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Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Die zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Fahrzeugrad positionierte Radaufhängung weist in gängiger Praxis für eine Federungs-/Dämpfungsfunktion einen Linearstoßdämpfer sowie eine Tragfeder auf, die beide entweder zu einem Federbein zusammengefügt oder in getrennnter Anordnung in der Radaufhängung bereitstellbar sind.
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Anstelle eines solchen Linearstoßdämpfers ist bei einer gattungsgemäßen Radaufhängung ein Rotationsdämpfer verwendet. Die gattungsgemäße Radaufhängung weist einen, ein Fahrzeugrad tragenden Radträger auf, der in der Fahrzeugquerrichtung über einen Lenkerverband am Fahrzeugaufbau angelenkt ist. Der Lenkerverband besteht aus einer Mehrzahl von Lenkern, die jeweils an radträgerseitigen und aufbauseitigen Anlenkstellen angelenkt sind. Der Rotationsdämpfer ist zur Stoßdämpfung mit Ein- und Ausfederbewegungen der Radaufhängung während des Fahrbetriebs beaufschlagbar.
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Üblicherweise wird der Rotationsdämpfer zwischen einem Teil der Radaufhängung und dem Fahrzeugaufbau befestigt. Um hierbei die ungefederten Massen möglichst gering zu halten, ist der Rotationsdämpfer aufbaufest befestigt und wird die Verbindung zur Radaufhängung über ein Gestänge bereitgestellt, wie es in der
FR 298 647 0 A1 , in der
US 217 793 4 A und in der
KR 100 41 2836 B1 der Fall ist. Bei einer solchen Radaufhängung ist der verfügbare Bauraum für die darin verbauten Fahrwerkskomponenten, das heißt zum Beispiel für den Rotationsdämpfer, stark begrenzt.
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Aus der
US 6 536 565 B2 ist eine weitere Radaufhängung mit einem Rotationsdämpfer bekannt, der aus einem karosseriefest am Karosserie-Längsträger befestigten Dämpfergehäuse einer darin um eine Rotorachse schwenkbar gelagerte Rotorwelle aufgebaut ist. Die Rotorwelle ist über einen Antriebshebel mit Ein- und Ausfederbewegungen der Radaufhängung antreibbar. Der Antriebshebel ist in der
US 6 536 565 B2 als Radträger ausgeführt, der das Fahrzeugrad trägt. Die Dämpfungswirkung erfolgt zwischen der Rotorwelle und dem Dämpfergehäuse hydraulisch.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug bereitzustellen, bei der ein verfügbarer Bauraum optimal nutzbar ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist der Rotationsdämpfer unmittelbar am Radträger, das heißt radträgerfest, angebunden. Der Rotationsdämpfer ist darüber hinaus mit seiner Rotorachse bevorzugt in Flucht in der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet.
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Bevorzugt kann der Rotationsdämpfer über dessen Antriebshebel unter Zwischenschaltung eines Koppelelementes am Fahrzeugaufbau angelenkt sein. Der so verbaute Rotationsdämpfer ergibt eine packageoptimierte Anordnung in der Radaufhängung.
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In einer technischen Umsetzung kann der Rotationsdämpfer ein drehfest am Radträger ausgebildetes Dämpfergehäuse sowie eine darin um die Rotorachse schwenkbar gelagerte Rotorwelle aufweisen. Die Rotorwelle kann über den Antriebshebel des Rotationsdämpfers mit den Ein- und Ausfederbewegungen beaufschlagbar sein. In diesem Fall kann sich zwischen der Rotorwelle und dem Dämpfergehäuse eine Dämpfungswirkung ergeben. Bevorzugt kann ein elektrischer Rotationsdämpfer eingesetzt werden, bei dem die Rotorwelle mit einem gehäusefesten Stator zusammenwirkt. Je nach Ansteuerung des elektrischen Rotationsdämpfers kann dieser in einer Dämpfungs-Betriebsart arbeiten, in der im Fahrzeugbetrieb Ein- und Ausfederbewegungen der Radaufhängung gedämpft werden. Alternativ und/oder zusätzlich kann der elektrische Rotationsdämpfer in einer Generator-Betriebsart arbeiten, in der die in den Rotationsdämpfer eingeleitete Rotationsbewegung in elektrische Energie umgewandelt wird.
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Wie oben erwähnt, ist der Rotationsdämpfer-Antriebshebel über ein Koppelelement am Fahrzeugaufbau angelenkt. Das Koppelelement bildet zusammen mit dem Antriebshebel ein Gestänge, bei dem das Koppelelement an einer aufbauseitigen Anlenkstelle am Fahrzeugaufbau angelenkt ist und an einer radträgerseitigen Anlenkstelle am Rotationsdämpfer-Antriebshebel angelenkt ist. In einer ersten Ausführungsvariante kann das Koppelelement eine von den Lenkern des Lenkerverbandes unabhängige Koppelstange sein. Diese kann insbesondere in der Fahrzeughochrichtung nach oben verlaufen und dort am Fahrzeugaufbau angelenkt sein. Alternativ dazu kann das Koppelelement auch in Doppelfunktion einen der Lenker des Lenkerverbandes bilden.
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Der Rotationsdämpfer kann über Befestigungsmittel, zum Beispiel Schraubbolzen, am Radträger befestigt sein. Alternativ dazu kann der Radträger ein hohlzylindrisches Befestigungsauge aufweisen, in dem der rotationssymmetrische Rotationsdämpfer einpressbar ist. Der Rotationsdämpferkann entweder direkt in das Radträger-Befestigungsauge eingepresst werden oder unter Zwischenschaltung eines Schwingungstilgers, das heißt eines Elastomerelementes.
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Beispielhaft kann die Radaufhängung für eine Hinterachse ausgelegt sein und einen Fünflenkerverband aufweisen, und zwar mit zwei in einer oberen Lenkerebene angeordneten Einzellenkern sowie zwei in einer unteren Lenkerebene angeordneten Einzellenkern und einer zusätzlichen Spurstange. Bei einem solchen Fünflenkerverband ergibt sich zwischen dem vorderen oberen Lenker und dem hinteren oberen Lenker in der Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet ein Dämpfer-Bauraum, der in der Fahrzeughochrichtung nach unten von einer das Fahrzeug antreibenden Gelenkwelle begrenzt ist und in der Fahrzeugquerrichtung nach fahrzeugaußen vom Radträger begrenzt ist. Bevorzugt kann der Rotationsdämpfer zumindest teilweise oder vollständig in dem oben definierten Dämpfer-Bauraum angeordnet sein. In diesem Fall ist der Rotationsdämpfer im Bereich der oberen Lenkerebene angeordnet, wodurch sich vorteilhaft der Vertikal-Abstand zum darüber angeordneten Fahrzeugaufbau reduziert. Entsprechend kurz kann somit das Koppelelement ausgelegt sein, das den Rotordämpfer-Antriebshebel mit dem Fahrzeugaufbau verbindet.
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Wie oben erwähnt, kann der Rotationsdämpfer elektrisch arbeiten. In diesem Fall kann der Rotationsdämpfer beispielhaft einen durchmessergroßen Getriebeabschnitt aufweisen, an dem sich koaxial ein durchmesserkleiner Elektromotor-Abschnitt anschließt. Der Elektromotor-Abschnitt ist über den Getriebe-Abschnitt in trieblicher Verbindung mit dem Rotationsdämpfer-Antriebshebel.
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Der oben angegebene elektrische Rotationsdämpfer ist in der Axialrichtung mit einer vergleichsweise großen Baulänge ausgeführt. Beim Verbau in die oben definierte Radaufhängung kann daher gegebenenfalls der Rotationsdämpfer mit einem Dämpferabschnitt sowie mit einem Freigang unterhalb des vorderen oder hinteren oberen Lenkers angeordnet sein und diesen in der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne oder hinten überragen. Um den für den Rotationsdämpfer erforderlichen Dämpfer-Bauraum zu vergrößern, kann bevorzugt der vordere oder hintere obere Lenker ein in der Fahrzeughochrichtung nach oben geschwungenes Bogensegment aufweisen, durch das der Rotationsdämpfer-Endabschnitt in der Fahrzeuglängsrichtung ragt.
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Die vorstehend erläuterten und/oder und in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in einer perspektivischen Darstellung eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug an einer Fahrzeug-Hinterachse;
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2 die in der 1 gezeigte Radaufhängung in einer Seitenansicht; und
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3 eine Ansicht der Radaufhängung von oben.
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In der 1 ist eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug gezeigt, die einen, ein nicht dargestelltes Fahrzeugrad tragenden Radträger 1 aufweist. Dieser ist in der Fahrzeugquerrichtung y beispielhaft über einen Fünflenkerverband 3 an einem Fahrzeugaufbau anlenkbar. Der Fünflenkerverband 3 weist in einer unteren Lenkerebene einen vorderen unteren Lenker 14, einen mittleren unteren Federlenker 16 sowie eine hintere Spurstange 18 auf. In der oberen Lenkerebene ist ein vorderer oberer Lenker 20 und ein hinterer oberer Lenker 22 positioniert. Die Lenker 14, 16, 18, 20, 22 sind an radträgerseitigen Anlenkstellen R1 bis R5 angelenkt sowie an aufbauseitigen Anlenkstellen A1 bis A5 am Fahrzeugaufbau anlenkbar. Zudem weist die in der 1 gezeigte Radaufhängung eine nicht gezeigte Tragfeder auf, die an einem unteren Federteller 23 (1) am unteren Federlenker 16 abgestützt ist und zusammen mit einem elektrischen Rotationsdämpfer 25 die Feder-/Dämpfer-Einheit der Radaufhängung bildet.
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Wie aus der 1 hervorgeht, ist der Rotationsdämpfer 25 mit Bezug auf eine Rotorachse R (2 oder 3) rotationssymmetrisch mit einem radial äußeren hohlzylindrischen Dämpfergehäuse 27 ausgeführt. In dem Dämpfergehäuse 27 ist eine nicht dargestellte Rotorwelle um die Rotorachse R schwenkbar gelagert. Die Rotorwelle wirkt mit einem innenseitig am Dämpfergehäuse 27 drehfest angeordneten Stator zusammen, um eine Dämpferwirkung zu erzielen. Der in der Axialrichtung aus dem Dämpfergehäuse 17 herausgeführte Endabschnitt der Rotorwelle trägt drehfest einen Antriebshebel 29. Dieser ist unter Zwischenschaltung einer Koppelstange 31 am Fahrzeugaufbau anlenkbar.
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Die Koppelstange 31 bildet zusammen mit dem Rotationsdämpfer-Antriebshebel 29 ein Gestänge, bei dem die Koppelstange 31 mit ihrer radträgerseitigen Anlenkstelle R6 am Antriebshebel 31 angelenkt ist und mit ihrer aufbauseitigen Anlenkstelle A6 am Fahrzeugaufbau anlenkbar ist.
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In den 2 oder 3 ist die Rotorachse R des Rotationsdämpfers 25 in der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet. Zudem ist der Rotationsdämpfer 25 mit seinem Gehäuse 27 über nicht näher dargestellte Befestigungsmittel am Radträger 1 (und zwar an seiner fahrzeuginneren Seite) packagegünstig befestigt. Der elektrische Rotationsdämpfer 25 weist in den 1 bis 3 einen durchmessergroßen Getriebeabschnitt 28 sowie einen daran koaxial anschließenden durchmesserkleinen Motorabschnitt 30 auf.
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Der Rotationsdämpfer 25 ist in den 1 bis 3 packagegünstig in einem Dämpfer-Bauraum angeordnet, der in der Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne und nach hinten durch den vorderen oberen Lenker 20 und den hinteren oberen Lenker 22 begrenzt ist. Der Dämpfer-Bauraum ist in der Fahrzeugquerrichtung y nach fahrzeugaußen durch den Radträger 1 begrenzt und in der Fahrzeughochrichtung z nach unten durch eine Gelenkwelle 35 begrenzt, die das vom Radträger 1 getragene Fahrzeugrad antreibt. Auf diese Weise ist der Rotationsdämpfer 25 nahe der oberen Lenkerebene positioniert, wodurch die Länge der Koppelstange 31 reduzierbar ist, und zwar im Vergleich zu einer Anordnung des Rotationsdämpfers 1 in der unteren Lenkerebene.
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Wie aus den 1 bis 3 weiter hervorgeht, überragt der durchmesserkleinere Motorabschnitt 30 des Rotationsdämpfers 1 in der Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne den vorderen oberen Lenker 20. Um den vorgenannten Dämpfer-Bauraum zu vergrößern, weist der vordere obere Lenker 20 ein in der Fahrzeughochrichtung z nach oben geschwungenes Bogensegment 37 auf, durch das der Motorabschnitt 30 des Rotationsdämpfers 25 mit Abstand ragen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2986470 A1 [0004]
- US 2177934 A [0004]
- KR 100412836 B1 [0004]
- US 6536565 B2 [0005, 0005]
