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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängungsanordnung für eine Achse eines Fahrzeugs mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Fahrzeug mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 4.
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Es sind im Stand der Technik gelenkte Vorderachsen bekannt, bei welchen an jedem Rad ein Radlenkwinkel von bis zu 50° eingestellt werden kann. Bei herkömmlichen Radaufhängungsanordnungen in McPherson-Ausführung oder Doppelquerlenkerausführung ist dieser Winkel dadurch begrenzt, dass ein unterer Querlenker oder eine Spurstange bei maximalem Radeinschlag mit dem jeweiligen Rad kollidieren könnte.
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Aus der
DE 10 2014 225 599 A1 ist eine Querlenkeranordnung bekannt, bei welcher der untere Querlenker auf einer kreisbogenförmigen Führungsbahn geführt wird, so dass ein Radlenkwinkel von 90° einstellbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Radaufhängungsanordnung für eine Achse eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug mit einer solchen Radaufhängungsanordnung vorzuschlagen. Diese soll dem erhöhten Raumbedarf bei einem Einstellen eines hohen Radlenkwinkel ab 50° Rechnung tragen.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Radaufhängungsanordnung für eine Achse eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 und ein Fahrzeug nach Patentanspruch 4 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Eine Radaufhängungsanordnung für eine Achse eines Fahrzeugs umfasst einen Radträger, einen ersten Querlenker, einen zweiten Querlenker, eine Pendelstütze und einen Stabilisator. Der erste Querlenker ist in einer oberen Lenkerebene angeordnet und der zweite Querlenker ist in einer unteren Lenkerebene angeordnet. Beide Querlenker sind mit dem Radträger wirkverbunden. Der Stabilisator ist mittels der Pendelstütze mit dem zweiten Querlenker wirkverbunden. Die Radaufhängungsanordnung umfasst zusätzlich einen Rotationsdämpfer und eine Drehstabfeder, wobei der Rotationsdämpfer und die Drehstabfeder wirkverbunden sind mit dem zweiten Querlenker und in einer unteren Lenkerebene angeordnet sind. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein PKW, kann aber auch ein NKW sein. Die Achse ist vorzugsweise eine Vorderachse, kann aber auch eine Hinterachse oder eine Zusatzachse sein.
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Die Radaufhängungsanordnung ist an einer herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung orientiert. Daher weist die Radaufhängungsanordnung Bauelemente auf, die vergleichbar sind mit denen einer Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung. Die Radaufhängungsanordnung weist eine obere und eine untere Lenkerebene auf. Dabei ist die obere Lenkerebene oberhalb einer Radmitte angeordnet und die untere Lenkerebene unterhalb derselben Radmitte. Die obere Lenkerebene bezeichnet dabei nicht nur eine einzelne Ebene sondern den gesamten Bereich oberhalb der Radmitte. Die untere Lenkerebene bezeichnet dabei nicht nur eine einzelne Ebene sondern den gesamten Bereich unterhalb der Radmitte. Bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einer Achse eines Fahrzeugs weist die obere Lenkerebene einen größeren Abstand zu einer Fahrbahnebene auf als eine untere Lenkerebene.
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Der erste Querlenker ist in der oberen Lenkerebene angeordnet und kann auch als oberer Querlenker bezeichnet werden. Der erste Querlenker kann als Dreiecksquerlenker, als aufgelöster Dreiecksquerlenker oder als ein anderer geeigneter Querlenker ausgebildet sein. Der zweite Querlenker ist in der unteren Lenkerebene angeordnet und kann auch als unterer Querlenker bezeichnet werden. Der zweite Querlenker kann als Dreiecksquerlenker, als aufgelöster Dreiecksquerlenker oder als ein anderer geeigneter Querlenker ausgebildet sein.
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Der Radträger ist wirkverbunden mit dem ersten Querlenker und dem zweiten Querlenker. Wirkverbunden bedeutet, dass zwei Bauelemente derart miteinander verbunden sind, dass Kräfte und/oder Momente zwischen den beiden Bauelementen weitergeleitet werden können. Eine Wirkverbindung wird dabei über ein weiteres Bauelement hergestellt, dass im Kraftfluss zwischen die beiden wirkverbunden Bauelemente geschaltet ist, beispielsweise ein Lager oder Gelenk. Alternativ können zwei wirkverbundene Bauelemente direkt miteinander verbunden sein, ohne dass ein weiteres Bauelement zwischengeschaltet ist. Der erste Querlenker ist mittels eines Lagers mit dem Radträger wirkverbunden. Der zweite Querlenker ist mittels eines Lagers mit dem Radträger wirkverbunden. Diese Lager können beispielsweise Rotationslager oder Drehlager sein.
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Jeder der beiden Querlenker ist derart ausgebildet, dass dieser sich bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug mittels eines Lagers an einem Fahrzeugaufbau abstützt, also mit diesem wirkverbunden ist.
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Der Stabilisator ist mittels der Pendelstütze wirkverbunden mit dem zweiten Querlenker. Der Stabilisator ist dabei derart ausgebildet, dass dieser bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einer Achse eines Fahrzeugs sowohl mit einer ersten Radaufhängungsanordnung als auch mit einer zweiten Radaufhängungsanordnung wirkverbunden werden kann, so dass der Gesamtaufbau stabilisiert werden kann.
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Im Gegensatz zu einer Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung weist die erfindungsgemäße Radaufhängungsanordnung kein herkömmliches Federbein auf. Um die Radaufhängungsanordnung abzufedern, weist die Radaufhängungsanordnung eine Drehstabfeder auf. Diese ist mit dem zweiten Querlenker wirkverbunden mittels eines Lagers. Die Drehstabfeder ist in der unteren Lenkerebene angeordnet. Vorzugsweise ist die Drehstabfeder näher an einer Fahrbahnebene angeordnet als der zweite Querlenker, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird. Alternativ dazu kann die Drehstabfeder den gleichen Abstand oder einen größeren Abstand zur Fahrbahnebene aufweisen wie der zweite Querlenker, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird. Wird die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet, stützt sich die Drehstabfeder an einem Fahrzeugaufbau ab.
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Um eine Dämpfung der Radaufhängungsanordnung zu realisieren, weist die Radaufhängungsanordnung einen Rotationsdämpfer auf. Dieser Rotationsdämpfer ist wirkverbunden mit dem zweiten Querlenker mittels eines Lagers. Der Rotationsdämpfer ist in der unteren Lenkerebene angeordnet, Vorzugsweise weist der Rotationsdämpfer den gleichen Abstand zur Fahrbahnebene auf wie der zweite Querlenker, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird. Alternativ dazu kann der Rotationsdämpfer einen größeren oder einen kleineren Abstand zur Fahrbahnebene aufweisen wie der zweite Querlenker, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird. Wird die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet, stützt sich der Rotationsdämpfer an einem Fahrzeugaufbau ab.
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Dadurch, dass die Radaufhängungsanordnung statt des herkömmlichen Federbeins einen Rotationsdämpfer und eine Drehstabfeder aufweist, entfällt das Federbein im Vergleich zu einer herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung. Dadurch wird ein Freiraum an der Stelle geschaffen, an der bei einer herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung das Federbein angeordnet ist. Somit ist es möglich an einem Rad, das mit dem Radträger der Radaufhängungsanordnung verbunden ist, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird, einen größeren Lenkwinkel einzustellen als bei einer herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung. Beispielsweise kann ein maximaler Lenkwinkel realisiert werden, der größer ist als 50°, beispielsweise 60°, 70° oder 75°, oder bis zu 90°. Außerdem kann durch die so ermöglichte Erhöhung des Lenkwinkels ein Wendekreis des Fahrzeugs, in dem die Radaufhängungsanordnung verwendet wird, deutlich verringert werden im Vergleich zu einem Fahrzeug mit einer herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung.
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Nach einer Ausführungsform sind die Drehstabfeder und der Rotationsdämpfer bezüglich des Kraftflusses parallel zueinander geschaltet. Wirken bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug in einem Fahrbetrieb also Kräfte auf ein mit dem Radträger der Radaufhängungsanordnung verbundenes Rad, werden diese über den Radträger an den zweiten Querlenker weitergeleitet, und parallel sowohl in die Drehstabfeder als auch in den Rotationsdämpfer.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Drehstabfeder und der Rotationsdämpfer bezüglich des Kraftflusses in Reihe zueinander geschaltet. Wirken bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug in einem Fahrbetrieb also Kräfte auf ein mit dem Radträger der Radaufhängungsanordnung verbundenes Rad, werden diese über den Radträger an den zweiten Querlenker weitergeleitet, und zuerst in die Drehstabfeder und anschließend in den Rotationsdämpfer. Alternativ können die Kräfte zuerst in den Rotationsdämpfer und dann in die Drehstabfeder weitergeleitet werden.
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Ein Fahrzeug weist wenigstens zwei Achsen auf. Außerdem weist das Fahrzeug an wenigstens einer der Achsen zwei Radaufhängungsanordnungen auf, die in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurden. Selbstverständlich kann das Fahrzeug an jeder Achse zwei Radaufhängungen, die die in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurden, aufweisen. Die wenigstens eine Achse kann dabei eine Vorderachse oder eine Hinterachse oder eine Zusatzachse sein. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Achse eine Vorderachse. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein PKW, kann aber auch ein NKW sein.
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Durch die erfindungsgemäßen Radaufhängungsanordnungen ist es möglich an den Rädern, die mit dem Radträgern der Radaufhängungsanordnungen verbunden sind, einen größeren Lenkwinkel einzustellen als bei einem Fahrzeug mit herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung an wenigstens einer Achse. Beispielsweise kann ein maximaler Lenkwinkel realisiert werden, der größer ist als 50°, beispielsweise 60°, 70° oder 75°, oder bis zu 90°. Außerdem kann durch die so ermöglichte Erhöhung des Lenkwinkels ein Wendekreis des Fahrzeugs deutlich verringert werden im Vergleich zu einem Fahrzeug mit herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnungen.
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Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung nach dem Stand der Technik,
- 2 eine schematische Schrägansicht einer Radaufhängungsanordnung nach einem Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Seitenansicht der Radaufhängungsanordnung nach dem Ausführungsbeispiel aus 2.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung 12 nach dem Stand der Technik. Es handelt sich um eine herkömmliche Doppelquerlenker- Radaufhängungsanordnung 12. Diese weist einen ersten Querlenker 3, einen zweiten Querlenker 4, einen Radträger 2, einen Stabilisator 6, eine Pendelstütze 5 und ein Federbein 10 auf. Der erste Querlenker 3 ist in einer oberen Lenkerebene angeordnet. Der zweite Querlenker 4 ist in einer unteren Lenkerebene angeordnet. Dabei ist die untere Lenkerebene näher an einer Fahrbahnebene angeordnet als die obere Lenkerebene, wenn die Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung 12 in einem Fahrzeug verwendet wird. Die untere Lenkerebene ist unterhalb einer Radmitte 9 angeordnet, die obere Lenkerebene ist oberhalb der Radmitte 9 angeordnet.
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Der erste Querlenker 3 und der zweite Querlenker 4 sind als Dreiecksquerlenker ausgeformt. Der erste Querlenker 3 ist an dem Radträger 2 gelagert. Der zweite Querlenker 4 ist ebenfalls an dem Radträger 2 gelagert. Der Stabilisator 6 ist mittels der Pendelstütze 5 wirkverbunden mit dem zweiten Querlenker 4.
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Das Federbein 10 ist an dem unteren Querlenker 4 gelagert. Bei der Verwendung der Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung 12 in einem Fahrzeug stützt sich das Federbein 10 an einem Fahrzeugaufbau ab. Der zweite Querlenker 4 und der erste Querlenker 3 stützen sich bei der Verwendung der Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung 12 in einem Fahrzeug an dem Fahrzeugaufbau ab. Der Stabilisator 6 ist derart ausgebildet, dass dieser bei der Verwendung der Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung 12 in einem Fahrzeug mit zwei der Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnungen 12 pro Achse, mit den beiden zweiten Querlenkern 4 wirkverbunden ist.
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Mit der hier gezeigte herkömmliche Doppelquerlenker- Radaufhängungsanordnung 12 kann bei der Verwendung derselben in einem Fahrzeug nur ein Lenkwinkel an einem mit dem Radträger 2 verbundenen Rad eingestellt werden, der weniger als 50° beträgt. Dies führt zu einem großen Wendekreis. Dies ist vor allem im Stadtverkehr, beispielsweise bei Einparksituationen nachteilig.
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2 zeigt eine schematische Schrägansicht einer Radaufhängungsanordnung 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Diese weist einen ersten Querlenker 3, einen zweiten Querlenker 4, einen Radträger 2, einen Stabilisator 6, eine Pendelstütze 5, eine Drehstabfeder 8 und einen Rotationsdämpfer 7 auf. Der erste Querlenker 3 ist in einer oberen Lenkerebene angeordnet. Der zweite Querlenker 4 ist in einer unteren Lenkerebene angeordnet. Dabei ist die untere Lenkerebene näher an einer Fahrbahnebene angeordnet als die obere Lenkerebene, wenn die Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug verwendet wird. Die untere Lenkerebene ist unterhalb einer Radmitte 9 angeordnet, die obere Lenkerebene ist oberhalb der Radmitte 9 angeordnet.
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Der erste Querlenker 3 und der zweite Querlenker 4 sind als Dreiecksquerlenker ausgeformt. Der erste Querlenker 3 ist an dem Radträger 2 gelagert. Der zweite Querlenker 4 ist ebenfalls an dem Radträger 2 gelagert. Der Stabilisator 6 ist mittels der Pendelstütze 5 wirkverbunden mit dem zweiten Querlenker 4.
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Der zweite Querlenker 4 und der erste Querlenker 3 stützen sich bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug an dem Fahrzeugaufbau ab. Der Stabilisator 6 ist derart ausgebildet, dass dieser bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug mit zwei der Radaufhängungsanordnungen 1 pro Achse, mit den beiden zweiten Querlenkern 4 wirkverbunden ist.
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Die Drehstabfeder 8 ist wirkverbunden mit dem zweiten Querlenker 4. Die Drehstabfeder 8 stützt sich bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug an dem Fahrzeugaufbau ab. Der Rotationsdämpfer 7 wirkverbunden mit dem zweiten Querlenker 4. Der Rotationsdämpfer 7 stützt sich bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug an dem Fahrzeugaufbau ab.
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Durch den Einsatz des Rotationsdämpfers 7 und der Drehstabfeder 8 statt des Federbeins, das in 1 dargestellt ist, wird innerhalb der Radaufhängungsanordnung 1 freier Raum 11 geschaffen. Dieser freie Raum 11 ist an der Stelle, an der bei einer herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung wie in 1, das Federbein angeordnet wäre.
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Die Drehstabfeder 8 und der Rotationsdämpfer 7 sind bezüglich des Kraftflusses parallel zueinander geschaltet. Wirken bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug in einem Fahrbetrieb also Kräfte auf ein mit dem Radträger 2 der Radaufhängungsanordnung 1 verbundenes Rad, werden diese über den Radträger 2 an den zweiten Querlenker 4 weitergeleitet, und parallel sowohl in die Drehstabfeder 8 als auch in den Rotationsdämpfer 7.
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Aufgrund des freien Raums 11 ist es möglich an einem Rad, das mit dem Radträger 2 der Radaufhängungsanordnung 1 verbunden ist, wenn die Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug verwendet wird, einen größeren Lenkwinkel einzustellen als bei der Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung aus 1. Beispielsweise kann ein maximaler Lenkwinkel realisiert werden, der größer ist als 50°, beispielsweise 60°, 70° oder 75°, oder bis zu 90°. Außerdem kann durch die so ermöglichte Erhöhung des Lenkwinkels ein Wendekreis des Fahrzeugs, in dem die Radaufhängungsanordnung 1 verwendet wird, deutlich verringert werden im Vergleich zu einem Fahrzeug mit einer herkömmlichen Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung wie in 1.
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3 zeigt eine schematische Seitenansicht der Radaufhängungsanordnung 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus 2. In dieser Darstellung ist deutlich zu erkennen, dass die Drehstabfeder 8, der Rotationsdämpfer und der zweite Querlenker 4 in der gleichen Ebene angeordnet sind. Außerdem ist der freie Raum 11 verdeutlicht dargestellt, der im Vergleich zur Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung aus 1 geschaffen wird, indem die Drehstabfeder 8 und der Rotationsdämpfer 7 statt des Federbeins eingesetzt werden.
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Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise können die Drehstabfeder und der Rotationsdämpfer statt parallel bezüglich des Kraftflusses in Reihe bezüglich des Kraftflusses geschaltet werden. Weiterhin sind die Ausformungen der Querlenker nicht auf Dreiecksquerlenker festgelegt. Stattdessen können aufgelöste Dreiecksquerlenker oder andere geeignete Querlenker eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radaufhängungsanordnung
- 2
- Radträger
- 3
- erster Querlenker
- 4
- zweiter Querlenker
- 5
- Pendelstütze
- 6
- Stabilisator
- 7
- Rotationsdämpfer
- 8
- Drehstabfeder
- 9
- Radmitte
- 10
- Federbein
- 11
- freier Raum
- 12
- Doppelquerlenker-Radaufhängungsanordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014225599 A1 [0003]
