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Die Erfindung betrifft einen Fahrwerkslenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
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Querlenker mit zwei aufbauseitigen Lagern sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Lediglich beispielhaft wird auf die
DE 10 2010 017 813 A1 und die
GB 540,646 verwiesen.
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In heutigen Kraftfahrzeugen sind die aufbauseitigen Lager so ausgelegt, dass ein möglichst guter Kompromiss zwischen Fahrdynamik, Fahrkomfort und Akustik erreicht wird. Diese Eigenschaften stehen jedoch konträr gegeneinander: während für die Anforderung einer guten Fahrdynamik die aufbauseitigen Lager möglichst hart ausgeführt sein sollten, sind die Lager für die Anforderung an Fahrkomfort und Akustik möglichst weich auszubilden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen Fahrwerkslenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Beibehaltung der fahrdynamischen Eigenschaften eine verbesserte Akustik des Fahrwerkslenkers sichergestellt ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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In bekannter Art und Weise umfasst der Fahrwerkslenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs ein in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet vorderes und hinteres aufbauseitiges Lager, ein radseitiges Lager sowie eine sich zwischen dem radseitigen Lager und den aufbauseitigen Lagern erstreckende Lenkerbasis.
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Erfindungsgemäß ist in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet zwischen dem vorderen aufbauseitigem Lager und dem hinteren aufbauseitigen Lager mindestens ein weiteres aufbauseitiges Lager angeordnet.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Effekt, dass durch die Erhöhung der Lageranzahl sich die von den aufbauseitigen Lagern aufzunehmende Kraft statt auf zwei Lager auf drei oder mehr Lager aufteilt. Dadurch reduziert sich die jeweilige Lagerkraft auf das einzelne aufbauseitige Lager. Aufgrund der geringeren Lagerkraft können nunmehr die aufbauseitigen Lager weicher, d. h. mit einer geringeren Shore-Härte, ausgeführt werden, da die für die Fahrdynamik relevante Lagerauslenkung aufgrund der geringeren Lagerkraft ebenfalls kleiner ausfällt. Infolge der geringeren Shore-Härte der aufbauseitigen Lager erhöht sich die Dämpfung, was bereits eine verbesserte Akustik zur Folge hat. Die durch die Erhöhung der Lageranzahl bedingte geringeren Lagerkraft, die daraus ermöglichte Ausbildung der aufbauseitigen Lager mit einer geringeren Lagersteifigkeit sowie die durch die aus der geringeren Lagersteifigkeit resultierende erhöhte Dämpfung in den aufbauseitigen Lagern, führt in Kombination zu einem geringeren Eintrag von Störkräften in die Karosserie und somit zu einer deutlich verbesserten Akustik.
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Die aufbauseitigen Lager können in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet entweder gleichmäßig beanstandet zueinander, oder auch, beispielsweise aus Packagegründen, in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet ungleichmäßig beabstandet zueinander angeordnet werden.
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Vorzugsweise sind die aufbauseitigen Lager derart angeordnet, dass die aufbauseitigen Lager um eine gemeinsame, im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schwenkachse schwenkbar sind. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass die Lager mit einer möglichst geringen kardanischen Belastung belastet werden.
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Sofern z. B. aus Packagegründen erforderlich, ist es auch möglich, dass lediglich das bzw. die zwischen dem vorderen und hinteren aufbauseitigen Lager angeordneten weitere aufbauseitigen Lager bzw. die weiteren aufbauseitigen Lagern um eine gemeinsame, im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schwenkachse schwenkbar ist bzw. sind, während das vordere und das hintere aufbauseitige Lager in Bezug zu dem weiteren aufbauseitigem Lager bzw. zu den weiteren aufbauseitigen Lagern derart angeordnet sind, dass die Schwenkachsen der vorderen und hinteren aufbauseitigen Lager jeweils in einem Winkel (α, β) zur Schwenkachse des weiteren aufbauseitigen Lagers bzw. der weiteren aufbauseitigen Lagern angestellt ist bzw. sind.
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Vorzugsweise weisen die aufbauseitigen Lager jeweils gleiche Lagersteifigkeiten auf. Dies hat den positiven Effekt, dass immer die gleichen Lager eingesetzt werden kann und so Entwicklungskosten und Varianz eingespart werden können.
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Alternativ ist es auch denkbar, dass die aufbauseitigen Lager unterschiedliche Lagerstreitigkeiten aufweisen. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass hiermit zusammen mit der Anordnung der Lager die fahrdynamische und die den Komfort betreffende Eigenschaften noch besser eingestellt werden können.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Zeichnung bedeutet:
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1 eine schematische Darstellung einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs nach dem Stand der Technik in einer Ansicht von vorne;
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2 die Radaufhängung aus 1 in einer Ansicht von oben;
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3 eine vergrößerte Darstellung des Querlenkers aus 1;
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4 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querlenkers;
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5 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Querlenkers;
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6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Querlenkers, und
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7 eine schematische Darstellung der aus dem erfindungsgemäßen Querlenker resultierenden Reduktion der Lagersteifigkeit der aufbauseitigen Lager.
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1 und 2 zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnete Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs nach dem Stand der Technik.
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In bekannter Art und Weise ist dabei über einen oberen und einen unteren Querlenker 10 ein das Rad 12 tragender Radträger 14 schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie 16 gelagert. Der untere Querträger 10 ist vorliegend als Federlenker ausgebildet und trägt eine Tragfeder 18. Die Spurstange ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
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Wie insbesondere 2 und 3 zu entnehmen ist, weisen die Querlenker 10 ein radseitiges Lager 20, ein in Fahrzeuglängsrichtung FL betrachtet vorderes aufbauseitiges Lager 22, ein hinteres aufbauseitiges Lager 24 sowie eine sich zwischen dem radseitigen Lager 20 und den aufbauseitigen Lagern 22, 24 erstreckende Lenkerbasis 26 auf.
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Über das nur schematisch dargestellte radseitige Lager 20 sind die Querlenker 10 radseitig mit Radträger 14 verbunden. Karosserie- bzw. aufbauseitig sind die Querlenker 10 über die – wiederum nur schematisch dargestellten – aufbauseitigen Lager 22, 24 um eine im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung FL verlaufende Schwenkachse 28 schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie 16 gelagert.
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Bei heutigen Kraftfahrzeugen sind dabei die beiden aufbauseitigen Lager 22, 24 so ausgelegt, dass ein möglichst guter Kompromiss zwischen Fahrdynamik, Fahrkomfort und Akustik sichergestellt ist. Diese Eigenschaften stehen jedoch konträr gegeneinander, da zur Sicherstellung einer guten Fahrdynamik die aufbauseitigen Lager 22, 24 eine möglichst hohe Lagersteifigkeit aufweisen sollten, während für die Anforderungen an Fahrkomfort und Akustik die aufbauseitigen Lager 22, 24 möglichst weich ausgeführt sein sollten.
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Hier nun setzt die Erfindung ein:
Gemäß dem in 4 dargestellten erfindungsgemäßen Querlenker 10 ist nunmehr vorgesehen, dass der Querlenker 10 mindestens ein, in Fahrzeuglängsrichtung FL betrachtet, zwischen dem vorderen aufbauseitigen Lager 22 und dem hinteren aufbauseitigen Lager 24 angeordnetes weiteres aufbauseitiges Lager 30 aufweist. Selbstverständlich können auch mehr als drei aufbauseitige Lager vorgesehen werden, vgl. 5.
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Gemäß den in 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die aufbauseitigen Lager 22, 24 und 30 derart angeordnet, dass die aufbauseitigen Lager 22, 24, 30 um die gemeinsame, im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, Schwenkachse 28 schwenkbar sind.
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Denkbar ist aber auch eine Lageranordnung, wie in 6 dargestellt, bei der das weitere aufbauseitige Lager 30 um die im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung FL verlaufende Schwenkachse 28 schwenkbar ist, während das vordere und hintere aufbauseitige Lager 22, 24 jeweils um eine davon abweichende, in einem Winkel α, β zur Schwenkachse 28 angestellte Schwenkachse 32, 34 schwenkbar sind.
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Wie 7 zu entnehmen ist, hat die erfindungsmäße Ausgestaltung des Querlenkers 10 den Effekt, dass im Unterschied zum Stand der Technik, vgl. oberste Darstellung von 7, sich die Kraft F nicht auf zwei aufbauseitige Lager 22, 24, sondern auf drei, vgl. mittlere Darstellung von 7, oder mehr, vgl. untere Darstellung von 7, aufbauseitige Lager 22, 24, 30 aufteilt.
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Als Folge davon reduziert sich – wie in der mittleren und unteren Darstellung von 7 ersichtlich – die Kraft auf das jeweilige einzelne aufbauseitige Lager 22, 24, 30 auf eine Kraft von 2/3F (=> mittlere Darstellung) bzw. auf eine Kraft von 2/nF (untere Darstellung bei n-Lagern).
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Aufgrund der nun geringeren Kraft pro aufbauseitigem Lager, nämlich wie dargestellt 2/3F bzw. 2/nF, können die aufbauseitigen Lager 22, 24, 30 mit einer geringeren Lagersteifigkeit c, nämlich vorliegend gemäß der Ausführungsform mit drei aufbauseitigen Lagern (=> mittlerer Darstellung) mit einer Lagersteifigkeit von 2/3c bzw. bei n-Lagern (=> untere Darstellung) mit einer Lagersteifigkeit von 2/nc, dimensioniert werden.
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Werden Lager weicher und somit mit einer geringeren Shore-Härte ausgeführt, erhöht sich ebenfalls die Dämpfung, was bereits auch eine verbesserte Akustik zu Folge hat.
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Unterm Strich sorgen die geringeren Kräfte 2/3F bzw. 2/nF pro aufbauseitigem Lager 22, 24, 30 und die dadurch realisierbaren geringeren Lagersteifigkeiten 2/3c bzw. 2/nc sowie die durch die geringere Lagersteifigkeit bedingte erhöhte Dämpfung in den aufbauseitigen Lagern 22, 24, 30, zu einem geringerem Eintrag von Störkräften in die Karosserie und somit zu einer verbesserten Akustik.
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Lediglich der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass neben der in den Figuren dargestellten gleichmäßigen Verteilung der aufbauseitigen Lager 22, 24, 30, es ebenfalls möglich ist, die aufbauseitigen Lager 22, 24, 30 ungleichmäßig zu verteilen. Ebenfalls müssen die aufbauseitigen Lager 22, 24, 30 nicht alle gleichmäßig in ihrer Steifigkeit c reduziert werden; es können auch an allen aufbauseitigen Lagern 22, 24 26 beliebige Steifigkeit c* eingestellt werden. Die dargestellte vereinfachte Annahme der reduzierten Steifigkeit und Kräfte bei gleich verteilten Lagern dienen lediglich der Veranschaulichung der Maßnahme.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010017813 A1 [0002]
- GB 540646 [0002]
