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Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für eine Fünflenker-Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Bei einer Fünflenkerachse können die Lenker im Wesentlichen in einer oberen und einer unteren Lenkerebene angeordnet sein. Speziell der hintere obere Führungslenker kann hinter der Tragfeder/dem Dämpfer bzw. hinter einem Federbein mit entsprechend großer Pfeilung nach hinten verlaufen. Dadurch muss entweder der Hilfsrahmen, an dem die Lenker angelenkt sind, nach hinten sehr lange ausgeführt sein oder der Hilfsrahmen im hinteren Bereich einen stark gekrümmten Bogen nach außen machen.
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Um beim Ein- und Ausfedern der Fahrzeugräder einen ausreichend großen Freigang des Lenkers nach oben und unten zu gewährleisten, ergibt sich speziell bei einer Fünflenker-Achse ein hoher Bauraumbedarf mit entsprechend großem Gewicht sowie hohen Kosten.
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Aus der
DE 10 2010 030 292 A1 ist eine gattungsgemäße Radaufhängung für eine Fünflenker-Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs bekannt. Der Lenkerverband der Radaufhängung ist an einem Hilfsrahmen des Fahrzeugs angelenkt. Der hintere obere Führungslenker ist hierbei unterhalb eines Karosserielängsträgers bis zum nach innen versetzten Längsholm des Hilfsrahmens geführt. Der hintere obere Führungslenker überquert dabei den Längsholm des Hilfsrahmens und ist an einer in der Fahrzeugquerrichtung nach innen gewandten Seite des Hilfsrahmen-Längsholms angeordnet. Entsprechend verläuft der hintere obere Führungslenker in der Fahrzeughochrichtung zwischen dem Karosserielängsträger und dem darunter angeordneten Hilfsrahmen-Längsholm. Der Hilfsrahmen-Längsholm muss daher in der Fahrzeughochrichtung um einen ausreichend großen Höhenversatz vom Karosserielängsträger beabstandet sein, um einen Freigang des hinteren oberen Führungslenkers beim Ein-/Ausfedern des Fahrzeugrads zu gewährleisten. Zudem kann unterhalb des Hilfsrahmen-Längsholmes eine hintere Spurstange verlaufen, die ebenfalls über einen ausreichend großen Freigang vom Hilfsrahmen-Längsholm beabstandet sein muss. Insgesamt ergibt sich daher im aufbauseitigen Anlenkbereich der Lenker eine grolle Bauhöhe der Radaufhängung oder ein geringer Federweg.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radaufhängung für eine Fünflenker-Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs bereitzustellen, bei dem der Bauraumbedarf reduziert ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 überquert der hintere obere Führungslenker nicht mehr den Längsholm des Hilfsrahmens, sondern sind vielmehr die aufbauseitigen Aufnahmen des hinteren oberen Führungslenkers derart am Hilfsrahmen-Längsholm ausgebildet, dass der durch die Aufnahmen definierte Anlenkpunkt auf der seitlich in Fahrzeugquerrichtung nach außen gewandten Seite des Hilfsrahmens-Längsholms angeordnet ist. Der aufbauseitige Anlenkpunkt des hinteren oberen Führungslenkers liegt daher nicht mehr innerhalb des Hilfsrahmens-Längsholmes, sondern außerhalb davon. Da somit der hintere obere Führungslenker den Hilfsrahmen-Längsholm nicht mehr überquert, kann der Hilfsrahmen-Längsholm mit Bezug auf den Karosserielängsträger angehoben werden, wodurch sich die Bauhöhe im aufbauseitigen Anlenkbereich der Radaufhängung reduziert.
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Bevorzugt ist der Hilfsrahmen-Längsholm in der Fahrzeugquerrichtung um einen ausreichend großen Querversatz gegenüber dem benachbarten Karosserielängsträger nach innen versetzt. Auf diese Weise kann sich zwischen dem Karosserielängsträger und dem Hilfsrahmen-Längsholm ein Freiraum ergeben, in dem der Anlenkpunkt des oberen hinteren Führungslenkers angeordnet ist. Gleichzeitig kann der Hilfsrahmen-Längsholm um einen, im Vergleich zum Stand der Technik stark reduzierten Höhenversatz gegenüber dem Karosserielängsträger nach unten versetzt sein.
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Durch den nunmehr weiter oben liegenden Hilfsrahmen-Längsholm bleibt zudem mehr Platz für die hintere Spurstange, die somit gerade ausgeführt werden kann oder weniger gekröpft werden muss, um eine Kollision mit dem Hilfsrahmen-Längsholm zu vermeiden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Anlenkpunkt des hinteren oberen Führungslenkers in etwa auf gleicher Höhe oder knapp unterhalb der Unterkante des Karosserielängsträgers sein.
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Zudem kann der Lenkerverband einen bereits oben erwähnten hinteren Spurlenker aufweisen, der – im Vergleich zum aufbauseitigen Anlenkpunkt des hinteren oberen Führungslenkers – um einen Querversatz nach innen am Hilfsrahmen-Querholm angeordnet ist.
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Die Fünflenker-Achse kann bevorzugt in einer oberen Lenkerebene einen vorderen oberen Querlenker sowie den bereits erwähnten hinteren oberen Führungslenker aufweisen. In einer unteren Lenkerebene können neben der bereits erwähnten hinteren Spurstange noch zwei weitere untere Querlenker vorgesehen sein. Mit Ausnahme der Spurstange können die verbleibenden vier Querlenker des Fünflenker-Verbandes allesamt aufbauseitige Anlenkpunkte aufweisen, die auf der, seitlich in der Fahrzeugquerrichtung nach außen gewandten Seite des Hilfsrahmen-Längsholms angeordnet sind.
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Der Hilfsrahmen kann zwei Längsholme und zumindest einen Querholm aufweisen. An jedem der Längsholme können jeweils die radial abragenden Aufnahmen des oberen hinteren Führungslenkers angeordnet sein. Jeder der Längsholme kann zudem zumindest in einem Anlenkbereich des hinteren oberen Führungslenkers eine insbesondere etwa 90°-Krümmung mit einem längs verlaufenden Abschnitt und einem quer verlaufenden Abschnitt aufweisen. Dabei können die Aufnahmen als zwei Konsolen ausgebildet sein, von denen die eine an dem längs verlaufenden Abschnitt der Längsholme und die andere an dem quer verlaufenden Abschnitt abgestützt ist.
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Die parallel zueinander ausgerichtete Basiswände der Konsolen können mit der Lagerhülse des Gummi-Metall-Hülsenlagers über eine Befestigungsschraube fest verbunden sein. Die vorgeschlagene Ausführung bildet praktisch eine Diagonalabstützung des Krümmungsbereichs bzw. einen die Krümmung überbrückenden Lastpfad, in den die Befestigungsschrauben und die den Lagerkern bildende Lagerhülse eingeschlossen sind. Die vorgeschlagene, örtliche Verstärkung erspart quasi eine gegebenenfalls ansonsten erforderliche, generelle Verstärkung des Hilfsrahmens zum Beispiel durch Materialdickenerhöhung oder Querschnittsvergrößerung.
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Zur Erzielung eines robusten und steifen Bauteileverbunds können die Basiswände der Konsolen die Längsholme halbkreisförmig umschließen und die Basiswände und deren Seitenwände mit den Längsholmen verschweißt sein.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Basiswand der Konsolen des quer verlaufenden Abschnitts der Längsholme jeweils einen in Kraftwirkungslinie der Befestigungsschraube abragenden, unmittelbar am quer verlaufenden Abschnitt der Längsholme abgestützten Kragen aufweist, wobei durch die direkte Abstützung in der Kraftwirkungslinie die Konsolen an sich relativ gewichtsgünstig ausgeführt sein können.
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Zudem können die mit dem längsverlaufenden Abschnitt der Längsholme verbundenen Konsolen becherförmig mit einer an die beiden Seitenwände und an die Basiswand anschließenden Deckwand ausgeführt sein, um so ein in sich stabiles, gewichtsgünstiges Bauteil zu bilden.
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Eine zusätzliche Aussteifung des Krümmungsabschnitts der Längsholme mit baulich und fertigungstechnisch einfachen Mitteln wird dadurch erzielt, dass zwischen den beiden Basiswänden der Konsolen ein bzw. zwei an den Basiswänden und gegebenenfalls an dem Längsholm befestigte, innerhalb der Anlenkstelle positionierte Versteifungsbleche an der Unterseite- und/oder Oberseite vorgesehen ist.
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Schließlich können an dem Versteifungsblech rechtwinkelig abgekantete Flansche ausgebildet sein, die mit den Basiswänden und gegebenenfalls den Längsholmen zum Beispiel durch einfache Punktschweißverbindungen fest verbunden sind.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine linksseitige Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs und auf einen nur teilweise dargestellten Hilfsrahmen mit einem gekrümmten Längsholm und Querholmen, sowie mit einer in einem Krümmungsbereich des Längsholms vorgesehenen Verstärkung mittels zweier Konsolen und einem Gummi-Metall-Hülsenlager eines angelenkten Lenkers der Radaufhängung;
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2 in vergrößerter Darstellung die die Verstärkung des Längsholms bildenden Konsolen mit Anlenkung des Lenkers über das Gummi-Metall-Hülsenlager und dem zusätzlichen Versteifungsblech;
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3 die Radaufhängung in einer Ansicht von hinten;
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4 in einer stark vereinfachten Ansicht die Radaufhängung entlang der Schnittebene I-I aus der 1 oder 5; und
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Radaufhängung.
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Die 1 zeigt in Draufsicht eine linksseitige, hintere Radaufhängung 10 eines Kraftfahrzeugs, die jedoch nur soweit beschrieben ist, als dies für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Der Stoßdämpfer 8 sowie die Tragfeder 9 der Radaufhängung ist lediglich in der 3 angedeutet.
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Der Radträger 12 der Radaufhängung 10 ist an einer Fünflenkerachse gehaltert, bei der der Radträger 12 über fünf, räumlich aufgeteilte Lenker 14, 16, 18, 20, 22 geführt ist, die andererseits an einem nur teilweise dargestellten Hilfsrahmen 24 angelenkt sind. Ferner ist eine das Hinterrad antreibende Gelenkwelle 28 eines Antriebsaggregats (nicht dargestellt) ersichtlich.
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In dem, in den Figuren gezeigten Lenkerverband sind die Lenker 14, 16, 18, 20, 22 im Wesentlichen in einer unteren und in einer oberen Lenkerebene angeordnet. In der oberen Lenkerebene ist ein in der Fahrtrichtung F vorderer oberer Querlenker 20 sowie ein hinterer oberer Führungslenker 14 angeordnet. In der unteren Lenkerebene sind die unteren Querlenker 20, 22 sowie die hintere Spurstange 16 angeordnet.
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Der Hilfsrahmen 24 setzt sich aus zwei Längsholmen 30 (es ist nur der linksseitige Längsholm 30 dargestellt, der Rechtsseitige ist im Wesentlichen spiegelbildlich gleich) und zwei Querholmen 32, 34 zusammen und ist in einer Vierpunktlagerung über Lageraufnahmen 24a mit dem Aufbau des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt), zum Beispiel mit Längsträgern, über gummielastische Hilfsrahmenlager verbunden. An dem Hilfsrahmen 24 ist auch das Antriebsaggregat (zum Beispiel ein Hinterachsdifferenzial, nicht ersichtlich) gelagert.
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Aus konstruktiven und baulichen Gründen sind die Längsholme 30 des Hilfsrahmens 24 wie ersichtlich gekrümmt ausgeführt, mit u. a. einer etwa 90° einschließenden Krümmung 30a. Die besagten Lenker 16, 18, 20, 22 sind in üblicher Weise über Lageraufnahmen mit Gummi-Metall-Hülsenlagern oder Gelenken und entsprechend an dem Längsholm 30 angeordneten Konsolen am Längsholm 30 angelenkt, während die Anlenkung des in der Fahrtrichtung F hinteren, oberen Lenkers 14 im Bereich der Krümmung 30a wie folgt ausgeführt ist (2):
An dem Längsholm 30 etwa kreisförmigen Querschnitts sind zwei Konsolen 36, 38 befestigt, von denen die eine Konsole 36 an dem Längsabschnitt 30b des Längsholms 30 und die andere Konsole 38 an dem etwa quer verlaufenden Abschnitt 30c des Längsholms 30 durch Schweißverbindungen befestigt sind.
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Die parallel zueinander ausgerichteten, eine Gabel bildenden Basiswände 36a, 38a der Konsolen 36, 38 schließen zwischen sich die Lagerhülse 40 eines nicht weiter dargestellten Gummi-Metall-Hülsenlagers ein, das in das Lagerauge 14a des Lenkers 14 in bekannter Weise eingesetzt ist. Die zwischen den Basiswänden 36a, 38a der Konsolen 36, 38 gelagerte Lagerhülse 40 definiert eine strichpunktiert dargestellte Schwenkachse 42, um die der Lenker 14 schwenken kann.
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An die Basiswand 36a der becherförmig gestalteten Konsole 36 schließen Seitenwände 36b (es ist nur die obere Seitenwand 36b ersichtlich) und eine Deckwand 36c an. Ferner sind die Stirnseiten 36d der Basiswand 36a halbkreisförmig ausgeführt und umschließen den Längsholm 30 teilweise, wobei die Randbereiche der Seitenwände 36b, der Basiswand 36a und der Deckwand 36c mit dem Längsholm 30b entsprechend verschweißt sind.
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Die ebenfalls becherförmige Konsole 38 weist ebenfalls zwei an die Basiswand 38a anschließende Seitenwände 38b und eine halbkreisförmige Stirnseite (nicht ersichtlich) der Basiswand 38a auf, die analog zur Konsole 36 den Abschnitt 30c des Längsholms 30 umschließen und mit ihren Randbereichen entsprechend mit dem Längsholm 30 verschweißt sind.
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Ferner ist an der Konsole 38 ein in strichpunktiert angedeuteter Kraftwirkungslinie 42 verlaufender Kragen 38c angeformt, der sich wie ersichtlich an dem Abschnitt 30c des Längsholms 30 abstützt und mit diesem verschweißt ist.
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Zwischen den Basiswänden 36a, 38a der Konsolen 36, 38 ist innerhalb des Lagerauges 14a des Lenkers 14 liegend ein Versteifungsblech 44 eingesetzt, dessen den Basiswänden 36a, 38a zugewandte Randbereiche und dessen dem Krümmungsbereich 30a des Längsholms zugewandter Randbereich durch entsprechende Schweißverbindungen fest mit den Basiswänden 36a, 38a und dem Längsholm 30 verbunden sind.
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Die besagten Randbereiche des Versteifungsblechs 44 können gegebenenfalls durch um 90° abgewinkelte Flansche (nicht dargestellt) gebildet sein, die im Punktschweißverfahren mit den angrenzenden Konsolen 36, 38 und dem Längsholm 30 fest verbunden sind.
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Die beiden Konsolen 36, 38 bilden in Verbindung mit der Lagerhülse 40 und der Befestigungsschraube einen zusätzlichen Lastpfad (Kraftwirkungslinie 42), der die Längsholme 30 im Bereich der Krümmung 30a in nicht unbeträchtlichem Maße aussteift. Zusätzlich kann das innere Versteifungsblech 44 in der dargestellten oder einer ähnlichen Form verwendet sein. Alternativ zu der gezeigten Ausführungsvariante ist es auch möglich, das Versteifungsblech 44 auch oben und/oder unten anzuordnen.
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Der aufbauseitige Anlenkpunkt 51 (3 und 4) des oberen hinteren Führungslenkers 14 ist somit durch die aufbauseitigen Konsolen 36, 38 definiert. Der Anlenkpunkt 51 des oberen hinteren Führungslenkers 14 ist gemäß den 3 und 4 auf der in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen gewandten Seite 55 bzw. einem Freiraum 55 des Hilfsrahmen-Längsholms 30 angeordnet. Der Hilfsrahmen-Längsholm 30 ist dabei gemäß der 4 um einen Querversatz Δy1 gegenüber dem gestrichelt angedeuteten Karosserielängsträger 53 nach innen versetzt angeordnet. Zudem ist der Längsholm 30 um einen, im Vergleich zum Stand der Technik stark reduzierten Höhenversatz Δz gegenüber dem Karosserielängsträger 53 nach unten versetzt. In der 4 beginnt die nach außen gewandte Längsholm-Seite 55, an der der Anlenkpunkt 51 angeordnet ist, an einer oberen Scheitelstelle (S) des Längsholms 30.
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Durch den Querversatz Δy1 ergibt sich zwischen dem Karosserielängsträger 53 und dem Längsholm 30 ein Freiraum 55, in dem der aufbauseitige Anlenkpunkt 51 des oberen hinteren Führungslenkers 14 angeordnet ist. Der Führungslenker 14 ist gemäß der 4 bogenförmig nach unten gekröpft, um beim Ein-/Ausfedervorgang des Fahrzeugrades einen ausreichend großen Freiraum f1 zu gewährleisten. Zudem ist der obere hintere Führungslenker 14 nicht mehr quer über den Längsholm 30 bis zu dessen Innenseite geführt, sondern ragen vielmehr die Konsolen 36, 38 in der Querrichtung y nach außen schräg ansteigend in den Freiraum 55 hinein.
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Die in der Hochrichtung z unterhalb des oberen hinteren Führungslenkers 14 angeordneten Spurstange 16 ist ebenfalls über einen ausreichend großen Freiraum f2 unterhalb des Längsholms 30 angeordnet. Durch die Anlenkung des oberen hinteren Führungslenkers 14 auf der äußeren Seite des Hilfsrahmen-Längsholms 30 ergibt sich insgesamt eine stark reduzierte Bauhöhe h (4) der Radaufhängung im Bereich zwischen dem Karosserielängsträger 53 und dem Hilfsrahmen-Längsholm 30. Der Anlenkpunkt 51 des hinteren oberen Führungslenkers 14 ist dabei in etwa auf gleicher Höhe wie die Unterseite 54 des Karosserielängsträgers 53 angeordnet.
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Die Erfindung ist nicht auf das in den 1 bis 4 gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann je nach geometrischen Gegebenheiten auch auf die etwa 90° einschließenden Krümmung 30a in den Hilfsrahmen-Längsholmen 30 verzichtet werden. Anstelle dessen können gemäß der 5 die Hilfsrahmen-Längsholme 30 im hinteren Bereich, an dem der hintere obere Führungslenker 14 angebunden ist, nur leicht nach außen gekrümmt sein. Abgesehen davon ist das Ausführungsbeispiel der 5 in wesentlichen Punkten baugleich mit dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010030292 A1 [0004]
