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Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug, mit einem das Rad aufnehmenden Radträger und mit wenigstens einer den Radträger zumindest mittelbar mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbindenden Radaufhängungseinrichtung nach den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Radaufhängung ist aus der
FR 937 309 A bekannt.
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Die Nachteile der bekannten Radaufhängungen sind zum einen in ihrem verhältnismäßig großen Bauraumbedarf und zum anderen in der Tatsache zu sehen, dass bei Ein- oder Ausfederbewegungen das Rad aufgrund seiner Schwenkbewegung teilweise nicht über seine gesamte Breite einen Kontakt zur Fahrbahnoberfläche hat, was das Fahrverhalten insbesondere in Kurven verschlechtert. Diese Schwenkbewegung des Rads beim Ein- oder Ausfedem ergibt sich aufgrund der Verbindung des Rads mit der Karosserie über einen bzw. meist mehrere Querlenker.
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Die
US 7,938,210 B2 beschreibt eine in ein Rad eines Fahrzeugs integrierte Federung, bei der ein Peaucellier-Gestänge zur Anbindung eines das Rad antreibenden Elektromotors eingesetzt wird.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die einen geringeren Bauraum erfordert und einen besseren Kontakt des Rads mit der Fahrbahnoberfläche gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines Peaucellier-Gestänges in der Radaufhängungseinrichtung, welche den Radträger mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbindet, wird die ansonsten in Form einer Schwenkbewegung erfolgende Auf- und Abwärtsbewegung des Rads in eine geradlinige Bewegung in vertikaler Richtung umgewandelt. Durch diese ausschließlich in vertikaler Richtung verlaufende Bewegung während des gesamten Ein- und Ausfedervorgangs verbleibt das Rad vorteilhafterweise über seine volle Breite auf der Fahrbahnoberfläche.
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Da sich also der Radträger und damit auch das Rad auf einer vertikalen Bahn bewegen, erfährt das mit der erfindungsgemäßen Radaufhängung ausgestattete Kraftfahrzeug während des Ein- und Ausfedervorgangs keine Spurweitenänderung. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass sie mit einer sehr viel geringeren Bauraumanforderung realisiert werden kann als bekannte Lösungen, so dass der frei werdende Bauraum für andere Bauteile genutzt werden kann.
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Erfindungsgemäß weist das Peaucellier-Gestänge einen oberen Querlenker, einen unteren Querlenker, die jeweils zumindest mittelbar mit der Karosserie verbunden sind, vier mittels jeweiliger Gelenke in Form einer Raute miteinander verbundene Koppelelemente und ein Lenkerelement auf. Dies stellt eine sehr einfach zu realisierende und die gewünschte Funktionsweise der Radaufhängungseinrichtung gewährleistende Ausführungsform des Peaucellier-Gestänges dar.
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Erfindungsgemäß ist das Peaucellier-Gestänge über zwei Längslenker zumindest mittelbar an der Karosserie abgestützt. Zusätzlich zu den über das Peaucellier-Gestänge aufgenommenen Querkräften werden durch solche Längslenker auch die in Längsrichtung auftretenden Kräfte aufgenommen.
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Dadurch, dass dabei die beiden Längslenker jeweils an einem der Gelenke angreifen, ergibt sich eine einfache Abstützung des Peaucellier-Gestänges über die Längslenker an der Karosserie des Kraftfahrzeugs.
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Wenn dabei der untere Querlenker, der obere Querlenker und das Lenkerelement an jeweils einem der Gelenke angreifen, so ergibt sich eine sehr einfache Konstruktion des Peaucellier-Gestänges.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Lenkerelement über einen Rotationsdämpfer zumindest mittelbar an der Karosserie abgestützt ist. Ein solcher Rotationsdämpfer erfordert einen verhältnismäßig geringen Bauraum, kann zur Dämpfung des Lenkerelements und somit der gesamten Radaufhängungseinrichtung dienen und lässt sich insbesondere bei beengten Platzverhältnissen vorteilhaft einsetzen.
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Eine besonders wirkungsvolle Ausführungsform desselben ergibt sich, wenn der Rotationsdämpfer als elektromechanischer Rotationsdämpfer ausgebildet ist.
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Um eine gewünschte Federung des mittels der erfindungsgemäßen Radaufhängung aufgehängten Rads zu ermöglichen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Lenkerelement über ein Federelement zumindest mittelbar an der Karosserie abgestützt ist.
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Eine weitere Dämpfung der erfindungsgemäßen Radaufhängung wird ermöglicht, wenn an einem der Gelenke ein Dämpfungselement angreift.
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Um das Rad auf sehr einfache Weise mit dem Peaucellier-Gestänge zu verbinden, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass eines der Gelenke mit dem Radträger verbunden ist.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Radaufhängung; und
- 2 eine Draufsicht auf die Radaufhängung gemäß dem Pfeil II aus 1.
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1 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Radaufhängung 1 für ein in seiner Gesamtheit nicht dargestelltes Kraftfahrzeug. Die Radaufhängung 1 dient in an sich bekannter Weise zur Verbindung eines Rads 2 mit einer Karosserie 3 des Kraftfahrzeugs. Grundsätzlich lässt sich die nachfolgend beschriebene Radaufhängung 1 für beliebige Achsen des Kraftfahrzeugs einsetzen. Das Rad 2 ist an einem Radträger 4 angebracht bzw. von demselben aufgenommen. Zur Verbindung des Radträgers 4 mit der Karosserie 3 dient eine nachfolgend beschriebene Radaufhängungseinrichtung 5, die ebenso Teil der Radaufhängung 1 ist wie der Radträger 4 und im Wesentlichen in der mit „y“ bezeichneten Querrichtung des Kraftfahrzeugs verläuft bzw. sich erstreckt.
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Die Radaufhängungseinrichtung 5 weist ein Peaucellier-Gestänge 6 auf, das einerseits mit der Karosserie 3 und andererseits mit dem Radträger 4 verbunden ist. Das Peaucellier-Gestänge 6 verläuft ebenfalls im Wesentlichen in Querrichtung des Kraftfahrzeugs. Das Peaucellier-Gestänge 6 weist in der dargestellten Ausführungsform einen an einem Anbindungspunkt 7 mit der Karosserie 3 verbundenen oberen Querlenker 8 und einen ebenfalls an dem Anbindungspunkt 7 mit der Karosserie 3 verbundenen unteren Querlenker 9 auf. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die beiden Querlenker 8 und 9 an einem mit der Karosserie 3 verbundenen Hilfsrahmen anzubringen und so eine mittelbare Verbindung der beiden Querlenker 8 und 9 mit der Karosserie 3 herzustellen. Des Weiteren weist das Peaucellier-Gestänge 6 vier in Form einer Raute mittels jeweiliger Gelenke 10, 11, 12 und 13 miteinander verbundene Koppelelemente 14, 15, 16 und 17 auf.
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Im vorliegenden Fall sind die Gelenke 10, 11, 12 und 13 beginnend mit dem in 1 oberen Gelenk 10 im Uhrzeigersinn nummeriert; gleiches gilt für die Koppelelemente 14, 15, 16 und 17 beginnend mit dem rechten oberen Koppelelement 14. Das obere Gelenk 10 verbindet damit die beiden Koppelelemente 14 und 17, gleichzeitig ist an demselben der obere Querlenker 8 angebracht. Das in 1 rechte Gelenk 11 verbindet die beiden Koppelelemente 14 und 15, des Weiteren ist an demselben der Radträger 4 angebracht. Die beiden Koppelelemente 14 und 15 sind über das Gelenk 11 also mit dem Radträger 4 verbunden und nehmen denselben auf. Das in 1 untere Gelenk 12 dient zur Verbindung der beiden Koppelelemente 15 und 16 sowie zur Anbindung des unteren Querlenkers 9. Das in 1 linke Gelenk 13 verbindet die beiden Koppelelemente 16 und 17. Des Weiteren ist an dem linken Gelenk 13 ein weiteres Lenkerelement 18 angebracht, das auf der dem Gelenk 13 gegenüberliegenden Seite ebenfalls mit der Karosserie 3 verbunden ist und das einen Traglenker bildet. Durch das Verhältnis der Länge der Querlenker 8 und 9 zu dem Lenkerelement 18 kann das Übersetzungsverhältnis des Peaucellier-Gestänges 6 eingestellt werden.
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Durch die durch die Koppelelemente 14, 15, 16 und 17 und die dieselben miteinander verbindenden Gelenke 10, 11, 12 und 13 gebildete Raute und deren Anlenkung über die beiden Querlenker 8 und 9 an dem gemeinsamen Anbindungspunkt 7 an der Karosserie 3 ergibt sich für das Gelenk 11, an dem der Radträger 4 angebracht ist, bei einer vertikalen Bewegung des Rads 2, beispielsweise hervorgerufen durch Fahrbahnunebenheiten, eine Bewegung ausschließlich in der mit „z“ bezeichneten vertikalen Richtung, wohingegen jegliche Dreh- oder Schwenkbewegungen des Rads 2 vermieden werden. Dadurch verbleibt das Rad 2 stets über seine volle Breite auf der Fahrbahn. Der maximale vertikale Abstand der beiden Querlenker 8 und 9 bestimmt die Maximalhöhe der Radaufhängung 1, da sich während des Ein- und Ausfederns des Rads 2 die Querlenker 8 und 9 einander annähern.
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Zur Dämpfung des Rads 2 weist die Radaufhängung 1 verschiedene Elemente auf, die im Prinzip in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können. Zum einen ist das Lenkerelement 18 über einen Rotationsdämpfer 19 an der Karosserie 3 abgestützt. Bei der oben kurz angeführten Verwendung eines Hilfsrahmens kann diese Abstützung des Lenkerelements 18 über den Rotationsdämpfer 19 auch an einem Hilfsrahmen erfolgen. Vorzugsweise ist der Rotationsdämpfer 19 als elektromechanischer Rotationsdämpfer ausgebildet. Zum anderen ist bei der dargestellten Ausführungsform das Lenkerelement 18 über ein Federelement 20 zumindest mittelbar, im vorliegenden Fall unmittelbar, an der Karosserie 3 des Kraftfahrzeugs abgestützt. Die Anordnung des Rotationsdämpfers 19 und des Federelements 20 kann grundsätzlich seriell oder parallel erfolgen. Des Weiteren ist im vorliegenden Fall ein als Lineardämpfer ausgebildetes Dämpfungselement 21 vorgesehen, das im vorliegenden Fall an dem oberen Gelenk 10 des Peaucellier-Gestänges 6 angreift und an dem gegenüberliegenden Ende in nicht dargestellter Weise mit der Karosserie 3 verbunden sein kann.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Radaufhängung 1 gemäß 1. Hierbei sind die die Raute bildenden Koppelelemente 14, 15, 16 und 17 zur besseren Darstellbarkeit gegeneinander versetzt dargestellt. Dadurch erscheinen auch die beiden Gelenke 10 und 12 in der Längs- bzw. Fahrtrichtung „x“ des Kraftfahrzeugs versetzt zueinander angeordnet zu sein. Tatsächlich sind jedoch sämtliche Gelenke 10, 11, 12 und 13 sowie sämtliche Koppelemente 14, 15, 16 und 17 in einer vertikalen Ebene angeordnet.
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In 2 ist zu erkennen, dass das Peaucellier-Gestänge 6 über zwei Längslenker 22 und 23 zumindest mittelbar, im vorliegenden Fall unmittelbar, an der Karosserie 3 abgestützt ist. Dabei greift der im vorliegenden Fall in Fahrtrichtung x vordere Längslenker 22 an dem oberen Gelenk 10 und der in Fahrtrichtung x hintere Längslenker 23 an dem unteren Gelenk 12 an. Dies ist jedoch als beliebig anzusehen und kann gegebenenfalls auch anders ausgeführt sein. Während das Peaucellier-Gestänge 6 somit das Querlenkerelement der Radaufhängung 1 bildet, das eine hinreichende Abstützung gegen Querkräfte, also in Richtung des Pfeils „y“ wirkende Kräfte gewährleistet, bilden die Längslenker 22 und 23 das Längslenkerelement der Radaufhängung 1.
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Die beiden Längslenker 22 und 23 dienen somit zur Abstützung von Längskräften, also Kräften in Richtung des Pfeils „x“. Die beiden Längslenker 22 und 23 können beispielsweise über Gummimetalllager an der Karosserie 3 abgestützt sein. Die Rotations- bzw. Schwenkachsen dieser nicht näher bezeichneten Lager können koaxial ausgebildet sein, um in vertikaler Richtung kompakt aufzubauen. Sie können jedoch auch einen Höhenversatz aufweisen, um die unterschiedlichen Höhenlagen des oberen Gelenks 10 und des unteren Gelenks 12, an dem sie angebracht sind, auszugleichen.
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Des Weiteren weist die Radaufhängung 1 eine Spurstange 24 auf, die den Radträger 4 mit der Karosserie 3 verbindet. Die Spurstange 24 ermöglicht eine Lenkbarkeit der Radaufhängung 1 und der durch zwei solche Radaufhängungen 1 auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs gebildete Achse. Die Spurstange 24 ist vorzugsweise als Zweipunktlenker ausgebildet. Der Versatz der Spurstange 24 in Fahrzeuglängsrichtung „x“ während des Einfedervorgangs sorgt dafür, dass das Rad 2, abhängig von seiner Lage, in Vorspur und Nachspur geht, wodurch eine stabilisierende Wirkung auf das gesamte, die Radaufhängung 1 aufweisende Fahrwerk erreicht wird.
