DE102014102510B4 - Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppe für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Hinterradaufhängungsbaugruppe (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
einen Rahmen (12), der ein Querelement (22) und einen Längsträger (24, 26) aufweist, wobei das Querelement (22) an dem Längsträger (24, 26) befestigt ist und in Querrichtung zu diesem verläuft und wobei der Rahmen (12) eine erste Seite und eine zweite Seite definiert, die der ersten Seite entgegengesetzt ist;
einen Achsschenkel (50), der drehbar an dem Rahmen (12) getragen ist, wobei der Achsschenkel (50) ausgebildet ist, um ein Fahrzeugrad zu tragen;
einen Kipphebel (80), der verschwenkbar an einem Drehpunkt (82) am Querelement (22) befestigt ist und sich von der ersten Seite des Rahmens (12) zu der zweiten Seite des Rahmens (12) erstreckt; und
einen Lenkaktuator (20), der an dem Querelement (22) und durch den Kipphebel (80) in mechanischer Verbindung mit dem Achsschenkel (50) angeordnet ist,
wobei der Kipphebel (80) einen Eingangsabschnitt (84), der sich zwischen dem Drehpunkt (82) und einem mit dem Lenkaktuator (20) gekoppelten Lenkgestänge (60) erstreckt, und einen Ausgangsabschnitt (86) umfasst, der sich zwischen dem Drehpunkt (82) und einer mit dem Achsschenkel (50) gekoppelten Spurstange (56) erstreckt, um den Achsschenkel (50) durch eine Betätigung des Lenkaktuators (20) zu drehen, und
wobei sich das Lenkgestänge (60) über eine Oberseite (28) des Längsträgers (24, 26) erstreckt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängungsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, die einen steuerbaren Lenkaktuator aufweist.
  • HINTERGRUND
  • Ein Rahmen ist eine Strukturkomponente eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs oder eines Flugzeugs, welche eine diskrete, getrennte Struktur innerhalb einer größeren Karosserie auf einem Rahmen oder Einheitskarosserie verwendet, um bestimmte Komponenten zu tragen, wie beispielsweise den Motor, den Antriebsstrang oder die Aufhängung (was insgesamt als eine Unterbaugruppe bezeichnet wird). Der Rahmen bzw. die Unterbaugruppe ist im Allgemeinen als eine vollständige Einheit an das Fahrzeug angeschraubt und/oder angeschweißt, was den endgültigen Fahrzeugmontageprozess stark vereinfacht. Wenn er angeschraubt ist, ist er manchmal mit Gummibuchsen oder Federn versehen, um Schwingungen zu dämpfen.
  • Ein Zweck der Verwendung einer Aufhängungsbaugruppe ist es, Schwingungen und Rauheit von dem Rest der Karosserie zu isolieren. Beispielsweise können in einem Kraftfahrzeug, bei dem dessen Antriebsstrang in einer Aufhängungsunterbaugruppe enthalten ist, Kräfte, die durch den Motor und das Getriebe erzeugt werden, ausreichend gedämpft werden, so dass sie Fahrzeuginsassen nicht stören. Als eine natürliche Weiterentwicklung eines Kraftfahrzeugs mit einem Vollchassis werden in modernen Fahrzeugen separate Vorder- und Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppen verwendet, um das Gesamtgewicht, die Gesamtkosten und die Komplexität der Montage zu verringern.
  • Aus der EP 0 307 547 A1 ist eine Hinterradaufhängungsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche einen Rahmen, der ein Querelement und einen Längsträger aufweist, einen Achsschenkel, der drehbar an dem Rahmen getragen und ausgebildet ist, um ein Fahrzeugrad zu tragen, einen Kipphebel, der verschwenkbar an dem Querelement getragen ist, und einen Lenkaktuator umfasst, der durch den Kipphebel in mechanischer Verbindung mit dem Achsschenkel angeordnet ist. Der Kipphebel ist mit dem Achsschenkel durch eine Spurstange und mit dem Lenkaktuator durch ein Lenkgestänge gekoppelt.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Lenkaktuator auf flexible Weise in eine Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppe einzubinden, um zu ermöglichen, dass die Hinterräder aktiv gelenkt werden, damit das Fahrzeug intelligent untersteuern/übersteuern kann, um die Gesamtstabilität und die Manövrierbarkeit zu verbessern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Hinterradaufhängungsbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 6.
  • Eine Hinterradaufhängungsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Aufhängungsrahmen, eine erste und eine zweite unabhängige Aufhängung, einen Lenkaktuator und ein Differential. Der Rahmen kann ein vorderes Querelement, einen ersten Längsträger, einen zweiten Längsträger und ein hinteres Querelement umfassen. Das vordere Querelement kann an jedem von dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger befestigt sein und in Querrichtung zu diesen verlaufen. Das Querelement, der erste Längsträger und der zweite Längsträger können gemeinsam eine Oberseite des Rahmens von einer Unterseite des Rahmens trennen. Gemäß einer Konfiguration ist die Oberseite ausgebildet, um direkt an dem Fahrzeug anzuliegen.
  • Jede von der ersten unabhängigen Aufhängung und der zweiten unabhängigen Aufhängung kann jeweils mit dem Rahmen gekoppelt sein. Die erste unabhängige Aufhängung kann einen ersten Achsschenkel umfassen, der entlang einer ersten Achse verschiebbar und auch um diese Achse drehbar ist. Die zweite unabhängige Aufhängung kann auf ähnliche Weise einen zweiten Achsschenkel umfassen, der um eine zweite Achse verschiebbar und drehbar ist. Jeder Achsschenkel kann entsprechend ausgebildet sein, um ein Fahrzeugrad zu tragen.
  • Ein Differential kann zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger und möglicherweise auf der Unterseite des Rahmens angeordnet sein. Das Differential kann eine Drehmomenteingangswelle, eine erste Drehmomentausgangswelle in mechanischer Verbindung mit der ersten unabhängigen Aufhängung und eine zweite Drehmomentausgangswelle in mechanischer Verbindung mit der zweiten unabhängigen Aufhängung umfassen. Jede von der ersten und der zweiten Drehmomentausgangswelle kann sich vollständig auf der Unterseite des Rahmens erstrecken.
  • Der Lenkaktuator kann an dem Querelement zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger angeordnet sein. Die Betätigung des Lenkaktuators kann jeden von dem ersten Achsschenkel und dem zweiten Achsschenkel in eine Drehung drängen.
  • Die Unterbaugruppe kann ferner einen ersten und einen zweiten Kipphebel umfassen, die jeweils verschwenkbar an dem Querelement befestigt sind. Der erste Kipphebel kann ausgebildet sein, um den Lenkaktuator mit dem ersten Achsschenkel zu koppeln, und der zweite Kipphebel kann ausgebildet sein, um den Lenkaktuator mit dem zweiten Achsschenkel zu koppeln. Jeder von dem ersten Kipphebel und dem zweiten Kipphebel kann sich jeweils über den Rahmen von der Unterseite zu der Oberseite des Rahmens erstrecken. Der erste Kipphebel kann über eine erste Spurstange mit dem ersten Achsschenkel gekoppelt sein, und der zweite Kipphebel kann über eine zweite Spurstange mit dem zweiten Achsschenkel gekoppelt sein.
  • Jeder Kipphebel kann über eine jeweilige Buchse, die sich von dem vorderen Querelement erstreckt, verschwenkbar an dem Rahmen befestigt sein. Wenn der Kipphebel entfernt ist, kann zusätzlich jede von der ersten und der zweiten Spurstange in der Lage sein, an der entsprechenden Buchse direkt befestigt zu werden, um eine Drehung des Achsschenkels zu verhindern.
  • Gemäß einer Konfiguration kann jeder von dem ersten und dem zweiten Längsträger um einen Abschnitt des Lenkaktuators herum gebildet sein, so dass die jeweiligen Abschnitte des Aktuators an der Unterseite des Rahmens angeordnet sind. In diesem Fall kann sich ein erstes Abschlussblech zwischen dem ersten Längsträger und dem vorderen Querelement erstrecken, und ein zweites Abschlussblech kann sich zwischen dem zweiten Längsträger und dem vorderen Querelement erstrecken. Das erste Abschlussblech, der erste Längsträger und das Querelement können zusammenwirken, um den ersten Abschnitt des Lenkaktuators zu umgeben, und das zweite Abschlussblech, der zweite Längsträger sowie das Querelement können zusammenwirken, um den zweiten Abschnitt des Lenkaktuators zu umgeben.
  • Gemäß einer Konfiguration sind weder der erste Kipphebel noch der zweite Kipphebel zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger angeordnet. Umgekehrt können bei anderen Konfigurationen ein oder beide Kipphebel zwischen den jeweiligen Längsträgern angeordnet sein.
  • Zusätzlich kann der Lenkaktuator gemäß einer Konfiguration in der Lage sein, jeden von dem ersten und dem zweiten Achsschenkel um maximal 10 Grad in jeder Richtung um seine jeweilige Achse zu drehen.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der besten Weisen zum Ausführen der Erfindung leicht offensichtlich, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische, isometrische Ansicht eines Abschnitts einer Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppe.
    • 2 ist eine schematische, isometrische Ansicht eines Abschnitts einer Hinterradaufhängungs-Unterbaugruppe.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um in den verschiedenen Ansichten gleiche oder identische Komponenten zu identifizieren, stellt 1 einen Abschnitt einer Hinterradaufhängungsbaugruppe 10 schematisch dar, welche einen Rahmen 12, ein Differential 14, eine erste sowie eine zweite unabhängige Aufhängung 16, 18 und einen Lenkaktuator 20 umfasst. Gemäß einer Konfiguration kann die Hinterradaufhängungsbaugruppe 10 eine Unterbaugruppe sein, die separat montiert und anschließend an der Unterseite eines Kraftfahrzeugs befestigt werden kann (d.h. hinter dem Fahrgastraum), um die Hinterräder des Fahrzeugs zu tragen. Die Hinterradaufhängungsbaugruppe 10 kann gemäß dem Richtungsschlüssel eingebaut sein, der in 1 angegeben ist, wobei „F“ die Vorderseite des Fahrzeugs repräsentiert, „R“ die Rückseite des Fahrzeugs repräsentiert, „D“ die Fahrerseite repräsentiert und „P“ die Beifahrerseite repräsentiert. Gemäß anderen Konfigurationen kann die Hinterradaufhängungsbaugruppe 10 teilweise oder vollständig in den Rahmen bzw. in das Chassis des Fahrzeugs integriert sein.
  • Der Hinterradaufhängungsrahmen 12 kann ein vorderes Querelement 22, einen ersten Seitenträger 24 und einen zweiten Seitenträger 26 umfassen. Gemäß einer Konfiguration kann jedes Querelement bzw. jeder Seitenträger 22, 24, 26 unter Verwendung einer Konstruktion vom rohrförmigen Typ und/oder Kastenprofiltyp gebildet sein. Alternativ können andere Querschnittsausbildungen verwendet werden, wie beispielsweise eine Konstruktion mit I-Balken oder eine Konstruktion mit C-Kanal. Ein hinteres Querelement (nicht gezeigt) kann in den Rahmen 12 eingebunden sein, um einen geschlossenen, kastenförmigen Rahmen zu bilden, der eine verbesserte strukturelle Steifigkeit schaffen kann. Jeder Längsträger 24, 26 kann an dem vorderen Querelement 22 und dem hinteren Querelement beispielsweise durch eine oder mehrere Schweißstellen oder Schrauben (vorzugsweise Schweißstellen) befestigt sein.
  • Das vordere Querelement 22, der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 können gemeinsam eine Oberseite 28 des Rahmens 12 von einer Unterseite 30 des Rahmens trennen (d.h. dort, wo die Unterseite 30 der Oberseite 28 gegenüberliegt). Während des Einbaus in das Fahrzeug kann die Oberseite 28 direkt an dem Fahrzeugchassis anliegen, während die Unterseite 30 im Wesentlichen von dem Fahrzeug abgewandt sein kann (d.h. in eine Abwärtsrichtung und/oder in Richtung der Straßenoberfläche). Wenn die Baugruppe 10 eine eigenständige Unterbaugruppe 10 ist, kann der Rahmen 12 mehrere Fahrzeugbefestigungen 32 umfassen, die jeweils eine Isolationsbuchse 34 aufweisen, um die Unterbaugruppe 10 an dem Fahrzeug zu befestigen. Wie einzusehen ist, können die Isolationsbuchsen 34 aus einem Elastomermaterial gebildet sein, das dazu dienen kann, ein beliebiges Schwingungs- oder Straßengeräusch zu dämpfen, bevor dieses auf den Rest des Fahrzeugs übertragen wird.
  • Das Differential 14 kann mit dem Hinterradaufhängungsrahmen 12 gekoppelt sein, und es kann eine Drehmomenteingangswelle 36 sowie eine oder mehrere Drehmomentausgangswellen 38 umfassen. Die Eingangswelle 36 kann mit einem Getriebe und einem Motor des Fahrzeugs gekoppelt sein, beispielsweise unter Verwendung einer rohrförmigen Antriebswelle. Auf ähnliche Weise kann jede Ausgangswelle 38 mit einem jeweiligen Fahrzeugrad gekoppelt sein (möglicherweise über eine oder mehrere Zwischenkomponenten). Wie es in der Technik bekannt ist, kann das Differential 14 ein oder mehrere Zahnräder, Kupplungen oder andere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweisen, die ausgebildet sein können, um ein an der Eingangswelle 36 aufgenommenes Drehmoment steuerbar in ein Ausgangsdrehmoment an einer oder beiden der Ausgangswellen 38 zu übertragen.
  • Das Differential 14 kann im Allgemeinen derart an dem Rahmen 12 befestigt sein, dass es im Wesentlichen (d.h. zu mehr als 50 %) auf der Unterseite 30 (d.h. der abwärts gerichteten Seite) des Hinterradaufhängungsrahmens 12 angeordnet ist. Das Differential 14 kann durch eine oder mehrere Schrauben, Schweißstellen oder Klammern starr an dem Rahmen 12 befestigt sein. Gemäß einer Konfiguration kann sich ein Abschnitt des Differentials 14 und/oder der Drehmomenteingangswelle 36 dann, wenn er in Position befestigt ist, über einen Abschnitt des vorderen Querelements 22 bzw. unter diesem erstrecken.
  • Zusätzlich zu dem Differential 14 kann jede von der jeweiligen ersten und zweiten unabhängigen Aufhängung 16, 18 an dem Hinterradaufhängungsrahmen 12 angebracht sein. Jede unabhängige Aufhängung 16, 18 kann einen Achsschenkel 50 aufweisen, der letztlich ein Rad aufnehmen kann, und sie kann ausgestaltet sein, um zu ermöglichen, dass sich das Rad auf eine eingeschränkte Weise (im Allgemeinen entlang einer Achse 52, die im Wesentlichen vertikal bzw. in Querrichtung verläuft) bezogen auf den Hinterradaufhängungsrahmen 12 bewegt.
  • 1 stellt jede unabhängige Aufhängung 16, 18 allgemein als eine Aufhängung mit 5 Verbindungen dar, wobei mehrere stabilisierende Elemente 54 einen jeweiligen Achsschenkel 50 tragen und ermöglichen können, dass sich der Achsschenkel 50 auf eine vordefinierte Weise bewegt. Wie es in der Technik bekannt ist, ist ein Achsschenkel 50 eine Komponente, die im Allgemeinen als ein Befestigungsort zum Aufnehmen und Tragen eines Fahrzeugrades dient. Es ist einzusehen, dass die vorliegende Technologie, obgleich eine Aufhängung mit 5 Verbindungen zu Darstellungszwecken vorgesehen ist, auf eine ähnliche Weise mit anderen Mehrfachverbindungsaufhängungen, Aufhängungen mit H-Verbindung, Aufhängungen mit kurzem und langem Arm (SLA-Aufhängungen), Aufhängungen mit doppeltem Querlenker, MacPherson-Federbeinaufhängungen oder anderen ähnlichen, unabhängigen Aufhängungskonstruktionen verwendet werden kann.
  • Jede Aufhängung 16, 18 kann eine Spurstange 56 aufweisen, die mit dem jeweiligen Achsschenkel 50 an einem Ort neben der Achse 52 gekoppelt ist. Gemäß einer Konfiguration kann eine Kraft, die durch die Spurstange 56 ausgeübt wird, ein Moment/Drehmoment auf den Achsschenkel 50 ausüben, wodurch der Achsschenkel 50 in eine Drehung um die Achse 52 gedrängt werden kann. Wenn die Spurstange 56 mit einem steuerbaren Aktuator gekoppelt ist, kann jeder entsprechende Achsschenkel 50 (und das entsprechende Rad) in Ansprechen auf ein geliefertes Betätigungssignal gelenkt werden. Wenn die Spurstange 56 stattdessen starr mit dem Rahmen 12 gekoppelt ist, kann die Spurstange 56 in diesem Fall einen Widerstand dagegen leisten, dass jeder entsprechende Achsschenkel 50 (und das entsprechende Rad) gelenkt wird.
  • Wie es vorstehend erwähnt wurde und klarer in 2 dargestellt ist, kann die Hinterradaufhängungsbaugruppe 10 gemäß einer Konfiguration einen Lenkaktuator 20 umfassen, der ein Lenkgestänge 60 aufweist. Der Lenkaktuator 20 kann ein linearer Aktuator sein, der ausgebildet ist, um auf einen gelieferten Betätigungsbefehl anzusprechen, indem das Lenkgestänge 60 mittels einer gelieferten Kraft über eine begrenzte Distanz 62 linear verschoben wird. Gemäß einer Konfiguration kann der Lenkaktuator 20 ein Lenkaktuator vom Zahnstangen- und Ritzeltyp sein, der einen Elektromotor verwendet, um ein Ritzelrad anzutreiben.
  • Der Lenkaktuator 20 kann an einer nach innen bzw. nach hinten ausgerichteten Oberfläche 64 des vorderen Querelements 22 anliegen, und er kann im Wesentlichen zwischen dem ersten Längsträger 24 und dem zweiten Längsträger 26 angeordnet sein. Der Lenkaktuator 20 kann an dem Querelement 22 unter Verwendung mehrerer Schrauben 66 (und/oder Schrauben, die den Gummibuchsen zugeordnet sind) starr befestigt sein. Gemäß einer Konfiguration kann sich ein Abschnitt des Lenkaktuators 20 und/oder des Lenkgestänges 60 über die Oberseite 28 jedes von dem ersten und dem zweiten Längsträger 24, 26 bzw. oberhalb dessen erstrecken. Auf diese Weise können der Lenkaktuator 20 und/oder das Lenkgestänge 60 bezüglich des Differentials 14 und/oder der Drehmomentausgangswellen 38 auf einer gegenüberliegenden Seite der Längsträger 24, 26 angeordnet sein.
  • Bei den Konfigurationen, die in 1 und 2 gezeigt sind, kann ein Abschnitt 68 jedes Längsträgers 24, 26 um das Lenkgestänge 60 herum gebildet sein, und ein starres Abschlussblech 70 kann an den jeweiligen Längsträgern 24, 26 befestigt sein, um die Steifigkeit des Rahmens 12 zu verbessern. Das Abschlussblech 70 kann sich zwischen jedem Längsträger 24, 26 und dem vorderen Querelement 22 erstrecken, und es kann in Position angeschraubt oder angeschweißt sein. Bei dieser Konfiguration kann das Abschlussblech 70 bezüglich der jeweiligen Längsträger 24, 26 auf eine gegenüberliegenden Seite des Lenkgestänges 60 angeordnet sein, so dass das vordere Querelement 22, der jeweilige Längsträger 24, 26 und das Abschlussblech 70 zusammenwirken, um das Lenkgestänge 60 zu umgeben.
  • Wie es am besten in 2 dargestellt ist, kann das Lenkgestänge 60 bei einer Konfiguration mit jeder Spurstange 56 unter Verwendung eines verschwenkbaren Kipphebels 80 gekoppelt sein. Der Kipphebel 80 kann sich im Wesentlichen über den Rahmen 12 von der Unterseite 28 zu der Oberseite 30 erstrecken, und er kann an einem Drehpunkt 82 verschwenkbar an dem Rahmen 12 befestigt sein. Gemäß einer Konfiguration kann der Drehpunkt 82 durch eine drehbare Buchse oder ein drehbares Lager definiert sein, die bzw. das sich von der nach innen gerichteten Oberfläche 64 des vorderen Querelements 22 erstreckt. Der Kipphebel 80 kann im Allgemeinen einen Eingangsabschnitt 84 und einen Ausgangsabschnitt 86 umfassen. Der Eingangsabschnitt 84 kann durch den Abschnitt des Kipphebels 80 definiert sein, der sich zwischen den Drehpunkt 82 (d.h. der drehbaren Buchse) und dem Lenkgestänge 60 erstreckt. Auf ähnliche Weise kann der Ausgangsabschnitt 86 durch den Abschnitt des Kipphebels definiert sein, der sich zwischen dem Drehpunkt 82 (d.h. der drehbaren Buchse) und der Spurstange 56 erstreckt.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der verschwenkbare Kipphebel 80 an jedem Ende mit dem Lenkgestänge 60 und der Spurstange 56 unter Verwendung einer drehbaren Buchse 88 gekoppelt sein. Jede drehbare Buchse 88 kann aus einem Polymermaterial hergestellt sein, und sie kann für eine unbelastete relative Drehung um eine Achse sorgen. Zusätzlich kann die Buchse 88 eine ausreichende Elastizität/Nachgiebigkeit aufweisen, um eine geringfügige Drehung (d.h. um weniger als 5 Grad) um andere Achsen zuzulassen. Eine solche Ausgestaltung kann das Spiel minimieren, das ansonsten vorhanden wäre, wenn Kugelgelenke verwendet werden würden. Gemäß einer Konfiguration, wie sie allgemein in 2 dargestellt ist, ist kein verschwenkbarer Kipphebel 80 zwischen dem ersten Längsträger 24 und dem zweiten Längsträger 26 angeordnet. Bei anderen Konfigurationen können einer oder beide der Kipphebel 80 zwischen dem ersten Längsträger 24 und dem zweiten Längsträger 26 angeordnet sein.
  • Die Bewegung des Lenkgestänges 60 durch den Aktuator 20 kann über den Kipphebel 80 auf die Spurstange 56 übertragen werden, und sie kann den Achsschenkel 50 in eine Drehung um die Achse 52 drängen. Wie es einzusehen ist, kann der Kipphebel 80 als eine einfache Maschine bzw. Hebelmaschine wirken, um entweder die Lenkkraft zu erhöhen, die durch die Spurstange 56 ausgeübt wird, oder um die gesamte Verschiebungsdistanz zu vergrößern. In dem die relativen Längen des Eingangsabschnitts 84 und des Ausgangsabschnitts 86 verändert werden, kann die Vervielfachung der Kraft/Distanz verändert werden. Gemäß einer Konfiguration können der Aktuator 20 und der Kipphebel 80 derart ausgewählt werden, dass der Achsschenkel 50 in jeder Richtung eine maximale Winkeldrehung von ungefähr 5 - 10 Grad aufweist (d.h. eine maximale Gesamtdrehung von ungefähr 10 - 20 Grad). Dies ist mit einer Vorderradaufhängung vergleichbar, die typischerweise in jede Richtung um ungefähr 30 - 40 Grad gedreht werden kann. Bei dieser Konfiguration kann die vorliegende Hinterrad-Lenkbaugruppe im Allgemeinen als ein sekundäres Lenkmittel arbeiten, um eine (primäre) Vorderrad-Lenkbaugruppe zu unterstützen.
  • Die vorliegende Konstruktion schafft für einen Kraftfahrzeughersteller vielseitige Möglichkeiten, um eine zusätzliche Funktionalität für ein Fahrzeug ohne irgendwelche signifikante strukturelle Modifikationen zu liefern. Wenn ein Endkunde keine Hinterrad-Lenkmöglichkeiten zu haben wünscht, können der Aktuator 20 und der Kipphebel 80 abgeschraubt und entfernt werden, und die Spurstange 56 kann direkt an dem Rahmen 12 befestigt werden (z.B. an dem vorderen Querelement 22). Beispielsweise kann die Spurstange 56 bei einer Konfiguration an dem Rahmen 12 angebracht werden, indem sie direkt an dem Drehpunkt 82 befestigt wird, der vorher zum Anbringen des Kipphebels 80 verwendet wurde. Gemäß einer anderen Konfiguration kann eine Klammer oder eine Haltevorrichtung verwendet werden, um die Spurstange 56 an dem vorderen Querelement 22 zu befestigen.
  • Als ein weiterer Vorteil kann der Aktuator 20 durch die Kopplung des Aktuators 20 mit den Achsschenkeln 50 über den dazwischenliegenden Kipphebel 80 von beliebigen Gefährdungen aus der Umgebung weiter entfernt sein, die in dem unteren Hinterradabschnitt des Fahrzeugs existieren können. Bei der dargestellten Konfiguration ist der Aktuator 20 im Wesentlichen gegenüber nachteiligen Stößen (beispielsweise durch Steine, Straßenverunreinigungen, in Parkhäusern oder durch Bordsteinkanten) von unten durch das Differential 14, von der Vorderseite durch das vordere Querelement 22, von den Seiten durch die Längsträger 24, 26 und von der Rückseite (wahrscheinlich) durch andere Fahrzeugkomponenten (z.B. durch die Ersatzreifenmulde) abgeschirmt. Dies unterscheidet sich von einem hyptothetischen Direktbetätigungssystem (d.h. ohne den Kipphebel 80), das notwendigerweise tiefer in der Unterbaugruppe 10 und aufgrund der physikalischen Beschränkung, die durch das Differential 14 geschaffen wird, wahrscheinlich weiter hinten positioniert wäre. Indem der Aktuator 20 durch die Kipphebel 80 nach oben bewegt ist, wird zusätzlich sichergestellt, dass das angeschraubte Lenkbetätigungssystem keine Komponenten eines Fahrzeugabgassystems stört (d.h. ein Auspuffrohr oder einen Schalldämpfer), die typischerweise unterhalb der Differentialausgangswellen 38 aufgehängt sind.
  • Obgleich die besten Weisen zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auszuüben. Es ist beabsichtigt, dass der gesamte Gegenstand, der in der vorstehenden Beschreibung enthalten oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigt ist, lediglich als Veranschaulichung und nicht als Beschränkung interpretiert werden soll.

Claims (10)

  1. Hinterradaufhängungsbaugruppe (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Rahmen (12), der ein Querelement (22) und einen Längsträger (24, 26) aufweist, wobei das Querelement (22) an dem Längsträger (24, 26) befestigt ist und in Querrichtung zu diesem verläuft und wobei der Rahmen (12) eine erste Seite und eine zweite Seite definiert, die der ersten Seite entgegengesetzt ist; einen Achsschenkel (50), der drehbar an dem Rahmen (12) getragen ist, wobei der Achsschenkel (50) ausgebildet ist, um ein Fahrzeugrad zu tragen; einen Kipphebel (80), der verschwenkbar an einem Drehpunkt (82) am Querelement (22) befestigt ist und sich von der ersten Seite des Rahmens (12) zu der zweiten Seite des Rahmens (12) erstreckt; und einen Lenkaktuator (20), der an dem Querelement (22) und durch den Kipphebel (80) in mechanischer Verbindung mit dem Achsschenkel (50) angeordnet ist, wobei der Kipphebel (80) einen Eingangsabschnitt (84), der sich zwischen dem Drehpunkt (82) und einem mit dem Lenkaktuator (20) gekoppelten Lenkgestänge (60) erstreckt, und einen Ausgangsabschnitt (86) umfasst, der sich zwischen dem Drehpunkt (82) und einer mit dem Achsschenkel (50) gekoppelten Spurstange (56) erstreckt, um den Achsschenkel (50) durch eine Betätigung des Lenkaktuators (20) zu drehen, und wobei sich das Lenkgestänge (60) über eine Oberseite (28) des Längsträgers (24, 26) erstreckt.
  2. Baugruppe (10) nach Anspruch 1, ferner ein Differential (14) umfassend, wobei das Differential (14) aufweist: eine Drehmomenteingangswelle (36), die zum Aufnehmen eines Drehmoments ausgebildet ist; eine Drehmomentausgangswelle (38) in mechanischer Verbindung mit dem Achsschenkel (50); und wobei sich die Drehmomentausgangswelle (38) über den Längsträger (24, 26) erstreckt und benachbart zu der zweiten Seite des Rahmens (12) angeordnet ist.
  3. Baugruppe (10) nach Anspruch 2, wobei die Spurstange (56) in der Lage ist, direkt an dem Rahmen (12) befestigt zu werden.
  4. Baugruppe (10) nach Anspruch 1, ferner ein Abschlussblech (70) umfassend, das sich zwischen dem Längsträger (24, 26) und dem Querelement (22) erstreckt; und wobei das Abschlussblech (70), der Längsträger (24, 26) und das Querelement (22) zusammenwirken, um einen Abschnitt des Lenkaktuators (20) zu umgeben.
  5. Baugruppe (10) nach Anspruch 1, wobei der Lenkaktuator (20) in der Lage ist, den Achsschenkel (50) maximal um 20 Grad zu drehen.
  6. Hinterradaufhängungsbaugruppe (10) für ein Fahrzeug, umfassend: einen Rahmen (12), der ein Querelement (22), einen ersten Längsträger (24) und einen zweiten Längsträger (26) aufweist, wobei das Querelement (22) an jedem von dem ersten Längsträger (24) und dem zweiten Längsträger (26) befestigt ist und in Querrichtung zu diesen verläuft; eine erste unabhängige Aufhängung (16) und eine zweite unabhängige Aufhängung (18), wobei jede Aufhängung (16, 18) jeweils mit dem Rahmen (12) gekoppelt ist, wobei die erste unabhängige Aufhängung (16) einen ersten Achsschenkel (50) aufweist, der um eine erste Achse (52) drehbar ist, wobei die zweite unabhängige Aufhängung (18) einen zweiten Achsschenkel (50) aufweist, der um eine zweite Achse (52) drehbar ist, und wobei jeder von dem ersten und dem zweiten Achsschenkel (50) ausgebildet ist, um ein jeweiliges Fahrzeugrad zu tragen; einen ersten Kipphebel (80) und einen zweiten Kipphebel (80), wobei jeder Kipphebel (80) verschwenkbar an einem Drehpunkt (82) am Querelement (22) befestigt ist; und einen Lenkaktuator (20), der an dem Querelement (22) zwischen dem ersten Längsträger (24) und dem zweiten Längsträger (26) angeordnet ist; wobei der erste Kipphebel (80) und der zweite Kipphebel (80) jeweils einen Eingangsabschnitt (84), der sich zwischen dem jeweiligen Drehpunkt (82) und einem jeweiligen mit dem Lenkaktuator (20) gekoppelten Lenkgestänge (60) erstreckt, und einen Ausgangsabschnitt (86) umfassen, der sich zwischen dem jeweiligen Drehpunkt (82) und einer jeweiligen mit dem ersten bzw. zweiten Achsschenkel (50) gekoppelten Spurstange (56) erstreckt, um den ersten und den zweiten Achsschenkel (50) durch eine Betätigung des Lenkaktuators (20) zu drehen, und wobei sich das Lenkgestänge (60) jeweils über eine Oberseite (28) des ersten Längsträgers (24) bzw. des zweiten Längsträgers (26) erstreckt.
  7. Baugruppe (10) nach Anspruch 6, wobei der Rahmen (12) eine erste Seite und eine zweite Seite definiert, wobei die zweite Seite der ersten Seite gegenüberliegt und ausgebildet ist, um einer Straßenoberfläche zugewandt zu sein; und wobei sich der erste Kipphebel (80) und der zweite Kipphebel (80) jeweils von der ersten Seite zu der zweiten Seite über den Rahmen (12) erstrecken.
  8. Baugruppe (10) nach Anspruch 7, ferner ein Differential (14) umfassend, das zwischen dem ersten Längsträger (24) und dem zweiten Längsträger (26) angeordnet ist, wobei das Differential (14) eine Drehmomenteingangswelle (36), eine erste Drehmomentausgangswelle (38) in mechanischer Verbindung mit der ersten unabhängigen Aufhängung (16) und eine zweite Drehmomentausgangswelle (38) in mechanischer Verbindung mit der zweiten unabhängigen Aufhängung (18) aufweist; und wobei sich die erste Drehmomentausgangswelle (38) über den ersten Längsträger (24) erstreckt, wobei sich die zweite Drehmomentausgangswelle (38) über den zweiten Längsträger (26) erstreckt und wobei jede von der ersten und der zweiten Drehmomentausgangswelle (38) benachbart zu der zweiten Seite des Rahmens (12) angeordnet ist.
  9. Baugruppe (10) nach Anspruch 7, wobei die jeweilige Spurstange (56) in der Lage ist, direkt an dem Rahmen (12) befestigt zu werden.
  10. Baugruppe (10) nach Anspruch 6, ferner umfassend: ein erstes Abschlussblech (70), das sich zwischen dem ersten Längsträger (24) und dem Querelement (22) erstreckt; ein zweites Abschlussblech (70), das sich zwischen dem zweiten Längsträger (26) und dem Querelement (22) erstreckt; wobei jeder von dem ersten Längsträger (24) und dem zweiten Längsträger (26) jeweils um den Lenkaktuator (20) herum gebildet ist; wobei das erste Abschlussblech (70), der erste Längsträger (24) und das Querelement (22) zusammenwirken, um einen ersten Anschnitt des Lenkaktuators (20) zu umgeben; und wobei das zweite Abschlussblech (70), der zweite Längsträger (26) und das Querelement (22) zusammenwirken, um einen zweiten Abschnitt des Lenkaktuators (20) zu umgeben.
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