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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radträger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise der
EP 2 815 905 A1 , ist ein Radträger bekannt, der ein Fahrzeugrad um eine Radachse drehbar lagert. Im genannten Fall handelt es sich bei dem Radträger zugleich um einen Längslenker, der an seinem dem Fahrzeugrad abgewandten Ende an den Fahrzeugaufbau angelenkt ist und der über einen Torsionsstab mit einem gegenüberliegenden Längslenker verbunden ist. Der Radträger in Form eines Längslenkers ist somit Teil einer Verbundlenkerachse. Neben seiner tragenden und führenden Funktion nimmt der Radträger eine Motor-Getriebeanordnung auf, die als Antriebseinheit für das am Radträger gelagerte Fahrzeugrad dient. Aufgrund der Befestigung der Radträger miteinander über den Torsionsstab zu einer Verbundlenkerachse ist eine Lenkung des Fahrzeugrades nicht möglich.
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Aus der japanischen Offenlegung
JP 6183365 A2 ist ein Radträger bekannt, der mittels einer zentralen, oberhalb des Fahrzeugrades angeordneten Lageranordnung um eine Lenkachse drehbar gelagert ist. Die Lageranordnung ist mit einer bogenförmigen Trageinrichtung verbunden, welche über zwei Trapezlenker höhenbeweglich an den Fahrzeugaufbau anbindbar ist. Eine unmittelbare Anbindung des Radträgers an den Fahrzeugaufbau mittels Querlenkern entfällt somit, so dass prinzipbedingt keine Kollisionen zwischen Fahrzeugrad und Querlenkern auftreten können. Daher lassen sich auch über 90° Grad liegende Lenkwinkel realisieren.
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Bei der
JP 6183365 A2 ist weiterhin der Radträger mit einem als Lenkaktuator dienenden Motor verbunden, der sich in der oberhalb des Fahrzeugrades angeordneten Lageranordnung befindet. Zudem ist im Bereich der Lageranordnung ein Hebel vorgesehen, der den Radträger mit einer Spurstange koppelt. Es gibt somit zwei separate Lenkeinheiten, wobei in normalen Fahrsituationen die Spurstange die Fahrtrichtung steuert, während zum Rangieren auf geringem Raum der Elektromotor zum Einsatz kommt.
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An dem Konzept gemäß
JP 6183365 A2 ist zunächst die verhältnismäßig hohe Bauhöhe als nachteilig anzusehen. Bei herkömmlichen Personenkraftwagen ließe sich eine Integration in den übrigen Fahrzeugaufbau nur mit verhältnismäßig hohem Umbauaufwand verwirklichen.
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Weiterhin werden sämtliche am Radträger auftretenden Kräfte und Momente in einem verhältnismäßig hohem Punkt abgestützt, welcher nämlich oberhalb des Fahrzeugrades liegt, weshalb die dort auftretenden Lagerkräfte sehr hoch sind. Entsprechend müssen für die dortige Lagerung sehr große und damit teure Lager zum Einsatz kommen und/oder müsste ein großer Lagerabstand gewählt werden, was wiederum die erforderliche Bauhöhe der Lageranordnung insgesamt nochmals erhöht.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Radträger mit darin integrierter Antriebseinheit für ein Fahrzeugrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, mit dem sich eine Lenkfunktion erfüllen lässt, wobei der Radträger eine kompakte Bauweise aufweisen soll, insbesondere um eine Integration in herkömmliche Fahrzeugkonzepte zu ermöglichen. Die Lenkbarkeit soll so gestaltet sein, dass sich mit dem Radträger auch sehr große Lenkwinkel, das heißt über 90° Grad liegende Lenkwinkel problemlos erzielen lassen.
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Die genannte Aufgabe wird gelöst durch einen Radträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Hierbei handelt es sich um einen Radträger, der ein Fahrzeugrad um eine Radachse drehbar lagert, mit einer darin integrierten Antriebseinheit für das Fahrzeugrad, wobei sich der Radträger durch eine seitlich des Fahrzeugrads angeordnete Lageranordnung zur um eine Lenkachse schwenkbeweglichen Anbindung des Radträgers an eine einem Fahrzeugaufbau zugeordnete Trageinrichtung auszeichnet. Der so beschriebenen erfindungsgemäßen Gestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Radträger, mit dem sich besonders große Lenkwinkel erzielen lassen sollen, nicht auf herkömmliche Weise an den Fahrzeugaufbau angebunden sein kann, da es dann zu Kollisionen zwischen Fahrzeugrad und den radträgerhaltenden Lenkerbauteilen kommt.
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Der aus der
JP 6183365 A2 bekannter Radträger ist in einem oberhalb des Fahrzeugrades liegenden Gehäuse schwenkbar gelagert. Dies ermöglicht zwar ein Schwenken des Radträgers zusammen mit dem Fahrzeugrad um sehr große Lenkwinkel, jedoch weist das Konzept eine große Bauhöhe auf. Zudem ergeben sich verhältnismäßig hohe Lagerkräfte an dem oberhalb des Fahrzeugrades angeordneten Lager.
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Der erfindungsgemäß beanspruchte Radträger löst dieses Problem auf vorteilhafte Weise, indem eine Lageranordnung, mit welcher der Radträger um die Lenkachse schwenkbeweglich (Lenkfunktion) gelagert ist, erfindungsgemäß seitlich des Fahrzeugrades angeordnet ist. Die Lenkfunktion des Radträgers wird durch einen rotatorischen Freiheitsgrad des Radträgers gegenüber der Trageinrichtung verwirklicht, wobei der Trageinrichtung die Funktion eines Radträgers einer konventionellen Hinterachse zukommt. Das Fahrzeugrad erstreckt sich in seiner wesentlichen Ausdehnung in einer zur Radachse senkrechten Ebene. Unter einer seitlich des Fahrzeugrads angeordneten Lageranordnung ist im Sinne der Erfindung eine Positionierung zu verstehen, die gegenüber dieser vom Rad aufgespannten Ebene in Richtung der Radachse verschoben ist. Die seitliche Anordnung ermöglicht es, die Lageranordnung radial deutlich näher an der Radachse zu positionieren als bei dem aus
JP 6183365 A2 bekannten Konzept. Dies wirkt sich auf verschiedene Weisen vorteilhaft aus. Zum einen lässt sich eine deutlich reduzierte Bauhöhe erreichen, weiterhin reduzieren sich durch die achsnahe Positionierung der Lageranordnung die dort auftretenden Lagerkräfte beträchtlich, so dass die Dimensionierung der Lageranordnung entsprechend einfacher und damit günstiger ausfällt.
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Eine vorteilhafte Gestaltung des Radträgers lässt sich erzielen, indem an diesem ein zur Lenkachse koaxialer Lagerzapfen ausgebildet ist, der die Lageranordnung aufnimmt. Dabei kann der Lagerzapfen vorteilhaft einteilig mit dem Radträger ausgeführt sein, insbesondere auch mit diesem verschweißt sein, so dass sich eine hinreichende Steifigkeit ergibt.
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Eine günstige Montierbarkeit der Lageranordnung ergibt sich, wenn der Lagerzapfen im Wesentlichen kegelstumpfförmig mit einem dem Radträger zugewandten Bereich großen Durchmessers und einem dem Radträger abgewandten Ende kleineren Durchmessers ausgebildet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Lageranordnung eine Wälzlageranordnung, insbesondere bestehend aus zwei voneinander beabstandeten Wälzlagern, mittels derer sich der Radträger drehbar gegenüber einer Aufnahme der Trageinrichtung lagern lässt. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen seitlichen Positionierung der Lageranordnung besteht nämlich hinreichend Bauraum, der es ermöglicht, die Wälzlager der Lageranordnung verhältnismäßig weit voneinander zu beabstanden. Durch eine hinreichende Beabstandung lassen sich auf den Radträger wirkende Momente günstig aufnehmen.
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Aufgrund der seitlichen Positionierung der Lageranordnung befindet sich die Lageranordnung seitlich der Reifenaufstandsfläche des Fahrzeugrades. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Radträgers sieht vor, dass die durch die Lageranordnung vorgegebene Lenkachse gegenüber einer Fahrzeughochachse um einen Spreizungswinkel geneigt ist. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch der positive Effekt der Lenkrückstellung.
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In konstruktiver Hinsicht dient der Radträger vorteilhaft als Aufnahme für Antriebskomponenten des Fahrzeugsrads. Es kann sich hierbei um unterschiedliche Komponenten handeln, die auf verschiedene Weise an den Radträger angebaut sind. Entsprechende Befestigungsmöglichkeiten können dazu vorgesehen sein. Vorteilhaft nimmt der Radträger den Antriebsstrang des Fahrzeugrads vollständig auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nimmt der Radträger derartige Komponenten nicht nur auf, sondern dient für diese zumindest teilweise als Gehäuse. Ein Schutz der Komponenten vor äußeren Einflüssen ist damit gewährleistet. So könnten Antriebskomponenten des Fahrzeugrades wie insbesondere ein Motor, Getriebe und/oder eine Welle zumindest teilweise in den Radträger eingebaut sein. Dem Radträger kommt damit eine Mehrfachfunktion vor, wodurch sich Bauraum sparen lässt. Aufgrund der Integration verschiedener Funktionen in die Baugruppe des Radträgers wird in der Fahrzeugmitte eines mit dem erfindungsgemäßen Radträger ausgestatteten Fahrzeugs Bauraum geschaffen.
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Vorzugsweise umfasst die in den Radträger integrierte Antriebseinheit einen mit dem Fahrzeugrad in Antriebsverbindung bringbaren elektrischen Motor. Ein elektrischer Motor weist den Vorteil einer kompakten Baugröße auf, zudem lässt sich die Energiezuleitung auf verhältnismäßig einfache Weise verwirklichen.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die zwischen Motor und Fahrzeugrad herstellbare Antriebsverbindung eine Getriebeanordnung umfasst. Vorteilhaft handelt es sich hierbei um zwei hintereinander geschaltete Eingriffsgetriebe.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Radträgers umfasst die Getriebeanordnung mehrere, insbesondere zwei hintereinander geschaltete Planetengetriebe, wobei der Motor, die Planetengetriebe und das Fahrzeugrad entlang der Laufachse des Fahrzeugrads miteinander in Antriebsverbindung bringbar sind. Die damit verwirklichte koaxiale Anordnung ist hinsichtlich der Montierbarkeit vorteilhaft, zudem lassen sich mit verhältnismäßig geringem Aufwand Übersetzungen erzielen, die eine kostengünstige und bauraumsparende Dimensionierung des Motors erlauben.
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Zweckmäßiger Weise ist dem Radträger weiterhin ein Lenkantrieb zugeordnet, mit dem sich der Radträger gegenüber der Trageinrichtung um die Lenkachse schwenken lässt. Ein solcher Lenkantrieb kann auf unterschiedliche Weise gestaltet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Lenkantrieb einen am Radträger gelagerten Motor, der über eine Getriebeanordnung, vorzugsweise ein Schneckenradgetriebe, mit der Trageinrichtung in Antriebsverbindung bringbar ist.
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Eine besonders große Funktionalität wird mit dem Radträger erzielt, wenn dieser ausgehend von einer Nullstellung bei Geradeauslauf des am Radträger angeordneten Fahrzeugrades sowohl nach links als auch nach rechts um einen Winkel von jeweils 90° Grad, vorzugsweise beschränkungsfrei, um die Lenkachse schwenkbar gegenüber der Trageinrichtung ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Daraus ergeben sich auch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Wirkungen der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Radaufhängung von schräg oben,
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2 die Radaufhängung aus 1 in Ansicht von hinten,
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3 eine Explosionsdarstellung eines Radträgers, der in den 1 und 2 gezeigten Radaufhängung,
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4 eine weitere Explosionsdarstellung des Radträgers,
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5a eine perspektivische Ansicht eines Radträgers mit zugeordnetem Lenkantrieb gemäß einer ersten Variante,
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5b einen Radträger mit Lenkantrieb gemäß zweiter Variante,
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5c einen Radträger mit Lenkantrieb gemäß dritter Variante,
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5d einen Radträger mit Lenkantrieb gemäß vierter Variante,
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6 eine Radaufhängung in teilweise vereinfachter Darstellung mit einer alternativ ausgeführten Mehrlenkeranordnung.
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1 zeigt eine Radaufhängung 1 für ein lenkbares Fahrzeugrad 3 in perspektivischer Ansicht von schräg oben. Die Radaufhängung 1 umfasst im Wesentlichen einen Radträger 5 sowie eine Trageinrichtung 4. Ein Fahrzeugrad 3 ist gegenüber dem Radträger 5 um eine Laufachse 6 drehbar gelagert. Die Trageinrichtung 4 ist mittels einer Mehrlenkeranordnung 9 höhenbeweglich an einen Fahrzeugaufbau 2 – nicht näher dargestellt, sondern nur durch das Bezugszeichen 2 angedeutet, da dieser nicht Bestandteil der Erfindung ist – anbindbar. Der Radträger 5 ist mittels einer seitlich neben dem Fahrzeugrad 3 befindlichen Lageranordnung 7 um eine Lenkachse 8 schwenkbar gegenüber der Trageinrichtung 4 gelagert.
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Die Trageinrichtung 4 weist einen bogenförmig gekrümmten Halteabschnitt auf, der sich annähernd teilkreisförmig um die Laufachse 6 erstreckt. Der bogenförmige Halteabschnitt verläuft so außerhalb einer bei Lenkbewegungen des Fahrzeugrades 3 überstrichenen Hüllkurve, dass das Fahrzeugrad 3 auch bei Lenkbewegungen des Radträgers 5 um die Lenkachse 8 kollisionsfrei schwenkbar ist. Der bogenförmige Halteabschnitt der Trageinrichtung 4 umgibt die Laufachse 6 über einen mehr als 180° Grad betragenden Teilkreisbogen. Wie in 1 dargestellt und wie zudem in 2 zu sehen, welche die in 1 dargestellte Radaufhängung 1 in Ansicht von hinten zeigt, befinden sich ein vorderes (bezogen auf die Fahrzeuglängsachse, bezeichnet mit x) Ende des bogenförmigen Halteabschnitts sowie ein hinteres Ende des bogenförmigen Halteabschnitts unterhalb der Laufachse 6 des Fahrzeugrads 3.
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Die Trageinrichtung 4 ist mittels einer Mehrlenkeranordnung 9 an den Fahrzeugaufbau 2 anbindbar. Die Mehrlenkeranordnung 9 umfasst gemäß dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel fünf Lenker 10, bei denen es sich um sogenannte Zweipunktlenker handelt. Zur Verallgemeinerung sind diese Zweipunktlenker 10 lediglich in Prinzipdarstellung abgebildet. Jeder der fünf Lenker 10 weist an einem seiner Enden ein Gelenk 11 und an dem diesem gegenüberliegenden Ende ein Gelenk 12 auf. Dabei ist das jeweils trägerseitige Gelenk 11, das heißt das der Trageinrichtung 4 zugewandte Gelenk, mit der Trageinrichtung 4 verbunden, und ist das fahrzeugaufbauseitige Gelenk 12 mit dem Fahrzeugaufbau 2 verbindbar. Bei den Gelenken 11, 12 handelt es sich jeweils um Kugelgelenke, das heißt Gelenke mit drei rotatorischen Freiheitsgraden. Die fünf Lenker 10 sind so angeordnet, dass die Mehrlenkeranordnung 9 insgesamt genau einen Freiheitsgrad aufweist. Auf diese Weise ist die Trageinrichtung 4 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 2 insbesondere höhenbeweglich gelagert. Bereits an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Trageinrichtung 4 auch auf andere Weise, insbesondere durch eine von der dargestellten abweichende Mehrlenkeranordnung an den Fahrzeugaufbau 2 angebunden sein kann.
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Wie in den 1 und 2 zu sehen, weisen die fünf Lenker 10 eine zum Fahrzeugaufbau 2 hin gerichtete im Wesentlichen seitliche Erstreckung auf. Durch die damit vorliegende Pfeilung der Lenker 10 zum Fahrzeugaufbau 2 hin ergibt sich eine bauraumsparende Anordnung der Lenker 10, wodurch sich mit der Radaufhängung 1 insgesamt eine geringe Bauhöhe erzielen lässt.
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Wie in 2 zu sehen, weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel sämtliche der trägerseitigen Gelenke 11 der Lenker 10 gegenüber einer durch die Laufachse 6 verlaufenden fiktiven Horizontalebene einen Abstand auf, der betragsmäßig geringer als der Außenradius des Fahrzeugrades 3 ist. Mit anderen Worten sind die Lenker 10 in einem innerhalb eines Fahrzeugraddurchmessers liegenden Bereich an die Trageinrichtung 4 angelenkt. Diese Maßnahme trägt zur Erzielung einer geringen Bauhöhe der Radaufhängung bei.
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Die trägerseitigen Gelenke 11 sind über den bogenförmigen Verlauf des Halteabschnitts der Trageinrichtung 4 voneinander beabstandet. Aufgrund der Beabstandung treten in den einzelnen Gelenken 11 der Lenker 10 verhältnismäßig geringe Lagerkräfte auf, was sich vorteilhaft auf die Dimensionierung der Gelenke 11 auswirkt.
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Zur Anbindung des Radträgers 5 an die Trageinrichtung 4 weist die Trageinrichtung 4 in einem über der Laufachse 6 liegenden Bereich eine Aufnahme in Form einer Aufnahmehülse 13 auf. Die Aufnahmehülse 13 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel integraler Bestandteil der Trageinrichtung 4, das heißt einteilig mit dieser ausgeführt, beispielsweise durch Verschweißung der Aufnahmehülse 13 mit dem bogenförmig gekrümmten Halteabschnitt. Bei der Aufnahmehülse 13 handelt es sich um ein hohles, rotationssymetrisches Bauteil, das zumindest an seinem dem Radträger 5 zugewandten Ende offen ist. Die Aufnahmehülse 13 ist koaxial zur Lenkachse 8 angeordnet und nimmt mittels einer Lageranordnung 7 den Radträger 5 um die Lenkachse 8 schwenkbar auf.
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3 zeigt den Radträger 5 sowie die Aufnahmehülse 3 in Explosionsdarstellung. Aus der Darstellung geht hervor, dass die Aufnahmehülse 13 in einem dem Radträger 5 abgewandten Bereich zylindrisch ausgebildet ist. In einem mittigen Bereich weist die Aufnahmehülse 13 eine umlaufende Verjüngung 14 auf, an welche sich an dem dem Radträger 5 zugewandten Ende der Aufnahmehülse 13 wieder ein zylindrischer Abschnitt anschließt, der einen größeren Durchmesser als der dem Radträger 5 abgewandte zylindrische Abschnitt aufweist.
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Wie in 3 zu sehen, umfasst die Lageranordnung 7 eine Wälzlageranordnung, bestehend aus zwei voneinander beabstandeten Kegelrollenlagern 15, 16. Ein oberes Kegelrollenlager 15 lässt sich in das dem Radträger 5 abgewandte Ende der Aufnahmehülse 13 einfügen, während sich das untere Kegelrollenlager 16 in das dem Radträger 5 zugewandte Ende der Aufnahmehülse 13 einfügen lässt.
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An dem Radträger 5 ist ein zur Lenkachse 8 koaxialer Lagerzapfen 18 ausgebildet. Der Lagerzapfen 18 weist äußerlich annähernd die Form eines Kegelstumpfes auf, dessen Außendurchmesser sich von einem dem Radträger 5 zugewandten Bereich zu einem dem Radträger 5 abgewandten Ende verringert. Entsprechend der Explosionsdarstellung in 3 lassen sich die dargestellten Komponenten entlang einer Fügeachse montieren, welche mit der Lenkachse 8 zusammenfällt. Der Darstellung lässt sich entnehmen, dass das untere Kegelrollenlage 16 im montierten Zustand mit dem dem Radträger 5 zugewandten Bereich des Lagerzapfens 18 zur Anlage kommt. Das obere Kegelrollenlager 15 befindet sich im montierten Zustand in Kontakt mit dem dem Radträger 5 abgewandten Ende des Lagerzapfens 18.
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Demzufolge sind das untere Kegelrollenlager 16 und das obere Kegelrollenlager 15 verhältnismäßig weit voneinander beabstandet, ohne dass sich hierdurch die Bauhöhe der Radaufhängung 1 vergrößert. Die Beabstandung wirkt sich vorteilhaft auf die Anforderungen an die Kegelrollenlager 15 und 16 aus.
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Mit Bezug wieder auf die 1 beziehungsweise 2 wird deutlich, dass die anhand von 3 erläuterte Lageranordnung 7 zumindest teilweise innerhalb einer bei den Lenkbewegungen des Fahrzeugrades 3 um die Lenkachse 8 überstrichenen Hüllkurve des Fahrzeugrades 3 liegt.
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Wie in 2 zu sehen, ist die Lenkachse 8 gegenüber der Fahrzeughochachse Z um einen Spreizungswinkel α geneigt. Aufgrund der Spreizung mit dem Winkel α ergibt sich der vorteilhafte Effekt einer Lenkrückstellung.
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Mit der gezeigten Radaufhängung 1 ist es möglich, den Radträger 5 gegenüber der Trageinrichtung 4 ausgehend von einer Nullstellung bei Geradeauslauf des am Radträger 5 angeordneten Fahrzeugrades 3 sowohl nach links als auch nach rechts um einen Winkel von wenigstens 90° Grad um die Lenkachse 8 zu schwenken. Prinzipiell ist sogar eine beschränkungsfreie Lenkung um die Lenkachse 8 möglich.
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Der Radträger 5 ist zur näheren Erläuterung seines Aufbaus in 4 in einer weiteren Explosionsdarstellung gezeigt. Wie zu sehen, handelt es sich bei dem Radträger 5 um ein Bauteil mit einem bezogen auf die Laufachse 6 annähernd zylindrischen Durchgang sowie mit Anbindungen für zugehörige Funktionselemente. Wie bereits erwähnt, ragt von diesem Bauteil in Richtung der Lenkachse 8 ein kegelstumpfförmiger Lagerzapfen 18 ab, der zur Aufnahme der Lageranordnung 7 dient. Der Radträger 5 ist so gestaltet, das dieser zumindest teilweise als Gehäuse für Antriebskomponenten des Fahrzeugrades 3 dient.
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Wie in 4 zu sehen, ist in den Radträger 5 eine Antriebseinheit 20 zum Antrieb des Fahrzeugrads 3 integriert. Die Antriebseinheit 20 umfasst einen elektrischen Motor 21 sowie eine Getriebeanordnung, die zwei hintereinander geschaltete Eingriffsgetriebe 22, 23 umfasst. Bei den Eingriffsgetrieben handelt es sich jeweils um Planetengetriebe, wobei ein erstes Planetengetriebe 22 vom Elektromotor 21 direkt angetrieben wird, und wobei das zweite Planetengetriebe 23 vom Getriebeausgang des ersten Planetengetriebes 22 angetrieben wird, um über eine Abtriebswelle 27 eine Radnabe 26 anzutreiben, an welcher das Fahrzeugrad 3 (in 4 nicht dargestellt) befestigbar ist.
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Zur Montage werden das erste Planetengetriebe 22 und das zweite Planetengetriebe 23 von einer dem Elektromotor 21 zugewandten Seite in den Radträger 5 gefügt, wobei der Elektromotor 21 über eine Flanschverbindung mit dem Radträger 5 verbunden wird. Die Fügeachse fällt dabei mit der Laufachse 6 des Fahrzeugrads 3 zusammen. Die Radnabe 26 ist mittels eines Radlagers 25 gegenüber dem Radträger 5 drehbar gelagert. Eine an der Radnabe 26 befestigte Bremsscheibe 19 lässt sich über einen Bremssattel 24 mit nicht näher dargestellten Bremsmitteln abbremsen. Der Bremssattel 24 ist mit dem Radträger 5 über eine Schraubenverbindung verbunden.
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Damit sich der Radträger 5 gegenüber der Trageinrichtung 4 um die Lenkachse 8 schwenken lässt, weist die Radaufhängung 1 einen Lenkantrieb auf, der auf unterschiedliche Weise gestaltet sein kann. In den 5a–5d sind vier verschiedene Varianten dargestellt, mit denen sich ein Lenkantrieb verwirklichen lässt. In sämtlichen der vier Fälle weist der Lenkantrieb einen Motor 28 auf, vorzugsweise ein Elektromotor, sowie eine Getriebeanordnung.
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Gemäß einer ersten, in 5a dargestellten Variante steht der Motor 28 mit einem Planetengetriebe 29 in Eingriff, das koaxial zur Lenkachse 8 angeordnet ist. Das Planetengetriebe 29 ist abtriebsseitig – durch die Aufnahmehülse 13 hindurch – mit dem Radträger 5 verbunden. Der Motor 28, welcher zweckmäßigerweise an der (hier nicht dargestellten) Trageinrichtung 4 gelagert ist, kann somit den Radträger 5 um die Lenkachse 8 schwenken.
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Gemäß einer zweiten, in 5b dargestellten Variante ist der Motor 28 am Radträger 5 gelagert. Ein Schneckenradgetriebe 30 umfasst ein an der Aufnahmehülse 13 drehfest angeordnetes Zahnrad sowie ein mit diesem in kämmendem Eingriff stehendes Schneckenrad. Das Schneckenrad ist auf der Abtriebswelle des Motors 28 angeordnet. Bei Betrieb des Motors 28 wird das Schneckenrad in Drehung versetzt. Aufgrund des kämmenden Eingriffs mit dem drehfest an der Aufnahmehülse 13 angeordneten Zahnrad wird der Radträger 5 in Rotation um die Lenkachse 8 versetzt.
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Gemäß einer dritten, in 5c dargestellten Variante ist der Motor 28 – vergleichbar der in 5a gezeigten ersten Variante – wieder an der Trageinrichtung 4 gelagert. Im Unterschied zur dortigen Getriebeanordnung steht der Motor 28 mit dem Radträger 5 nun über ein Stirnradgetriebe 29a in Antriebsverbindung.
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Gemäß einer vierten, in 5d dargestellten Variante ist der Motor 28 wieder an der Trageinrichtung 4 gelagert und treibt über ein Planetengetriebe 29 den Radträger 5 an. Abweichend von den in den 5a–5c dargestellten Varianten, bei denen die Aufnahmehülse 13 Teil einer wie in den 1–4 dargestellten Trageinrichtung 4 ist, stellt die in 5d dargestellte Variante eine alternative Anbindung des Radträgers 5 an den Fahrzeugaufbau 2 dar. Hier ist der Radträger 5 unterhalb der Laufachse 6 über zwei Lenker 10 direkt gegenüber dem Fahrzeugaufbau gelagert. An die Aufnahmehülse 13 sind drei Lenker 10 angebunden, um diese gegenüber dem Fahrzeugaufbau 2 anzubinden.
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Schließlich zeigt 6 in Prinzipdarstellung eine Radaufhängung mit alternativ gestalteter Trageinrichtung 4 zur Anbindung des Radträgers 5 an den Fahrzeugaufbau 2. Abweichend von der anhand der 1–4 erläuterten Gestaltung ist gemäß der in 6 dargestellten Ausführungsform die Trageinrichtung 4 an einem hinteren Gelenkpunkt 12 unmittelbar, das heißt ohne Zwischenschaltung eines Lenkers, gegenüber dem Fahrzeugaufbau 2 gelenkig gelagert, wobei die Trageinrichtung 4 in einem vorderen Bereich über zwei Lenker 10 mittelbar gegenüber dem Fahrzeugaufbau 2 gelagert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radaufhängung
- 2
- Fahrzeugaufbau
- 3
- Fahrzeugrad
- 4
- Trageinrichtung
- 5
- Radträger
- 6
- Laufachse
- 7
- Lageranordnung
- 8
- Lenkachse
- 9
- Mehrlenkeranordnung
- 10
- Lenker
- 11
- trägerseitiges Gelenk
- 12
- fahrzeugaufbauseitiges Gelenk
- 13
- Aufnahmehülse
- 14
- Verjüngung
- 15
- oberes Kegelrollenlager
- 16
- unteres Kegelrollenlager
- 17
- Anstellmutter
- 18
- Lagerzapfen
- 19
- Bremsscheibe
- 20
- Antriebseinheit
- 21
- Elektromotor
- 22
- erstes Planetengetriebe
- 23
- zweites Planetengetriebe
- 24
- Bremssattel
- 25
- Radlager
- 26
- Radnabe
- 27
- Abtriebswelle
- 28
- Lenkmotor
- 29
- Planetengetriebe
- 29a
- Stirnradgetriebe
- 30
- Schneckengetriebe
- x
- Fahrzeuglängsachse
- y
- Fahrzeugquerachse
- z
- Fahrzeughochachse
- α
- Spreizungswinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2815905 A1 [0002]
- JP 6183365 A2 [0003, 0004, 0005, 0009, 0010]
