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Die Erfindung betrifft eine Achse für Räder eines zweispurigen Kraftfahrzeugs, wobei die Achse einen Radträger, eine aufgelöste untere Lenkerebene, die durch einen unteren Querlenker und einen Längslenker gebildet ist, und ein Federbein aufweist, wobei der untere Querlenker, der Längslenker und das Federbein jeweils einen dem Radträger zugewandten radträgerseitigen Endbereich für eine radträgerseitige Anbindung sowie jeweils einen dem Fahrzeugaufbau zugewandten fahrzeugaufbauseitigen Endbereich für eine Anbindung am Fahrzeugaufbau aufweisen, jeweils bezogen auf einen funktionsgemäßen Einbauzustand in einem zweispurigen Kraftfahrzeug, und wobei der untere Querlenker mit seinem radträgerseitigen Endbereich am Radträger angebunden ist und sich radträgerseitig am Radträger abstützt.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, derartige, gattungsgemäße Achsen als Doppelquerlenker-Achsen oder Federbein-Achsen auszubilden, jeweils sowohl als Zugstreben-Achsen, das heißt mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung schräg nach vorne innen erstreckenden Längslenker, der als Zugstrebe wirkt, als auch als Druckstreben-Achsen mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung schräg nach hinten innen erstreckenden Längslenker, der als Druckstrebe wirkt. Der Längslenker wird dabei fahrzeugaufbauseitig häufig mit seinem fahrzeugaufbauseitigen Endbereich über ein großvolumiges Hydrolager, das in Längsrichtung dämpfend wirkt, am Fahrzeugaufbau bzw. der Fahrzeugkarosserie angebunden.
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Soll eine gattungsgemäße Achse als lenkbare und/oder antreibbare Achse ausgebildet werden, führt dies in der Regel aufgrund eines durch eine zusätzlich vorhandene Spurstange und/oder einer zusätzlich vorhandenen Abtriebswelle bauraumbedingt zu einer stark eingeschränkten Flexibilität bei der Auslegung der Achse, insbesondere hinsichtlich der möglichen Achskonzepte sowie der Kinematik und Elastokinematik, so dass in einigen Fällen ein Achskonzept, das kinematisch vorteilhaft wäre, bauraumbedingt nicht realisiert werden kann.
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Die Flexibilität hinsichtlich der Achsauslegung ist insbesondere stark eingeschränkt, wenn beispielsweise eine gattungsgemäße Achse als antreibbare und lenkbare Zugstreben-Achse mit vorne liegender Zahnstangenlenkung bzw. vorne liegender Spurstange realisiert werden soll. In der Regel ist es zwar möglich, den Längslenker mit seinem radträgerseitigen Endbereich in Fahrzeuglängsrichtung vor der radträgerseitigen Anbindung des Querlenkers am Radträger anzubinden. Allerdings muss der Längslenker vorbei an der Abtriebswelle und der Spurstange schräg nach vorne innen geführt werden und insbesondere die Spurstange oberhalb oder unterhalb dieser kreuzen.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten, gattungsgemäßen, antreibbaren und lenkbaren Achsen mit vorne liegender Zahnstangenlenkung bzw. vorne liegender Spurstange kann der Längslenker dabei in der Regel wegen der Abtriebswelle bzw. des Federbeins nicht oberhalb von der Spurstange nach vorne geführt werden, wie beispielsweise bei der in der
DE 10 2004 020 073 A1 beschriebenen, nur lenkbaren Achse, sondern muss unterhalb von der Abtriebswelle und der Spurstange nach vorne geführt werden, wie beispielsweise bei den in der
DE 10 2011 088 178 A1 , der
DE 10 2011 088 179 A1 oder der
DE 10 2011 088 182 A1 beschriebenen Achsen. Dies wirkt sich jedoch nachteilig auf die Bodenfreiheit aus bzw. ist in einigen Fällen wegen der einzuhaltenden Bodenfreiheit nicht möglich.
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In diesen Fällen kann eine antreibbare und lenkbare, gattungsgemäße Achse mit einer aufgelösten unteren Lenkerebene in der Regel nicht als Zugstreben-Achse ausgebildet werden, sondern nur als Druckstreben-Achse.
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Die Druckstreben-Achse ermöglicht in diesen Fällen in der Regel eine größere Bodenfreiheit, da bei einer Druckstreben-Achse der Längslenker, der in der Regel radträgerseitig in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Querlenker am Radträger angebunden ist, schräg nach hinten innen geführt werden kann, ohne an der Spurstange oder der Abtriebswelle vorbeigeführt werden zu müssen.
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Der Bauraumbedarf des großvolumigen Hydrolagers der fahrzeugaufbauseitigen Anbindung des Längslenkers kann bei einer Druckstreben-Achse jedoch dazu führen, dass die fahrzeugaufbauseitige Anbindung der Druckstrebe so wett unten angeordnet werden muss, dass sich ein unerwünscht weit unten liegender Längspol ergibt und somit das Bremsnickverhalten negativ beeinflusst wird. Der Längspol ist dabei der Punkt, um den sich der Radträger beim Einfedern dreht.
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Einer Verschlechterung des Bremsnickverhaltens kann zwar entgegengewirkt werden, indem der wirksame Kinematikpunkt der fahrzeugaufbauseitigen Anbindung des Querlenkers ebenfalls nach unten abgesenkt wird. Durch diese Maßnahme wird jedoch wiederum die Bodenfreiheit verringert.
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Eine andere Anordnung von Teilen des Lenkgestänges, wie beispielsweise eine Verlagerung von Lenkgetriebe und Spurstange nach oben, um mehr Bauraum unterhalb der Spurstange für den Längslenker zu schaffen, ist in der Regel, bedingt durch die umliegend angeordneten Komponenten wie Bremsscheibe, Vorderachsachsgetriebe und Motor nur in Verbindung mit einer nachteiligen Beeinflussung des Lenkverhaltens, insbesondere des Ackermannfehlers, möglich.
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Als Ackermannfehler wird dabei die Winkelabweichung vom Ackermannwinkel bzw. der Ackermannfunktion bezeichnet, welche sich einstellt, wenn das Lenkgestänge nicht exakt nach der Ackermannfunktion ausgelegt ist. Das heißt, wenn das Lenkgestänge mit einer Lenkfunktion ausgelegt ist, bei welcher der Zusammenhang der Radeinschlagwinkel des kurveninneren Rades und des kurvenäußeren Rades beim Abrollen ohne Schräglaufwinkel nicht der Ackermannfunktion entspricht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Achse für ein Rad eines zweispurigen Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welche bei gleichzeitig vergrößerter Bodenfreiheit eine flexiblere Achsauslegung ermöglicht, insbesondere hinsichtlich der Achskonzepte sowie der Kinematik und Elastokinematik, ohne dabei das Bremsnickverhalten infolge einer Absenkung des Längspols zu verschlechtern oder den Ackermannfehler negativ zu beeinflussen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Achse mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch ein zweispuriges Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 9. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Eine erfindungsgemäße Achse ist dadurch gekennzeichnet, dass der Längslenker radträgerseitig am Federbein angebunden ist und sich radträgerseitig am Federbein abstützt.
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Ein erfindungsgemäßes zweispuriges Kraftfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Achse aufweist.
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Durch die erfindungsgemäße, radträgerseitige Anbindung des Längslenkers am Federbein kann die radträgerseitige Anbindung des Längslenkers nach oben verlegt werden. Die weiter oben liegende Anbindung des Längslenkers hat insbesondere bei erfindungsgemäßen Achsen mit vorne liegender Zahnstangenlenkung bzw. vorne liegender Spurstange erhebliche Vorteile, denn sie ermöglicht es, den Längslenker auf einfache Art und Weise oberhalb von der Spurstange nach schräg vorne innen zu führen, so dass die Ausbildung einer Zugstreben-Achse möglich ist, insbesondere einer antreibbaren und lenkbaren Zugstreben-Achse, bei welcher der Längslenker bauraumbedingt nicht mehr unterhalb der Spurstange geführt werden muss.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Achse ist, dass für den Längslenker bzw. dessen Anordnung insgesamt mehr Bauraum zur Verfügung steht, so dass eine flexiblere Anordnung des Längslenkers, insbesondere eine flexiblere Positionierung der fahrzeugaufbauseitigen Anbindung des Längslenkers ermöglicht wird. Dadurch kann die Flexibilität bei der Achsauslegung gesteigert werden, insbesondere hinsichtlich der Kinematik. Beispielsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Achse die Lage des Längspols flexibler eingestellt werden.
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Insbesondere kann mit einer erfindungsgemäßen Achse eine antreibbare und lenkbare Zugstreben-Achse realisiert werden, die gegenüber einer vergleichbaren, aus dem Stand der Technik bekannten Druckstreben-Achse eine vergleichbare oder vergrößerte Bodenfreiheit aufweist, jedoch nicht deren Nachteile betreffend das Bremsnickverhaltens infolge eines tiefer unten liegenden Längspols.
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Die erfindungsgemäße Achse ermöglicht somit eine flexiblere Achsauslegung, insbesondere eine flexiblere Auswahl des Achskonzeptes, beispielsweise zwischen Zugstreben- und Druckstreben-Achse, und damit eine vorteilhaftere Auslegung hinsichtlich der Kinematik und Elastokinematik.
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Eine erfindungsgemäße Achse eignet sich besonders als Achse für Personenkraftwagen bzw. ist bevorzugt für Personenkraftwagen ausgebildet, wobei die erfindungsgemäße Achse dabei als Vorderachse oder als Hinterachse ausgebildet sein kann und jeweils antreibbar und/oder lenkbar ausgeführt sein kann. Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Achse als antreibbare und/oder lenkbare Vorderachse ausgeführt, wobei eine erfindungsgemäße lenkbare Achse eine Spurstange mit einem radträgerseitigem Endbereich und einem lenkgetriebeseitigen Endbereich aufweist.
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Dabei ist die Spurstange vorzugsweise vor der Radmitte eines zugehörigen Rades mit ihrem radträgerseitigen Endbereich am Radträger bzw. an einem am Radträger angeordneten Spurhebel angebunden. Die Anbindung der Spurstange am Radträger bzw. am Spurhebel kann dabei auf übliche, bekannte Weise ausgebildet sein.
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Bevorzugt weist eine als lenkbare Achse ausgebildete, erfindungsgemäße Achse eine Zahnstangenlenkung auf, insbesondere eine vorne liegende Zahnstangenlenkung. Dabei wird unter einer vorne liegende Zahnstangenlenkung im Folgenden eine Zahnstangenlenkung bezeichnet, bei der die kinematisch wirkende Zahnstangenachse des Zahnstangenlenkgetriebes in Fahrzeugrichtung vor der Radmitte der zugehörigen Räder verläuft, bezogen auf einen funktionsgemäßen Einbauzustand der erfindungsgemäßen Achse in einem zweispurigen Fahrzeug.
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Der Radträger einer erfindungsgemäßen Achse ist zur Lagerung jeweils eines Rades ausgebildet, wobei die Lagerung des Rades bevorzugt auf eine übliche, bekannte Weise erfolgt. Bei einer lenkbaren Achse ist der Radträger drehbar bzw. schwenkbar gelagert und kann auch als Schwenklager bezeichnet werden.
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Das Federbein dient zur schwingungsmechanischen Entkopplung der Räder vom restlichem Fahrzeug und ist in einem funktionsgemäßen Einbauzustand einer erfindungsgemäßen Achse in einen zweispurigen Kraftfahrzeug mit seinem fahrzeugaufbauseitigen Endbereich am Fahrzeugaufbau bzw. der Fahrzeugkarosserie angebunden. Radträgerseitig kann das Federbein bei einer erfindungsgemäßen Achse beispielsweise am Radträger oder am unteren Querlenker angebunden sein.
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Der untere Querlenker, der zusammen mit dem Längslenker die aufgelöste untere Lenkerebene bildet, ist mit seinem radträgerseitigen Endbereich am Radträger angebunden und dient im Wesentlichen dazu, Radquerkräfte aufzunehmen bzw. an den Fahrzeugaufbau weiterzuleiten, und erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung. Bei einer erfindungsgemäßen, lenkbaren Achse ist der untere Querlenker radträgerseitig mittels einer Gelenkverbindung am Radträger angebunden, so dass der Radträger drehbeweglich bzw. verschwenkbar gegenüber der aufgelösten unteren Lenkerebene ist und ein Radeinschlag ermöglicht wird.
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Der Längslenker, der im Wesentlichen dazu dient, Radlängskräfte aufzunehmen bzw. an den Fahrzeugaufbau weiterzuleiten, kann als Zugstrebe oder Druckstrebe ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Längslenker jedoch als Zugstrebe ausgebildet, insbesondere bei einer erfindungsgemäßen, lenkbaren Achse mit vorne liegender Spurstange bzw. vorne liegender Zahnstangenlenkung. Dabei ist der Längslenker bzw. die Zugstrebe bei einer erfindungsgemäßen, lenkbaren Achse bevorzugt derart angeordnet bzw. ausgebildet, dass der Längslenker sich oberhalb von der Spurstange nach schräg vorne innen erstreckt bzw. die Spurstange oberhalb von dieser kreuzt. Vorteilhaft an dieser Anordnung des Längslenkers ist insbesondere die dadurch gewonnene Bodenfreiheit gegenüber einer vergleichbaren Achse mit einem unterhalb von der Spurstange hindurchgeführten Längslenker.
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Die Ausbildung des Längslenkers als Zugstrebe ist ferner vorteilhaft, wenn für die fahrzeugaufbauseitige Anbindung des Längslenkers ein großvolumiges Hydrolager vorgesehen ist, da dadurch in der Regel eine Absenkung des Längspols, und damit eine Verschlechterung des Bremsnickverhaltens, vermieden werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Achse ist der Längslenker mit seinem radträgerseitigen Endbereich am Federbein angebunden, wobei der Längslenker dabei besonders bevorzugt im radträgerseitigen Endbereich des Federbeins angebunden ist.
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In einer Weiterbildung der Achse ist der Längslenker mittels eines Kugelgelenks am Federbein angebunden, wobei das Kugelgelenk besonders bevorzugt eine Stahlkugel als Gelenkkopf aufweist.
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Eine erfindungsgemäße Achse kann unter anderem als Federbein-Achse oder als Doppelquerlenker-Achse ausgebildet sein.
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Kennzeichnend für eine Federbein-Achse ist, dass das Federbein mit seinem radträgerseitigen Endbereich am Radträger angebunden ist. Ist die Federbein-Achse als lenkbare Achse ausgebildet, ist das Federbein in der Regel fahrzeugaufbauseitig drehbar um die Federbeinachse gelagert, das heißt, das Federbein ist mit seinem fahrzeugaufbauseitigen Endbereich drehbar am Fahrzeugaufbau angebunden, beispielsweise mittels eines Wälzlagers oder dergleichen, so dass ein Radeinschlag ermöglicht wird.
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Bei einer Doppelquerlenker-Achse stützt sich das Federbein radträgerseitig hingegen am unteren Querlenker ab. Kennzeichnend für eine Doppelquerlenker-Achse ist, dass sie neben dem unteren Querlenker zusätzlich noch einen oberen Querlenker aufweist, der auf einer Höhe des fahrzeugaufbauseitigen Endbereichs des Federbeins im Wesentlichen parallel zum unteren Querlenker angeordnet ist und radträgerseitig ebenfalls am Radträger angebunden ist. Bei lenkbaren Doppelquerlenker-Achsen ist die radträgerseitige Anbindung des oberen Querlenkers in der Regel ebenfalls wie die radträgerseitige Anbindung des unteren Querlenkers drehbeweglich ausgeführt, so dass ein Radeinschlag ermöglicht wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Achse als Doppelquerlenkerachse ausgeführt und das Federbein ist mit seinem radträgerseitigen Endbereich am unteren Querlenker angebunden und stützt sich an diesem ab.
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Die Abstützung des Federbeins, an dem erfindungsgemäß der Längslenker angebunden ist, am unteren Querlenker hat gegenüber der starren Anbindung des Federbeins am Radträger den Vorteil, dass die aufgelöste untere Lenkerebene effektiv nur noch über eine Anbindung am Radträger angebunden ist, und zwar über die radträgerseitige Anbindung des unteren Querlenkers. Infolgedessen verringert sich bei einer lenkbaren Achse die Reibung in der Achse beim Radeinschlag, da nur noch eine Anbindung der aufgelösten unteren Lenkerebene den vollen Lenkeinschlag umsetzen bzw. den vollen Radeinschlag ausführen muss. Dadurch können die an der Achse wirkenden bzw. erforderlichen Lenkkräfte deutlich reduziert werden, teilweise um bis zu 40%, was sich insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf eine beim Parkieren erforderliche Lenkleistung auswirkt. Insbesondere kann somit der durch die Achse beim Lenken bewirkte Energieverlust verringert werden. Bei der starren Anbindung des Federbeins am Radträger hingegen muss weiterhin die Anbindung, mit welcher der Längslenker erfindungsgemäß am Federbein angebunden ist, den vollen Lenkeinschlag mit umsetzen.
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Ein weiterer Vorteil bei einer lenkbaren Achse, der sich dadurch ergibt, dass die aufgelöste untere Lenkerebene nur noch über eine Anbindung am Radträger angebunden ist, ist, dass die erfindungsgemäße Achse eine feste Spreizachse aufweist. Die feste und damit unabhängige Lage der Spreizachse vom Ein- bzw. Ausfederungszustand der Achse bewirkt, dass der Radträger nicht mehr taumelt. Infolgedessen werden die Reifenhüllgebirge kleiner. Das heißt, in einem funktionsgemäßen Einbauzustand der Achse in einem zweispurigen Kraftfahrzeug benötigt ein an einer erfindungsgemäßen Achse gelagertes Rad weniger Platz im Radhaus.
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In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Federbein in seinem radträgerseitigen Endbereich eine Federbeingabel auf, insbesondere eine Federbeingabel mit zwei Gabelarmen. Das Federbein ist dabei vorzugsweise radträgerseitig mit der Federbeingabel am unteren Querlenker angebunden und stützt sich über die Federbeingabel am unteren Querlenker ab. Ein Federbein mit einer Federbeingabel im radträgerseitigen Endbereich ist insbesondere für erfindungsgemäße antreibbare Achsen vorteilhaft, da die Abtriebswelle auf einfache Art und Weise zwischen den Gabelarmen hindurch zum Radträger geführt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Längslenker radträgerseitig an der Federbeingabel angebunden und stützt sich an dieser radträgerseitig ab, wobei der Längslenker vorzugsweise am in Fahrzeuglängsrichtung hinten liegenden Gabelarm angebunden ist, bezogen auf einen funktionsgemäßen Einbauzustand des Federbeins in einem zweispurigen Kraftfahrzeug.
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Das Federbein kann im radträgerseitigen Endbereich aber auch sichelförmig bzw. C-förmig ausgebildet sein derart, dass es in einem funktionsgemäßen Einbauzustand einer antreibbaren, erfindungsgemäßen Achse eine im Wesentlichen quer zu einer Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Abtriebswelle zumindest teilweise umgreift.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind dem Federbein drei wirksame Kinematikpunkte zugeordnet, die in einem funktionsgemäßen Einbauzustand der erfindungsgemäßen Achse in einem zweispurigen Kraftfahrzeug auf einer gemeinsamen Geraden liegen. Dabei sind die drei wirksamen Kinematikpunkte des Federbeins im funktionsgemäßen Einbauzustand der erfindungsgemäßen Achse in einem Kraftfahrzeug durch die fahrzeugaufbauseitige Anbindung des Federbeins am Fahrzeugaufbau, durch die radträgerseitige Anbindung des Federbeins am unteren Querlenker und durch die radträgerseitige Anbindung des Längslenkers am Federbein definiert, wobei die gemeinsame Gerade vorzugsweise mit einer Federbeinlängsachse zusammenfällt. Der Vorteil an dieser Anordnung ist, dass über den Längslenker aufgenommene und am Federbein abgestützte Kräfte nicht zu einem Moment um die Federbeinlängsachse führen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind dem unteren Querlenker drei wirksame Kinematikpunkte zugeordnet, die in einem funktionsgemäßen Einbauzustand der erfindungsgemäßen Achse in einem zweispurigen Kraftfahrzeug auf einer gemeinsamen Geraden liegen. Dabei sind die drei wirksamen Kinematikpunkte des unteren Querlenkers im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Achse durch die fahrzeugaufbauseitige Anbindung des unteren Querlenkers am Fahrzeugaufbau, durch die radträgerseitige Anbindung des unteren Querlenkers am Radträger und durch die radträgerseitige Anbindung des Federbeins am unteren Querlenker definiert. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass die entlang der Federbeinlängsachse wirkenden Kräfte momentenfrei am unteren Querlenker abgestützt werden können bzw. kein Moment um eine Querlenkerlängsachse erzeugen, welche durch die beiden äußeren Kinematikpunkte des unteren Querlenkers definiert ist.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Achse in einer Ansicht schräg von vorne außen oben. 2 zeigt die erfindungsgemäße Achse aus 1 in perspektivischer Darstellung in einer Ansicht schräg von hinten innen oben und 3 zeigt die Achse aus den 1 und 2 in Draufsicht, jedoch nur mit einigen der in den 1 und 2 dargestellten Achskomponenten. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
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In den 1 und 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Achse 1 dargestellt, die als angetriebene und lenkbare Doppelquerlenker-Achse mit Zugstrebe ausgeführt ist und als Vorderachse für einen Personenkraftwagen mit hier nicht dargestellter, vorne liegender Zahnstangenlenkung vorgesehen ist.
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Die erfindungsgemäße Achse 1 weist einen Radträger 2, der zur Lagerung eines hier nicht dargestellten Rades ausgebildet ist, einen unteren Querlenker 3, der sich im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung L erstreckt, einen Längslenker 4, der schräg nach vorne innen geführt ist und als Zugstrebe 4 wirkt, und ein Federbein 5 auf. Des Weiteren weist die dargestellte Achse noch einen oberen Querlenker 7 in Form eines Dreieckslenkers 7 auf. Über die Abtriebswelle 8, die fahrzeugaufbauseitig an einem Vorderachsgetriebe 10 angebunden ist, kann ein am Radträger 2 gelagertes, nicht dargestelltes Rad angetrieben werden. Mittels der Spurstange 9 können Lenkbewegungen auf den Radträger 2 übertragen werden.
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Der untere Querlenker 3 und der oberer Querlenker 7 sind radträgerseitig jeweils mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkverbindung in Form eines Kugelgelenks drehbar am Radträger 2 angebunden, so dass eine über die Spurstange 9 auf den Radträger 2 übertragene Lenkbewegung zu einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Radträgers 2 führt und einen Radeinschlag bewirkt.
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Der untere Querlenker 3 weist einen radträgerseitigen Endbereich 3a sowie einen fahrzeugaufbauseitigen Endbereich 3b auf und ist radträgerseitig mit seinem radträgerseitigen Endbereich 3a am Radträger 2 angebunden, wobei die Anbindung des Querlenkers 3 am Radträger 2 einen ersten wirksamen Kinematikpunkt KP-QL1 des unteren Querlenkers 3 definiert.
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Das Federbein 5 weist einen fahrzeugaufbauseitigen Endbereich 5b sowie einen radträgerseitigen Endbereich 5a auf, wobei der radträgerseitige Endbereich 5a des Federbeins 5 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Federbeingabel mit einem vorderen Gabelarm 5a-v und einem hinteren Gabelarm 5a-h gebildet wird. Das Federbein 5 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit seinem radträgerseitigen Endbereich 5a, das heißt mit den zwei Gabelarmen 5a-h und 5a-h, mittels einer üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten Gummilagerverbindung am unteren Querlenker 3 angebunden und stützt sich an diesem ab, was insbesondere in 2 gut zu erkennen ist. Oberhalb des unteren Querlenkers 3 ist die Abtriebswelle 8 angeordnet, die zwischen den beiden Gabelarmen 5a-v, 5a-h hindurchgeführt ist und sich von einem Vorderachsgetriebe 10 bis zum Radträger 2 erstreckt.
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Die Anbindung des Federbeins 5 am unteren Querlenker 3 bzw. die zugehörige Gummilagerverbindung definiert dabei einen zweiten, wirksamen Kinematikpunkt des unteren Querlenkers KP-QL2 sowie einen, mit dem zweiten wirksamen Kinematikpunkt KP-QL2 des unteren Querlenkers 3 zusammenfallenden, ersten wirksamen Kinematikpunkt KP-FB1 des Federbeins 5.
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Der dritte wirksame Kinematikpunkt KP-QL3 des unteren Querlenkers 3 wird durch die hier nicht dargestellte fahrzeugaufbauseitige Anbindung des Querlenkers 3 am hier nicht dargestellten Fahrzeugaufbau bzw. der nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie definiert. Die drei Kinematikpunkte KP-QL1, KP-QL2 und KP-QL3 des unteren Querlenkers 3 liegen bei diesem Ausführungsbeispiel dabei in vorteilhafter Weise auf einer gemeinsamen Geraden G2, die mit einer Querlenkerlängsachse zusammenfällt. Die Anordnung der drei wirksamen Kinematikpunkte KP-QL1, KP-QL2 und KP-QL3 des unteren Querlenkers 3 auf einer gemeinsamen Geraden G2 bzw. auf der Querlenkerachse bewirkt, dass infolge der Abstützung des Federbeins 5 auf den unteren Querlenker 3 wirkende Kräfte momentenfrei am unteren Querlenker 3 abgestützt werden können. Das heißt, die über das Federbein 5 auf den unteren Querlenker 3 übertragenen Kräfte bewirken kein Moment um die Querlenkerlängsachse bzw. die Gerade G2.
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Der untere Querlenker 3 bildet zusammen mit dem Längslenker 4 bzw. der Zugstrebe 4 eine aufgelöste untere Lenkerebene, wobei der Längslenker 4 erfindungsgemäß radträgerseitig am Federbein 5 angebunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Längslenker 4 dabei mit seinem radträgerseitigen Endbereich 4a im radträgerseitigen Endbereich 5a des Federbeins 5, genauer am hinteren Gabelarm 5a-h der Federbeingabel, mittels eines Kugelgelenks 6, das eine Stahlkugel als Gelenkkopf aufweist, angebunden.
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Die Anbindung des Längslenkers 4 mit seinem radträgerseitigen Endbereich 4a am hinteren Gabelarm 5a-h des Federbeins 5 definiert dabei den zweiten wirksamen Kinematikpunkt KP-FB2 des Federbeins. Der dritte wirksame Kinematikpunkt KP-FB3 des Federbeins wird durch die hier nicht mehr dargestellte Anbindung des Federbeins am Fahrzeugaufbau definiert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die drei wirksamen Kinematikpunkte des Federbeins KP-FB1, KP-FB2 und KP-FB3 ebenfalls auf einer gemeinsamen Geraden G1, welche bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Federbeinlängsachse zusammenfällt, wodurch die durch den Längslenker 4 bzw. die Zugstrebe 4 auf das Federbein übertragenen Kräfte nicht zu einem Moment um die Federbeinlängsachse bzw. die Gerade G1 führen.
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Durch die erfindungsgemäße Anbindung des Längslenkers 4 am Federbein 5 kann der Längslenker 4 oberhalb von der Spurstange 9 nach schräg vorne innen geführt werden, und muss nicht unterhalb der Spurstange 9 entlang geführt werden, so dass die Bodenfreiheit gegenüber einer Anordnung unterhalb der Spurstange 9 erheblich vergrößert werden kann.
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3 zeigt zum besseren Verständnis das bevorzugte Ausführungsbeispiel der in den 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Achse nur mit einigen Achskomponenten in Draufsicht. Insbesondere sind der Radträger 2, der obere Querlenker 7, die Abtriebswelle 8 und das Vorderachsgetriebe 10 nicht dargestellt. Vom Federbein 5 ist nur der radträgerseitige Endbereich 5a, der bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Federbeingabel gebildet wird, dargestellt.
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In dieser Darstellung ist insbesondere gut erkennbar, dass der Längslenker 4 oberhalb der Spurstange 9 schräg nach vorne innen geführt ist. Ferner ist mit Hilfe dieser Darstellung leicht vorstellbar, dass bei einer erfindungsgemäßen Achse 1 der hier nicht dargestellte Radträger infolge einer über die Spurstange 9 auf den Radträger übertragenen Lenkbewegung gegenüber der aufgelösten unteren Lenkerebene nur um den ersten wirksamen Kinematikpunkt KP-QL1 gedreht bzw. verschwenkt wird. Das heißt, der Radträger wird infolge einer Lenkbewegung gegenüber der aufgelösten unteren Lenkerebene nur um die Gelenkverbindung gedreht bzw. verschwenkt, mit welcher der untere Querlenker 3 am Radträger angebunden ist.
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Selbstverständlich ist eine Vielzahl an Abwandlungen, insbesondere von konstruktiven Abwandlungen, zu dem erläuterten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Achse
- 2
- Radträger
- 3
- unterer Querlenker
- 3a
- radträgerseitiger Endbereich des Querlenkers
- 3b
- fahrzeugaufbauseitiger Endbereich des Querlenkers
- 4
- Längslenker
- 4a
- radträgerseitiger Endbereich des Längslenkers
- 4b
- fahrzeugaufbauseitiger Endbereich des Längslenkers
- 5
- Federbein
- 5a
- radträgerseitiger Endbereich des Federbeins
- 5b
- Federbeingabel
- 6
- Kugelgelenk
- 7
- obere Lenkerebene
- 8
- Abtriebswelle
- 9
- Spurstange
- 10
- Vorderachsgetriebe
- G1
- Gerade durch die drei Kinematikpunkte des Federbeins
- G2
- Gerade durch die drei Kinematikpunkte des Querlenkers
- KP-FB1
- Kinematikpunkt der Verbindung Federbein – unterer Querlenker
- KP-FB2
- Kinematikpunkt der Verbindung Federbein – Längslenker
- KP-FB3
- Kinematikpunkt der Verbindung Federbein – Fahrzeugaufbau
- KP-QL1
- Kinematikpunkt der Verbindung unterer Querlenker – Radträger
- KP-QL2
- Kinematikpunkt der Verbindung unterer Querlenker – Federbein
- KP-QL3
- Kinematikpunkt der Verbindung unterer Querlenker – Fahrzeugaufbau
- L
- Fahrzeuglängsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004020073 A1 [0003, 0006]
- DE 102007043348 A1 [0003]
- DE 102004043953 A1 [0003]
- DE 102011088178 A1 [0003, 0006]
- DE 102011088179 A1 [0003, 0006]
- DE 102011088182 A1 [0003, 0006]
- DE 4340557 C2 [0003]
