 3 und 4 in einer die Roll- bzw. Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus 2 ausgleichenden Weise verändert bzw. angepaßt.
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Das durch die Verschiebung 30 aus dem linken Zylinderarbeitsraum des Sturzzylinders austretende Hydraulikfluid gelangt über die zweite Hydraulikleitung 26 in den Zylinderarbeitsraum des rechten Rollzylinders 22, woraufhin er den Kolben bzw. die Kolbenstange 24 nach unten drückt. Dieser Vorgang läuft solange weiter, bis das Kräftegleichgewicht zwischen beiden Rollzylindern 21 und 22 wieder hergestellt ist.
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Die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Einzelradaufhängung ist nicht auf die hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. So kann die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung an der Vorderachse und/oder der Hinterachse des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Es ist für den Fachmann leicht ersichtlich, dass die Erfindung im Prinzip auf alle bekannten Einzelradaufhängungen mit bei Kurvenfahrt gegensätzlich beweglichen Radträgern anwendbar ist. Ebenso ist die Erfindung natürlich auch auf lenkbare Achsen anwendbar.
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Zu den Einzelradaufhängungen zählen insbesondere Feder-(Dämpfer)bein-Radaufhängungen, Doppelquerlenker-Radaufhängungen und Längs- und Schräglenkerachsen. Bei allen diesen Achstypen sind Fahrwerkslenker zur Anlenkung der Räder der Fahrwerksachse vorgesehen, deren Lage mittels des Sturzzylinders verändert werden kann. Somit läßt sich neben dem Radsturz der Räder auch die Radspur der Räder abhängig vom aktuellen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs einstellen. Es liegt somit auch im Rahmen der Erfindung, die Verstellung des Radträgers durch die Stellzylinder nicht ausschließlich in einer vertikalen Ebene (reine Sturzverstellung) auszuführen, vielmehr kann auch eine Verstellung in einem von der vertikalen Ebene abweichenden Bereich, bis hin zur horizontalen Ebene, erfolgen, das heißt entsprechende Stellelemente können auch an den Spurstangen zur Optimierung der Lenkgeometrie Anwendung finden.
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Die Hydraulikelemente (Erfassungsmittel bzw. Rollzylinder und Betätigungsmittel bzw. Sturzzylinder) sind bezüglich ihrer Auslegung und Anbringung in 1 lediglich schematisch angedeutet. Es ist nicht unbedingt zwingend, die Rollzylinder, wie dargestellt, direkt zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem schwingenden Teil der Radaufhängung anzuordnen. Vielmehr kann die Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den schwingenden Radaufhängungsteilen beispielsweise über Stoß- bzw. Zugstreben und Umlenkhebel indirekt in den Rollzylinder eingeleitet werden, was bezüglich der räumlichen Anordnung der Rollzylinder und einer möglichen Progressivität, Degressivität oder Übersetzung für die Steuercharakteristik der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung weitere vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet.
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Bei dem Hydraulikleitungssystem können ferner entweder flexible Schlauchleitungen oder vorzugsweise starre Rohrleitungen zum Einsatz kommen, wobei bei Rohrleitungen flexible Schlauchleitungen an den entsprechenden beweglichen Übergangsstellen vorgesehen sind, vorzugsweise so kurz wie möglich. Dies ist in den Darstellungen zugunsten der Deutlichkeit der Erfindungsoffenbarung nicht weiter gezeigt. In besonders vorteilhafter Weise können die Roll- und Sturzzylinder, sowie diverse Rückschlagventile und gegebenenfalls Strömungsdrosseln, in einem Block zusammengefaßt sein, wobei auf Leitungsverbindungen weitestgehend verzichtet werden kann (nicht dargestellt).
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In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung in einem Kraftfahrzeug verwendet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einzelradaufhängung
- 2
- Fahrzeugaufbau
- 3
- Linke Rad-/Felgenanordnung
- 4
- Rechte Rad-/Felgenanordnung
- 5
- Linker Radträger
- 6
- Rechter Radträger
- 7
- Linker oberer Querlenker
- 8
- Rechter oberer Querlenker
- 9
- Linker unterer Querlenker
- 10
- Rechter unterer Querlenker
- 11
- Betätigungsmittel, Sturzzylinder
- 12
- Zylindergehäuse von 11
- 13
- Linke Kolbenstange von 11
- 14
- Rechte Kolbenstange von 11
- 15
- Linker unterer Anlenkpunkt zwischen 9 und 2
- 16
- Rechter unterer Anlenkpunkt zwischen 10 und 2
- 17
- Linker oberer Anlenkpunkt zwischen 7 und 2
- 18
- Rechter oberer Anlenkpunkt zwischen 8 und 2
- 19
- Linkes elastisches Federelement, Schraubenfeder
- 20
- Rechtes elastisches Federelement, Schraubenfeder
- 21
- Linkes Erfassungsmittel, Linker Rollzylinder
- 22
- Rechtes Erfassungsmittel, Rechter Rollzylinder
- 23
- Kolbenstange von 21
- 24
- Kolbenstange von 22
- 25
- Erste Hydraulikleitung
- 26
- Zweite Hydraulikleitung
- 27
- Seitenführungskraft an 3
- 28
- Seitenführungskraft an 4
- 29
- Roll- bzw. Wankmoment
- 30
- Bewegungsrichtung von 13, 14
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19637159 A1 [0007]
- DE 4113736 A1 [0008]
- EP 2018983 A2 [0009]
- DE 2726097 [0010]
