DE102016220376A1 - Radführungseinrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radführungseinrichtung (10), insbesondere Längs- und/oder Querlenker, mit:einem ersten Endabschnitt (101), mit dem die Radführungseinrichtung (10) an einer Karosserie oder einem Hauptrahmen (20) angebunden ist,The invention relates to a wheel guiding device (10), in particular longitudinal and / or transverse link, comprising: a first end section (101) with which the wheel guiding device (10) is connected to a body or a main frame (20),
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radführungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a wheel guiding device according to the preamble of patent claim 1.
Aus dem Stand der Technik sind Radführungseinrichtungen bekannt, die beispielsweise als Längs- oder Querträger ausgebildet sind. Diese Lenker verbinden das Chassis bzw. die Karosserie mit einem Radträger, an dem das Rad des Fahrzeugs drehbar gelagert ist. Dadurch kann das Rad Relativbewegungen zur Karosserie durchführen, beispielsweise Ein- und Ausfederbewegungen sowie Lenkbewegungen. Ein solcher Lenker ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, bei Einspurfahrzeugen eine Hinterradschwinge als Radführungseinrichtung für das Hinterrad zu verwenden. Im aktuellen Stand der Technik gibt es eine Vielzahl verschiedener Bauformen für solche Hinterradschwingen. Dabei handelt es sich meistens um ein- oder mehrfach drehbar gelagerte Körper, die mit Hilfe einer Feder-Dämpfer-Kombination an einem Hauptrahmen abgestützt sind. Als Bauformen sind Zweiarmschwingen, Einarmschwingen, Cantileverschwingen sowie die Triebsatzschwinge aus dem Bereich der Fahrradtechnik bekannt.Moreover, it is known from the prior art to use a rear swinging rocker as a wheel guiding device for the rear wheel in Einspurfahrzeugen. In the current state of the art, there are a variety of different designs for such rear swingarms. These are usually one or more rotatably mounted body, which are supported by means of a spring-damper combination on a main frame. As designs are Zweiarmschwingen, Einarmschwingen, Cantileverschwingen and the Triebsatzschwinge from the field of bicycle technology are known.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme sind aus einer Vielzahl beweglicher Teile gebildet, die miteinander verbunden sind. Dieser komplexe Aufbau ist jedoch bei der Herstellung aufwändig und in der Funktion verschleißanfällig.The known from the prior art systems are formed of a plurality of movable parts which are interconnected. However, this complex structure is complicated to manufacture and prone to wear during operation.
Ausgehend von diesem Stand der Technik macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, eine Radführungseinrichtung anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Es ist eine besondere Aufgabe der Erfindung, eine Radführungseinrichtung anzugeben, die sich durch einen einfachen Aufbau kennzeichnet.Based on this prior art, it is the object of the present invention to provide a wheel guiding device which overcomes the disadvantages of the prior art. It is a particular object of the invention to provide a Radführungseinrichtung, which is characterized by a simple structure.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die hiervon abhängigen Patentansprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dar.This object is achieved with a device having the features of independent claim 1. The dependent claims represent advantageous embodiments of the invention.
Zur Lösung der obigen Aufgabe schlägt die Erfindung eine Radführungseinrichtung, insbesondere einen Längs- oder Querlenker, vor, mit einem ersten Endabschnitt, über den die Radführungseinrichtung an einer Karosserie oder einem Hauptrahmen angebunden ist, und einem zweiten Endabschnitt, über den die Radführungseinrichtung mit einem Rad verbunden ist. Bevorzugt ist die Anbindung der Radführungseinrichtung an der Karosserie oder dem Hauptrahmen als ein Festlager ausgebildet. Die Anbindung der Radführungseinrichtung an das Rad ist drehbar ausgebildet, so dass das Rad Drehbewegungen um die Achse durchführen kann. Weiterhin kann die Radführungseinrichtung Federbewegungen des Rades durch elastische Verformung aufnehmen. Mit anderen Worten werden vollständige Federbewegungen des Rades durch die Verformung der Radführungseinrichtung erzeugt. Dies bietet den Vorteil eines äußerst simplen Aufbaus mit einem Mindestmaß an beweglichen Teilen.In order to achieve the above object, the invention proposes a wheel guiding device, in particular a longitudinal or transverse link, with a first end portion, via which the wheel guiding device is connected to a body or a main frame, and a second end portion, via which the wheel guiding device with a wheel connected is. Preferably, the connection of the wheel guiding device on the body or the main frame is designed as a fixed bearing. The connection of the wheel guiding device to the wheel is rotatable, so that the wheel can perform rotational movements about the axis. Furthermore, the wheel guiding device can absorb spring movements of the wheel by elastic deformation. In other words, complete spring movements of the wheel are generated by the deformation of the wheel guiding device. This offers the advantage of an extremely simple construction with a minimum of moving parts.
Weiterhin kann die Radführungseinrichtung mindestens eine erste Blattfeder und mindestens eine zweite Blattfeder umfassen, die sich in ihrer Längsrichtung von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt hin erstrecken und zueinander parallel angeordnet sind. Die Blattfedern sind zueinander beabstandet. Dies bietet den Vorteil, dass auf besonders einfache Weise das Rad mit dem Rahmen verbunden werden kann, wobei gleichzeitig eine gefederte und gedämpfte Relativbewegung des Rades möglich ist.Furthermore, the wheel guiding device may comprise at least one first leaf spring and at least one second leaf spring, which extend in their longitudinal direction from the first end portion to the second end portion and are arranged parallel to each other. The leaf springs are spaced from each other. This offers the advantage that in a particularly simple manner, the wheel can be connected to the frame, at the same time a sprung and damped relative movement of the wheel is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Blattfedern aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet sein, wobei als Verstärkungsfasern insbesondere Glas- und/oder Kohlenstofffasern verwendet werden. Die Verwendung von faserverstärkten Kunststoffen als Material zur Herstellung der Blattfedern bietet den Vorteil, dass eine Vielzahl unterschiedlicher geometrischer Formen realisiert werden kann. Darüber hinaus kann durch geeignete Auswahl des Fasermaterials, des Matrixmaterials sowie der Länge und Anordnung der Fasern in dem Matrixmaterial eine Vielzahl mechanischer Eigenschaften, insbesondere unterschiedlichste Steifigkeitswerte, realisiert werden.According to a further embodiment of the invention, the leaf springs may be formed of fiber-reinforced plastic, being used as reinforcing fibers in particular glass and / or carbon fibers. The use of fiber-reinforced plastics as a material for producing the leaf springs offers the advantage that a large number of different geometric shapes can be realized. In addition, by a suitable selection of the fiber material, of the matrix material and of the length and arrangement of the fibers in the matrix material, a multiplicity of mechanical properties, in particular very different rigidity values, can be realized.
Die Verstärkungsfasern können organische oder anorganische Verstärkungsfasern sein. Die Verstärkungsfasern können beispielsweise Kohlenstofffasern sein. Diese bilden mit der Kunststoffmatrix einen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, auch CFK (Carbon-faserverstärkter Kunststoff; englisch „Carbon-Fiber-Reinforced Plastic“, CFRP) genannt. Das zugehörige FVK-Bauteil ist dann ein CFK- Bauteil. Die Verstärkungsfasern können beispielsweise auch Glasfasern sein. Diese bilden mit der Kunststoffmatrix einen glasfaserverstärkten Kunststoff, auch GFK genannt. Das zugehörige FVK-Bauteil ist dann ein GFK-Bauteil. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Verstärkungsfasern können z.B. auch Aramidfasern, Polyester-Fasern, Nylon-Fasern, Polyethylen-Fasern, PMMA-Fasern, Basaltfasern, Borfasern, Keramikfasern, Kieselsäurefasern, Stahl-Fasern und/oder Naturfasern sein.The reinforcing fibers may be organic or inorganic reinforcing fibers. The reinforcing fibers may be, for example, carbon fibers. These form with the plastic matrix a carbon fiber reinforced plastic, also called CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP). The associated FRP component is then a CFRP component. The reinforcing fibers can also be glass fibers, for example. These form with the plastic matrix a glass fiber reinforced plastic, also called GRP. The associated FRP component is then a GRP component. However, the invention is not limited thereto, and the reinforcing fibers may be e.g. also aramid fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyethylene fibers, PMMA fibers, basalt fibers, boron fibers, ceramic fibers, silica fibers, steel fibers and / or natural fibers.
Das Material der Kunststoffmatrix mag insbesondere ein oder mehrere thermoplastische Kunststoffe (Thermoplaste) und/oder duroplastische Kunststoffe (Duroplaste) aufweisen. Faserverstärkte Kunststoffe mit einer thermoplastischen Matrix weisen den Vorteil auf, dass sie sich nachträglich umformen oder verschweißen lassen. Als thermoplastische Kunststoffe eignen sich beispielsweise: Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE). Faserverstärkte Kunststoffe mit einer duroplastischen Matrix lassen sich nach dem Aushärten bzw. dem Vernetzen der Matrix nicht mehr umformen. Sie weisen vorteilhafterweise einen hohen Temperatureinsatzbereich auf. Dies gilt besonders für heißhärtende Systeme, die unter hohen Temperaturen ausgehärtet werden. Faserverstärkte Kunststoffe mit duroplastischer Matrix weisen meist die höchsten Festigkeiten auf. Als duroplastische Kunststoffe bzw. Matrix können z.B. folgende Harze zur Anwendung kommen: Epoxidharz (EP), ungesättigtes Polyesterharz (UP), Vinylesterharz (VE), Phenol-Formaldehydharz (PF), Diallylphthalatharz (DAP), Methacrylatharz (MMA), Polyurethan (PUR), Aminoharze, Melaminharz (MF/MP) und/oder Harnstoffharz (UF).The material of the plastic matrix may in particular be one or more thermoplastic Plastics (thermoplastics) and / or thermosetting plastics (thermosets) exhibit. Fiber-reinforced plastics with a thermoplastic matrix have the advantage that they can be subsequently reshaped or welded. Suitable thermoplastics include, for example: polyether ether ketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI) and / or polytetrafluoroethene (PTFE). Fiber-reinforced plastics with a thermosetting matrix can not be reshaped after curing or crosslinking of the matrix. They advantageously have a high temperature range of use. This is especially true for hot-curing systems that cure under high temperatures. Fiber-reinforced plastics with duroplastic matrix usually have the highest strengths. As thermosetting plastics or matrix, for example, the following resins may be used: epoxy resin (EP), unsaturated polyester resin (UP), vinyl ester resin (VE), phenol-formaldehyde resin (PF), diallyl phthalate resin (DAP), methacrylate resin (MMA), polyurethane (PUR ), Amino resins, melamine resin (MF / MP) and / or urea resin (UF).
Darüber hinaus kann zwischen den Blattfedern eine elastische Zwischenschicht angeordnet sein. Diese Zwischenschicht bringt eine zusätzliche Dämpfung in das schwingungsfähige System. Durch geeignete Auswahl des Materials sowie der Positionierung zwischen den Blattfedern können verschiedene Dämpfungskennwerte realisiert werden.In addition, an elastic intermediate layer can be arranged between the leaf springs. This intermediate layer brings additional damping into the oscillatory system. By suitable selection of the material and the positioning between the leaf springs different damping characteristics can be realized.
Weiterhin kann der Abstand zwischen den Blattfedern im ersten Endabschnitt größer sein als im zweiten Endabschnitt, wobei dieser Abstand vom ersten Endabschnitt zum zweiten Endabschnitt abnimmt. Dadurch sind die Längsachsen der Blattfedern in einer Ebene angeordnet, wobei sie jedoch innerhalb dieser Ebene nicht parallel ausgerichtet sind. Dadurch laufen die Blattfedern in ihrer Richtung aufeinander zu. Dies resultiert in einer konischen Form des Aufbaus aus Feder-Dämpfer-Kombination und bietet den Vorteil, dass Antriebs- und Bremskräfte, die an dem Rad wirken, besser abgestützt werden können. Nickbewegungen des Aufbaus werden dadurch reduziert.Furthermore, the distance between the leaf springs in the first end portion may be greater than in the second end portion, wherein this distance decreases from the first end portion to the second end portion. Thereby, the longitudinal axes of the leaf springs are arranged in a plane, but they are not aligned in parallel within this plane. As a result, the leaf springs run towards each other in their direction. This results in a conical shape of the spring-damper combination structure and offers the advantage that drive and braking forces acting on the wheel can be better supported. Nick movements of the structure are thereby reduced.
Darüber hinaus kann zwischen den Blattfedern ein die Blattfedern verbindender Block angeordnet sein, der in Längsrichtung der Blattfedern verschiebbare ist. Dieser Block stellt eine mechanisch starre Verbindung der Blattfedern dar, so dass durch dessen Umpositionierung bzw. Verschiebung an eine andere Stelle in Richtung der Längsachse der Blattfedern die Federkennlinie entsprechend eingestellt werden kann.In addition, between the leaf springs a block connecting the leaf springs may be arranged, which is displaceable in the longitudinal direction of the leaf springs. This block represents a mechanically rigid connection of the leaf springs, so that its repositioning or displacement to another position in the direction of the longitudinal axis of the leaf springs, the spring characteristic can be adjusted accordingly.
Im Folgenden sollen die Vorteile der Erfindung kurz zusammengefasst werden. Die erfindungsgemäße Radführungseinrichtung verfügt über eine geringe Anzahl an Teilen, wodurch sich der Herstellungsprozess vereinfacht, aufgrund einer reduzierten Baugruppenkomplexität. Da gleichzeitig auch die Anzahl der beweglichen Teile verringert wird, reduziert sich die Verschleißanfälligkeit auf ein Mindestmaß. Damit einher geht auch eine Reduktion des Gewichts sowie der Kosten.In the following, the advantages of the invention will be briefly summarized. The wheel guide device according to the invention has a small number of parts, which simplifies the manufacturing process, due to a reduced component complexity. Since at the same time the number of moving parts is reduced, the susceptibility to wear is reduced to a minimum. This is accompanied by a reduction in weight and costs.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung
-
1 eine Seitenansicht auf einen Heckbereich eines Einspurfahrzeugs, -
2 eine Draufsicht auf einen Heckbereich eines Einspurfahrzeugs, und -
3 eine Radführungseinrichtung in unbelastetem und in belastetem Zustand.
-
1 a side view of a rear area of a Einspurfahrzeugs, -
2 a plan view of a rear portion of a Einspurfahrzeugs, and -
3 a Radführungseinrichtung in unloaded and loaded condition.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Einspurfahrzeugs beispielhaft erläutert, wobei die Radführungseinrichtung als Hinterradschwinge ausgebildet ist. Selbstverständlich kann eine entsprechend abgeänderte und an gewünschte Belange eines Mehrspurfahrzeugs angepasste Radführungseinrichtung ebenfalls erfindungsgemäß ausgebildet sein.The invention is explained below by way of example with reference to a single-track vehicle, wherein the wheel guiding device is designed as a rear wheel swinging arm. Of course, a correspondingly modified and adapted to desired interests of a multi-track vehicle wheel guiding device may also be designed according to the invention.
Dieser prinzipielle Aufbau ist in
Die Funktion der Radführungseinrichtung
Gerade bei Verwendung einer einseitigen Einarmhinterradschwinge besteht die Gefahr, dass die Radführungseinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE102019102626A1 (en) | 2019-02-04 | 2020-08-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vehicle frame unit for a single-track vehicle and single-track vehicle |
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DE102008015705A1 (en) | 2008-03-26 | 2010-01-28 | Ifc Composite Gmbh | Connecting rod for use in wheel suspension of vehicle, is formed as circular closed hollow section over entire length between end sections |
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