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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Radaufhängung ist beispielsweise aus der
WO 2005/023569 A1 bekannt. Die Radaufhängung weist ein Lagerelement auf, an dem ein Rad drehbar gelagert ist. Das Lagerelement ist seinerseits an einem Träger drehbar gelagert, wobei die Drehachse des Lagerelements in einem am Fahrzeug befestigten Zustand der Radaufhängung im Wesentlichen vertikal und nahe dem Radzentrum verläuft. Der Träger ist einerseits über ein Feder-Dämpfer-Bein am Fahrzeugaufbau abgestützt und andererseits über einen unteren Querlenker am Fahrzeugaufbau angelenkt. Mit anderen Worten lässt sich durch die drehbare Lagerung des Lagerelements am Träger eine wesentlich stärker an die Senkrechte zur Fahrbahnebene angepasste neue Lenkdrehachse definieren, als dies beispielsweise bei einem allgemein bekannten McPherson-Federbein, das im Wesentlichen eine feste Einheit aus Träger und Feder-Dämpfer-Bein bildet, der Fall ist, dessen Lenkdrehachse durch die obere Abstützstelle des Feder-Dämpfer-Beins am Fahrzeugaufbau und die aufbauferne Anlenkstelle des Trägers am unteren Querlenker definiert ist. Darüber hinaus kann die durch das Lagerelement und den Träger definierte neue Lenkdrehachse wesentlich näher am Radzentrum verlaufen, wodurch der so genannte Torque-Steer-Effekt, der ein ungewünschtes Eigenlenkverhalten der Fahrzeugachse bei starker Beschleunigung beschreibt, deutlich verringert werden kann. Um eine Drehung der aus dem Träger und dem Feder-Dämpfer-Bein gebildeten Einheit zu verhindern, schlägt die
WO 2005/023569 A1 einen Zusatzlenker vor, der einenends mit dem Träger und anderenends mit dem Querlenker derart verbunden ist, dass der Träger und damit auch das Feder-Dämpfer-Bein relativ zum Querlenker im Wesentlichen nicht verdreht werden können. Ähnliche Radaufhängungen sind außerdem in den
US 8 205 900 B1 und
FR 2 681 291 A1 beschrieben.
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Eine Anbindung eines unteren Endes eines Federbeins an einen unteren Querlenker einer Fahrzeugradaufhängung mittels eines H-förmigen Gelenks, um eine Relativbewegung zwischen dem Federbein und dem Querlenker zu erlauben, ist in der
DE 37 89 308 T2 offenbart.
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Des Weiteren offenbart die
JPS 63176709 A eine gelenkige Anbindung eines Radträgers an einen Querlenker einer Fahrzeugradaufhängung, indem ersterer sowohl an seiner Vorderseite direkt mit dem Querlenker über eine Gelenkbuchse verbunden ist als auch an seiner Rückseite mittels eines stabförmigen Zusatzlenkers am Querlenker angelenkt ist.
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Eine noch weitere Möglichkeit zur drehfesten Anbindung eines Feder-Dämpfer-Beins an einem unteren Querlenker einer Fahrzeugradaufhängung mittels mehrerer, zu einer Gelenkeinheit verbundener stabförmiger Zusatzlenker zeigt die
FR 2 663 266 A1 .
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Weiterhin ist aus der
DE 44 09 571 A1 eine McPherson-Federbeinachse für ein Fahrzeug bekannt, bei der eine Verdrehung eines Dämpferzylinders des McPherson-Federbeins verhindert wird, indem der Dämpferzylinder mittels eines sich im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Zusatzlenkers an den Fahrzeugaufbau angebunden ist.
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Eine Radaufhängung für ein Fahrzeug mit einem an einem Träger drehbar gelagerten Lagerelement zur Anbindung eines Fahrzeugrads, einem den Träger einerseits gegen den Fahrzeugaufbau abstützenden Feder-Dämpfer-Bein und einem den Träger am Fahrzeugaufbau anlenkenden Querlenker andererseits, zeigt die
EP 1 344 660 A1 . Das Drehen des Trägers relativ zum Querlenker wird verhindert, indem der Träger mittels eines Scharniergelenks mit dem Querlenker verbunden ist.
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Die
EP 1 346 854 A1 zeigt eine ganz ähnliche Radaufhängung für ein Fahrzeug, bei der jedoch die Drehung der aus dem Träger und dem Feder-Dämpfer-Bein gebildeten Einheit relativ zum Querlenker verhindert wird, indem das Feder-Dämpfer-Bein mit einem Ende eines Stabilisators des Fahrzeugs gekoppelt ist.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die insbesondere bei Einfederbewegungen der Radaufhängung ein verbessertes kinematisches Verhalten hinsichtlich eines höheren Fahrkomforts aufweist. Ferner soll die Radaufhängung kompakt bauen und möglichst wenige Aufhängungskomponenten erfordern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Radaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die 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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Erfindungsgemäß umfasst eine Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, ein Lagerelement, an dem ein Rad drehbar gelagert ist, einen Träger, an dem das Lagerelement um eine im Wesentlichen im am Fahrzeug eingebauten Zustand der Radaufhängung vertikale Lenkdrehachse drehbar gelagert ist, wobei die vertikale Lenkdrehachse nahe dem Radzentrum verläuft, ein Feder-Dämpfer-Bein, das einenends mit dem Träger verbunden und anderenends an einem Fahrzeugaufbau abgestützt ist, einen Querlenker, der einenends mit dem Träger in einem ersten Gelenk verbunden und anderenends schwenkbeweglich am Fahrzeugaufbau angelenkt ist, und einen Zusatzlenker, der einenends mit dem Träger in einem zweiten Gelenk verbunden und anderenends mit dem Querlenker in einem dritten Gelenk verbunden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Zusatzlenker relativ zum Querlenker derart angeordnet, dass eine Kraftwirkungslinie des Zusatzlenkers in einer Vorderansicht auf den Zusatzlenker und den Querlenker, die sich aus einer Ansicht auf die Radaufhängung entlang der Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten im Wesentlichen in Höhe des Querlenkers ergibt, derart gegen eine durch die aufbauseitige Anlenkstelle des Querlenkers, die durch die schwenkbewegliche Lagerung des Querlenkers am Fahrzeugaufbau festgelegt ist, und den trägerseitigen Gelenkpunkt des Querlenkers, der durch das erste Gelenk festgelegt ist, definierte Querlenkerachse geneigt ist, dass der Schnittpunkt der Kraftwirkungslinie und der Querlenkerachse zwischen der aufbauseitigen Anlenkstelle des Querlenkers und dem trägerseitigen Gelenkpunkt des Querlenkers liegt.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Feder-Dämpfer-Bein eine herkömmliche und an sich bekannte bauliche Einheit aus einer Feder, insbesondere einer Schraubenfeder, und einem Stoßdämpfer zu verstehen, mit welcher das von der Radaufhängung gehaltene Rad gedämpft und elastisch am Fahrzeugaufbau abgestützt ist. Die Kraftwirkungslinie des Zusatzlenkers ist jene Linie, entlang welcher die von dem Zusatzlenker übertragene Kraft zwischen dem Querlenker und dem Träger, an denen der Zusatzlenker jeweils gelenkig angebunden ist, wirkt. Die Querlenkerachse ist im Sinne der vorliegenden Erfindung wiederum durch die aufbauseitige Anlenkstelle des Querlenkers, an welcher der Querlenker gelenkig am Fahrzeugaufbau angebunden ist, und den trägerseitigen Gelenkpunkt des Querlenkers, an dem der Träger im ersten Gelenk gelenkig am Querlenker angebunden ist, definiert. Falls der Querlenker mehr als eine Anlenkstelle am Fahrzeugaufbau aufweisen sollte, ist in diesem Zusammenhang bevorzugt die in Fahrzeuglängsrichtung vorderste aufbauseitige Anlenkstelle des Querlenkers gemeint.
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Durch die spezielle Positionierung des Zusatzlenkers relativ zum Querlenker ist es einerseits möglich, eine Verdrehung des Trägers und des mit diesem verbundenen Feder-Dämpfer-Beins relativ zum Querlenker bei den üblichen Fahrsituationen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel beim Beschleunigen, Bremsen, Ein- und Ausfedern der Radaufhängung und dergleichen, sicher zu verhindern, und andererseits das kinematische Verhalten der erfindungsgemäßen Radaufhängung insbesondere dahingehend zu verbessern, dass eine Einfederbewegung der Radaufhängung ein Zurückweichen des an dem Lagerelement der Radaufhängung gehaltenen Rads bewirkt (sog. „wheel center recession“). Unter einem Zurückweichen des Rads wird hierin im Wesentlichen eine Bewegung des Rads bzw. des Lagerelements in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten beim Einfedern der Radaufhängung verstanden. Mit anderen Worten weicht das Rad bei einer Einfederbewegung der Radaufhängung, zum Beispiel beim Überfahren eines Hindernisses, geringfügig nach hinten zurück, wodurch die von den Insassen des Fahrzeugs wahrgenommene Härte zu Beginn der Einfederbewegung abgemildert und somit ein höherer Fahrkomfort erzielt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt der Schnittpunkt der Kraftwirkungslinie und der Querlenkerachse in wenigstens einer vorbestimmten Konstruktionslage zwischen der aufbauseitigen Anlenkstelle des Querlenkers und dem trägerseitigen Gelenkpunkt des Querlenkers, wobei die Konstruktionslage durch einen statischen Zustand bei Abwesenheit dynamischer Ein- und Ausfederbewegungen definiert ist. Mit anderen Worten stellt diese Konstruktionslage eine solche Lage der Aufhängungskomponenten der Radaufhängung dar, die diese in einem am Fahrzeug verbauten Zustand einnehmen, wenn sich das Fahrzeug in einem statischen Zustand befindet, in dem weder Ein- noch Ausfederbewegungen auftreten. Die spezielle Positionierung des Zusatzlenkers relativ zum Querlenker in wenigstens der Konstruktionslage bewirkt ein gewünschtes Maß des Zurückweichens des an dem Lagerelement der Radaufhängung gehaltenen Rads beim Einfedern der Radaufhängung.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Zusatzlenker relativ zum Querlenker ferner derart angeordnet ist, dass die Kraftwirkungslinie des Zusatzlenkers in einer Draufsicht auf den Zusatzlenker und den Querlenker, die sich aus einer Ansicht auf den Querlenker und den Zusatzlenker der Radaufhängung entlang der Fahrzeughochachse von oben nach unten ergibt, die aufbauseitige Anlenkstelle des Querlenkers schneidet. Falls der Querlenker mehr als eine Anlenkstelle am Fahrzeugaufbau aufweisen sollte, ist in diesem Zusammenhang bevorzugt die in Fahrzeuglängsrichtung vorderste aufbauseitige Anlenkstelle des Querlenkers gemeint. Hierdurch wird erreicht, dass die zusätzliche Belastung des Querlenkers, die durch den mit dem Querlenker verbundenen Zusatzlenker hervorgerufen wird, möglichst gering gehalten wird. Insbesondere werden zusätzliche, von dem Zusatzlenker verursachte große Drehmomente, wie sie beispielsweise bei Bremsmanövern auftreten können, an der aufbauseitigen Anlenkstelle des Querlenkers vermieden, da die Kraftwirkungslinie des Zusatzlenkers gemäß dieser Ausgestaltung die aufbauseitige Anlenkstelle im Wesentlichen schneidet bzw. so nah wie möglich zu dieser verläuft.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zusatzlenker bezüglich einer Fahrzeuglängsrichtung vor dem Querlenker angeordnet. Dies ermöglicht eine relativ zum Querlenker tiefe Anordnung des querlenkerseitigen Gelenkpunkts des Zusatzlenkers am Querlenker. Bevorzugt ist der querlenkerseitige Gelenkpunkt des Zusatzlenkers nahe an bzw. in der Querlenkerebene angeordnet, die eine im am Fahrzeug verbauten Zustand des Querlenkers im Wesentlichen zur Fahrbahnoberfläche parallele Ebene durch den Querlenker ist. So wird die Querlenkerebene zum Beispiel im Falle eines Dreiecksquerlenkers durch die drei Anlenkstellen (gewöhnlich zwei Anlenkstellen am Fahrzeugaufbau und eine am Träger) aufgespannt. Die bereits weiter oben beschriebene Querlenkerachse verläuft bevorzugt in der Querlenkerebene.
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In einer noch weiteren bevorzugten, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zusatzlenker im Wesentlichen stabförmig ausgebildet, um einen möglichst platzsparenden, kompakten Aufbau der Radaufhängung zu ermöglichen.
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Noch weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass der Zusatzlenker mit dem Träger über ein Kugelgelenk verbunden ist und/oder dass der Zusatzlenker mit dem Querlenker über ein Kugelgelenk verbunden ist. Da Kugelgelenke Drehbewegungen um alle Achsen erlauben, wird somit in jedem Fall der erforderliche Freiheitsgrad für die gewünschte, hierin bereits beschriebene Zurückweichbewegung des von der Radaufhängung gehaltenen Rads („wheel center recession“) beim Einfedern der Radaufhängung sichergestellt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:
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1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung,
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2 eine Teilvorderansicht der Radaufhängung aus 1 in einer Konstruktionslage,
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3 eine Teilvorderansicht der Radaufhängung aus 1 in einer Ausfederungslage,
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4 eine Teilvorderansicht der Radaufhängung aus 1 in einer Einfederungslage,
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5 eine Teildraufsicht der Radaufhängung aus 1,
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6 eine kinematische Ansicht der Radaufhängung aus 1 bei einer Einfederbewegung und
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7 eine kinematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung bei einer Einfederbewegung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 stellt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 1 eines nicht näher gezeigten Fahrzeugs für das in Fahrtrichtung des Fahrzeugs angetriebene linke, von der Radaufhängung 1 drehbar zu lagernde Vorderrad (ebenfalls nicht abgebildet) von vorne und schräg oben gesehen dar. Selbstverständlich ist die Beschreibung der Radaufhängung 1 nicht auf die linke Fahrzeugseite beschränkt, sondern gilt gleichermaßen auch für eine Radaufhängung der rechten Fahrzeugseite, die der Radaufhängung 1 in ihrem Aufbau im Wesentlichen entspricht. Somit gelten alle Ausführungen zur erfindungsgemäßen Radaufhängung hierin, die sich auf eine bestimmte Fahrzeugseite beziehen, gleichermaßen auch für die andere Fahrzeugseite.
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In 1 ist zu erkennen, dass die Radaufhängung 1 im Wesentlichen ein Lagerelement 2 aufweist, an dem das nicht gezeigte Rad beispielsweise über einen Radträger 3 drehbar gelagert werden kann. Ferner umfasst die in 1 dargestellte Radaufhängung 1 einen Träger 4, an dem das Lagerelement 2 um eine im Wesentlichen vertikale Lenkdrehachse 5 drehbar gelagert ist. Besonders bevorzugt verläuft die Lenkdrehachse 5 nahe dem Radzentrum. Des Weiteren umfasst die Radaufhängung 1 ein Feder-Dämpfer-Bein 6, das in der Darstellung der 1 mit seinem unteren Ende mit einem oberen Abschnitt des Trägers 4 verbunden ist und mit seinem oberen Ende an einem nicht dargestellten Fahrzeugaufbau abgestützt ist. Das Feder-Dämpfer-Bein 6 besteht im Wesentlichen aus einer baulichen Einheit eines Stoßdämpfers 7 und einer Schraubenfeder 8. Der Träger 4 ist an seinem in 1 gesehenen unteren Abschnitt in einem ersten Gelenk 9 mit einem Querlenker 10 verbunden, der wiederum schwenkbeweglich am Fahrzeugaufbau angelenkt ist. Hierzu weist der Querlenker 10 zwei in 1 nicht sichtbare Schwenklager auf, ein in Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegendes vorderes und ein hinteres Gelenk, so dass der Querlenker 10 bei der in 1 dargestellten Radaufhängung 1 im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet ist. Das Gelenk 9, mit dem der Querlenker 10 am Träger 4 angebunden ist, ist bei dem Ausführungsbeispiel der Radaufhängung 1 als Kugelgelenk ausgebildet. Schließlich weist die in 1 dargestellte Radaufhängung 1 noch einen stabförmigen Zusatzlenker 11 auf, der trägerseitig in einem zweiten Gelenk 12 mit dem Träger 4 verbunden ist und querlenkerseitig in einem dritten Gelenk 13 mit dem Querlenker 10 verbunden ist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Radaufhängung 1 sind die Gelenke 12 und 13 ebenfalls als Kugelgelenke ausgeführt.
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2 stellt eine Teilvorderansicht der Radaufhängung 1 aus 1 in einer im Sinne der vorliegenden Erfindung definierten Konstruktionslage dar. Die in 2 dargestellte Konstruktionslage der gezeigten Radaufhängungskomponenten, insbesondere des Querlenkers 10 und der Zusatzlenkers 11, wird von den Radaufhängungskomponenten immer dann eingenommen, wenn sich das Fahrzeug, an dem diese Radaufhängungskomponenten verbaut sind, in einem statischen Zustand befindet, in dem weder Ein- noch Ausfederbewegungen der Radaufhängung auftreten. Gleichwohl ist die Radaufhängung in dem abgebildeten Konstruktionszustand durch das Gewicht des Fahrzeugs belastet. Die in 2 dargestellte Vorderansicht eines Teils der Radaufhängung 1, insbesondere des Querlenkers 10 und des Zusatzlenkers 11, ergibt sich aus der Ansicht der Radaufhängung 1 entlang der Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten betrachtet im Wesentlichen in Höhe des Querlenkers 10. In dieser Ansicht ist zu erkennen, dass eine Kraftwirkungslinie 14 des Zusatzlenkers 11 gegen eine durch die vordere aufbauseitige Anlenkstelle 15 bzw. durch das vordere aufbauseitige Schwenklager 15 des Querlenkers 10 und den durch das Kugelgelenk 9 festgelegten trägerseitigen Gelenkpunkt 9 des Querlenkers 10 definierte Querlenkerachse 16 geneigt ist. Die Kraftwirkungslinie 14 und die Querlenkerachse 16 schneiden sich in einem Schnittpunkt 17. Wie in 2 zu erkennen ist, liegt der Schnittpunkt 17 in der gezeigten, gemäß der Erfindung vorbestimmten Konstruktionslage zwischen der aufbauseitigen Anlenkstelle 15 des Querlenkers 10 und dem trägerseitigen Gelenkpunkt 9 des Querlenkers 10.
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3 stellt eine Teilvorderansicht der Radaufhängung 1 aus 1 in einer Ausfederungslage dar. Insbesondere stellt 3 die in 2 gezeigten Radaufhängungskomponenten, im Wesentlichen den Querlenker 10 und den Zusatzlenker 11, in einer vollständig ausgefederten Lage der Radaufhängung 1 dar. Es ist zu erkennen, dass der Schnittpunkt 17 zwischen der Kraftwirkungslinie 14 des Zusatzlenkers 11 und der Querlenkerachse 16 weiterhin zwischen der vorderen Anlenkstelle 15 des Querlenkers 10 am Fahrzeugaufbau und dem trägerseitigen Kugelgelenkpunkt 9 des Querlenkers 10 liegt. Somit liegt der Schnittpunkt 17 wenigstens über den gesamten Federweg von der in 2 gezeigten Konstruktionslage der Radaufhängung 1 bis hin zur in 3 gezeigten vollständigen Ausfederungslage der Radaufhängung 1 zwischen den Punkten 15 und 9.
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4 stellt eine Teilvorderansicht der Radaufhängung 1 aus 1 in einer Einfederungslage dar. Insbesondere stellt 4 die in 2 gezeigten Radaufhängungskomponenten, im Wesentlichen den Querlenker 10 und den Zusatzlenker 11, in einer vollständig eingefederten Lage der Radaufhängung 1 dar. Hierbei ist zu erkennen, dass die Kraftwirkungslinie 14 des Zusatzlenkers 11 in der vollständigen Einfederungslage im Wesentlichen parallel zur Querlenkerachse 16 verläuft, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Mit anderen Worten ist es nicht zwingend erforderlich, dass sich die Kraftwirkungslinie 14 und die Querlenkerachse 16 in jeder erdenklichen Lage der Radaufhängungskomponenten, insbesondere des Querlenkers 10 und des Zusatzlenkers 11, von der in 4 gezeigten vollständigen Einfederungslage über die in 2 gezeigte Konstruktionslage bis hin zur in 3 gezeigten vollständigen Ausfederungslage schneiden bzw. sich der Schnittpunkt 17 dieser beiden Linien 14 und 16 in allen diesen Lagen stets zwischen den Punkten 15 und 9 befindet. Zur Erzielung des erfindungsgemäßen „wheel center recession“-Effekts ist es wesentlich, dass sich die Kraftwirkungslinie 14 und die Querlenkerachse 16 in einer Vorderansicht auf den Querlenker 10 und den Zusatzlenker 11 wenigstens in der in 2 dargestellten Konstruktionslage zwischen den Punkten 15 und 9 schneiden.
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In 5 ist eine Teildraufsicht der Radaufhängung 1 aus 1 dargestellt. Insbesondere zeigt diese Draufsicht den Querlenker 10 und den Zusatzlenker 11 der Radaufhängung 1 entlang der Fahrzeughochachse von oben nach unten gesehen. Deutlich ist zu erkennen, dass die Kraftwirkungslinie 14 des Zusatzlenkers 11 in der Draufsicht auf den Zusatzlenker 11 und den Querlenker 10 die aufbauseitige Anlenkstelle 15 des Querlenkers 10 schneidet. Dies vermeidet das Auftreten zusätzlicher, von dem Zusatzlenker 11 ansonsten in die Anlenkstelle 15 eingeleiteter Drehmomente. Ferner ist der 5 deutlich zu entnehmen, dass der Zusatzlenker 11 in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Querlenker 10 angeordnet ist. Auf diese Weise ist einerseits der für die Ein- und Ausfederbewegungen der Radaufhängung 1 erforderliche Bewegungsfreiraum des Zusatzlenkers 11 gewährleistet und andererseits lässt sich der Zusatzlenker 11 relativ zum Querlenker 10 in der Höhe entlang der Fahrzeughochachse wie gewünscht anordnen. Insbesondere spielt hierbei die relative Höhe des querlenkerseitigen Gelenks 13 des Zusatzlenkers 11 zum Querlenker 10 für die Größe des „wheel center recession“-Effekts und somit für das Maß des Zurückweichens des an der Radaufhängung 1 angebundenen Rads beim Einfedern der Radaufhängung 1 eine wesentliche Rolle, wie nachstehend anhand der 6 und 7 erläutert wird.
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6 stellt eine kinematische Ansicht der Radaufhängung 1 aus 1 bei einer aus der Konstruktionslage (s. 2) stattfindenden Einfederbewegung schematisch dar. Die Darstellung zeigt die Radaufhängung 1 in einer Vorderansicht ähnlich der 2. In der Konstruktionslage ist der stabförmige Zusatzlenker 11 und somit seine Kraftwirkungslinie 14 wie bereits zuvor beschrieben gegen die Querlenkerachse 16 derart geneigt, dass der Schnittpunkt zwischen der Kraftwirkungslinie 14 und der Querlenkerachse 16 zwischen den Punkten 15 und 9 liegt. In 6 ist nun dargestellt, wie sich der Zusatzlenker 11 und die bauliche Einheit aus Träger 4 und Feder-Dämpfer-Bein 6 bei einer Einfederbewegung der Radaufhängung 1 bewegen würden. Wie in 6 zu erkennen ist, bewegt sich die querlenkerseitige Gelenkstelle 13 des Zusatzlenkers 11 bei der Einfederbewegung der Radaufhängung 1, bei welcher der Querträger 10 um die Anlenkstelle 15 nach oben schwenkt, entlang einer Bewegungsbahn 18, die einer Kreisbahn um die Anlenkstelle 15 entspricht. Die bauliche Einheit aus Träger 4 und Feder-Dämpfer-Bein 6 schwenkt bei derselben Einfederbewegung jedoch aufgrund der oberen Anbindung 19 des Feder-Dämpfer-Beins 6 am Fahrzeugaufbau um einen virtuellen Drehpunkt 20. Somit ergäbe sich für die trägerseitige Verbindungsstelle, an welcher das Gelenk 12 des Zusatzlenkers 11 am Träger 4 angebunden ist, jedoch eigentlich eine Bewegung entlang einer Bewegungsbahn 21, die einer Kreisbahn um den virtuellen Drehpunkt 20 entspricht.
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In der in 6 rechts oben dargestellten Ausschnittsansicht des tatsächlichen Gelenkpunkts 12 im eingefederten Zustand der Radaufhängung 1, der sich aus der Einfederbewegung des Zusatzlenkers 11 ergibt, und des virtuellen Gelenkpunkts 12* des Trägers 4, der sich aus der Einfederbewegung der baulichen Einheit aus Träger 4 und Feder-Dämpfer-Bein 6 um den Drehpunkt 20 ergibt, ist zu erkennen, dass der virtuelle Gelenkpunkt 12* weiter innen Richtung virtuellem Drehpunkt 20 liegt als der tatsächliche Gelenkpunkt 12 des Zusatzlenkers 11. Mit anderen Worten drückt der Zusatzlenker 11 den Träger 4 bei einer Einfederbewegung der Radaufhängung 1 tatsächlich nach außen, wodurch letztendlich das Radzentrum im Wesentlichen entlang der Fahrzeuglängsachse nach hinten verschoben wird und somit das an der Radaufhängung 1 angebundene Rad entsprechend zurückweicht („wheel center recession“).
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7 stellt eine kinematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 22 bei einer aus der Konstruktionslage (s. 2) stattfindenden Einfederbewegung schematisch dar. Die Darstellung der 7 entspricht im Wesentlichen der Darstellung der 6 mit der Ausnahme, dass der Zusatzlenker 11 der Radaufhängung 22 relativ zum Querlenker 10 tiefer angeordnet ist als bei der in 6 dargestellten Radaufhängung 1. Hierdurch wandert der Schnittpunkt zwischen der Kraftwirkungslinie 14 des Zusatzlenkers 11 und der Querlenkerachse 16 deutlich näher zur Anlenkstelle 15 des Querlenkers 10. Es ist in 7 deutlich zu erkennen, dass das querlenkerseitige Gelenk 13 des Zusatzlenkers 11 bei der Radaufhängung 22 deutlich näher an der Querlenkerachse 16 angeordnet ist als das querlenkerseitige Gelenk 13 des Zusatzlenkers 11 der Radaufhängung 1. Somit verschiebt sich der auf der Bewegungsbahn 18 zurückgelegte Bahnabschnitt der querlenkerseitigen Gelenkstelle 13 bei gleichem Einfederweg wie in 6 gezeigt ebenfalls entsprechend nach unten. Hierdurch wird erreicht, dass sich die in der Ausschnittsansicht rechts oben dargestellte Differenz zwischen dem tatsächlichen Gelenkpunkt 12 des Zusatzlenkers 11 und dem virtuellen Gelenkpunkt 12* des Trägers 4 im eingefederten Zustand der Radaufhängung 22 weiter vergrößert, wodurch sich wiederum das Zurückweichen des an die Radaufhängung 22 angebundenen Rads ebenfalls vergrößert. Allgemein lässt sich somit durch die Festlegung der relativen Höhe des querlenkerseitigen Gelenks 13 des Zusatzlenkers 11 zum Querlenker 10 und des trägerseitigen Gelenks 12 des Zusatzlenkers 11 zum Querlenker 10 und damit durch die Lage des Schnittpunkts zwischen der Kraftwirkungslinie 14 des Zusatzlenkers 11 und der Querlenkerachse 16 relativ zur Anlenkstelle 15 des Querlenkers 10 das Maß des Zurückweichens eines an der Radaufhängung 1 bzw. 22 angebundenen Rads in gewünschter Weise beeinflussen.
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Die erfindungsgemäße Radaufhängung wurde anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Radaufhängung ist jedoch nicht auf die hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen.
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So ist der Querlenker beispielsweise nicht auf eine Dreiecksform beschränkt, sondern kann jede denkbare, für die im Sinne der Erfindung gedachte Anbindung des Trägers am Fahrzeugaufbau geeignete Form aufweisen, sofern der Zusatzlenker gelenkig mit diesem verbindbar ist. Außerdem sind zur gelenkigen Anbindung des Zusatzlenkers am Querlenker einerseits und am Träger andererseits nicht zwingend Kugelgelenke erforderlich. Ebenso könnten in einer einfacheren Ausgestaltung anstelle der Kugelgelenke einfache Schwenkgelenke, zum Beispiel in Form von Gummibuchsen, zur gelenkigen Anbindung des Zusatzlenkers am Querlenker und/oder am Träger vorgesehen sein, sofern diese eine gewisse Drehung auch um eine abweichend von der eigentlichen Schwenkachse verlaufende Schwenkachse erlauben, um den Freiheitsgrad der Gelenke für die hierin beschriebene Zurückweichbewegung des von der Radaufhängung gehaltenen Rads („wheel center recession“) beim Einfedern zu gewährleisten, was jedoch gewöhnlich mit bekannten Gummibuchsen erreicht werden kann. Des Weiteren könnte der Zusatzlenker, anders als bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel, in Fahrzeuglängsrichtung auch hinter dem Querlenker angeordnet sein, sofern dieser einen zur Anbringung des Zusatzlenkers ausreichenden Bauraum zur Verfügung stellt, wie zum Beispiel bei einem gekippten L-förmigen Lenker.
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In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Radaufhängung als Radaufhängung in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, für die angetriebenen Vorderräder des Fahrzeugs verwendet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radaufhängung
- 2
- Lagerelement
- 3
- Radträger
- 4
- Träger
- 5
- Lenkdrehachse
- 6
- Feder-Dämpfer-Bein
- 7
- Stoßdämpfer
- 8
- Schraubenfeder
- 9
- Gelenk, trägerseitiger Gelenkpunkt von 10
- 10
- Querlenker
- 11
- Zusatzlenker
- 12
- Gelenk, Gelenkpunkt
- 12*
- Virtueller Gelenkpunkt
- 13
- Gelenk, Gelenkpunkt
- 14
- Kraftwirkungslinie von 11
- 15
- Vorderes aufbauseitiges Schwenkgelenk/Anlenkstelle von 10
- 16
- Querlenkerachse
- 17
- Schnittpunkt von 14 und 16
- 18
- Bewegungsbahn von 13 um 15
- 19
- Anbindungsstelle von 6 am Fahrzeugaufbau
- 20
- Virtueller Drehpunkt für Einheit aus 4 und 6
- 21
- Bewegungsbahn von 12* um 20
- 22
- Radaufhängung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2005/023569 A1 [0002, 0002]
- US 8205900 B1 [0002]
- FR 2681291 A1 [0002]
- DE 3789308 T2 [0003]
- JP 63176707 A [0004]
- FR 2663266 A1 [0005]
- DE 4409571 A1 [0006]
- EP 1344660 A1 [0007]
- EP 1346854 A1 [0008]
