DE102016007419A1

DE102016007419A1 - Anordnung zur Kühlung eines Lagers einer Radaufhängung

Info

Publication number: DE102016007419A1
Application number: DE102016007419.1A
Authority: DE
Inventors: Jakob Bosch; Simon Dolp
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung eines Lagers einer Radaufhängung (10), umfassend einen Hilfsrahmen (14), an dem mindestens ein Fahrwerkslenker (12-1) über ein hilfsrahmenseitiges Lager (18) gelenkig gelagert ist, sowie ein an der Unterseite des Hilfsrahmens (14) angeordnetes Verkleidungselement (16). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Verkleidungselement (16) eine derart platzierte Lufteinlass- und Luftauslassöffnung (24, 26) aufweist, dass die in die Lufteinlassöffnung (24) einströmende und die aus der Luftauslassöffnung (26) wieder ausströmende Luft eine Kühlung des hilfsrahmenseitigen Lagers (18) des Fahrwerkslenkers (12-1) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung eines Lagers einer Radaufhängung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Ausgestaltungen zur Kühlung von Fahrwerksbauteilen bekannt:
So beschreibt beispielsweise die DE 10 2007 005 968 A1 eine Kühleinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Wärmetauscher, der über Leitungen mit der Brennkraftmaschine in Verbindung steht, und einen dem Wärmetauscher zugeordneten Ventilator zur Erzeugung eines zusätzlichen Kühlluftstroms. Der Ventilator steht mit mindestens einer eine Eintritts- und Austrittsöffnung aufweisenden Bypassleitung in Wirkverbindung, deren Eintrittsöffnung dem Ventilator zugeordnet ist und deren Austrittsöffnung auf ein Lager oder Gelenk eines Fahrwerkslenkers ausgerichtet ist.
Die DE 10 2014 207 548 A1 offenbart einen Kraftfahrzeugfrontbereich mit einer Stoßfängeranordnung und vorderen Längsträgern, wobei die Stoßfängeranordnung mit den Längsträgern verbunden ist und die Stoßfängeranordnung einen Luftdurchlass aufweist, der in die hohlen Längsträger mündet, die jeweils mit einem Luftauslass versehen sind. Der Luftauslass ist dabei auf Höhe der Radkästen angeordnet, sodass eine Kühlung der Bremsanlage des Fahrzeugs ermöglicht ist.
Radaufhängungen, umfassend einen Hilfsrahmen, an dem mindestens ein Fahrwerkslenker über ein hilfsrahmenseitiges Lager gelenkig gelagert ist und bei der an der Unterseite des Hilfsrahmens ein flächiges, plattenförmiges Verkleidungselement angeordnet ist, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Lediglich beispielhaft wird auf die EP 0 941 912 B1 verwiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur Kühlung eines Lagers einer Radaufhängung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, die bei einem einfachen Aufbau eine gute Reduktion der Lagertemperatur ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Anordnung zur Kühlung eines Lagers einer Radaufhängung umfasst einen Hilfsrahmen, an dem mindestens ein Fahrwerkslenker über ein hilfsrahmenseitiges Lager gelenkig gelagert ist, sowie ein an der Unterseite des Hilfsrahmens angeordnetes, flächiges, im Wesentlichen plattenförmig ausgebildetes Verkleidungselement.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die Anordnung dadurch aus, dass das Verkleidungselement eine derart platzierte Lufteinlass- und Luftauslassöffnung aufweist, dass die beim Fahren des Kraftfahrzeugs in die Lufteinlassöffnung einströmende und aus der Luftauslassöffnung wieder ausströmende Fahrtluft eine Kühlung des hilfsrahmenseitigen Lagers des Fahrwerkslenkers bewirkt.
Da erfindungsgemäß das am Hilfsrahmen angeordnete Verkleidungselement zur Zuführung von Kühlluft zu dem zu kühlenden Lager verwendet wird, wird in vorteilhafter Weise eine konstruktiv einfach zu verwirklichende, keine zusätzlichen Bauteile benötigende Kühlvorrichtung zur Verfügung gestellt. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Zuführung der kühlen Fahrtluft eine ausreichende Kühlung des Lagers sichergestellt ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Luftauslassöffnung unterhalb des zu kühlenden hilfsrahmenseitigen Lagers platziert ist. Dies hat den Effekt, dass das Lager unmittelbar mit der kalten Fahrtluft angeblasen wird, sodass eine direkte Kühlung und damit besonders effektive Kühlung des Lagers gewährleistet ist.
Vorzugsweise ist dabei die Lufteinlassöffnung und/oder die Luftauslassöffnung mit einem Netz versehen. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass ein ungewolltes Anblasen des Lagers mit Schmutzpartikeln, Schmutzteilen verhindert wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zu kühlende, hilfsrahmenseitige Lager an einer Lagerkonsole eines als Hohlkörper ausgebildeten Längsträgers des Hilfsrahmens angeordnet ist und dass die Luftauslassöffnung derart platziert ist, dass die aus der Luftauslassöffnung ausströmende Luft in den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger einströmt. Diese Ausgestaltung hat den Effekt, dass der als Hohlkörper ausgebildete Längsträger des Hilfsrahmens mit kühler Fahrtluft durchströmt wird, mit der Folge, dass die am Längsträger ausgebildete Lagerkonsole gekühlt wird. Die gekühlte Lagerkonsole steht wiederum im direkten Kontakt mit dem Lagerkern des zu kühlenden hilfsrahmenseitigen Lagers, sodass über die Kontaktierung Lagerkonsole-Lagerkern eine indirekte Kühlung des hilfsrahmenseitigen Lagers gewährleistet ist. Durch die bei dieser Ausführungsform realisierten Zuführung der Kühlluft über den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger des Hilfsrahmens, ist in vorteilhafter Weise auch dann eine Kühlung einer Lagerstelle ermöglicht, wenn – z. B. aus baulichen Zwängen – eine Platzierung der Luftauslassöffnung unmittelbar unterhalb des zu kühlenden hilfsrahmenseitigen Lagers nicht möglich ist.
Vorzugsweise ist dabei die Luftauslassöffnung derart platziert, dass die Luftauslassöffnung unmittelbar in den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger mündet. Dies hat den Effekt, dass die Fahrtluft ohne größere Strömungsverluste unmittelbar in den Längsträger einströmen kann.
Alternativ ist zwischen der Luftauslassöffnung und dem als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger ein Umlenkstück angeordnet ist. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein größerer konstruktiver Freiraum zur Verfügung gestellt, da mittels des Umlenkstücks eine räumlich beabstandete Platzierung der Luftauslassöffnung in Bezug zu dem als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger ermöglicht ist.
Zur Verbesserung der Kühlleistung ist dabei gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass im Bereich der Lagerkonsole mindestens eine Austrittsöffnung angeordnet ist. Dies hat den Effekt, dass die den Längsträger durchströmende Frischluft durch die im Bereich der Lagerkonsole vorhandene Austrittsöffnung wieder austritt und damit das zu kühlende Lager wieder unmittelbar mit einem Kühlluftstrom beaufschlagt bzw. angeblasen wird. D. h., dass neben einer indirekten Kühlung über die Kontaktierung Lagerkonsole-Lagerkern, auch eine direkte Kühlung des Lagers zur Verfügung gestellt ist.
Um einen Eintritt von Schmutzpartikeln/Schmutzteilen in den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger des Hilfsrahmens zu verhindern und damit auch ein Anblasen des hilfsrahmenseitigen Lagers mit Schmutzpartikeln bzw. Schmutzteilen zu verhindern, ist vorzugsweise die Lufteintrittsöffnung im Verkleidungselement mit einem Netz versehen.
Vorzugsweise ist das Verkleidungselement aus einem leichtbauenden, nichtkorrodierenden Werkstoff, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung bedeutet:
1 eine Draufsicht schräg von oben auf eine vordere Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs;
2 die Radaufhängung aus 1 in einer Ansicht schräg von unten;
3 die Radaufhängung aus 1, bei der eine Kühlung der hilfsrahmenseitigen Lagerstelle gemäß einer ersten Ausführungsform realisiert ist, und
4 die Radaufhängung aus 1, bei der eine Kühlung der hilfsrahmenseitigen Lagerstelle gemäß einer zweiten Ausführungsform realisiert ist.
1 zeigt eine insgesamt mit Bezugsziffer 10 bezeichnete vordere Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs. Die Radaufhängung 10 ist über mehrere Fahrwerkslenker 12-1, 12-2, 12-3 unter Zwischenschaltung eines Hilfsrahmens 14 an der Fahrzeugkarosserie angebunden. Unterhalb des Hilfsrahmens 14 ist ein flächiges, im Wesentlichen plattenförmig ausgebildetes Verkleidungselement 16 angeordnet, das für eine gute Umströmung des Unterbodens während der Fahrt sorgt.
Nachfolgend wird lediglich der Fahrwerkslenker 12-1 näher betrachtet; das für den Fahrwerkslenker 12-1 nachfolgend dargelegte gilt sinngemäß auch für die weiteren Fahrwerkslenker 12-2, 12-3.
Wie 1 weiter zeigt, ist in bekannter Art und Weise der Fahrwerkslenker 12-1 über ein Gummimetalllager 18 am Hilfsrahmen 14 und am Radträger 20 befestigt. Das hilfsrahmenseitige Gummimetalllager 18 des Fahrwerkslenkers 12-1 ist dabei an einer am Längsträger 14-1 des Hilfsrahmens 14 ausgebildeten Lagerkonsole 22 gelagert. Aufgrund seiner unmittelbaren Nähe zu einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine, unterliegt das hilfsrahmenseitige Gummimetalllager 18 des Fahrwerkslenkers 12-1 einer starken thermischen Belastung.
Zur Reduktion der Lagertemperatur ist nunmehr erfindungsgemäß vorgesehen, dass in das Verkleidungselement 16 derart platzierte Lufteinlassöffnungen 24, vgl. 2, sowie Luftausauslassöffnungen eingebracht sind, dass die beim Fahren in die Lufteinlassöffnung 24 einströmende und aus der Luftauslassöffnung wieder ausströmende Luft eine Kühlung des zu kühlenden hilfsrahmenseitigen Lagers 18 des Fahrwerkslenkers 12-1 bewirkt.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist dabei die Luftauslassöffnung 26 unmittelbar unterhalb der Lagerkonsole 22 angeordnet. Auf eine Darstellung des Gummimetalllagers 18 sowie des Fahrwerkslenkers 12-1 wurde vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Die Anordnung der Luftauslassöffnung 26 unterhalb der Lagerkonsole 22 hat den Effekt, dass das Lager unmittelbar mit der kalten Fahrtluft angeblasen wird, d. h. eine besonders effektive Kühlung des Gummimetalllagers ist gewährleistet.
Zur Vermeidung einer Verschmutzung des Gummimetalllagers 18 des Fahrwerkslenkers 12-1, ist vorgesehen, dass die Lufteintrittsöffnung 24 und/oder die Luftauslassöffnung 26 mit einem Netz versehen bzw. verschlossen ist, sodass ein Ansaugen von Schmutzpartikeln/Schmutzteilen verhindert wird.
Die in 4 dargestellte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die in die Lufteinlassöffnung 24 einströmende Fahrtluft über ein Umlenkstück 28 in den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger 14-1 des Hilfsrahmens 14 einströmt. Weiterhin sind im Bereich der Lagerkonsole 22 mehrere Austrittsöffnungen 30 vorgesehen. Über die aus den Austrittsöffnungen 30 austretende Luft ist die beabsichtige Kühlung des – hier wiederum aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten – hilfsrahmenseitigen Lagers sichergestellt.
Auch bei dieser Ausführungsform ist wiederum vorgesehen, dass zur Verhinderung des Eintretens von Schmutzpartikeln/Schmutzteilen in den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger 14-1 des Hilfsrahmens 14, die Lufteinlassöffnung 24 mit einem Netz verschlossen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007005968 A1 [0002]
DE 102014207548 A1 [0003]
EP 0941912 B1 [0004]

Claims

Anordnung zur Kühlung eines Lagers einer Radaufhängung (10), umfassend einen Hilfsrahmen (14), an dem mindestens ein Fahrwerkslenker (12-1) über ein hilfsrahmenseitiges Lager (18) gelenkig gelagert ist, sowie ein an der Unterseite des Hilfsrahmens (14) angeordnetes Verkleidungselement (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungselement (16) eine derart platzierte Lufteinlass- und Luftauslassöffnung (24, 26) aufweist, dass die in die Lufteinlassöffnung (24) einströmende und aus der Luftauslassöffnung (26) wieder ausströmende Luft eine Kühlung des hilfsrahmenseitigen Lagers (18) des Fahrwerkslenkers (12-1) bewirkt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslassöffnung (26) unterhalb des hilfsrahmenseitigen Lagers (18) platziert ist.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinlassöffnung (24) und/oder die Luftauslassöffnung (26) mit einem Netz versehen ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hilfsrahmenseitige Lager (18) an einer Lagerkonsole (22) eines als Hohlkörper ausgebildeten Längsträgers (14-1) des Hilfsrahmens (14) angeordnet ist und dass die Luftauslassöffnung (26) derart platziert ist, dass die aus der Luftauslassöffnung (26) ausströmende Luft in den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger (14-1) einströmt.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslassöffnung (26) unmittelbar in den als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger (14-1) mündet.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Luftauslassöffnung (26) und dem als Hohlkörper ausgebildeten Längsträger (14-1) ein Umlenkstück (28) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Lagerkonsole (22) mindestens eine Austrittöffnung (30) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinlassöffnung (24) mit einem Netz versehen ist.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungselement (16) aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist.