DE102013218103A1

DE102013218103A1 - Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013218103A1
Application number: DE201310218103
Authority: DE
Inventors: Klaus Post
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Es wird eine Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug beschrieben, mit einem an einem Hilfsrahmen schwenkbar gelagerten Lenker für jede Fahrzeugseite und einem an diesem gelagerten Radträger für jede Fahrzeugseite, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lenker Längslenker sind und dass diese, jeder für sich, an einem eigenen Hilfsrahmen angebracht sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Hinterradaufhängungen nach dem Stand der Technik sind zum Beispiel Mehrlenkerhinterachsen zur Erzeugung eines neutralen bis untersteuernden Eigenlenkverhaltens der Hinterräder. Dazu wird ein Radträger über an einem Hilfsrahmen gelagerte Lenker zwecks Erzielung eines gewünschten Eigenlenkverhaltens unter Last für das zu lagernde Rad in bestimmte Ebenen neigbar festgelegt.
Solche Hinterradaufhängungen sind aufwändig und benötigen sehr viel Bauraum. Insbesondere der Raum zwischen den Rädern der Hinterachse wird durch den Hinterachsträger beansprucht, was auch zum Beispiel die EP 1 404 536 B1 zeigt.
Vorgenannte Nachteile zu vermeiden, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, also eine Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug bereit zu stellen, bei welcher die Radaufhängung mit relativ einfachen Bauteilen in der Lage ist, ein gewünschtes Eigenlenkverhalten zu erzeugen und bei der der Raum zwischen den Rädern der Hinterachse nicht durch den Hinterachsträger beansprucht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nach der Erfindung ist eine Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem an einem Hilfsrahmen schwenkbar gelagerten Lenker für jede Fahrzeugseite und einem an diesem gelagerten Radträger für jede Fahrzeugseite, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenker Längslenker sind und dass diese, jeder für sich, an einem eigenen Hilfsrahmen angebracht sind.
Das hat den Vorteil, dass durch die Aufteilung in zwei kleine Hilfsrahmen auf jeder Fahrzeugseite, insbesondere bei einer nicht angetriebenen Hinterachse, der Bauraum zwischen den Rädern frei ist und daher als Stauraum oder für andere Aggregate genutzt werden kann. Außerdem kann durch eine gezielte Auslegung der Elastizitäten und Gummilager ein gewünschtes Eigenlenkverhalten erreicht werden, was bei einer herkömmlichen Längslenkerachse nicht möglich ist Zum Beispiel werden die bei herkömmlichen Längslenker- oder Verbundlenkerachsen üblichen Nachspureffekte unter Krafteinwirkung am Rad vermieden und sogar ins erwünschte Gegenteil verkehrt. Des Weiteren wird eine Sturzprogression beim Einfedern ermöglicht.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass jeder Hilfsrahmen für sich am Fahrzeugaufbau elastisch beweglich befestigt ist. Dies kann insbesondere durch eine Befestigung mit wenigstens einem elastischen Lager verwirklicht sein.
Eine solche Einzelradaufhängung für eine Hinterachse eines Kraftfahrzeugs in Form einer Längslenkerachse, hat durch ihre spezifische Ausformung und Aufhängung am Kraftfahrzeug-Aufbau die Vorteile einer Einzelradaufhängung, die jedoch wesentlich weniger Bauraum beansprucht, als dies üblicherweise bei Einzelradaufhängungen an der Hinterachse der Fall ist.
Folgende Vorteile besitzt die Achse im Einzelnen:
Geringer Bauraumbedarf der Achse, insbesondere zwischen den Rädern, was entweder für eine Kofferraumvergrößerung oder für die Unterbringung anderer Systeme, z. B. Hochvoltspeicher bei Elektro-/Hybrid-Fahrzeugen, genutzt werden kann.
Akustische Isolierbarkeit durch elastische Aufhängung am Kraftfahrzeug-Aufbau mit Hilfe eines kompakten Achsträgers pro Rad.
Die Anordnung und Auslegung der Gummilager des Achsträgers ermöglichen das Erreichen von Vorspur unter Seitenkraft sowie die Vermeidung von Nachspur unter Längskraft, was beides, insbesondere bei konventionellen Verbundlenker-Hinterachsen, üblicherweise nicht erreicht wird. So ist es vorteilhaft, dass durch die Gummilager des Achsträgers bei Einwirkung einer Seitenkraft am Rad eine Spurkorrektur in Richtung Vorspur erzeugt wird, bei Einwirkung einer Hochkraft am Rad eine Sturzkorrektur und/oder Sturzprogression erzeugt wird und bei Einwirkung einer Längskraft am Rad das Auftreten von Nachspur vermieden wird. Ein großer Vorteil ist, dass diese Fahreigenschaften der Hinterachse, bei deren Belastung durch die genannten Kräfte in Kombination, ebenfalls entsprechend kombiniert miteinander auftreten.
Ein unter Radhochkraft gezielt elastisch verformbares Radträgerelement und/oder die Kardanik der Hinterachsträgerlager sorgt im Bedarfsfall für Sturzprogression beim Einfedern, was aus fahrdynamischer Sicht vorteilhaft ist.
Die Achse kann sowohl als nicht angetriebene Hinterachse, als auch antreibbar vorgesehen werden.
Es ist weniger Montageaufwand an der Hinterachse nötig, als bei Einzelradaufhängungen nach dem Stand der Technik.
Die Hinterachse ist kostengünstig aufgrund weniger und einfach aufgebauter Bauteile.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Erfindungswesentlich können sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein. Es zeigen:
1: eine erfindungsgemäße Hinterradaufhängung in Draufsicht,
2: ein Hinterrad mit Aufhängung nach 1 in räumlicher Darstellung.
3: ein Hinterrad mit Aufhängung nach 1 in Draufsicht unter der Wirkung einer Seitenkraft,
4: ein Hinterrad mit Aufhängung nach 1 in Draufsicht unter der Wirkung einer Längskraft,
5: ein Hinterrad mit Aufhängung nach 1 in Draufsicht unter der Wirkung einer Hochkraft und
6: ein Radträger mit Aufhängung nach 5 in einer Ansicht von hinten.
In 1 ist eine Längslenker-Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug dargestellt, mit jeweils einem, an jeder Fahrzeugseite einer nicht gezeichneten Karosserie über elastische Lager in Lagerstellen 2, 12, 22, bzw. 2', 12', 22' angebrachten Hilfsrahmen 1 bzw. 1', oft auch als Hinterachsträger 1 bzw. 1' bezeichnet. Diese, spiegelbildlich zur Fahrzeuglängsachse 3 ausgebildeten Hilfsrahmen 1 bzw. 1' bestehen jeweils aus einem, in Fahrtrichtung, dargestellt durch einen Pfeil F, vorne in Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten ersten Träger 4 bzw. 4' mit den Lagerstellen 12, 22 bzw. 12', 22' und jeweils einem mit diesem verbundenen, von diesem sich zuerst in Fahrzeugslängrichtung nach hinten erstreckenden und nachfolgend um ein Rad 5 bzw. 5' herum verlaufenden zweiten Träger 6 bzw. 6', der an seinem hinteren Ende die in der jeweiligen Radmittenebene 7 bzw. 7' liegende Lagerstelle 2 bzw. 2' trägt. Über ein nach unten weisendes Verbindungsstück 8 bzw. 8' sind der erste Träger 4 bzw. 4' und der zweite Träger 6 bzw. 6' mit seinem vorderen Ende mit jeweils einem vorderen Ende eines Längslenkers 9 bzw. 9' so verbunden, dass diese um eine Fahrzeugquerachse 10 schwenkbar sind. An einem hinteren Ende der Längslenker 9 bzw. 9' ist jeweils ein Radträger 11 bzw. 11' angebracht, an dem jeweils das Rad 5 bzw. 5' drehbar befestigt ist.
Diese Hinterradaufhängung zeichnet sich aus durch geringen Bauraumbedarf der Achse zwischen den Rädern. Es bleibt dort Raum für zum Beispiel eine Kofferraumvergrößerung oder für die Unterbringung anderer Systeme, zum Beispiel einen Hochvoltspeicher bei Elektro- oder Hybrid-Fahrzeugen. Bei Bedarf kann zur Erhöhung der Quersteifigkeit eine Querverbindung der beiden hinteren, härteren Lagerstellen 2 und 2' eingefügt werden.
2 zeigt die Längslenker-Hinterradaufhängung aus 1 in räumlicher Darstellung für das hintere linke Rad 5 während 3 die Radaufhängung für dieses Rad 5 von oben unter der Wirkung einer eingezeichneten Seitenkraft zeigt und deren Reaktionsmoment 14 in den Lagerstellen 12, 22 verdeutlicht. Bei auftretender Seitenkraft wirkt die Längslenker-Hinterachse spurkorrigierend in Richtung Vorspur durch ein härteres hinteres Gummilager an der Lagerstelle 2 und weichere vordere Gummilager an den Lagerstellen 12, 22 des Hinterachsträgers 1 mit der Karosserie. Durch die elastische Karosserieanbindung des Hinterachsträgers 1 über Gummilager ist die Längslenker-Hinterachse auch akustisch isoliert.
4 zeigt die Längslenker-Hinterradaufhängung aus 1 für das hintere linke Rad 5 von oben unter der Wirkung einer eingezeichneten Längskraft auf das Rad 5 in der Radmittenebende 7. Durch die Anordnung der hinteren Lagerstelle 2 des Hinterachsträgers 1 in der Radmittenebene 7, hinter der Radmitte ist eine Spurkorrektur, das heißt eine Vermeidung von Nachspur bei einer auftretenden Längskraft möglich.
Des Weiteren zeigen die 5 und 6 die Längslenker-Hinterradaufhängung aus 1 für das hintere linke Rad 5 von oben (5) und von hinten (6) unter der Wirkung einer eingezeichneten Hochkraft auf das Rad 5 in der Radmittenebende 7. In 6 ist das Reaktionsmoment 15 darauf dargestellt. Durch ein gezielt elastisch verformbares Radträgerelement 11 und/oder durch Kardanik der Hinterachsträgerlager in den Lagerstellen 2, 12, 22 beim Einfedern ist unter Radhochkraft eine Sturzkorrektur und/oder Sturzprogression möglich. In 5 ist eine Kardanikachse 16 für die Gummilager der Lagerstellen 2, 12, 22 des Hinterachsträgers 1 bei Hochkrafteinwirkung dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1404536 B1 [0003]

Claims

Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug, mit einem an einem Hilfsrahmen (1 bzw. 1') schwenkbar gelagerten Lenker für jede Fahrzeugseite und einem an diesem gelagerten Radträger (11 bzw. 11') für jede Fahrzeugseite, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenker Längslenker (9 bzw. 9') sind und dass diese, jeder für sich, an einem eigenen Hilfsrahmen (1 bzw. 1') angebracht sind.
Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hilfsrahmen (1 bzw. 1') für sich am Fahrzeugaufbau elastisch beweglich befestigt ist.
Hinterradaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hilfsrahmen (1 bzw. 1') durch wenigstens ein elastisches Lager am Fahrzeugaufbau befestigt ist.
Hinterradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hilfsrahmen (1 bzw. 1') durch drei elastische Lager am Fahrzeugaufbau befestigt ist.
Hinterradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einwirkung einer Seitenkraft am Rad eine Spurkorrektur in Richtung Vorspur erzeugt.
Hinterradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einwirkung einer Hochkraft am Rad eine Sturzkorrektur und/oder Sturzprogression erzeugt.
Hinterradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einwirkung einer Längskraft am Rad ein Auftreten von Nachspur vermeidet.