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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung für eine Hinterachse eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Hinterachse mit zwei Einzelradaufhängungen für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechend ausgestattetes Fahrzeug mit einer zwei Einzelradaufhängungen aufweisenden Hinterachse nach Anspruch 10.
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Um eine möglichst weitgehende Entkopplung von dem zu befahrenden Untergrund zu erreichen, werden Fahrzeugräder typischerweise unter Zwischenschaltung einer Vorder- und/oder Hinterachse an dem Aufbau des jeweiligen Fahrzeugs befestigt. Dabei beinhalten die Achsen relativ zum Aufbau bewegliche Achskomponenten, welche in Kombination mit federnden und dämpfenden Elementen die Bestandteile eines Fahrwerks bilden. Neben dem gewünschten Fahrkomfort kann so insbesondere die notwendige Fahrstabilität sichergestellt werden.
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Hinterachsen können beispielsweise als Starr- oder Halbstarrachsen wie etwa Pendel- oder Verbundlenkerachsen ausgebildet sein. Weitere Ausgestaltungsformen sehen den Einsatz voneinander weitgehend unabhängiger Einzelradaufhängungen vor. Dies meint, dass das jeweilige Rad an einem Radträger drehbar gelagert ist, welcher wiederum über mehrere Lenker beweglich angelenkt ist. Derartige Einzelradaufhängungen sind dann auf beiden Seiten zweispuriger Fahrzeuge angeordnet.
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Die einzelnen Lenker können entweder direkt oder unter Eingliederung eines Hilfsrahmens mit dem Aufbau des Fahrzeugs gekoppelt sein. Derartige Hilfsrahmen sind beispielsweise auch unter dem Ausdruck Fahrschemel oder Achsträger bekannt. Deren Anordnung bietet den Vorteil eines vorkonfektionierten modularen Aufbaus, so dass die Endmontage nur noch die Befestigung des so geschaffenen Vorder- und/oder Hinterachsmoduls über wenige Befestigungsmittel erfordert. Durch die Zwischenschaltung elastischer Lager kann die Übertragung von Schwingungen und Körperschall in den Fahrzeuginnenraum zudem weitestgehend reduziert werden.
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Obwohl die sich bei Einzelradaufhängungen gegenüberliegenden Räder nicht – wie im klassischen Sinne – auf einer gemeinsamen baulichen Querverbindung angeordnet sind, wird deren paarweise Anordnung als Gesamtheit üblicherweise dennoch als Vorder- oder Hinterachse bezeichnet.
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Gegenüber Verbundlenkerachsen weisen Einzelradaufhängungen den Vorteil von verbesserten Fahreigenschaften auf, was insbesondere aus deren sich nicht gegenseitig beeinflussenden Radstellungen beim Ein- und Ausfedern her resultiert. Zudem benötigen Einzelradaufhängungen einen zumeist geringeren Bauraum, was wiederum die Möglichkeit des Zugewinns an freiem Volumen eröffnet. Dieses kann dann in vorteilhafter Weise beispielsweise dem Innen- und/oder Kofferraum des Fahrzeugs zugewiesen werden.
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In Abhängigkeit von Ausgestaltung und Einbaulage der Lenker unterscheidet man zwischen Längs-, Schräg- und Querlenker. Deren jeweilige Orientierung bezieht sich dabei auf die Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Fahrzeugs, so dass sich beispielsweise der Querlenker im Wesentlichen quer zu dessen Längsrichtung erstreckt. Die fahrzeugseitige Lagerung des einzelnen Lenkers erfolgt über wenigstens eine Buchse, welche als Verbundlager in Form eines Gummi-Metall-Lagers ausgeführt sein kann. Der Gummi-Anteil sorgt dabei für eine ausreichende Entkopplung und begrenzte Beweglichkeit des Lenkers gegenüber seiner Lagerung.
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So geht aus der
US 7,784,806 B2 ein typischer Aufbau einer unabhängigen Radaufhängung für die Hinterräder eines Fahrzeugs hervor. Pro Seite umfasst die Radaufhängung einen im Wesentlichen H-förmig ausgebildeten unteren Traglenker, welcher über zwei innere Anbindungen verschwenkbar an einem Aufbau des Fahrzeugs angebunden ist. Zwei der den inneren Anbindungen gegenüberliegende äußere Anbindungen dienen der gelenkigen Verbindung mit einem Radträger, wobei der Radträger über einen unteren Bereich mit dem Gelenkarm gekoppelt ist. Die Anbindungen sind jeweils als Lager ausgebildet. An einem entsprechend oberen Bereich ist der Radträger über einen Sturzlenker an dem Aufbau des Fahrzeugs abgestützt. Weiterhin weist der Radträger einen materialeinheitlich einstückigen Ausleger mit einem Federteller auf. Auf diesen kann sich eine zwischen dem Aufbau des Fahrzeugs und dem Federteller des Radträgers erstreckende Schraubenfeder abstützen. Letztlich weist der Radträger einen Ansatzbereich für einen Stoßdämpfer auf, welcher von einer Zusatzfeder umschlungen ist.
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Auch die
US 8,267,416 B2 zeigt ein Radaufhängungssystem, welches jeweils unabhängige Radaufhängungen für die beiden Hinterräder eines Fahrzeugs vorsieht. Die einzelne Radaufhängung umfasst einen unteren Traglenker, welcher über zwei fahrzeugseitige Lager gelenkig an einen Aufbau des Fahrzeugs angebunden ist. Demgegenüber dienen zwei radseitige Lagerbereiche des Gelenkarms der Kopplung mit einem unteren Bereich eines Radträgers. Der Radträger weist einen oberen Ansatzarm auf, welcher mit einem oberen Querlenker gekoppelt ist. Über den oberen Querlenker ist der Radträger an dem Aufbau des Fahrzeugs abgestützt. Der Gelenkarm weist einen Auflagerbereich auf, welcher dem Abstützen einer zwischen dem Gelenkarm und dem Aufbau des Fahrzeugs angeordneten Schraubenfeder dient. Weiterhin ist ein Dämpfer vorgesehen, welcher sich zwischen dem Aufbau des Fahrzeugs und dem Gelenkarm erstreckt, an welchem er gelenkig angebunden ist.
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Gegenüber der Verwendung einer Schraubenfeder offenbart die
US 6,588,779 B2 eine Einzelradaufhängung für ein Fahrzeug mit einer Querblattfeder. Die beiden Seiten der Einzelradaufhängung weisen jeweils einen im Wesentlichen H-förmig ausgebildeten unteren Traglenker sowie einen Radträger auf. Der Traglenker besitzt insgesamt vier Anbindungen in Form von Lagern, wobei er über zwei Innere dieser Lager an einem Aufbau des Fahrzeugs verschwenkbar angelenkt ist. Dabei stützt sich der Traglenker gegen einen Stoßdämpfer ab, welcher sich zwischen dem Traglenker und einem Aufbau des Fahrzeugs erstreckt. Zwischen den inneren Lagern ist die Querblattfeder mit ihren beiden Enden in jeweils einem der beiden Traglenker pro Seite befestigt. Von den zwei entsprechend äußeren Lagern des Traglenkers ist einer mit einem unteren Ansatzbereich des Radträgers verbunden. Ein weiterer der äußeren Lager ist über einen Verbindungshebel mit einer Spurstange gekoppelt. Besagte Spurstange erstreckt sich dabei zwischen dem Aufbau des Fahrzeugs und einem weiteren unteren Ansatzbereich des Radträgers. Der Radträger wird ferner über einen Querlenker gelenkig an dem Aufbau des Fahrzeugs abgestützt, welcher an einem oberen Ansatzpunkt des Radträgers angelenkt ist.
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Die im Stand der Technik vorbekannten Ausgestaltungen derartiger Hinterachsen bzw. Hinterachsmodule mit Einzelradaufhängungen ermöglichen die voneinander unabhängige Anlenkung der jeweiligen Fahrzeugräder. In Verbindung mit Stoßdämpfern und Schraubenfedern oder aber einer Querblattfeder werden so beispielsweise gegenüber Anordnungen mit einer Verbundlenkerachse bereits verbesserte Fahreigenschaften erzielt.
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Bei der Verwendung von Schraubenfedern wird im Bereich der Hinterachse dabei deren Trennung von dem zugehörigen Stoßdämpfer favorisiert. Entgegen einem McPherson Federbein sind diese folglich nicht ineinander angeordnet, sondern zueinander beabstandet. Dies verlangt einen entsprechenden Bauraum zur Unterbringung. Durch den Austausch der Schraubenfedern gegen eine Querblattfeder kann der erforderliche Bauraum bereits reduziert werden. Im Ergebnis lassen sich so kleiner ausgestaltete Radhäuser realisieren, was sich insbesondere auf das Kofferraumvolumen eines typischen Personenfahrzeugs mit Frontmotor positiv auswirkt. Je nach Lage und der damit verbundenen Ausgestaltung der Schraubenfedern kann deren Ersatz durch eine Querblattfeder zudem eine Reduzierung des Gewichts ermöglichen.
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Da die insbesondere mit der Schraubenfeder oder der Querblattfeder als Federelemente verbundenen Komponenten der jeweiligen Einzelradaufhängung eine entsprechende Festigkeit aufweisen müssen, ist deren Gewicht mitunter erhöht. Ursächlich hierfür ist die Einleitung sowie Übertragung von Kräften aus und in das jeweilige Federelement, was eine ausreichende Steifigkeit erfordert. Zudem lässt auch die Anordnung der einzelnen Komponenten einer solchen Einzelradaufhängung durchaus noch Raum für Verbesserungen.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einzelradaufhängung sowie eine damit ausgestattete Hinterachse eines Fahrzeugs dahingehend weiterzuentwickeln, dass diese neben einem verringerten Gewicht eine verbesserte Anordnung ihrer einzelnen Komponenten aufweisen. Weiterhin soll ein entsprechend ausgestattetes Fahrzeug aufgezeigt werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Einzelradaufhängung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie in einer zwei Einzelradaufhängungen aufweisenden Hinterachse mit den Merkmalen von Anspruch 7. Der letzte Teil der Aufgabe wird durch ein entsprechend ausgestattetes erfindungsgemäßes Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweils abhängigen Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Gemäß der Erfindung wird nachfolgend eine Einzelradaufhängung für ein Fahrzeug aufgezeigt, welche sich insbesondere für eine Hinterachse und demnach als Teil einer Fahrzeughinterachse eignet. Besonders bevorzugt kann die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung mit einem Frontantrieb in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug kombiniert sein. Gleichwohl lässt der Erfindungsgedanke auch die Kombination mit einem zusätzlichen oder reinen Heckantrieb zu, für welchen die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen und daraus resultierenden Vorteile ebenfalls gelten.
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Hiernach zeigt die Erfindung eine Einzelradaufhängung für ein Fahrzeug, welche bevorzugt paarweise an einem Hinterachsmodul, insbesondere an einer Hinterachse anordenbar ist.
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Die Einzelradaufhängung weist eine Querblattfeder und wenigstens einen Dämpfer sowie einen Radträger auf. Bei dem Dämpfer kann es sich bevorzugt um einen Stoßdämpfer handeln. Die Querblattfeder stellt dabei ein Federelement dar, welches als elastisches Element dem Abstützen des Fahrzeugaufbaus gegenüber den ungefederten Teilen des Fahrwerks und insbesondere gegenüber dem Untergrund dient. Dämpfer und Querblattfeder verhindert dabei in ihrem bekannten Zusammenspiel insbesondere das unkontrollierte Auf- und Ausschwingen des Fahrzeugaufbaus sowie das Durchschlagen beim Überfahren von Unebenheiten.
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Der zur drehbaren Lagerung eines Rades bzw. Fahrzeugrades vorgesehene Radträger ist dabei mit Querlenkern und einer Spurstange gelenkig verbunden. Die Querlenker umfassen dabei einen Traglenker sowie einen Sturzlenker, welcher oberhalb des Traglenkers angeordnet ist. Der Radträger kann auf diese Weise entweder direkt oder unter Zwischenschaltung eines Hilfsrahmens mittels der Querlenker und der Spurstange an das Fahrzeug angebunden werden.
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Erfindungsgemäß ist der Traglenker über zwei Anbindungen mit dem Radträger verbunden. Mit anderen Worten stützt sich hierdurch der Radträger an zwei Bereichen des Traglenkers ab. Dabei kann die Querblattfeder entweder mit dem Radträger oder aber mit einem der Querlenker gelenkig gekoppelt sein. So kann die Querblattfeder mit dem Radträger oder dem Traglenker oder dem Sturzlenker gekoppelt sein. Gekoppelt meint hierbei, dass die Querblattfeder entsprechend kraftübertragend mit dem Radträger oder einem der Querlenker gekoppelt ist. Dabei bewirkt deren gelenkige Verbindung untereinander, dass etwaige Relativbewegungen untereinander möglich sind.
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Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in einer sich hieraus ergebenden hohen seitlichen Steifigkeit der Einzelradaufhängung. Dies ist insbesondere auf die Anordnung sowie die Verbindung der Querlenker und der Spurstange mit dem Radträger zurückzuführen. Durch die Einleitung von Kräften aus dem Radträger in den Traglenker über wenigstens zwei Anbindungen ergibt sich trotz einfachen Aufbaus eine präzise Führung des jeweiligen Rades. Eine weitere Verbesserung liegt in der Entkopplung von Traglenker und Spurstange, so dass letztere in ihrer Komplexität vereinfacht ausgeführt ist. Hierdurch kann diese schlanker ausgestaltet sein, woraus sich entsprechende Gewichtsvorteile genereller Art und in Bezug auf die ungefederten Massen ergeben.
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Durch die möglichen Relativbewegungen zwischen den gelenkig miteinander verbundenen Teilen aus einem der Querlenker oder dem Radträger und der Querblattfeder ist deren Beitrag zur Steifigkeit der Einzelradaufhängung in Längsrichtung in vorteilhafter Weise minimiert. Zudem sind auf diese Weise die in Querrichtung und Längsrichtung des Fahrzeugs auf die Querblattfeder einwirkenden Kräfte reduziert.
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Besonders bevorzugt ist der oberhalb des Traglenkers gelegene Sturzlenker dabei außerhalb, beispielsweise hinter dem Radzentrum angeordnet. Damit kann der Sturzlenker in vorteilhafter Weise beispielsweise an demselben Querträger eines zwischengeschalteten Hilfsrahmens angebunden sein wie der Traglenker. Hierdurch ist die seitliche Steifigkeit der Einzelradaufhängung erhöht. Zudem wird so der Nachlaufwinkel des an dem Radträger anordenbaren Rades reduziert. Auf diese Weise ist der Lenkwinkel des Rades mehr von dessen Sturzwinkel entkoppelt. Dies ist insbesondere für die statische Achsvermessung sowie die Abstimmung des seitlichen Lenkeffektes ohne Sturzeffekt von Vorteil. Selbiges gilt für die Kombination mit einer aktiven Hinterradlenkung als alternative Ausgestaltung.
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Besonders bevorzugt ist die Querblattfeder mit dem Sturzlenker gelenkig gekoppelt.
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Durch die Kopplung des Sturzlenkers mit der Querblattfeder können der Traglenker und die Spurstange an die auf sie einwirkenden Belastungen ohne diese aus der Querblattfeder angepasst sein. Auf diese Weise können diese im Wesentlichen schlanker ausgestaltet werden, was deren jeweiliges Gewicht entsprechend reduziert. Demgegenüber kann der Sturzlenker in Richtung seiner Belastung durch die Querblattfeder entsprechend stärker ausgebildet sein, wobei dessen Form in idealer Weise an die vorherrschenden Belastungen angepasst ist. So kann die Querblattfeder beispielsweise zwischen dem Traglenker und dem Sturzlenker angeordnet sein, so dass deren Federkraft parallel zu einer Hochrichtung des Fahrzeugs in die Sturzlenker eingeleitet wird. In diesem Fall weist der Sturzlenker eine entsprechend starke Achse um die Längsrichtung des Fahrzeugs auf, was beispielsweise durch dessen bauliche Höhe erreicht wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens kann die Querblattfeder unter Eingliederung eines zusätzlichen Verbindungselements mit einem der Querlenker oder dem Radträger gekoppelt sein. Als Verbindungselement wird beispielsweise ein nachgiebiges Element verstanden.
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Bei diesem nachgiebigen Element kann es sich beispielsweise um eine Lagerbuchse oder einen Gummipuffer oder ein Scherpolster handeln. Dieses Verbindungselement ist in geeigneter Weise mit jeweils einem der in Rede stehenden Komponenten der Einzelradaufhängung gekoppelt, wobei sich die Gelenkigkeit insbesondere aus dessen Nachgiebigkeit ergibt. Durch den Einsatz des zusätzlichen Verbindungselements wird die Möglichkeit zur lateralen Verschiebung zwischen Querblattfeder und dem über das Verbindungselement mit dieser gelenkig verbundenen Elements der Einzelradaufhängung auf einfache Weise realisiert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass dieses Verbindungselement zum Verbinden der Querblattfeder mit einem der Querlenker oder dem Radträger einen Verbindungslenker umfassen kann. Selbstverständlich kann dieser Verbindungslenker auch mit einem wie zuvor beschriebenen nachgiebigen Element kombiniert sein. Durch den Einsatz eines Verbindungslenkers können Querblattfeder und beispielsweise der Sturzlenker so voneinander beabstandet sein, dass der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt ist. Au diese Weise ist folglich keine unmittelbar benachbarte Lage erforderlich, da die kraftübertragende Verbindung durch den Verbindungslenker erfolgt. Dessen Länge kann in einfacher Weise an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst sein.
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Mit Blick auf die Verbindung zwischen Radträger und Traglenker ist weiter vorgesehen, dass wenigstens einer der zwischen diesen liegenden Anbindungen durch die Eingliederung eines Führungslagers realisiert sein kann. Derartige Führungslager sind auch als Traglager bekannt. Diese werden zumeist aus einem Kugelgelenk gebildet, welches neben einer entsprechenden Kraftübertragung eine gelenkige Anbindung erlaubt. Alternativ hierzu ist vorgesehen, dass wenigstens eine dieser Anbindungen durch einen Lenker realisiert sein kann. Bei diesem Lenker kann es sich um eine Koppelstange handeln. Auch kann es sich bei dem Lenker um einen integrierten Lenker handeln. Der Vorteil der Anordnung eines Lenkers liegt in möglichen Beabstandung von Radträger und Traglenker begründet, wobei deren Distanz durch besagten Lenker überbrückt wird.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Querblattfeder einen Verbundwerkstoff aufweisen oder aus diesem gebildet sein. Bevorzugt kann der Verbundwerkstoff beispielsweise aus Glasfasern bestehen, welche in eine Matrix aus Harz, insbesondere Epoxidharz eingebettet sind. Der Vorteil liegt hier in einer deutlichen Gewichtsreduzierung gegenüber einer Querblattfeder aus Metall. Aufgrund der hohen Festigkeit gegenüber dem Gewicht kann die Querblattfeder zudem entsprechend schlank ausgestaltet sein, so dass sich hieraus zusätzliche Gewichtsvorteile ergeben.
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Für die Lage der Spurstange sieht die Erfindung mehrere Möglichkeiten vor. So kann die Spurstange beispielsweise in Ebene des Traglenkers angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich ein schlanker Aufbau, welcher im eingebauten Zustand insbesondere unterhalb des Traglenkers eine hohe Bodenfreiheit zulässt. Alternativ hierzu kann die Spurstange auch unterhalb oder oberhalb des Traglenkers angeordnet sein. Die jeweilige Anordnung ist hier dem Fachmann überlassen, welcher aufgrund der baulichen Möglichkeiten eine geeignete Lage der Spurstange festzulegen vermag.
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Die zuvor beschriebenen möglichen Lagen der Spurstange sind nicht zwingend als parallele Ausrichtung gegenüber dem Traglenker zu verstehen. Oberhalb sowie unterhalb und innerhalb der Ebene des Traglenkers meint dabei vielmehr, dass die Spurstange dann mit über 50% ihrer Abmessungen entsprechend oberhalb, innerhalb oder unterhalb des Traglenkers angeordnet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Einzelradaufhängung wird eine verbesserte Anordnung ihrer einzelnen Komponenten erreicht. Gleichzeitig können diese in ihren Abmessungen optimiert werden, was insbesondere eine Reduzierung des Gewichts ermöglicht.
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Weiterhin ist die Erfindung auf eine Hinterachse gerichtet, welche einen Hilfsrahmen sowie eine Querblattfeder und zwei Einzelradaufhängungen umfasst. Insbesondere kann es sich bei den besagten Einzelradaufhängungen bevorzugt jeweils um eine solche wie zuvor beschriebene handeln.
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Hiernach besitzt jede der Einzelradaufhängungen einen Radträger, welcher über gelenkig mit diesem verbundene Querlenker und eine Spurstange an den Hilfsrahmen angebunden ist. Dabei umfassen die jeweiligen Querlenker einen Traglenker sowie einen oberhalb des Traglenkers angeordneten Sturzlenker. Erfindungsgemäß ist der jeweilige Traglenker über zwei Anbindungen mit dem Radträger verbunden. Dabei ist die Querblattfeder entweder mit jeweils einem der Querlenker oder dem Radträger gelenkig gekoppelt.
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Die sich hieraus ergebenden Vorteile und weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten wurden bereits im Zusammenhang mit der zuvor erläuterten erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung näher erläutert, so dass an dieser Stelle auf die vorherigen Ausführungen verwiesen wird. Dies gilt im Übrigen auch für die im weiteren Verlauf aufgezeigten vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäße Hinterachse sowie das erfindungsgemäße Fahrzeug, welches eine solche Hinterachse mit zwei wie zuvor beschriebenen Einzelradaufhängungen umfasst.
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So kann die Hinterachse gemäß einer bevorzugten Ausführung zwei voneinander beabstandete Blattfederlager aufweisen. Besagte Blattfederlager sind dazu ausgebildet, um die Querblattfeder entsprechend zu lagern. Besonders bevorzugt sind die beiden Blattfederlager dabei zwischen den beiden Einzelradaufhängungen an dem Hilfsrahmen angeordnet. Hierdurch kann die Querblattfeder in vorteilhafter Weise über die Blattfederlager an dem Hilfsrahmen gelagert sein. Dies insbesondere im Hinblick auf den modularen Aufbau von Fahrzeugen, so dass die Hinterachse entsprechend vorkonfektioniert mit dem Fahrzeugaufbau verbunden werden kann.
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Durch die Anbindung der Querblattfeder über die beiden Blattfederlager folgt diese der 4-Punkte-Biegetheorie von Biegebalken. Auf diese Weise kann die so eingebundene Querblattfeder die Eigenschaften einer konventionellen Schraubenfeder und eines Stabilisators in sich vereinen. Mit anderen Worten ist hierdurch keine zusätzliche Anordnung eines Stabilisators notwendig, um die Fahreigenschaften zu verbessern.
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Selbstverständlich kann bei Bedarf noch ein zusätzlicher Stabilisator angeordnet sein, um beispielsweise eine zusätzliche Möglichkeit zur Einstellung der Rollsteifigkeit der Einzelradaufhängungen zu schaffen.
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Ein weitere der Entwicklung wird in einem veränderlichen Querschnitt der Querblattfeder gesehen. So kann die Querblattfeder einen sich in ihrer Erstreckung verändernden Querschnitt aufweisen. So können die Federrate und die Rollrate der Einzelradaufhängungen trotz Anordnung einer einzelnen Querblattfeder voneinander unabhängig über die jeweilige Form der Querblattfeder eingestellt sein. Dabei kann die Querblattfeder beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt besitzen. Selbstverständlich ist deren jeweilige Form durch den Fachmann frei wählbar, welcher aufgrund der Querschnittsform und deren Veränderung ein bestimmtes Verhalten der Querblattfeder einstellen will.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand wenigstens eines in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Hinterachse mit ebenfalls erfindungsgemäßen Einzelradaufhängungen in einer perspektivischen Ansicht ihrer Unterseite,
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2 eine der Einzelradaufhängungen aus 1 in einer ersten perspektivischen Seitenansicht,
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3 die Einzelradaufhängung aus 2 in einer zweiten perspektivischen Seitenansicht sowie
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4 die Einzelradaufhängung aus den 1 und 2 mit Blick in Längsrichtung der Hinterachse aus 1.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Hinterachse 1. Dies ist vorliegend in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, in welche der Blick auf die Unterseite der Hinterachse 1 fällt. Wie zu erkennen, weist die Hinterachse 1 einen Hilfsrahmen 2 auf, welcher der Verbindung zweier sich gegenüberliegender erfindungsgemäßer Einzelradaufhängungen 3, 4 dient. Bei diesen handelt es sich mit Blick auf die Darstellung von 1 um eine linke Einzelradaufhängung 3 und eine rechte Einzelradaufhängung 4. Der Hilfsrahmen 2 umfasst einen sich senkrecht zu einer Längsrichtung x in eine Querrichtung y erstreckenden Querträger 5. An den beiden Enden des Querträgers 5 schließen sich jeweils ein linker Längsträger 6 und ein entsprechend rechter Längsträger 7 an. Hierbei ist der linke Querträger 6 im Bereich der linken Einzelradaufhängung 3 gelegen, während sich der rechte Längsträger 7 entsprechend im Bereich der rechten Einzelradaufhängung 4 befindet. Der Querträger 5 und die Längsträger 6, 7 sind in geeigneter und nicht näher dargestellter Weise miteinander verbunden; beispielsweise durch Schweißen.
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Die Längsträger 6, 7 des Hilfsrahmens 2 weisen an ihren jeweiligen Enden Anbindungsbereiche 8 auf, über welche die gesamte Hinterachse 1 in nicht näher gezeigter Weise mit dem Aufbau eines Fahrzeugs verbindbar ist. Die Anbindungsbereiche 8 sind hier als Öffnungen ausgebildet, welche beispielsweise der Aufnahme von nicht dargestellten elastischen Gummi-Metall-Lagern dienen können.
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Vorliegend verläuft unterhalb des Hilfsrahmens 2 eine Blattfeder 9, welche sich parallel zu dessen Querträger 5 zwischen den beiden Einzelradaufhängungen 3, 4 erstreckt. Weiterhin sind ein linkes Blattfederlager 10 und ein rechtes Blattfederlager 11 vorgesehen, welche an dem Hilfsrahmen 2 voneinander beabstandet angeordnet sind. In dieser Anordnung sind die beiden Blattfederlager 10, 11 bevorzugt über lösbare Verbindungsmittel an dem Hilfsrahmen 2 festgelegt. Über die beiden Blattfederlager 10, 11 ist die Querblattfeder 9 entsprechend an zwei Bereichen des Hilfsrahmens 2 an diesem gelagert.
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Die beiden Einzelradaufhängungen 3, 4 sind insofern identisch aufgebaut, als dass diese an einer sich zwischen der Längsrichtung x und einer Hochrichtung z aufspannenden Spiegelebene E gespiegelt sind. Vor diesem Hintergrund erfolgen die weiteren Ausführungen zu dem Aufbau der Einzelradaufhängungen 3, 4 anhand der in 1 links dargestellten linken Einzelradaufhängung 3, welche sinngemäß auch für die rechte Einzelradaufhängung 4 gelten.
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Nachfolgend werden beide Einzelradaufhängungen 3, 4 der Vereinfachung wegen daher ohne nähere Angabe der Lage nur noch als Einzelradaufhängung 3, 4 bezeichnet.
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Die jeweilige Einzelradaufhängung 3, 4 umfasst zunächst zwei Querlenker 12, 13, welche einen Traglenker 12 und einen Sturzlenker 13 umfassen. Der Traglenker 12 ist mit Bezug auf die Hochrichtung z unten an dem Hilfsrahmen 2 angeordnet, während der Sturzlenker 13 entsprechend oben an dem Hilfsrahmen 2 angeordnet ist. Der Traglenker 12 besitzt vorliegend einen im Wesentlichen H-förmig ausgestalteten Grundkörper. In dieser Ausgestaltung ist der Traglenker 12 über zwei innere Lageranordnungen 14, 15 gelenkig mit dem Hilfsrahmen 2 verbunden. Die inneren Lageranordnungen 14, 15 weisen bevorzugt Gummi-Metall-Lager auf. Hierzu besitzt der Hilfsrahmen 2 sowohl im Bereich der linken als auch der rechten Einzelradaufhängung 3, 4 gelegene Kragarme 16, welche jeweils paarweise Bestandteil einer der Lageranordnungen 14, 15 sind. Wie zu erkennen, sind die Traglenker 12 dabei bereichsweise zwischen jeweils zwei der besagten Kragarme 16 angeordnet und über eine geeignete Achse gelenkig an diesen festgelegt.
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Zur weiteren Verdeutlichung wird nun auf 2 verwiesen, welche die linke Einzelradaufhängung 3 aus 1 weiter im Detail zeigt. Hierzu wurde die perspektivische Ansicht in soweit verändert, als dass nun der perspektivische Blick auf eine erste Seite der Einzelradaufhängung 3 fällt.
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Wie zu erkennen, ist 2 auch noch ein Abschnitt des Hilfsrahmens 2 zu entnehmen, an welchem die Einzelradaufhängung 3 angeordnet ist. In dieser Ansicht wird deutlich, dass der Sturzlenker 13 ebenfalls über eine Lageranordnung 17 gelenkig mit dem Hilfsrahmen 2 verbunden ist. Diese Lageranordnung 17 weist bevorzugt ebenfalls ein Gummi-Metall-Lager auf. Auch sind entsprechende Kragarme 16 vorhanden, zwischen denen der Sturzlenker 13 endseitig aufgenommen und über eine geeignete Achse gelenkig festgelegt ist.
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Dem Sturzlenker 13 ist ferner in Längsrichtung x gegenüberliegend eine Spurstange 18 angeordnet, welche sich ebenfalls im Wesentlichen in Querrichtung y erstreckt. Die Spurstange 18 ist vorliegend oberhalb einer Ebene des Traglenkers 12 angeordnet. Der Traglenker 12 sowie der Sturzlenker 13 und die Spurstange 18 dienen der Anlenkung eines Radträgers 19. Insofern ist der Radträger über die gelenkig mit diesem verbundenen Querlenker in Form des Traglenkers 12 und des Sturzlenkers 13 sowie der Spurstange 18 unter Zwischenschaltung des Hilfsrahmens 2 an das nicht näher gezeigte Fahrzeug anbindbar. Der Radträger 19 dient der drehbaren Anordnung eines nicht näher gezeigten Rades. Hierfür ist er über weitere Lageranordnungen 20, 21 sowohl mit dem Sturzlenker 13 als auch der Spurstange 18 gelenkig verbunden. Bei den Lageranordnungen 20, 21 kann es sich bevorzugt ebenfalls um Gummi-Metall-Lager handeln oder solche aufweisen.
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Der Traglenker 12 ist über zwei Anbindungen 22, 23 mit dem Radträger 19 gelenkig verbunden, von denen vorliegend nur eine erste Anbindung 22 klar ersichtlich ist, während die zweite Anbindung 23 durch die Darstellung des Radträgers 19 verdeckt ist (siehe 3). Die beiden Anbindungen 22, 23 zum Verbinden des Traglenkers 12 mit dem Radträger 19 sind vorliegend durch weitere Lageranordnungen realisiert, welche bevorzugt Gummi-Metall-Lager aufweisen können oder solche umfassen.
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Alternativ hierzu kann die Anbindung des Traglenkers 12 an den Radträger 19 auch durch wenigstens einen nicht näher gezeigten Lenker erfolgen.
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Des Weiteren umfasst die Einzelradaufhängung 3 einen Dämpfer 24 in Form eines Stoßdämpfers, welcher sich im Wesentlichen in Hochrichtung z erstreckt. Der Dämpfer 24 ist dazu vorgesehen, den Radträger 19 an einem Aufbau des nicht näher gezeigten Fahrzeugs abzustützen. Hierzu erstreckt sich der Dämpfer 24 zunächst durch eine sich aus der H-Form des Traglenkers 12 ergebende Öffnung 25 des Traglenkers 12 hindurch und ist an seinem unteren Ende mit dem Radträger 19 verbunden. Die Anbindung des Dämpfers 24 an den Radträger 19 erfolgt über eine in 1 ersichtliche Lagerachse 26, welche an dem Radträger 19 angeordnet ist. Bevorzugt kann es sich bei der Lagerachse um einen materialeinheitlichen einstückigen Bestandteil des Radträgers 19 handeln.
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In Bezug auf die Anbindung der Querblattfeder 9 ist diese vorliegend mit einem der Querlenker 12, 13; näherhin mit dem Sturzlenker 13 gelenkig gekoppelt. Besagte Kopplung erfolgt dabei unter Eingliederung eines Verbindungselements 27, welches vorliegend einen Verbindungslenker 28 umfasst. Wie zu erkennen, ist das Verbindungselement 27 an einem unteren Ende 29 gelenkig mit einem Endabschnitt der Querblattfeder 9 verbunden. Ein dem unteren Ende 29 gegenüberliegendes oberes Ende 30 des Verbindungselements 27 ist dabei mit dem Sturzlenker 13 derart gelenkig verbunden, dass dieses zwischen den beiden Lageranordnungen 17, 20 des Sturzlenkers 13 an diesen angebunden ist. Durch die Lage der Anbindung des Verbindungselements 27 an den Sturzlenker 13 kann der sich daraus ergebende Hebelarm und die damit einhergehenden Kräfte der Querblattfeder 9 entsprechend eingestellt werden.
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Den 3 und 4 ist die stellvertretend für beide Einzelradaufhängungen 3, 4 stehende Einzelradaufhängung 3 nochmals mit geänderter Blickrichtung zu entnehmen. Hierbei zeigt 3 die Einzelradaufhängung 3 in einer zweiten perspektivischen Seitenansicht. In dieser ist zu erkennen, dass das dem Radträger 19 gegenüberliegende Ende der Spurstange 18 ebenfalls über eine Lageranordnung 31 an dem Hilfsrahmen; näherhin an dessen linken Längsträger 6 gelenkig angebunden ist. Auch diese Lageranordnung 31 ist bevorzugt als Gummi-Metall-Lager ausgebildet oder weist ein solches auf.
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4 zeigt nochmals einen Blick auf die Einzelradaufhängung 3 in Querrichtung y. Dieser Ansicht ist insbesondere die Höhenlage oberhalb des Traglenkers 12 sowie die Beabstandung der Spurstange 18 von dem Sturzlenker 13 zu entnehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hinterachse
- 2
- Hilfsrahmen von 1
- 3
- Einzelradaufhängung von 1, links
- 4
- Einzelradaufhängung von 1, rechts
- 5
- Querträger von 2
- 6
- Längsträger von 2, links
- 7
- Längsträger von 2, rechts
- 8
- Anbindungsbereich von 2
- 9
- Querblattfeder von 1
- 10
- Blattfederlager von 1, links
- 11
- Blattfederlager von 1, rechts
- 12
- Traglenker von 3, 4
- 13
- Sturzlenker von 3, 4
- 14
- Lageranordnung von 1
- 15
- Lageranordnung von 1
- 16
- Kragarm von 14, 15, 17
- 17
- Lageranordnung von 1
- 18
- Spurstange von 3, 4
- 19
- Radträger von 3, 4
- 20
- Lageranordnung von 3, 4
- 21
- Lageranordnung von 3, 4
- 22
- Anbindung von 3, 4
- 23
- Anbindung von 3, 4
- 24
- Dämpfer von 3, 4
- 25
- Öffnung in 12
- 26
- Lagerachse von 19
- 27
- Verbindungselement von 3, 4
- 28
- Verbindungslenker von 27
- 29
- unteres Ende von 27
- 30
- oberes Ende von 27
- 31
- Lageranordnung von 3, 4
- E
- Spiegelebene zwischen x und z
- x
- Längsrichtung
- y
- Querrichtung
- z
- Hochrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7784806 B2 [0008]
- US 8267416 B2 [0009]
- US 6588779 B2 [0010]
