-
Die Erfindung betrifft eine Mehrlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug mit folgenden Teilen an jeder Radseite
- a) einem Schwenklager, an dem ein Radlager zur Aufnahme eines Hinterrades angeordnet ist,
- b) einer Lenkungsspurstange, die innen mit einem Lenkungsaktuator und außen gelenkig mit dem Schwenklager verbunden ist,
- c) einem Radträger, mit dem das Schwenklager mittels zweier Gelenke verbunden ist, d) mindestens einem Querlenker, der oder die jeweils an einer Seite an dem Radträger und mit der anderen Seite an einem Hilfsrahmen des Kraftfahrzeugs befestigt ist/sind und
- e) einer Einrichtung zur Lenkbewegung des Hinterrades.
-
In der
DE 10 2011 085 607 A1 wird ein Hinterachsintegralträger für eine angetriebene Hinterachse eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Dieser weist einen Hilfsrahmen auf, der an Befestigungspunkten mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden wird. Radträger sind über Radführungslenker gelenkig mit dem Hilfsrahmen verbunden. Ferner ist jeweils ein Federbein zur Abstützung an der Karosserie fest an den Radträgern montiert, die zur Aufnahme von Radlagerungen dienen. Die an die Radträger bzw. Radlagerungen montierbaren Hinterräder des Fahrzeugs werden jeweils durch eine Radantriebswelle angetrieben. Die beiden Radantriebswellen sind über ein Differentialgetriebe miteinander verbunden, das einen in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gerichteten Flansch zum Anflanschen einer durch den Fahrzeugmotor angetriebenen Welle aufweist. Zwischen dem Hilfsrahmen und den Radträgern befindet sich ferner jeweils eine Spurstange mit einer festen Länge, die durch jeweils ein Schwenklager mit dem Hilfsrahmen einerseits und dem Radträger andererseits verbunden ist.
-
Zur Verbesserung der beschriebenen Lenkvorrichtung wird vorgeschlagen, das nach dem Stand der Technik verwendete längefeste Radführungsglied auf jeder Seite des Hinterachsintegralträgers durch ein in einer Länge verstellbares Radführungsglied zu ersetzen. Das ersetzte Radführungsglied kann entweder eine Spurstange oder auch ein Querlenker sein. Durch die Längenänderung des Radführungsgliedes wird der Radeinschlagwinkel der an den Radträgern 66 montierten Hinterräder verändert. Die Information über die relative Lage der Schubstange des Radführungsgliedes wird mittels eines Motorwinkelsensors geleistet, der die Rotorlage eines Elektromotors sowie mindestens zwei Zähleinheiten ermittelt, wobei die Zähleinheiten jeweils einen Zähler aufweisen und wobei die Zähleinheiten derart ausgebildet sind, dass sie während einer ausgeschalteten Zündung des Kraftfahrzeugs eingeschaltet bleiben und die Zähler der Zähleinheiten abhängig von der Lenkwinkeländerung der lenkbaren Hinterräder entweder inkrementiert oder dekrementiert werden.
-
Die
DE 10 2012 015 333 A1 beschreibt eine Radaufhängung für ein lenkbares Hinterrad eines Kraftfahrzeuges. Diese Radaufhängung besitzt einen Radträger, an dem eine Radnabe zum Anbringen des Hinterrads angeordnet ist, einen untern Lenker, der innen über wenigstens ein Innenlager gelenkig mit einem Aufbau des Fahrzeugs verbindbar oder verbunden ist und der außen über wenigstens ein Außenlager gelenkig mit dem Radträger verbunden ist, einen oberen Lenker, der innen über wenigstens ein Innenlager gelenkig mit dem Aufbau verbindbar oder verbunden ist und der außen mittels einer Kopplungseinrichtung gelenkig mit dem Radträger verbunden ist und mit einer Spurstange, die innen mit der Lenkeinrichtung des Fahrzeugs verbindbar oder verbunden ist und die außen mit dem Radträger gelenkig verbunden ist. Das Außenlager des unteren Lenkers definiert einen unteren Lenkungspunkt einer Lenkachse, um welche der Radträger bei einer durch die Spurstange bewirkten Lenkbewegung verschwenkt. Um beim Verschwenken vergleichsweise wenig Freiraum zu benötigen wird vorgeschlagen, den oberen Lenker nicht unmittelbar mit dem Radträger zu verbinden, sondern mittelbar, nämlich mittels einer Kopplungseinrichtung. Diese Kopplungseinrichtung definiert einen oberen Lenkungspunkt einer Längsachse der jeweiligen Radaufhängung, um die ein am Radträger befestigtes Hinterrad relativ zum Aufbau des Fahrzeugs verschwenkt werden kann. Ein unterer Lenkungspunkt dieser Längsachse wird durch das Außenlager des unteren Lenkers bestimmt, über das der untere Lenker gelenkig mit dem Radträger verbunden ist. Der untere Lenkungspunkt des Außenlagers des unteren Lenkers und der obere Lenkungspunkt der Kopplungseinrichtung definieren gemeinsam eine Raumlage der Längsachse, die durch die genannten Lenkungspunkte verläuft. Die Kopplungseinrichtung verändert die Raumlage der Längsachse beim Lenken, indem der obere Lenkungspunkt räumlich verstellt wird, wodurch sich bei fixiertem unteren Lenkungspunkt die räumliche Orientierung der Längsachse ändert. Die Kopplungseinrichtung ist so ausgestaltet, dass bei einer Lenkbewegung, bei der sich ein vorderer Teil des Radträgers nach innen bewegt, der obere Lenkungspunkt nach vorne verschiebt, wohingegen bei einer Lenkbewegung, bei der sich ein hinterer Teil des Radträgers nach innen bewegt, der obere Lenkungspunkt nach hinten verschiebt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kopplungseinrichtung einen Lenkscherenhalter und eine Lenkschere aufweisen. Der Lenkscherenhalter ist unten am unteren Ende um eine Längsachse schwenkbar gelagert und oben gelenkig mit dem oberen Lenker verbunden. Die Lenkschere weist zwei sich kreuzende Scherenhebel auf, die jeweils einerseits mit dem Lenkscherenhalter und andererseits mit dem Radträger gelenkig verbunden sind. Der obere Lenkungspunkt wird durch die sich kreuzenden Scherenhebel definiert. Insbesondere liegt der obere Lenkungspunkt in der Flucht der Lenkachse im Kreuzungspunkt der beiden Scherenhebel. Durch diese Konstruktion soll erreicht werden, dass sich der Kreuzungspunkt der Scherenhebel beim Verschwenken des Radträgers um die Längsachse in der Längsrichtung verschiebt. Außerdem kann die Kinematik so konzipiert sein, dass sich der Kreuzungspunkt ausgehend von einer Neutralstellung, bei der sich die Scherenhebel im Wesentlichen mittig kreuzen, nach außen verstellt. Die Verwendung einer derartigen Lenkschere mit Lenkscherenhalter soll für jede Lenkstellung des Hinterrades bzw. des Radträgers eine stabile Abstützung des Radträgers am oberen Lenker gewährleisten. Die Scherenlenker können im oberen Bereich am Radträger und am Lenkscherenhalter angeordnet sein. Ferner kann in einer weiteren Ausführungsform eine Spurstange, die innen mit einer Lenkeinrichtung des Fahrzeugs verbindbar ist und die außen mit dem Radträger gelenkig verbunden ist, oberhalb des Außenlagers am Radträger angeordnet sein, was die Bauform kompakter gestalten lässt.
-
Die
EP 1 610 967 B1 beschreibt eine flexible Hinterachse für ein Kraftfahrzeug, die zwei schwingende Längsarme enthält, die je an ihrem zur Rückseite des Fahrzeugs gerichteten Ende an einem Radhalter angelenkt sind und deren anderes Ende an die Karosserie des Fahrzeugs angelenkt ist, wobei die Arme durch einen Querträger verbunden sind. Erfindungsgemäß enthält die Hinterachse noch folgende Bestandteile:
- – einen Arm, der einen Schwinghebel bildet, der sich quer zum Querträger erstreckt und mit dessen mittleren Bereich über eine im Wesentlichen senkrechte Gelenkachse verbunden ist,
- – ein Verbindungselement, dass ein Ende des Schwinghebels, das zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist, entweder mit dem Ende des Längsarms in der Nähe seiner Anlenkung an die Karosserie des Fahrzeugs oder an die Karosserie des Fahrzeugs im Bereich der Anlenkung des Längsarms an der Karosserie und im Wesentlichen parallel zum Querträger verbindet und
- – zwei Pleuelstangen, die je ein anderes zur Rückseite des Fahrzeugs gerichtetes Ende des Schwinghebels mit einem Radhalter verbindet.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Mehrlenkerhinterachse für ein Fahrzeug mit einer Allradlenkung anzugeben, bei der bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten der Wendekreis verringert und die Fahrstabilität bei hohen Fahrgeschwindigkeiten erhöht wird. Die Mehrlenkerhinterachse kann konstruktiv einfach aufgebaut sein und auf den bewährten nach dem Stand der Technik bekannten Mehrlenkerhinterachsen aufbauen.
-
Diese Aufgabe wird durch die Mehrlenkerhinterachse nach Anspruch 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß wird als Einrichtung zur Lenkbewegung des Hinterrades ein Schwenklager verwendet, das an einem Ende am Radträger über zwei Punkte angebunden ist und das am anderen Ende über einen dritten Punkt mit der Lenkungsspurstange angelenkt ist.
-
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
So liegt die durch die Anlenkpunkte gebildete Lenkachse des Schwenklagers, in Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, vorzugsweise vor der Radmitte. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Anlenkpunkte des Schwenklagers jeweils als Gelenke/Lager ausgebildet. Der obere Anlenkpunkt des Schwenklagers ist vorzugsweise oberhalb der Radmitte und der untere Anlenkpunkt des Schwenklagers unterhalb der Radmitte angeordnet.
-
Weiterhin vorzugsweise ist die Lenkachse des Schwenklagers gegenüber einer Vertikalen zur Radauflageebene geneigt, wobei vorzugsweise der untere Anlenkpunkt weiter entfernt ist von einer durch die Radnabenmittel verlaufenden vertikalen Linie als der obere Anlenkpunkt.
-
Zur Optimierung der Längenauslegung der Lenker einer Mehrlenkerachse ist vorgesehen, dass das Verhältnis von der Länge der Lenkungsspurstange zum projizierten Abstand, den in Fahrtrichtung gesehen die aufbauseitige Befestigung der Lenkungsspurstange auf aufbauseitigen Befestigung des Längslenkers hat, etwa gleich dem Verhältnis der Länge der Spurstange zum projizierten Abstand ist, den in Fahrtrichtung gesehen die aufbauseitige Befestigung der Spurstange zur aufbauseitigen Befestigung des Längslenkers hat.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Lenkungsspurstange in Fahrtrichtung gesehen vor oder hinter der Radmitte angeordnet sein.
-
Weitere konstruktive Details der vorliegenden Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung des Lenkeinschlags der Fahrzeugräder für eine gegensinnig gelenkte Rechtskurve,
-
2 eine schematische Darstellung des Lenkeinschlags der Fahrzeugräder für eine gleichsinnig gelenkte Rechtskurve,
-
3 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Mehrlenkerhinterachse gemäß der vorliegenden Erfindung,
-
4 eine Seitenansicht der Mehrlenkerhinterachse nach 3,
-
5 eine Draufsicht auf die Mehrlenkerhinterachse gemäß 3 und
-
6 eine schematische Darstellung einer Mehrlenkerachse.
-
In 1 ist exemplarisch dargestellt, dass der Wendekreisdurchmesser beim Durchfahren einer Rechtskurve dadurch verringert werden kann, dass sämtliche Räder unterschiedlich eingeschlagen sind, wobei die Vorderräder im Uhrzeigersinn gegenüber der Geradeausfahrt eingeschlagen sind, während die Hinterräder einen Radeinschlag gegen den Uhrzeigersinn in unterschiedlich großen Winkeln aufweisen. So ist der Drehwinkel des linken Vorderrades αLV kleiner als der Drehwinkel des rechten Vorderrades αRV. Entsprechend ist der gegen den Uhrzeigersinn eingeschlagene Winkel αLH für das linke Hinterrad kleiner als der für das rechte Hinterrad gewählte größere Winkel αRH.
-
In umgekehrter Weise gilt Entsprechendes für Linkskurven.
-
Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten steht hingegen die Fahrstabilität im Vordergrund, weshalb beide Vorderräder und beide Hinterräder, wie in 2 dargestellt, gleichsinnig eingeschlagen werden. Bei einer Rechtskurve ist der Einschlagwinkel des rechten Vorderrades größer als der des linken Vorderrades, entsprechendes gilt auch für die gewählten Winkel des rechten Hinterrades und des linken Hinterrades. Die Einschlagwinkel der beiden Hinterräder sind jedoch im Vergleich zu den Einschlagwinkeln der Vorderräder kleiner gewählt.
-
Die in 3 bis 5 dargestellte Mehrlenkerhinterachse baut auf Mehrlenkerhinterachsen vom Typ Vierlenkerhinterachse auf, deren Hinterräder nicht lenkbar sind. Um deren Lenkbarkeit zu erzeugen wird radseitig am Radträger ein Schwenklager 16 angeordnet, das an einem Ende mit der Lenkungsspurstange und an zwei weiteren, eine Lenkachse 22 definierenden Anlenkpunkten 20, 21 am Radträger 10 jeweils gelenkig verbunden ist. Somit können abgesehen vom Radträger alle bei nicht-lenkbaren 4-Lenkerhinterachse verwendete Bauteile und deren Anordnung übernommen werden.
-
Die dargestellte Hinterachse besitzt an jeder Radseite ein Schwenklager 16, an dem ein Radlager 12 angeordnet ist. Jeweilige Lenkungsspurstangen 13 lassen sich über einen Lenkungsaktuator 14 für Lenkbewegungen betätigen, wie dies durch den Doppelpfeil 15 dargestellt wird. Das innere Ende einer jeden Lenkungsspurstange ist mit dem Lenkungsaktuator und das äußere Ende der Spurstange mit dem Schwenklager 16 verbunden. Das Schwenklager ist ferner am vorderen Ende mittels zweier Gelenke oder Lager am Radträger 10 angelenkt. Die dargestellte Mehrlenkerhinterachse besitzt ferner auf beiden Seiten jeweils einen oberen Querlenker 17, eine Spurstange 11 sowie einen Federlenker 24, die jeweils mit der äußeren Seite an dem Radträger 10 und mit der inneren Seite an einem Hilfsrahmen 18 des Kraftfahrzeugs befestigt sind. Der Längslenker 19 ist an einer Seite an dem Radträger 10 und mit seinem anderen Ende an der Fahrzeugkarosserie befestigt.
-
Die optimale Längenauslegung der Lenker einer Mehrlenkerachse vom Typ Vierlenkerachse lässt sich über den Strahlensatz in Analogie zu einer Schräglenkerachse durchführen, wie aus 6 hervorgeht. Vom aufbauseitigen Punkt A des Längslenkers 19 führt eine Seite der Schräglenkerachse entlang des Längslenkers entgegen der Fahrzeugrichtung. Die andere Seite der Schräglenkerachse ist der Verbindungslinie 25 zwischen dem aufbauseitigen Punkt A des Längslenkers 25 und dem aufbauseitigen Punkt B des Federlenkers 24. Für ein optimales Hublenken ist die Länge der Lenkungsspurstange ungefähr so groß wie der Abstand zwischen zwei Punkten, die in Fahrtrichtung gesehen etwa den gleichen Abstand vom aufbauseitigen Punkt A des Federlenkers haben. Eine andere Beschreibung hierfür ermöglicht der Strahlensatz wie in 6 dargestellt. Das Verhältnis der Länge der Spurstange 11 zum Abstand I ist in etwa gleich dem Verhältnis der Länge der Lenkungsspurstange 13 zum Abstand IV. Dies gilt für eine Lenkungsspurstange hinter Radmitte wie in diesem Bild gezeigt, aber auch für eine Lenkungsspurstange vor Radmitte.
-
Wie aus 3, 4 und 5 zu erkennen, wird die Lenkbewegung von der Lenkungsspurstange 13 auf das Schwenklager 16 aufgebracht. Der Schwenklager 16 ist radseitig drehbar am Radträger 10 gelagert. 4 und 5 sind die beiden Anlenkpunkte 20, 21 des Schwenklagers zu entnehmen, welche deren Lenkachse 22 definieren. Diese Lenkachse liegt in Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges gesehen vor der Radmitte, wohingegen sich der Anlenkpunkt 23, an dem die Lenkungsspurstange 13 befestigt ist, in Fahrtrichtung gesehen der Radmitte befindet. Wie insbesondere 4 zu entnehmen, ist der obere Anlenkpunkt 20 oberhalb der Radmitte und der untere Anlenkpunkt 21 unterhalb der Radmitte positioniert. Durch die gewählte Anlenkung des Schwenklagers ist die Lenkachse 22 gegenüber einer Vertikalen zur Radauflageebene geneigt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Radträger
- 11
- Spurstange
- 12
- Radlager
- 13
- Lenkungsspurstange
- 14
- Lenkungsaktuator
- 15
- Doppelpfeil
- 16
- Schwenklager
- 17
- oberer Querlenker
- 18
- Hilfsrahmen
- 19
- Längslenker
- 20, 21
- unterer/oberer Anlenkpunkt des Schwenklagers
- 22
- Lenkachse
- 23
- Anlenkpunkt
- 24
- Federlenker
- 25
- Verbindungslinie zwischen aufbauseitigen Punkt A des Längslenkers 19 und aufbauseitigen Punkt B des Federlenkers 24
- I, II, III, IV
- jeweilige Abstände der aufbauseitigen Befestigung des Längslenkers zur aufbauseitigen Befestigung der Spurstange, des oberen Querlenkers, des Federlenkers und der Lenkungsspurstange – jeweils in Fahrrichtung betrachtet
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011085607 A1 [0002]
- DE 102012015333 A1 [0004]
- EP 1610967 B1 [0005]
