-
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Eine zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Fahrzeugrad geschaltete Radaufhängung weist in gängiger Praxis für eine Federungs-/Dämpfungsfunktion einen Linearstoßdämpfer sowie eine Tragfeder auf, die entweder zu einem Federbein zusammengefügt sind oder in getrennter Anordnung in der Radaufhängung bereitstellbar sind.
-
Anstelle eines solchen Linearstoßdämpfers wird in einem gattungsgemäßen Stand der Technik ein Rotationsstoßdämpfer in der Radaufhängung benutzt. Die gattungsgemäße Radaufhängung ist über zumindest einen Radführungslenker mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Die Tragfeder ist zwischen einer aufbauseitigen Federauflage und einer lenkerseitigen Federauflage abgestützt. Der Rotationsstoßdämpfer ist über ein Koppelgestänge trieblich mit dem Radführungslenker verbunden, um während des Fahrbetriebs seine Dämpfungsfunktion zu bewirken.
-
Bei einer solchen Radaufhängung ist der verfügbare Bauraum für den Rotationsstoßdämpfer sowie dessen Koppelgestänge stark begrenzt. Zudem ist es für eine gute Dämpfungswirkung erforderlich, dass sich das Koppelgestänge, mit dem der Rotationsstoßdämpfer antreibbar ist, im Fahrbetrieb mit möglichst großen Federwegen bewegt.
-
Aus der
JP 2004276639 A ist eine Radaufhängung mit einem Rotationsstoßdämpfer bekannt. Der Rotationsstoßdämpfer ist in die Schenkachse eines in einer unteren Lenkerebene angeordneten Dreipunkt-Lenkers integriert. Gleichzeitig weist der Dreipunkt-Lenker eine lenkerseitige Federaufnahme auf, auf der eine als Schraubdruckfeder ausgeführte Tragfeder mit ihrem Fußpunkt abgestützt ist. Der Rotationsstoßdämpfer ist somit nicht über ein Koppelgestänge mit dem Dreipunkt-Lenker gekoppelt, sondern vielmehr direkt mit dem Dreipunkt-Lenker gekoppelt.
-
Aus der
US 1797929 A ist eine Radaufhängung mit einer Blattfeder und einem Rotationsdämpfer bekannt. Der Rotationsdämpfer ist über ein Koppelgestänge zwischen zwei Blattfedern angebunden. Aus der
EP 118 4215 A2 ist eine weitere Radaufhängung bekannt, die auf einen Radführungslenker ein Drehmoment ausübt. Der Schwenkmotor kann somit die Radaufhängung relativ zum Fahrzeugaufbau schwenken und/oder eine Dämpfungswirkung im Fahrbetrieb bereitstellen. Der Schwenkmotor ist über eine Feder auf dem Radführungselement abgestützt.
-
Aus der
DE 10 2016 004 703 A1 und aus der
WO 2009/002332 A1 sind weitere Radaufhängungen für ein Kraftfahrzeug bekannt.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug bereitzustellen, bei dem ein verfügbarer Bauraum optimal genutzt wird und eine einwandfreie Dämpfungsfunktion des Rotationsdämpfers gewährleistet ist. Zudem soll die Radaufhängung derart ausgelegt sein, dass deren Rotationsstoßdämpfer in einfacher Weise durch einen herkömmlichen Linearstoßdämpfer ersetzt werden kann.
-
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
-
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist die lenkerseitige Federauflage der Tragfeder unmittelbarer Bestandteil des Koppelgestänges. Bei dem Koppelgestänge ist die lenkerseitige Federauflage über zumindest eine lenkerseitige Koppelstange mit dem Radführungslenker gelenkig verbunden und gleichzeitig über zumindest eine dämpferseitige Koppelstange mit dem Rotationsstoßdämpfer trieblich verbunden. Mittels einer Schwenkbewegung des Radführungslenkers während der Ein- oder Ausfederbewegung des Fahrzeugs wird somit der Rotationsstoßdämpfer betrieben.
-
Erfindungsgemäß ist die Tragfeder zwischen dem Koppelgestänge und dem Fahrzeugaufbau abgestützt. Wie oben erwähnt, besteht das Koppelgestänge bevorzugt aus genau zwei Koppelstangen, die gelenkig miteinander verbunden sein können. In einem Ausführungsbeispiel stehen die beiden Koppelstangen in einer Fahrzeug-Konstruktionslage im Wesentlichen im rechten Winkel zueinander. Die Tragfeder kann beispielhaft über einem Gelenkpunkt zwischen den beiden Koppelstangen angebracht sein. Sowohl die lenkerseitige Koppelstange als auch die dämpferseitige Koppelstange kann die lenkerseitige Federauflage für die Tragfeder bereitstellen. Außerdem kann die lenkerseitige Federauflage auch über das Gelenk selbst gebildet sein.
-
Mit dem oben definierten Koppelgestänge kann der verfügbare Bauraum im Fahrzeug in der Fahrzeughochrichtung optimal ausgenutzt werden und sind im Fahrbetrieb große Federwege der dämpferseitigen Koppelstange ermöglicht.
-
Nachfolgend sind weitere Aspekte der Erfindung erwähnt: So kann in einer technischen Umsetzung die lenkerseitige Koppelstange oder die dämpferseitige Koppelstange unter Bildung eines starren Bauteilverbunds starr mit der lenkerseitigen Federauflage verbunden sein. Bei einem aus der lenkerseitigen Koppelstange und der lenkerseitigen Federauflage aufgebauten starren Bauteilverbund kann die lenkerseitige Koppelstange über ein lenkerseitiges Gelenk mit dem Radführungslenker gelenkig verbunden sein.
-
In einer bauraumreduzierten Ausführungsvariante kann der oben erwähnte starre Bauteilverbund in etwa T-förmig ausgebildet sein, und zwar mit der in der Fahrzeughochrichtung oberen, horizontal ausgerichteten lenkerseitigen Federauflage sowie der davon nach unten vertikal abragenden lenkerseitigen Koppelstange. Die dämpferseitige Koppelstange kann über ein weiteres Gelenk mit dem starren Bauteilverbund gelenkig verbunden sein. Bevorzugt ist die dämpferseitige Koppelstange über das Gelenk unmittelbar mit der lenkerseitigen Federauflage verbunden. Im Hinblick auf eine einwandfreie Dämpfungsfunktion ist es bevorzugt, wenn der Rotationsdämpfer am Fahrzeugaufbau ortsfest montiert ist. Der Radführungslenker, auf dem die lenkerseitige Koppelstange abgestützt ist, kann in einer technischen Umsetzung in einer unteren Lenkerebene angeordnet sein, die sich in der Fahrzeughochrichtung um einen Höhenversatz unterhalb der lenkerseitigen Federauflage erstreckt.
-
Um eine leichtgängige Schwenkbewegung des Koppelgestänges zu erzielen, ist es bevorzugt, wenn die lenkerseitige Koppelstange am lenkerseitigen Gelenk um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist, während die dämpferseitige Koppelstange am auflagenseitigen Gelenk um eine zweite Schwenkachse schwenkbar ist. Bevorzugt sind die beiden Schwenkachsen, insbesondere in der Fahrzeuglängsrichtung betrachtet, achsparallel zueinander angeordnet.
-
Die Tragfeder kann in gängiger Praxis als eine Schraubendruckfeder realisiert sein. Deren Hauptbelastungsrichtung kann, insbesondere in der Fahrzeughochrichtung, mit der lenkerseitigen Koppelstange in Flucht ausgerichtet sein, um speziell in der Fahrzeughochrichtung eine optimale Bauraumnutzung zu erzielen sowie große Federwege der dämpferseitigen Koppelstange zu gewährleisten.
-
Zur Ausbildung der obigen ersten Schwenkachse kann die lenkerseitige Koppelstange gegabelt mit zwei Konsolenflügeln ausgebildet sein. Zwischen den Konsolenflügeln der lenkerseitigen Koppelstange kann ein Lagerzapfen gelagert sein, der die erste Schwenkachse definiert und der durch ein am Radführungslenker ausgebildetes Lagerauge geführt ist.
-
Zur Ausbildung der zweiten Schwenkachse kann die dämpferseitige Koppelstange ebenfalls gegabelt mit zwei Konsolenflügeln ausgebildet sein. Diese können beidseits der lenkerseitigen Federauflage angeordnet sein und jeweils über Lagerzapfen, die die zweite Schwenkachse definieren, mit der lenkerseitigen Federauflage verbunden sein.
-
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugen unterschiedlicher Fahrzeugvarianten. Bei der Fahrzeugproduktion unterschiedlicher Fahrzeugvarianten ist es bevorzugt, möglichst viele Gleichteile zum Verbau in unterschiedlichen Fahrzeugvarianten zu nutzen, um den Bauteilaufwand zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund kann die Radaufhängung so ausgelegt sein, dass nicht nur der Rotationsstoßdämpfer (für eine erste Fahrzeugvariante) verbaut werden kann, sondern auch ein herkömmlicher Linearstoßdämpfer (für eine zweite Fahrzeugvariante). Der Ersatz des Rotationsstoßdämpfers mit einem solchen Linearstoßdämpfer ist speziell bei dem oben dargelegten Aufbau der Radaufhängung ohne weiteres ermöglicht.
-
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 in einer grob schematischen Teilansicht eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug einer ersten Fahrzeugvariante;
- 2 eine weitere Teilansicht entlang einer Schnittebene xz; und
- 3 in einer Ansicht entsprechend der 1 die an eine zweite Fahrzeugvariante angepasste Radaufhängung einer zweiten Fahrzeugvariante.
-
In der 1 ist grob schematisch eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug gezeigt, bei der ein, ein gestrichelt angedeutetes Fahrzeugrad 1 tragender Radträger 3 über einen Mehrlenkerverband (z.B. ein Fünflenkerverband) mit einem Fahrzeugaufbau 5 des Fahrzeugs gelenkig verbunden ist. Der Mehrlenkerverband weist in der 1 eine obere Lenkerebene sowie eine untere Lenkerebene auf, in denen jeweils nur ein oberer Radführungslenker 7 sowie ein unterer Radführungslenker 9 gezeigt ist. Die beiden Radführungslenker 7, 9 sind beispielhaft über Kugelgelenke und/oder Gummimetalllager am Fahrzeugaufbau 5 sowie am Radträger 3 gelenkig angebunden. Zudem weist die Radaufhängung eine als Schraubdruckfeder realisierte Tragfeder 11 auf, die zwischen einer oberen aufbauseitigen Federauflage 13 und einer unteren lenkerseitigen Federauflage 15 abgestützt ist. In der, in der 1 gezeigten Fahrzeug-Konstruktionslage ist die Hauptbelastungsrichtung H der Tragfeder 11 in etwa in der Fahrzeughochrichtung z ausgerichtet.
-
Wie aus der 1 weiter hervorgeht, bildet die untere lenkerseitige Federauflage 15 zusammen mit einer vertikal nach unten abragenden lenkerseitigen Koppelstange 17 einen T-förmigen starren Bauteilverbund 19, der über ein lenkerseitiges Gelenk 21 mit dem unteren Radführungslenker 9 gelenkig verbunden ist. Der untere Radführungslenker 9 ist in der 1 um einen Höhenversatz Δz von der lenkerseitigen Federauflage 15 beabstandet. Zudem ist die lenkerseitige Koppelstange 17 in der Fahrzeughochrichtung z in Flucht mit der Hauptbelastungsrichtung H der Tragfeder 11 ausgerichtet.
-
Die lenkerseitige Koppelstange 17 bildet zusammen mit der unteren lenkerseitigen Federauflage 15 sowie einer dämpferseitigen Koppelstange 23 ein Koppelgestänge 24, mit dem ein Rotationsstoßdämpfer 25 antreibbar ist. Der Rotationsstoßdämpfer 25 ist in der 1 an Anbindungsstellen 27 des Fahrzeugaufbaus 5 verschraubt. Zudem ist die dämpferseitige Koppelstange 23 einerseits in trieblicher Verbindung mit dem Rotationsstoßdämpfer 25 und andererseits über ein auflagenseitiges Gelenk 29 an der unteren lenkerseitigen Federauflage 15 angelenkt. Der Rotationsdämpfer 25 ist bauraumgünstig in der Fahrzeughochrichtung z zwischen den unteren und oberen Lenkerebenen angeordnet, d.h. um einen Höhenversatz oberhalb des unteren Radführungslenkers 9 angeordnet.
-
Das lenkerseitige Gelenk 21 und das auflagenseitige Gelenk 29 sind so ausgelegt, dass eine Schwenkbewegung der Koppelstangen 17, 23 um Schwenkachsen A, B ermöglich ist, die in der Fahrzeuglängsrichtung x zueinander achsparallel verlaufen. Zur Ausbildung der ersten Schwenkachse A ist in der 2 die lenkerseitige Koppelstange 17 gegabelt mit zwei Konsolenflügeln 30 ausgebildet, zwischen denen ein Lagerzapfen 31 gelagert ist, der durch ein am Radführungslenker 9 ausgebildetes Lagerauge 33 geführt ist. Zur Ausbildung der zweiten Schwenkachse B ist in der 2 die dämpferseitige Koppelstange 23 ebenfalls mit zwei Konsolenflügeln 35 gegabelt ausgeführt. Die beiden Konsolenflügel 35 der dämpferseitigen Koppelstange 23 sind in der 2 beidseits der unteren lenkerseitigen Federauflage 15 über Lagerzapfen 37, die die zweite Schwenkachse B definieren, an die lenkerseitige Federauflage 15 angelenkt.
-
Die in der 1 und 2 gezeigte Radaufhängung ist an eine erste Fahrzeugvariante I angepasst, bei der in bauraumgünstiger Weise der Rotationsstoßdämpfer 25 über das Koppelgestänge 24 mit dem unteren Radführungslenker 9 verbunden ist. In der 3 ist die in der 1 gezeigte Radaufhängung dagegen an eine zweite Fahrzeugvariante II angepasst, bei der der Rotationsstoßdämpfer 25 mit dem zugehörigen Koppelgestänge 24 durch ein herkömmliches Federbein 39 ersetzt ist. Demzufolge bleiben die aufbauseitigen Anbindungsstellen 27 für den Rotationsstoßdämpfer 25 funktionslos. In dem Federbein 39 umschließt die Tragfeder 11 einen radial inneren Linearstoßdämpfer 41. Zudem weist der Linearstoßdämpfer 41 an seinem Außenumfang eine untere Federauflage 43 auf, auf der sich die Tragfeder 11 mit ihrem unteren Federfußpunkt abstützt. Die Kolbenstange 45 des Linearstoßdämpfers 41 ist mit ihrem Kolbenstangenkopf über ein angedeutetes Elastomerlager 47 am Fahrzeugaufbau 5 angebunden. Außerdem ist der Linearstoßdämpfer 41 an seiner unteren Seite über ein lenkerseitiges Gelenk 47 mit dem unteren Radführungslenker 9 gelenkig verbunden.
-
Um bei der Fahrzeugproduktion eine einfache Anpassung (mit reduziertem Bauteilaufwand) der Radaufhängung an die erste Fahrzeugvariante I oder die zweite Fahrzeugvariante II zu erreichen, sind das in der 3 gezeigte lenkerseitige Gelenk 47 des Linearstoßdämpfers 41 sowie das in den 1 und 2 gezeigte lenkerseitige Gelenk 21 der lenkerseitigen Koppelstange 17 bauteilidentisch und lageidentisch ausgelegt. In gleicher Weise sind auch die untere Federauflage 43 (3) des Linearstoßdämpfers 41 und die untere lenkerseitige Federauflage 15 (1) lageidentisch sowie mit identischen Außengeometrien aufgebaut. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass bei einem Wechsel zwischen dem Rotationsstoßdämpfer 25 und dem Linearstoßdämpfer 41 möglichst viele Gleichteile in der Radaufhängung verwendbar sind.
