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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkersystem für eine Achsanordnung eines Fahrzeugs mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1.
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Bei herkömmlichen Vorderachsen, beispielsweise in Doppelquerlenkerausführung oder in McPherson-Ausführung, werden die Räder der Vorderachse mittels der Querlenker geführt. Die unteren Querlenker stützen sich an der Karosserie ab und übertragen die bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auftretenden Längs- und Querkräfte. Beim Lenken des Fahrzeugs in eine Kurve entsteht ein Lenkwinkel. Dieser ist auf Grund der Konstruktion der Achsanordnung auf einen gewissen Maximalwinkel begrenzt, üblich sind beispielsweise 50°.
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Aus der
DE 10 2012 203 382 A1 ist ein aufgelöster Querlenker für ein Rad eines Fahrzeugs bekannt. Der Querlenker wird mittels eines Radverbindungsgelenks gelenkig an das Rad angebunden und mittels zweier Fahrzeugverbindungsgelenke gelenkig mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Der aufgelöste Querlenker besteht aus zwei Teilquerlenkern. Wenigstens ein Teilquerlenker ist um eine sich zwischen dem Fahrzeugverbindungsgelenk und dem Radverbindungsgelenk erstreckende Schwenkachse schwenkbar.
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Des Weiteren sind Achsanordnungen bekannt, die ein Schwenken eines Rades um einen großen Lenkwinkel von nahezu 90° ermöglichen, wobei eine Kollision eines Rades mit Bauelementen der Radaufhängung vermieden wird, indem eine Spurstangenlenkung eingesetzt wird. Bei maximalem Lenkwinkel können jedoch ungünstige kinematische Bedingungen und/ oder ungünstige Kraftverhältnisse auftreten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine verbessertes Lenkersystem für eine Radaufhängung einer Achsanordnung eines Fahrzeugs vorzuschlagen, das es ermöglicht Lenkwinkel der Räder von wenigstens 90° zu erreichen ohne eine Kollision der Räder, d. h. der Reifen inklusive der Felgen, mit einem Lenker oder anderen Bauelementen des Lenkersystems oder der Achsanordnung oder des Fahrzeugs zu verursachen, so dass eine Wendigkeit des Fahrzeugs deutlich erhöht wird. Das Schwenken des Rades soll sowohl nach links als auch nach rechts erfolgen, d. h. ein Lenkwinkel von 90° nach einer Seite und ebenfalls von 90° nach einer anderen Seite soll ermöglicht werden. Das Schwenken des Rades und somit des Radlagers soll in direktem Zusammenhang stehen mit einem Ausweichen eines Querlenkers des Lenkersystems. Das Lenkersystem soll bei unterschiedlichen lenkbaren Radaufhängungsvarianten einsetzbar sein, z. B. bei McPherson-Systemen oder Doppelquerlenkersystemen. Das Lenkersystem soll des Weiteren kostengünstig und leicht sein.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe ein Lenkersystem für eine Achsanordnung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Ein Lenkersystem für eine Achsanordnung eines Fahrzeugs weist einen schwenkbaren Radträger, eine Lenkeranordnung, welche einen radträgerseitigen Abschnitt, einen karosserieseitigen Abschnitt und eine ebene einfache Krümmung aufweist, ein Zwischenelement, einen Lenkmechanismus, und eine Verbindungsstelle des Lenkmechanismus auf. Die Lenkeranordnung ist an ihrem radträgerseitigen Abschnitt mittels einer kinematischen Kopplung mit dem Radträger wirkverbunden, wobei die kinematische Kopplung aus wenigstens einem Koppelelement ausgeformt ist. Wenigstens eine Achse der kinematischen Kopplung ist in dem Zwischenelement gelagert. Die Lenkeranordnung ist durch den Lenkmechanismus um eine zu einer Schwenkachse des Radträgers nahezu parallele Drehachse drehbar, wobei ein kontinuierliches Drehen der Lenkeranordnung über die kinematische Kopplung mit einem kontinuierlichen Schwenken des Radträgers in Zusammenhang steht. Das Lenkersystem ist gefedert mittels einer elastischen Lenkeranordnung oder mittels eines kardanischen Gelenks, das die Lenkeranordnung mit der wenigstens einen Achse der kinematischen Kopplung, welche in dem Zwischenelement gelagert ist, verbindet, oder mittels eines elastischen Gelenks, das die Lenkeranordnung mit der wenigstens einen Achse der kinematischen Kopplung, welche in dem Zwischenelement gelagert ist, verbindet.
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Die Lenkeranordnung ist eben und einfach gekrümmt ausgestaltet. Dies heißt, dass die Lenkeranordnung entlang einer geometrischen Achse von einer geradlinigen Form abweicht. Hierbei ist die Lenkeranordnung ausgehend von einer längsgerichteten Achse, welche von ihrem radträgerseitigen Ende zu ihrem karosserieseitigen Ende geradlinig verläuft, gekrümmt. In Konstruktionslage und in einem in einem Fahrzeug, welches das Lenkersystem aufweist, verwendeten Zustand ist die Krümmung der Lenkeranordnung beispielsweise in Richtung einer Fahrzeugfront oder in Richtung eines Fahrzeughecks orientiert. Diese räumliche Orientierung der Krümmung der Lenkeranordnung steht in Zusammenhang mit einer Geradeausfahrt eines Fahrzeugs, in welchem dieses Lenkersystem verwendet wird. Die Krümmung der Lenkeranordnung ist sichelförmig ausgestaltet. Des Weiteren ist die Krümmung eben. Dies hießt, dass die Lenkeranordnung in einer planen Ebene angeordnet ist, welche in Konstruktionslage nahezu parallel zu einer Fahrbahn ist. Die Lenkeranordnung selbst ist somit in dieser Ebene plan ausgeformt. Das radträgerseitige Ende der Lenkeranordnung begrenzt die Lenkeranordnung zu einer ersten Seite hin. Das karosserieseitige Ende der Lenkeranordnung begrenzt die Lenkeranordnung zu einer zweiten Seite hin. In anderen Worten erstreckt sich die Lenkeranordnung von dem radträgerseitigen Ende zu dem karosserieseitigen Ende.
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Der Radträger des Lenkersystems ist schwenkbar. Dies heißt, dass dieser um eine Schwenkachse, welche in Konstruktionslage senkrecht durch den Radträger selbst verläuft und bei Verwendung des Lenkersystems in einem Fahrzeug beispielsweise senkrecht zu einer Fahrbahn ist, bei Bedarf geschwenkt werden kann. Der Radträger ist hierbei so ausgestaltet, dass ein Rad, welches mit diesem verbunden werden kann um wenigstens +/–90° geschwenkt werden kann. Das Zwischenelement ist beispielsweise als ebenes, planes, plattenförmiges Bauelement ausgeformt. Das Zwischenelement übernimmt eine Lagerungsfunktion. Dies heißt, dass in dem Zwischenelement wenigstens eine Achse der kinematischen Kopplung gelagert wird. Die Schwenkachse des Radträgers wird in dem Zwischenelement gelagert. Der Lenkmechanismus ist hierbei dasjenige Bauelement, welches eine Lenkbewegung in das Lenkersystem einbringen kann. Die Lenkbewegung führt sowohl zu einem Schwenken des Radträgers als auch zu einem Drehen der Lenkeranordnung. Der Lenkmechanismus ist über die Verbindungsstelle mit einem der weiteren Bauelemente des Lenkersystems verbunden. Die Lenkbewegung wird somit von dem Lenkmechanismus über die Verbindungsstelle an eines der Bauelemente des Lenkersystems geleitet, welches die Lenkbewegung an die mit ihm verbundenen weiteren Bauelemente des Lenkersystems weiterleitet. Die Lenkbewegung ist somit ursächlich für das Schwenken des Radträgers und das Drehen der Lenkeranordnung.
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Die kinematische Kopplung überträgt die Lenkbewegung zwischen dem Radträger und der Lenkeranordnung. Eine kinematische Kopplung ist hierbei eine Wirkverbindung von wenigstens zwei beweglichen Bauelementen beispielsweise zur Übertragung von Bewegungen, Momenten und/ oder Kräften zwischen diesen Bauelementen. Die Lenkeranordnung ist an ihrem radträgerseitigen Abschnitt mit der kinematischen Kopplung verbunden. Die kinematische Kopplung ist mit dem Radträger verbunden. Die kinematische Kopplung ist hierbei aus wenigstens einem Koppelelement ausgeformt. Ein Koppelelement ist dasjenige Element, über welches eine Lenkbewegung von der Lenkeranordnung auf den Radträger oder umgekehrt übertragen wird. Die kinematische Kopplung ist hierbei ein Getriebe. Eine Übersetzung der Lenkbewegung kann somit ermöglicht werden. Durch das Lagern der wenigstens einen Achse der kinematischen Kopplung in dem Zwischenelement kann dieses bei einer auftretenden Lenkbewegung ebenfalls bewegt werden, beispielsweise geschwenkt werden.
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Die Lenkeranordnung kann durch den Lenkmechanismus um die zu der Schwenkachse des Radträgers nahezu parallele oder parallele Drehachse gedreht werden. Ein kontinuierliches Drehen der Lenkeranordnung steht über die kinematische Kopplung mit einem kontinuierlichen Schwenken des Radträgers in Zusammenhang. In anderen Worten ist je größer der Grad des Drehens der Lenkeranordnung aus ihrer Konstruktionslage heraus ist, desto größer ist der Grad des Schwenkens des Radträgers. Ein Lenkwinkel, den der Radträger annimmt, erhöht sich also, je weiter die Lenkeranordnung aus ihrer Konstruktionslage heraus um ihre Drehachse gedreht wird. Der Lenkwinkel des Radträgers ändert sich also gemeinsam mit einem Drehwinkel der Lenkeranordnung kontinuierlich. Dieser Zusammenhang kann hierbei proportional oder mittels der kinematischen Kopplung übersetzt sein. Die Drehachse der Lenkeranordnung ist hierbei an dem radträgerseitigen Abschnitt der Lenkeranordnung angeordnet. Die Drehachse kann beispielsweise koaxial sein zu derjenigen Achse des wenigstens einen Koppelelements, welche in dem Zwischenelement gelagert ist, wobei die Drehachse eine geometrische Achse ist. Bei einem Drehen der Lenkeranordnung um die Drehachse bleibt die Krümmung der Lenkeranordnung stets in derselben planen Ebene. Diese plane Ebene wird durch die plane Ausgestaltung der Lenkeranordnung aufgespannt.
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Um eine Federungsfunktion des Lenkersystems zu realisieren, kann die Lenkeranordnung elastisch ausgestaltet sein. Die Lenkeranordnung ist hierbei aus einem Kunststofffaserverbundmaterial ausgeformt. Das Kunststoffverbundmaterial kann entweder kohlefaserverstärkt (CFK), glasfaserverstärkt (GFK) oder durch andere Fasern verstärkt sein. Die Fasern des Kunststoffverbundmaterials sind hierbei durchgängig, d. h. es wird ein Endlosfaserverbund genutzt. Dies führt zu einer Gewichtsersparnis im Vergleich zu einer Lenkeranordnung, die vollständig metallisch ausgeformt ist. Durch die elastisch ausgestaltete Lenkeranordnung kann die Lenkeranordnung selbst eine Federungsfunktion des Lenkersystems übernehmen. Die Lenkeranordnung kann alternativ dazu entweder mittels des kardanischen Gelenks oder mittels des elastischen Gelenks mit der wenigstens einen Achse der kinematischen Kopplung, welche in dem Zwischenelement gelagert ist, verbunden sein. Das elastische Gelenk kann beispielsweise ein Gummilager sein. Diese Gelenke können Drehmomente durch Formschluss- oder Stoffschluss übertragen. Das kardanische Gelenk oder das elastische Gelenk verbindet somit die Lenkeranordnung mit der wenigstens einen Achse der kinematischen Kopplung. Mittels des kardanischen Gelenks oder mittels des elastischen Gelenks ist ein Einfedern möglich.
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Wird mittels des Lenkmechanismus eine Lenkbewegung in das Lenkersystem eingebracht, dreht sich die Lenkeranordnung um ihre Drehachse, welche nahezu parallel oder parallel zu der Schwenkachse des Radträgers ist, und der Radträger schwenkt um seine Schwenkachse. Die Bewegung des Radträgers und die der Lenkeranordnung hängen über die kinematische Kopplung miteinander zusammen. Durch die gekrümmte Ausformung der Lenkeranordnung und die kinematische Kopplung kann diese dem Radträger und, wenn das Lenkersystem in einem Fahrzeug verwendet wird, dem mit dem Radträger verbundenen Rad ausweichen. Dadurch ist es möglich, einen Lenkwinkel von wenigstens +/–90° einzustellen. Somit ist eine Wendigkeit eines Fahrzeugs, in welchem das Lenkersystem verwendet wird, deutlich erhöht im Gegensatz zu einem herkömmlichen Fahrzeug ohne dieses Lenkersystem. Die ungünstigen kinematischen Bedingungen, z. B. Totpunkte oder ungünstige Kraftverhältnisse, z. B. dass sich die Lenkkraft gegen Null einstellt, die bei einem herkömmlichen Lenkersystem mit einer Spurstange auftreten, werden durch die kinematische Kopplung zwischen dem Radträger und der Lenkeranordnung ebenfalls verhindert. Durch eine derartige Ausgestaltung des Lenkersystems wird der Lenkrollradius verkürzt. Dies führt zu einer geringeren Störanfälligkeit bei Kräften aus einer Fahrbahnrichtung und zu niedrigeren Lenkkräften.
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Nach einer ersten Ausführungsform ist die Verbindungsstelle des Lenkmechanismus an der Lenkeranordnung angeordnet, wobei durch den Lenkmechanismus eine Lenkbewegung direkt auf die Lenkeranordnung übertragen wird. Mittels der kinematischen Kopplung wird das Zwischenelement bewegt und der Radträger geschwenkt. Die Lenkbewegung, die durch den Lenkmechanismus über die Verbindung, die beispielsweise als ein Hebelarm ausgeführt sein kann, auf die Lenkeranordnung übertragen wird, wird verstärkt, und der Stellbedarf des Lenkmechanismus wird reduziert. Dadurch ist es möglich Lenkwinkel von beispielsweise wenigstens 90° zu erreichen. Der Lenkmechanismus kann beispielsweise als eine konventionelle Zahnstangenlenkung oder als anderer konventioneller Lenkmechanismus ausgeformt sein. Hierbei ragt dieser nicht in den Bereich des Lenkersystems, welcher auf Grund der hohen einstellbaren Lenkwinkel für ein mit dem Lenkersystem verbundenes Rad freigehalten wird. In anderen Worten weichen das Zwischenstück und die Lenkeranordnung diesem Rad aus um eine Kollision mit demselben zu vermeiden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsstelle des Lenkmechanismus an dem Radträger angeordnet, wobei durch den Lenkmechanismus eine Lenkbewegung direkt auf den Radträger oder über einen Achsschenkel auf den Radträger übertragen wird. Der Lenkmechanismus ist hierbei mittels einer Spurstange an einen Achsschenkel oder mittels einer Spurstange direkt an den Radträger angebunden. Die Verbindung zwischen dem Radträger und dem Lenkmechanismus wird somit entweder durch die Spurstange oder durch den Achsschenkel und die Spurstange ausgeformt. Durch die kinematische Kopplung wird bei einem Einbringen einer Lenkbewegung auf den Radträger diese auf die Lenkeranordnung übertragen. Dadurch schwenken sowohl der Radträger als auch das Zwischenstück, und die Lenkeranordnung dreht sich um ihre Drehachse aus einem Bereich des Lenkersystems heraus, welcher auf Grund der hohen einstellbaren Lenkwinkel für ein mit dem Lenkersystem verbundenes Rad frei sein muss. In anderen Worten weichen das Zwischenstück und die Lenkeranordnung diesem Rad aus, um eine Kollision mit demselben zu vermeiden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsstelle des Lenkmechanismus an dem Zwischenelement angeordnet, wobei durch den Lenkmechanismus eine Lenkbewegung über einen Hebelarm auf das Zwischenelement übertragen wird. Die Verbindung ist somit durch den Hebelarm ausgeformt, welcher beispielsweise ein Lenkstockhebel sein kann. Durch die Verbindung des Lenkmechanismus mit dem Zwischenelement wird eine Lenkbewegung von dem Lenkmechanismus über den Hebelarm auf das Zwischenelement übertragen. Dieses wird durch die Lenkbewegung bewegt. Das Zwischenelement leitet die Lenkbewegung mittels der wenigstens einen Achse der kinematischen Kopplung, die in dem Zwischenelement gelagert ist, an das wenigstens Koppelelement, welches die wenigstens eine Achse aufweist, weiter. Über die kinematische Kopplung wird die Lenkbewegung sowohl auf den Radträger als auch auf die Lenkeranordnung übertragen. Dadurch wird der Radträger um seine Schwenkachse geschwenkt und die Lenkeranordnung um ihre Drehachse gedreht. Der Radträger, die Lenkeranordnung und das Zwischenelement bewegen sich aus einem Bereich des Lenkersystems heraus, welcher auf Grund der hohen einstellbaren Lenkwinkel für ein mit dem Lenkersystem verbundenes Rad frei sein muss. In anderen Worten weichen das Zwischenstück und die Lenkeranordnung diesem Rad aus, um eine Kollision mit demselben zu vermeiden.
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Durch das Anordnen der Verbindungsstelle des Lenkmechanismus an dem Zwischenelement wird die auf das Zwischenelement übertragene Lenkbewegung verstärkt und der Stellbedarf des Lenkmechanismus wird verringert. Der Lenkmechanismus kann je nach Anordnung der Verbindungsstelle an dem Zwischenelement, und somit je nach Anordnung des Hebelarms, die Lenkbewegung in eine Querrichtung oder in eine Längsrichtung des Lenkersystems oder eines Fahrzeugs, welches das Lenkersystem verwendet, einleiten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsstelle des Lenkmechanismus an der kinematischen Kopplung angeordnet, wobei durch den Lenkmechanismus eine Lenkbewegung direkt oder über ein Lenkgetriebe auf das wenigstens eine Koppelelement der kinematischen Kopplung übertragen wird. Die genaue Anordnung der Verbindungsstelle an dem wenigstens einen Koppelelement hängt ab von einer Ausformung der gesamten kinematischen Kopplung. Eine Lenkbewegung wird durch den Lenkmechanismus direkt in das wenigstens eine Koppelelement der kinematischen Kopplung eingebracht oder durch ein Lenkgetriebe übersetzt in das wenigstens eine Koppelelement der kinematischen Kopplung eingebracht. In anderen Worten wird die Lenkbewegung z. B. durch einen Getriebemotor, der den Lenkmechanismus ausformt und beispielsweise an dem Radträger oder an dem Zwischenelement oder an der Lenkeranordnung angeordnet sein kann, unmittelbar oder übersetzt an das wenigstens eine Koppelelement geleitet.
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Es besteht eine Wirkverbindung zwischen dem Getriebemotor und dem wenigstens einen Koppelelement und somit mit der kinematischen Kopplung. Die Lenkbewegung wird durch das wenigstens eine Koppelelement der kinematischen Kopplung an den Radträger und an die Lenkeranordnung sowie über die wenigstens eine Achse der kinematischen Kopplung an das Zwischenelement weitergeleitet. Durch die Lenkbewegung, welche direkt in die kinematische Kopplung eingeleitet wird, schwenkt der Radträger um seine Schwenkachse, das Zwischenelement wird bewegt und die Lenkeranordnung dreht sich um ihre Drehachse. Der Radträger, das Zwischenelement und die Lenkeranordnung bewegen sich aus einem Bereich des Lenkersystems heraus, welcher auf Grund der hohen einstellbaren Lenkwinkel für ein mit dem Lenkersystem verbundenes Rad frei sein muss. In anderen Worten weichen das Zwischenelement und die Lenkeranordnung diesem Rad aus, um eine Kollision mit demselben zu vermeiden. Durch das Einleiten der Lenkbewegung in das wenigstens eine Koppelelement der kinematischen Kopplung des Lenkersystems kann eine radindividuelle Lenkung eines Fahrzeugs realisiert werden, welches das Lenkersystem verwendet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die kinematische Kopplung durch ein Zahnradgetriebe ausgeformt, wobei jedes Zahnrad des Zahnradgetriebes je ein Koppelelement ausformt, welches je eine Achse aufweist, die in dem Zwischenelement gelagert ist. Die Koppelelemente des Zahnradgetriebes können alternativ, z. B. um Bauraum zu sparen, als Zahnradsegmente ausgeformt sein. Die kinematische Kopplung weist je nach Ausformung der Lenkeranordnung eine geeignete Anzahl an Zahnrädern auf. Diese Zahnräder kämmen in geeigneter Weise miteinander. Die Achse jedes Zahnrads, um welche sich dieses drehen kann, ist in dem Zwischenelement drehbar gelagert. Wenn die Lenkeranordnung beispielsweise aus einem einzelnen Lenker ausgeformt ist, weist die kinematische Kopplung wenigstens zwei Zahnräder auf. Um eine Übersetzung zwischen der Bewegung des Radträgers und der Bewegung des Lenkers zu erreichen, kann die kinematische Kopplung in diesem Fall noch zusätzliche Zahnräder zu diesen zwei Zahnrädern aufweisen. Mittels des Zahnradgetriebes lässt sich daher auf einfache Art und Weise eine Übersetzungsanpassung vornehmen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die kinematische Kopplung durch ein Kurvenscheibengetriebe ausgeformt, wobei jede Achse jedes Koppelelements des Kurvenscheibengetriebes in dem Zwischenelement gelagert ist. Die kinematische Kopplung, die durch das Kurvenscheibengetriebe ausgeformt ist, weist je nach einer Ausformung der Lenkeranordnung mehrere Koppelelemente, z. B. Kurvenscheiben und Abstützrollen auf. Jede Achse dieser Koppelelemente ist in dem Zwischenelement gelagert. Die Kurvenscheiben und die Abstützrollen, d. h. die Koppelelemente sind hierbei derart gelagert, dass diese eine Rotation durchführen können. Wenn die Lenkeranordnung beispielsweise aus einem einzelnen Lenker ausgeformt ist, weist die kinematische Kopplung wenigstens eine Kurvenscheibe und wenigstens eine Abstützrolle auf. Die Kontur der Kurvenscheibe, welche maßgeblich für die Bewegung und den Bewegungsablauf der damit verbundenen Bauelemente verantwortlich ist, kann hierbei bedarfsgerecht ausgestaltet werden, so dass eine Bewegung der Lenkeranordnung und des Radträgers aufeinander abgestimmt sind. In anderen Worten ist die Kontur der Kurvenscheibe derart gestaltet, dass die Schwenkbewegung des Radträgers oder die Drehbewegung der Lenkeranordnung in Bezug auf den einzustellenden Lenkwinkel gesteuert werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die kinematische Kopplung durch ein Hebelgetriebe ausgeformt. Durch das Hebelgetriebe kann eine ungleichmäßige Übersetzung zwischen der Bewegung, d. h. dem Schwenken des Radträgers und der Bewegung, d. h. dem Drehen der Lenkeranordnung realisiert werden. Die kinematische Kopplung, die durch das Hebelgetriebe ausgeformt ist, weist je nach einer Ausformung der Lenkeranordnung mehrere Koppelelemente, z. B. Gelenkstangen, auf.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der karosserieseitige Abschnitt der Lenkeranordnung mittels einer elastischen Lagerung karosserieseitig gelagert. Der karosserieseitige Abschnitt der Lenkeranordnung ist mit wenigstens einem elastischen Lager, beispielsweise wenigstens einem Gummilager verbunden. Dieses wenigstens eine elastische Lager ist in einem Fahrzeug, welches das Lenkersystem verwendet, mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Diese elastische Lagerung ermöglicht eine Bewegung der Lenkeranordnung.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Radträger eine Radlagerachse oder ein Radlager, welches eine Radlagerachse aufweist, auf. Die Radlagerachse ist diejenige Achse, die bei einer Verwendung des Lenkersystems in einer Achsanordnung eines Fahrzeugs ein Rad des Fahrzeugs trägt und eine Rotation des Rades um dieselbe ermöglicht. Der Radträger selbst kann diese Radlagerachse aufweisen, d. h. die Radlagerachse ist in dem Radträger gelagert. Oder der Radträger weist ein separates Radlager auf, welches direkt mit dem Radträger verbunden ist. Das Radlager weist in diesem Fall die Radlagerachse auf.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Lenkeranordnung aus einem einzelnen Lenker ausgeformt. Der Lenker weist einen radträgerseitigen Abschnitt und einen karosserieseitigen Abschnitt aus. Der Lenker ist hierbei als einstückiges Bauelement ausgeformt. Dies heißt, dass der Lenker nicht mehr weiter zerstörungsfrei in einzelne Elemente zerlegt werden kann. Der Lenker kann starr ausgeformt sein. In diesem Fall ist eine Federung mittels des kardanischen Lagers oder des elastischen Lagers günstig. Die kinematische Kopplung, die mit dem Lenker verbunden ist, weist im Falle eines Zahnradgetriebes z. B. wenigstens zwei Zahnräder als Koppelelemente auf. Eines der beiden Zahnräder ist mit dem radträgerseitigen Abschnitt des Lenkers verbunden. Ein zweites der beiden Zahnräder ist mit dem Radträger verbunden. Diese beiden Zahnräder kämmen miteinander. Die kinematische Kopplung weist im Falle eines Kurvenscheibengetriebes z. B. wenigstens eine Kurvenscheibe und wenigstens eine Abstützrolle auf, die miteinander in Wirkverbindung stehen. Beispielsweise ist die Kurvenscheibe mit dem Radträger und die Abstützrolle mit dem Lenker verbunden. Die kinematische Kopplung weist im Falle eines Hebelgetriebes beispielsweise wenigstens eine Gelenkstange auf. Diese steht in Wirkverbindung mit dem Radträger und mit dem Lenker.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Lenkeranordnung aus zwei Lenkern ausgeformt. Beide Lenker sind gleichförmig ausgestaltet und einstückig. Dies heißt, dass die Lenker nicht mehr weiter zerstörungsfrei in einzelne Elemente zerlegt werden können. Die beiden Lenker können beispielsweise in einer Ebene angeordnet sein, können jedoch auch in zueinander beabstandeten Ebenen angeordnet sein. Die beiden Lenker können starr ausgeformt sein. In diesem Fall ist eine Federung mittels des kardanischen Lagers oder des elastischen Lagers günstig. Hierbei ist der radträgerseitige Abschnitt des ersten der zwei Lenker mit einem ersten kardanischen oder elastischen Gelenk verbunden und der radträgerseitige Abschnitt des zweiten der zwei Lenker mit einem zweiten kardanischen oder elastischen Gelenk verbunden. Alternativ dazu können auch beide Lenker elastisch ausgestaltet sein, um eine Federungsfunktion zu erfüllen. Die kinematische Kopplung weist z. B. im Falle eines Zahnradgetriebes wenigstens drei Zahnräder als Koppelelemente auf. Dabei ist ein erstes der drei Zahnräder mit dem radträgerseitigen Abschnitt des ersten Lenkers, ein zweites der drei Zahnräder mit dem radträgerseitigen Abschnitt des zweiten Lenkers und ein drittes der drei Zahnräder mit dem Radträger verbunden. Das erste der drei Zahnräder kämmt mit dem dritten der drei Zahnräder. Das zweite der drei Zahnräder kämmt ebenfalls mit dem dritten der drei Zahnräder. Die Nummerierung dient im gesamten Text lediglich der einfacheren Unterscheidung und gibt keinen Hinweis auf eine Vorrangigkeit.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Lenkeranordnung eine Querlenkeranordnung. Wenn es sich um eine Lenkeranordnung handelt, die aus einem Lenker ausgeformt ist, so ist dieser eine Lenker ein Querlenker. Wenn es sich um eine Lenkeranordnung handelt, die aus zwei Lenkern ausgeformt ist, so sind diese beiden Lenker jeweils Querlenker.
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Nach einer weiteren Ausführungsform formen die beiden Querlenker der Lenkeranordnung einen aufgelösten Dreiecksquerlenker aus. In anderen Worten sind die beiden Querlenker derart zueinander angeordnet, dass diese topologisch den aufgelösten Dreiecksquerlenker ausbilden. Dies ist für eine Kraftleitung günstig.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Lenkeranordnung eine Längslenkeranordnung. Wenn es sich um eine Lenkeranordnung handelt, die aus einem Lenker ausgeformt ist, so ist dieser eine Lenker ein Längslenker. Wenn es sich um eine Lenkeranordnung handelt, die aus zwei Lenkern ausgeformt ist, so sind diese beiden Lenker jeweils Längslenker.
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Eine Achsanordnung eines Fahrzeug weist zwei Federbeine, zwei Räder und zwei Lenkersysteme, welche bereits im Vorhergehenden beschreiben worden sind, auf. Die Lenkersysteme sind dabei z. B. gleichförmig ausgestaltet. Jeder Radträger der Lenkersysteme weist einen Verbindungspunkt auf, an welchem je eines der zwei Federbeine mit dem entsprechenden Radträger verbunden ist. Ein erstes der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des ersten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein zweites der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des zweiten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein erstes der beiden Federbeine ist mit dem Radträger des ersten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Ein zweites der beiden Federbeine ist mit dem Radträger des zweiten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Der Verbindungspunkt jedes Radträgers ist hierbei derart an dem Radträger angeordnet, dass bei einem Schwenken dieses Radträgers um beispielsweise 90° dieser Radträger und das mit diesem verbundene Federbein nicht in Kollision mit einem oder mehreren Bauelementen der Achsanordnung oder des Lenkersystems, beispielsweise der Lenkeranordnung oder der kinematischen Kopplung, gerät. Die Federbeine sind hierbei handelsüblich ausgeformt. Die beiden Federbeine der Achsanordnung übernehmen somit eine Radführungsfunktion.
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Eine Achsanordnung eines Fahrzeug weist zwei Dämpferbeine, zwei Räder und zwei Lenkersysteme, welche bereits im Vorhergehenden beschreiben worden sind, auf. Die Lenkersysteme sind dabei z. B. gleichförmig ausgestaltet. Jeder Radträger der Lenkersysteme weist einen Verbindungspunkt auf, an welchem je eines der zwei Dämpferbeine mit dem entsprechenden Radträger verbunden ist. Ein erstes der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des ersten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein zweites der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des zweiten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein erstes der beiden Dämpferbeine ist mit dem Radträger des ersten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Ein zweites der beiden Dämpferbeine ist mit dem Radträger des zweiten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Der Verbindungspunkt jedes Radträgers ist hierbei derart an dem Radträger angeordnet, dass bei einem Schwenken dieses Radträgers um beispielsweise 90° dieser Radträger und das mit diesem verbundene Dämpferbein nicht in Kollision mit einem oder mehreren Bauelementen der Achsanordnung oder des Lenkersystems, beispielsweise der Lenkeranordnung oder der kinematischen Kopplung, gerät. Die Dämpferbeine sind hierbei handelsüblich ausgeformt. Die beiden Dämpferbeine der Achsanordnung übernehmen somit eine Radführungsfunktion.
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Eine Achsanordnung eines Fahrzeug weist zwei Federbeine, zwei Räder und zwei Lenkersysteme, welche bereits im Vorhergehenden beschreiben worden sind, auf. Die Lenkersysteme sind dabei z. B. gleichförmig ausgestaltet. Jedes Zwischenelement der Lenkersysteme weist einen Verbindungspunkt auf, an welchem je eines der zwei Federbeine mit dem entsprechenden Zwischenelement verbunden ist. Ein erstes der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des ersten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein zweites der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des zweiten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein erstes der beiden Federbeine ist mit dem Zwischenelement des ersten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Ein zweites der beiden Federbeine ist mit dem Zwischenelement des zweiten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Der Verbindungspunkt jedes Zwischenelements ist hierbei derart an dem Zwischenelement angeordnet, dass bei einem Schwenken des Radträgers um beispielsweise 90° dieser Radträger und das mit dem Zwischenelement verbundene Federbein nicht in Kollision mit einem oder mehreren Bauelementen der Achsanordnung oder des Lenkersystems, beispielsweise der Lenkeranordnung oder der kinematischen Kopplung, gerät. Die Federbeine sind hierbei handelsüblich ausgeformt. Die beiden Federbeine der Achsanordnung übernehmen somit eine Radführungsfunktion.
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Eine Achsanordnung eines Fahrzeug weist zwei Dämpferbeine, zwei Räder und zwei Lenkersysteme, welche bereits im Vorhergehenden beschreiben worden sind, auf. Die Lenkersysteme sind dabei z. B. gleichförmig ausgestaltet. Jedes Zwischenelement der Lenkersysteme weist einen Verbindungspunkt auf, an welchem je eines der zwei Dämpferbeine mit dem entsprechenden Zwischenelement verbunden ist. Ein erstes der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des ersten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein zweites der beiden Räder der Achsanordnung ist mit dem Radträger des zweiten der beiden Lenkersysteme verbunden. Ein erstes der beiden Dämpferbeine ist mit dem Zwischenelement des ersten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Ein zweites der beiden Dämpferbeine ist mit dem Zwischenelement des zweiten der beiden Lenkersysteme an dessen Verbindungspunkt verbunden. Der Verbindungspunkt jedes Zwischenelements ist hierbei derart an dem Zwischenelement angeordnet, dass bei einem Schwenken des Radträgers um beispielsweise 90° dieser Radträger und das mit dem Zwischenelement verbundene Dämpferbein nicht in Kollision mit einem oder mehreren Bauelementen der Achsanordnung oder des Lenkersystems, beispielsweise der Lenkeranordnung oder der kinematischen Kopplung, gerät. Die Dämpferbeine sind hierbei handelsüblich ausgeformt. Die beiden Dämpferbeine der Achsanordnung übernehmen somit eine Radführungsfunktion.
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Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine skizzenhafte Draufsicht eines Lenkersystems mit einem Querlenker in Konstruktionslage nach einem Ausführungsbeispiel,
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2 eine skizzenhafte Draufsicht eines Lenkersystems mit zwei Querlenkern in Konstruktionslage nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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3 einen schematischen Ausschnitt eines Lenkersystems mit zwei Querlenkern in Konstruktionslage nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer seitlichoberen Ansicht, und
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4 einen schematischen Ausschnitt des Lenkersystems mit zwei Querlenkern in Konstruktionslage nach dem Ausführungsbeispiel aus 3 in einer seitlichunteren Ansicht.
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1 zeigt eine skizzenhafte Draufsicht eines Lenkersystems 1 mit einem Querlenker 18 in Konstruktionslage nach einem Ausführungsbeispiel. Das Lenkersystem 1 weist einen Radträger 2, der um eine Schwenkachse 7 schwenkbar ist, eine Lenkeranordnung 3, die aus dem einzelnen Querlenker 18 ausgeformt ist, ein Zwischenelement 6, eine kinematische Kopplung 9 und eine elastische Lagerung 19 auf. Der Querlenker 18 ist einfach gekrümmt, was hier nur skizzenhaft dargestellt ist. Der Querlenker 18 weist einen radträgerseitigen Abschnitt 4 und einen karosserieseitigen Abschnitt 5 auf. Der karosserieseitige Abschnitt 5 des Querlenkers 18 ist derjenige Abschnitt, der sich bei einer Verwendung des Lenkersystems 1 in einer Achsanordnung eines Fahrzeugs an einer Fahrzeugkarosserie abstützt. An dem karosserieseitigen Abschnitt 5 ist der Querlenker 18 mit der elastischen Lagerung 19 verbunden, d. h. der Querlenker 18 ist karosserieseitig elastisch gelagert.
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Der radträgerseitige Abschnitt 4 des Querlenkers 18 ist mit der kinematischen Kopplung 9 verbunden. Diese kinematische Kopplung 9 ist mit ihren hier nicht dargestellten Achsen in dem Zwischenelement 6 gelagert. Mittels der kinematischen Kopplung 9 ist der Querlenker 18, der die Lenkeranordnung 3 ausformt, mit dem Radträger 2 verbunden. Der Querlenker 18 und der Radträger 2 stehen in Wirkverbindung. Der Querlenker 18 kann um eine Drehachse 11 gedreht werden. Diese Drehachse 11 ist in der dargestellten Konstruktionslage parallel zu der Schwenkachse 7 des Radträgers 2. Die Drehachse 11 und die Schwenkachse 7 sind hierbei geometrische Achsen. Mittels der kinematischen Kopplung 9 ist der Radträger 2 mit dem Zwischenelement 6 verbunden. Mittels der kinematischen Kopplung 9 ist der Querlenker 18, der die Lenkeranordnung 3 ausformt, mit dem Zwischenelement 6 verbunden. Ein hier nicht dargestellter Lenkmechanismus leitet eine Lenkbewegung ein, welche je nach Verbindungsstelle des Lenkmechanismus mit einem der Bauelemente des Lenkersystems 1, d. h. mit dem Zwischenelement 6, mit dem Radträger 2, mit dem Querlenker 18 oder mit der kinematischen Kopplung 9, direkt an dieses Bauelement weitergeleitet wird. Durch diese Lenkbewegung wird sowohl der Radträger 2 um seine Schwenkachse 7 geschwenkt als auch gleichzeitig der Querlenker 18 um seine Drehachse 11 auf Grund der kinematischen Kopplung 9 gedreht. Die elastische Lagerung 19 ist hierbei derart ausgestaltet, dass diese die Bewegung des Querlenkers 18 zulässt.
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Wenn der Radträger 2 auf Grund der Lenkbewegung geschwenkt wird, dreht sich der Querlenker 18 so, dass der Radträger 2 nicht an seiner Schwenkbewegung gehindert wird. Durch die gekrümmte Form des Querlenkers 18 kann der Radträger 2 und ein mit diesem verbundenes Rad, welches hier nicht dargestellt ist, um beispielsweise 90° geschwenkt werden ohne mit einem der anderen Bauelemente des Lenkersystems 1 oder der Achsanordnung, welche dieses Lenkersystem verwendet, zu kollidieren. Das Zwischenelement 6 wird durch die Lenkbewegung ebenfalls bewegt. In anderen Worten führt eine von einem Lenkmechanismus eingeleitete Lenkbewegung zu einer Bewegung des Radträgers 2, der kinematischen Kopplung 9, des Querlenkers 18 und des Zwischenelements 6 sowie zu einer Bewegung in der elastischen Lagerung 19. Die Bewegung des Radträgers 2 und des Querlenkers 18 ist wegen der kinematischen Kopplung 9 eine kontinuierliche Bewegung. Je größer der Lenkwinkel des Radträgers 2, und somit der Lenkwinkel des mit dem Radträger 2 verbundenen Rades, desto weiter wird der Querlenker 18, der die Lenkeranordnung 3 ausformt, aus seiner Position, welche er in der Konstruktionslage einnimmt, gedreht, d. h. geschwenkt.
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2 zeigt eine skizzenhafte Draufsicht eines Lenkersystems 1 mit zwei Querlenkern 18 in Konstruktionslage nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Lenkersystem 1 weist die Lenkeranordnung 3 des Lenkersystems zwei einfach gekrümmte Querlenker 18 und zwei elastische Lagerungen 19 auf. Ansonsten weist 2 die gleichen Bauelemente auf wie 1. Jeder dieser beiden Querlenker 18 weist einen radträgerseitigen Abschnitt 4 und einen karosserieseitigen Abschnitt 5 auf. Beide Querlenker 18 sind der der Art eines aufgelösten Dreiecksquerlenkers zueinander angeordnet. Ein erster der beiden Querlenker 18 der Lenkeranordnung 3 ist mit einer ersten der zwei elastischen Lagerungen 19 verbunden. Ein zweiter der beiden Querlenker 18 der Lenkeranordnung 3 ist mit einer zweiten der zwei elastischen Lagerungen 19 verbunden. Jeder der beiden Querlenker 18 weist zudem eine Drehachse 11 auf, um welche sie gedreht werden können. Beide Drehachsen 11 sind in der dargestellten Konstruktionslage parallel zu der Schwenkachse 7 des Radträgers 2.
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Der erste der beiden Querlenker 18 ist mit seinem radträgerseitigen Abschnitt 4 mit der kinematischen Kopplung 9 verbunden. Der zweite der beiden Querlenker 18 ist mit seinem radträgerseitigen Abschnitt 4 mit der kinematischen Kopplung 9 verbunden. Ein hier nicht dargestellter Lenkmechanismus leitet eine Lenkbewegung ein, welche je nach Verbindungsstelle des Lenkmechanismus mit einem der Bauelemente des Lenkersystems 1, d. h. mit dem Zwischenelement 6, mit dem Radträger 2, mit den Querlenkern 18 oder mit der kinematischen Kopplung 9, direkt an dieses Bauelement weitergeleitet wird. Durch diese Lenkbewegung wird sowohl der Radträger 2 um seine Schwenkachse 7 geschwenkt als auch gleichzeitig die Querlenker 18 um ihre Drehachse 11 auf Grund der kinematischen Kopplung 9 gedreht. Die beiden elastischen Lagerungen 19 sind hierbei derart ausgestaltet, dass diese die Bewegungen der Querlenker 18 zulassen.
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Wenn der Radträger 2 auf Grund der Lenkbewegung geschwenkt wird, drehen sich die Querlenker 18 gleichzeitig so, dass der Radträger 2 nicht an seiner Schwenkbewegung gehindert wird. Durch die gekrümmte Form der Querlenker 18 kann der Radträger 2 und ein mit diesem verbundenes Rad, welches hier nicht dargestellt ist, um beispielsweise 90° geschwenkt werden ohne mit einem der anderen Bauelemente des Lenkersystems 1 oder der Achsanordnung, welche dieses Lenkersystem verwendet, zu kollidieren. Das Zwischenelement 6 wird durch die Lenkbewegung ebenfalls bewegt. In anderen Worten führt eine von einem Lenkmechanismus eingeleitete Lenkbewegung zu einer Bewegung des Radträgers 2, der kinematischen Kopplung 9, der Querlenker 18 und des Zwischenelements 6 sowie zu einer Bewegung in der elastischen Lagerung 19. Die Bewegung des Radträgers 2 und der Querlenker 18 ist wegen der kinematischen Kopplung 9 eine kontinuierliche Bewegung. Je größer der Lenkwinkel des Radträgers 2, und somit der Lenkwinkel des mit dem Radträger 2 verbundenen Rades, desto weiter werden die Querlenker 18, die die Lenkeranordnung 3 ausformen, aus ihrer Position, welche sie in der Konstruktionslage einnehmen, gedreht, d. h. geschwenkt.
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3 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Lenkersystems 1 mit zwei Querlenkern 18 in Konstruktionslage nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer seitlich-oberen Ansicht. Zudem sind noch sämtliche Verbindungsstellen 8 eines hier nicht dargestellten Lenkmechanismus gezeigt, wobei der Lenkmechanismus selbstverständlich nur an einer der hier dargestellten Verbindungsstellen 8 wirken kann. Das Lenkersystem 1 weist wie bereits in 2 gezeigt, einen Radträger 2, zwei Querlenker 18, welche eine Lenkeranordnung 3 ausformen, ein Zwischenelement 6 und eine kinematische Kopplung 9 auf. Hier ist allerdings ein detaillierteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Die kinematische Kopplung 9 ist aus drei Koppelelementen 14 ausgeformt. Die kinematische Kopplung 9 ist hierbei ein Zahnradgetriebe 15. Die Koppelelemente 14 sind die Zahnräder 15a, 15b, 15c des Zahnradgetriebes 15.
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Ein erster der beiden Querlenker 18 ist an seinem radträgerseitigen Abschnitt 4 mit der kinematischen Kopplung 9 wirkverbunden. Diese Wirkverbindung ist mittels der Achse eines ersten Zahnrads 15a des Zahnradgetriebes 15, welches ein Koppelelement 14 der kinematischen Kopplung 9 ausformt, ausgebildet. Die Achse dieses ersten Zahnrads 15a ist in dem Zwischenelement 6 gelagert. Der Radträger 2 des Lenkersystems 1 ist mit der kinematischen Kopplung 9 wirkverbunden. Diese Wirkverbindung ist mittels eines zweiten Zahnrads 15b des Zahnradgetriebes 15, welches ein Koppelelement 14 der kinematischen Kopplung 9 ausformt, ausgebildet. Die Achse dieses zweiten Zahnrads 15b ist in dem Zwischenelement 6 gelagert. Ein zweiter der beiden Querlenker 18 ist an seinem radträgerseitigen Abschnitt 4 mit der kinematischen Kopplung 9 wirkverbunden. Diese Wirkverbindung ist mittels der Achse eines dritten Zahnrads 15c des Zahnradgetriebes 15, welches ein Koppelelement 14 der kinematischen Kopplung 9 ausformt, ausgebildet. Die Achse dieses dritten Zahnrads 15c ist in dem Zwischenelement 6 gelagert. Durch die derart ausgeformte kinematische Kopplung 9 zwischen dem Radträger 2 und den Querlenkern 18 wird bei einem Fahrzeug, welches dieses Lenkersystem verwendet, der radseitige kinematische Gelenkpunkt des Querlenkers 18, in dessen Richtung der Radträger 2 und somit das Rad schwenkt, in Richtung einer Radmitte des geschwenkten Rades bewegt.
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Die Drehachse 11 des ersten Querlenkers 18 verläuft durch einen Drehmittelpunkt des ersten Zahnrads 15a. Die Schwenkachse 7 des Radträgers 2 verläuft durch einen Drehmittelpunkt des zweiten Zahnrads 15b. Die Drehachse 11 des zweiten Querlenkers 18 verläuft durch einen Drehmittelpunkt des dritten Zahnrads 15c. Die beiden Drehachsen 11 und die Schwenkachse 7 sind parallel zueinander. Das erste Zahnrad 15a des Zahnradgetriebes 15, welches die kinematische Kopplung 9 ausformt, kämmt mit dem zweiten Zahnrad 15b des Zahnradgetriebes 15. Das dritte Zahnrad 15c des Zahnradgetriebes 15 kämmt mit dem zweiten Zahnrad 15b des Zahnradgetriebes 15. Somit ist die Drehrichtung des ersten Zahnrads 15a und des dritten Zahnrads 15c gleichläufig. Die Drehrichtung des zweiten Zahnrads 15b ist gegenläufig zu den Drehrichtungen des ersten Zahnrads 15a und des dritten Zahnrads 15c.
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Beide Querlenker 18 sind gleichförmig eben, d. h. plan ausgeformt. Jeder der beiden Querlenker 18 ist einfach gekrümmt. In anderen Worten ist jeder Querlenker 18 sichelförmig ausgestaltet. Beide Querlenker 18 sind in der gleichen Ebene angeordnet, wobei diese zueinander gespiegelt angeordnet sind. Das Maximum des ersten Querlenkers 18, das durch die Krümmung in der Ausformung dieses ersten Querlenkers 18 vorhanden ist, ist also auf das Maximum des zweiten Querlenkers 18, das durch die Krümmung in der Ausformung dieses zweiten Querlenkers 18 vorhanden ist, ausgerichtet. Die Maxima sind einander gegenüberliegend angeordnet.
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Der Radträger 2 weist eine Radlagerachse 17 auf. An dieser Radlagerachse 17 wird ein Rad gelagert, wenn das Lenkersystem 1 in einer Achsanordnung eines Fahrzeugs verwendet wird. Der Radträger 2 weist eine Verbindungsstelle 8 auf, an welcher ein hier nicht dargestellter Lenkmechanismus mit dem Radträger 2 verbunden werden kann. Der Lenkmechanismus wird in diesem ersten Fall mittels eines Achsschenkels 12 mit dem Radträger 2 verbunden. Eine Lenkbewegung kann dann von dem Lenkmechanismus über den Achsschenkel an der Verbindungsstelle 8 in den Radträger 2 eingeleitet werden. Der Radträger 2 überträgt diese Lenkbewegung mittels des zweiten Zahnrads 15b des Zahnradgetriebes 15, welches die kinematische Kopplung 9 ausformt, sowohl an das erste Zahnrad 15a, das mit dem ersten Querlenker 18 verbunden ist, als auch an das dritte Zahnrad 15c, das mit dem zweiten Querlenker 18 verbunden ist. Beide Querlenker 18 werden auf Grund der Lenkbewegung in die gleiche Richtung gedreht.
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Einer der Querlenker 18, hier der erste Querlenker 18, weist eine Verbindungsstelle 8 auf, an welcher ein hier nicht dargestellter Lenkmechanismus mit diesem Querlenker 18 verbunden werden kann. Eine Lenkbewegung wird in diesem zweiten Fall von dem Lenkmechanismus direkt in diesen Querlenker 18 eingeleitet, der um seine Drehachse 11 gedreht wird. Die Lenkbewegung wird über das erste Zahnrad 15a, das mit dem ersten Querlenker 18 verbunden ist, an das zweite Zahnrad 15b, das mit dem Radträger 2 verbunden ist, an den Radträger 2 weitergeleitet. Der Radträger 2 wird um seine Schwenkachse 7 geschwenkt. Das zweite Zahnrad 15b leitet die Lenkbewegung an das dritte Zahnrad 15c weiter, welches mit dem zweiten Querlenker 18 verbunden ist. Der zweite Querlenker 18 wird um seine Drehachse 11 gedreht. Über die Achse des ersten Zahnrads 15a, die in dem Zwischenelement 6 gelagert ist, wird die Lenkbewegung auf das Zwischenelement 6 übertragen. Das Zwischenelement 6 wird geschwenkt. Beide Querlenker 18 werden auf Grund der Lenkbewegung in die gleiche Richtung gedreht. Der Stellbedarf durch den Lenkmechanismus wird durch dieses Zusammenwirken reduziert und die Lenkbewegung verstärkt.
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Das Zwischenelement 6 weist eine Verbindungsstelle 8 auf, an welcher ein hier nicht dargestellter Lenkmechanismus mit dem Zwischenelement 6 verbunden werden kann. Eine Lenkbewegung wird in diesem dritten Fall von dem Lenkmechanismus über einen Hebelarm 13, der an der Verbindungsstelle 8 des Zwischenelements 6 angeordnet ist, in das Zwischenelement 6 eingeleitet. Das Zwischenelement 6 wird geschwenkt. Durch die in dem Zwischenelement 6 gelagerten Achsen der kinematischen Kopplung 9, die durch das Zahnradgetriebe 15 ausgeformt ist, wird die Lenkbewegung an die Zahnräder 15a, 15b, 15c und die damit verbundenen Bauelemente, d. h. an die beiden Querlenker 18 und den Radträger 2 weitergeleitet. Der Radträger 2 schwenkt um seine Schwenkachse 7, die Querlenker 18 drehen gleichzeitig um ihre jeweilige Drehachse 11. Die Lenkbewegung wird durch dieses Zusammenwirken verstärkt.
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Ein Koppelelement 14, hier das dritte Zahnrad 15c, weist eine Verbindungsstelle 8 auf, an welcher ein hier nicht dargestellter Lenkmechanismus mit diesem Koppelelement 14 verbunden werden kann. Eine Lenkbewegung wird in diesem vierten Fall von dem Lenkmechanismus direkt an der Verbindungsstelle 8 in das Koppelelement 14, hier das dritte Zahnrad 15c, eingeleitet. Über die Wirkverbindung mit dem zweiten Querlenker 18 wird die Lenkbewegung an diesen weitergeleitet. Der zweite Querlenker 18 dreht sich um seine Drehachse 11. Die Lenkbewegung wird von dem dritten Zahnrad 15c an das zweite Zahnrad 15b und den damit verbundenen Radträger 2 weitergeleitet. Der Radträger wird um seine Schwenkachse 7 geschwenkt. Das zweite Zahnrad 15b leitet die Lenkbewegung an das erste Zahnrad 15a und den damit verbundenen ersten Querlenker 18 weiter. Der erste Querlenker 18 wird um seine Drehachse 11 gedreht. Der Lenkmechanismus kann in diesem Fall z. B. als ein Getriebemotor ausgeformt sein. Dadurch kann in einem Fahrzeug, welches für jedes Rad ein solches Lenkersystem 1 verwendet, eine radindividuelle Lenkung realisiert werden.
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4 zeigt einen schematischen Ausschnitt des Lenkersystems 1 mit zwei Querlenkern 18 in Konstruktionslage nach dem Ausführungsbeispiel aus 3 in einer seitlich-unteren Ansicht. Dargestellt ist hier das gleiche Lenkersystem 1 wie in 3. Durch die veränderte Blickrichtung sind die in dem Zwischenelement 6 gelagerten Achsen 10 der einzelnen Zahnräder 15a, 15b, 15c des Zahnradgetriebes 15, das die kinematische Kopplung 9 ausformt, zu sehen. Die Verbindung des ersten Querlenkers 18 mit der Achse 10 des ersten Zahnrads 15a ist mittels eines kardanischen Gelenks 16 ausgeformt. Die Verbindung des zweiten Querlenkers 18 mit der Achse 10 des dritten Zahnrads 15c ist mittels eines kardanischen Gelenks 16 ausgeformt. Die kardanischen Gelenke 16 erfüllen eine Federungsfunktion des Lenkersystems 1.
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Die hier dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise können statt der kardanischen Gelenke elastische Gelenke eingesetzt werden, um eine Federungsfunktion zu erfüllen. Alternativ dazu könnten auch die beiden Querlenker elastisch ausgeformt sein, um eine Federungsfunktion zu erfüllen. Des Weiteren kann die kinematische Kopplung ebenfalls durch ein Kurvenscheibengetriebe oder durch ein Hebelgetriebe ausgeformt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkersystem
- 2
- Radträger
- 3
- Lenkeranordnung
- 4
- radträgerseitiger Abschnitt
- 5
- karosserieseitiger Abschnitt
- 6
- Zwischenelement
- 7
- Schwenkachse
- 8
- Verbindungsstelle des Lenkmechanismus
- 9
- kinematische Kopplung
- 10
- Achse
- 11
- Drehachse
- 12
- Achsschenkel
- 13
- Hebelarm
- 14
- Koppelelement
- 15
- Zahnradgetriebe
- 15a
- Zahnrad
- 15b
- Zahnrad
- 15c
- Zahnrad
- 16
- kardanisches Gelenk
- 17
- Radlagerachse
- 18
- Querlenker
- 19
- elastische Lagerung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012203382 A1 [0003]
