DE102017221899A1

DE102017221899A1 - Radaufhängung für einen Radträger eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017221899A1
Application number: DE102017221899.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Woopen; Hagen Adam; Armin Gronewold; Stephan Hammes
Original assignee: Avl Tractor Eng Germany GmbH; Avl Tractor Engineering Germany GmbH
Current assignee: AVL Deutschland GmbH
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2019-06-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung (10) für einen Radträger (100) eines Fahrzeugs, aufweisend einen ersten Hebelarm (20) und einen zweiten Hebelarm (30), welche miteinander über ein Koppellager (40) relativ zueinander rotierbar verbunden sind, wobei der erste Hebelarm (20) ein Anbindungslager (22) für eine rotierbare Anbindung an eine Karosserie des Fahrzeugs und der zweite Hebelarm (30) ein Trägerlager (32) für eine rotierbare Anbindung an den Radträger (100) des Fahrzeugs aufweist, wobei weiter wenigstens ein Verbindungselement (50) mit einem ersten Verbindungslager (52) an dem ersten Hebel (20) und mit einem zweiten Verbindungslager (54) an dem zweiten Hebel (30) rotierbar gelagert ist und das Verbindungselement (50) zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Abstandslängen (AL) zwischen den beiden Verbindungslagern (52, 54) längenverstellbar ist für eine Verstellung des Trägerlagers (32) zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Höhenpositionen (HP).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für einen Radträger eines Fahrzeugs sowie ein Verfahren für die Verstellung der Bodenfreiheit bei einem Fahrzeug mit einem solchen Radträger mit einer solchen Radaufhängung.
Es ist bekannt, dass Fahrzeuge mit Radträgern ausgestattet sind, um Räder drehbar daran zu befestigen. Jeweils zwei Radaufhängungen mit entsprechenden Radträgern bilden dabei eine Achse des Fahrzeugs aus. Die Radaufhängungen werden sowohl für angetriebene Räder als auch für passive Achsen ausgebildet.
Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass die Radaufhängungen üblicherweise für eine feste Bodenfreiheit des Fahrzeugs ausgelegt sind. Es gibt jedoch auch Radaufhängungen, welche in Kombination mit entsprechenden Federbeinen eine Höhenverstellung des Radträgers und damit eine Einstellbarkeit der Bodenfreiheit das Fahrzeug zur Verfügung stellen. Insbesondere sei hinzuweisen auf verstellbare Federbeine, wie sie zum Beispiel die EP 0901418 B1 zeigt. Verstellbare Federbeine haben jedoch den Nachteil, dass sie mit einer aufwendigen Hydraulikvorrichtung versehen sein müssen, um die Höhenverstellbarkeit zur Verfügung stellen zu können. Sofern es sich um eine Luftfederung handelt, muss ein entsprechendes Pneumatiksystem vorgesehen sein, welches ebenfalls einen großen Platzbedarf und ein hohes Gewicht mit sich bringt. Darüber hinaus führt ein verstellbares Federbein dazu, dass bei der Höhenverstellung eine horizontale Bewegung der Radaufhängung und damit auch des am Radträger angeordneten Rades durchgeführt wird. Dies führt dazu, dass sich der Achsabstand der einzelnen Räder durch die Höhenverstellung ändert. Die veränderte Geometrie führt zu einem veränderten Fahrverhalten und gleichzeitig zu einer Bewegung der einzelnen Radträger bei einer Veränderung der Bodenfreiheit des Fahrzeugs im Stand.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise eine Höhenverstellung für eine Radaufhängung für einen Radträger eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Radaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Radaufhängung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Erfindungsgemäß wird eine Radaufhängung für einen Radträger eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Diese Radaufhängung weist einen ersten Hebelarm und einen zweiten Hebelarm auf, welche miteinander über ein Koppellager relativ zueinander rotierbar verbunden sind. Dabei ist der erste Hebelarm mit einem Anbindungslager für eine rotierbare Anbindung an eine Karosserie des Fahrzeugs ausgestattet. Der zweite Hebelarm weist ein Trägerlager für eine rotierbare Anbindung an dem Radträger auf. Dabei ist weiter wenigstens ein Verbindungselement vorgesehen, welches mit einem ersten Verbindungslager an dem ersten Hebel und mit einem zweiten Verbindungslager an dem zweiten Hebel rotierbar gelagert ist. Das Verbindungselement ist darüber hinaus zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Abstandslängen zwischen den beiden Verbindungslagern längenverstellbar für eine Verstellung des Trägerlagers zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Höhenpositionen.
Eine erfindungsgemäße Radaufhängung dient nun dazu, die Bodenfreiheit eines Fahrzeugs einstellbar zu machen. Für die Einstellung müssen Relativbewegungen zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere wird eine Höhenverstellung dadurch realisiert, dass sich der Radträger des Fahrzeugs in vertikaler Richtung relativ zur Karosserie des Fahrzeugs bewegen kann. Wird der Radträger auf die Karosserie nach oben zu bewegt, reduziert sich die Bodenfreiheit des Fahrzeugs und in umgekehrter Richtung führt die Bewegung des Radträgers von der Karosserie weg zu einer vergrößerten Bodenfreiheit das Fahrzeug.
Um die Veränderung der Bodenfreiheit für das Fahrzeug zu gewährleisten, ist die Radaufhängung mit zwei korrelierenden Hebeln ausgestaltet, welche eine Hebelkinemathek ausbilden. Der erste Hebelarm kann dabei auch als Karosseriehebel bezeichnet werden und ist über ein Anbindungslager rotierbar mit der Karosserie verbunden bzw. verbindbar. Der zweite Hebelarm, welcher auch als Trägerhebel bezeichnet werden kann, ist in gleicher Weise über ein Trägerlager rotierbar mit dem Radträger verbindbar bzw. verbunden. Um nun die kinematische Wirkung der Relativbewegung zwischen Radträger und Karosserie gewährleisten zu können, sind die beiden Hebelarme miteinander rotierbar über ein Koppellager verbunden. Mit anderen Worten ergeben die beiden Hebel und das gemeinsame Koppellager sozusagen eine scherenartige Ausbildung, so dass eine Bewegung zwischen den einzelnen Hebelarmen relativ zueinander durch eine Rotation in Form einer Scherenbewegung möglich wird.
Um die Relativbewegung der beiden Hebelarme einzuschränken auf einen möglichst einzigen Freiheitsgrad, welcher insbesondere im Wesentlichen rein in vertikaler Richtung ausgerichtet ist, ist nun erfindungsgemäß das Verbindungselement vorgesehen. Während die Korrelation aus den beiden Hebelarmen, dem Anbindungslager, dem Koppellager und dem Trägerlager noch eine Vielzahl von Freiheitsgraden hinsichtlich der Bewegbarkeit aufweisen würde, legt die Verbindung durch das Verbindungselement nun die Bewegung des Gesamtsystems der Radaufhängung auf einen einzigen Freiheitsgrad fest. Um dies zu gewährleisten, bildet das Verbindungselement neben dem Koppellager eine zusätzliche Verbindung zwischen den beiden Hebelarmen aus, wobei jedoch die Bewegbarkeit der Hebelarme grundsätzlich nur bedingt eingeschränkt wird, da das Verbindungselement ebenfalls über Verbindungslager mit den beiden Hebeln in Verbindung steht.
Um nun in der beschriebenen Weise eine scherenförmige Relativbewegung zwischen den beiden Hebelarmen ausbilden zu können, wird eine Abstandslänge des Verbindungselementes variiert. Dies kann zum Beispiel durch Gewindestangen oder entsprechende Antriebsvorrichtungen bzw. Verstellvorrichtungen für das Verstellelement gewährleistet werden. Dabei reicht es grundsätzlich aus, wenn das Verbindungselement zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Abstandslängen längenverstellbar ausgebildet ist. Bevorzugt ist jedoch eine deutlich höhere Anzahl von unterschiedlichen Abstandslängen, insbesondere eine kontinuierliche oder im Wesentlichen kontinuierliche Längenverstellbarkeit für das Verbindungselement vorgesehen.
Eine Unterscheidung zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Abstandslängen führt dementsprechend auch zu einer Unterscheidung zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Relativpositionen der beiden Hebelarme zueinander. Mit anderen Worten kann die Öffnungsweite der Scherenbewegung der beiden Hebelarme zueinander durch die Abstandslänge des Verbindungselementes vorgegeben werden. Je größer die Abstandslänge des Verbindungselementes ist, umso stärker wird durch das Verbindungselement und die entsprechenden Kontaktpunkte über die beiden Verbindungslager die Schere zwischen den beiden Hebelarmen geöffnet. Wird die Abstandslänge des Verbindungselements reduziert, so führt dies dazu, dass die beiden Hebelarme hinsichtlich der Scherenbewegung aufeinander zu bewegt und damit die Schere sozusagen geschlossen wird.
Aus der voranstehenden Beschreibung wird ersichtlich, dass nun durch das einfache Ändern eines einzigen Parameters, nämlich durch das Verändern der Abstandslänge des Verbindungselementes eine Relativbewegung in Form einer Scherenbewegung zwischen den beiden Hebelarmen zur Verfügung gestellt werden kann. Da nun der erste Hebelarm durch das Anbindungslager an der Karosserie des Fahrzeugs festgelegt ist, führt die Relativbewegung der beiden Hebelarme zueinander nun dazu, dass sich das Trägerlager des zweiten Hebelarms gemeinsam mit diesem relativ zum ersten Hebelarm und damit natürlich auch relativ zum Anbindungslager bewegt. Damit führt die Veränderung des Parameters der Abstandslänge des Verbindungselements in der erfindungsgemäßen Weise nun dazu, dass das Trägerlager auf wenigstens zwei unterschiedliche Höhenpositionen relativ zum Anbindungslager gebracht werden kann.
Wie aus der voranstehenden Erläuterung der Funktionsweise der Radaufhängung erkannt werden kann, ist die Steuerung bzw. die Regelung oder die Kontrolle der Radaufhängung besonders einfach und kostengünstig durchführbar. So reicht es aus, einen einzigen Parameter in Form der Abstandslänge zu variieren, um damit eine Veränderung der relativen Höhenpositionierung des Trägerlagers zum Anbindungslager zur Verfügung zu stellen. Die Steuerbarkeit bzw. die Regelbarkeit wird auf diese Weise deutlich verbessert bzw. vereinfacht. Darüber hinaus bringt die erfindungsgemäße Radaufhängung hinsichtlich der tatsächlichen Bewegungsart Vorteile mit sich. So wird die Scherenbewegung zwischen den beiden Hebelarmen dazu führen, dass ein Anheben bzw. Absenken des Trägerlagers entlang einer Positionierungslinie erfolgt. Diese Positionierungslinie ist vorzugsweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet. Mit anderen Worten bewegt sich das Trägerlager und damit auch das am Trägerlager angeordnete Rad des Radträgers im Wesentlichen ausschließlich in senkrechter bzw. vertikaler Richtung. Während bei den bekannten Lösungen bei der Verwendung von verstellbaren Federbeinen bei der Veränderung der Bodenfreiheit immer auch eine Veränderung des Achsabstandes durch einen horizontalen Bewegungsanteil der Verstellbewegung vorhanden war, kann bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung die Bodenfreiheit bei gleichbleibendem Achsabstand und unter Vermeidung eines Horizontalanteils der Verstellbewegung gewährleistet werden.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung die Rotationsachsen des Koppellagers, des Anbindungslagers und des Trägerlagers, insbesondere auch der beiden Verbindungslager, zueinander parallel oder im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind. Diese Ausgestaltungsform reduziert die Rotierbarkeit an den einzelnen Lagern um jeweils eine einzige Achse und führt darüber hinaus dazu, dass die gesamten Bewegungen der einzelnen Hebelarme wie auch des Verstellelementes in einer gemeinsamen Ebene oder im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene durchgeführt werden. Der Tiefenbedarf in Bezug auf den notwendigen Platz für die Anordnung der Radaufhängung in einem Fahrzeug wird damit deutlich reduziert. Auch die Komplexität der Bewegungen wird vereinfacht, so dass die Radaufhängung bei dieser Ausgestaltung kleiner, leichter und auch kostengünstiger zur Verfügung stellbar ist.
Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung das Verbindungselement eine Verstellvorrichtung für die Längenverstellung der Abstandslänge aufweist. Eine Verstellvorrichtung ist insbesondere eine automatische und/oder eine teilautomatische Verstellvorrichtung. Die Verstellvorrichtung ist insbesondere auch beim Einsatz des Fahrzeugs verwendbar, so dass im Stand oder sogar im Betrieb des Fahrzeugs, also bei einer Bewegung des Fahrzeugs, die Verstellung der Abstandslänge durchgeführt werden kann. Dabei ist die Ausführungsform der Verstellvorrichtung grundsätzlich offen. So sind beispielsweise elektrische oder hydraulische Antriebsvorrichtungen als Verstellvorrichtung denkbar. Auch ist es denkbar, einen Linearantrieb für das Verbindungselement für die Längenverstellung einzusetzen. Die Verstellvorrichtung kann dabei Teil eines entsprechenden Verbindungshebels oder separat von diesem Verbindungshebel mit Anschluss daran ausgebildet sein.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung das Verbindungselement eine Federfunktion und/oder eine Dämpfungsfunktion aufweist. Häufig ist bei Fahrzeugen für ein verbessertes Fahrverhalten, eine größere dynamische Stabilität bzw. einen höheren Komfort eine Federfunktion und/oder eine Dämpfungsfunktion vorgesehen. Bekannte Fahrzeuge lösen dies üblicherweise durch die Verwendung von Dämpfer/Feder-Kombinationen, welche üblicherweise auch als Federbein bezeichnet werden. Wird nun das Verbindungselement zusätzlich zu seiner Längenverstellung auch noch mit einer Federfunktion und/oder einer Dämpfungsfunktion ausgestattet, so wird das Verbindungselement mit einer Doppelfunktion versehen, welche neben der Höhenverstellung auch noch diese Komfortfunktion zur Verfügung stellt. Separate Feder/Dämpfer-Vorrichtungen können vermieden werden, so dass das Gesamtsystem der Radaufhängung nochmals kompakter, kostengünstiger und leichter zur Verfügung gestellt werden kann.
Darüber hinaus bringt es Vorteile mit sich, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung der erste Hebelarm und/oder der zweite Hebelarm wenigstens einen Teil der Antriebsvorrichtung für den Antrieb eines an dem zugehörigen Radträger befestigten Rades aufweist. Eine solche Antriebsvorrichtung ist insbesondere für den Vortrieb des Fahrzeugs mit dem Rad für dessen Antrieb verbunden. Dabei sind sowohl direkte als auch indirekte Antriebsvorrichtungen denkbar. Insbesondere ist eine zentrale Antriebsvorrichtung genauso denkbar, wie eine dezentrale Antriebsvorrichtung.
Bei einer Radaufhängung gemäß dem voranstehenden Absatz kann es Vorteile mit sich bringen, wenn der erste Hebelarm und/oder der zweite Hebelarm eine Getriebevorrichtung als Teil der Antriebsvorrichtung aufweist. Zum Beispiel kann eine solche Getriebevorrichtung Zahnräder, Riementriebe und/oder Kettentriebe aufweisen. Insbesondere handelt es sich bei der Getriebevorrichtung um eine Übersetzung einer Kraft bzw. eines Kraftdrehzahlverhältnisses. Selbstverständlich können auch Kupplungsvorrichtungen separat oder als Teil der Getriebevorrichtung vorgesehen werden.
Weiter kann es bei der Ausführungsform der beiden voranstehenden Absätze von Vorteil sein, wenn der erste Hebelarm und/oder der zweite Hebelarm einen Elektromotor als Teil der Antriebsvorrichtung aufweist. Dabei handelt es sich also um einen direkten bzw. dezentralen Antrieb des jeweiligen Rades. Insbesondere ist ein solcher Elektromotor als Nabenmotor am Radträger ausgebildet und korreliert direkt insbesondere in der Anordnung mit dem Trägerlager des zweiten Hebelarms.
Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung sich das Verbindungselement in der kürzesten Abstandslänge entlang des zweiten Hebels erstreckt, insbesondere in einer Höhenposition des Trägerlagers oberhalb des Anbindungslagers. Mit anderen Worten kann in dieser Position das Trägerlager an dem Anbindungslager nach oben vorbeischwenken und damit eine Reduktion der Hebellänge trotz einer Maximierung der gesamten Verstellhöhe für die Variation der Bodenfreiheit des Fahrzeugs gewährleistet werden. Kürzere Hebel und damit auch ein geringeres Gewicht führen darüber hinaus zu verringerten Kosten und zu einer geringeren Komplexität des Gesamtsystems der Radaufhängung.
Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung eine Fixiervorrichtung vorgesehen ist für eine Fixierung des ersten Hebelarms, des zweiten Hebelarms und/oder des Verbindungselements in wenigstens zwei unterschiedlichen Höhenpositionen des Trägerlagers. Darunter ist zu verstehen, dass beim Erreichen der jeweiligen Höhenposition eine Fixierung der Hebelarme und/oder des Verbindungselementes durchgeführt werden kann. Diese Fixierung nimmt dem System der Radaufhängung und insbesondere der Hebelkinemathek den letzten verbleibenden Bewegungsfreiheitsgrad, so dass eine Abstützung der Betriebskräfte nach dem Erreichen der jeweiligen Höhenposition bzw. der Durchführung des Fixierungsschrittes nicht mehr ausschließlich über die Hebelarme übertragen werden muss. Insbesondere kann die Fixiervorrichtung mit einer separaten Feder/Dämpfer-Kombination kombiniert sein, so dass für den regulären Betrieb die Hauptlastabtragung an den beiden Hebelarmen vorbei über die Fixiervorrichtung in ein entsprechendes reguläres Dämpfer/Feder-System eingebracht wird. Die Fixierung kann dabei sowohl durch Kraftschluss, durch Formschluss und/oder durch Reibschluss zur Verfügung gestellt sein.
Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung der erste Hebelarm und der zweite Hebelarm gleich lang oder im Wesentlichen gleich lang sind. Dies führt dazu, dass die einzelnen Abstände zum Koppellager, also vom Trägerlager bzw. vom Anbindungslager zu dem Koppellager gleich bzw. im Wesentlichen gleich lang sind. Die gesamte Ausbildung für die vertikale Bewegung wird damit deutlich einfacher, kostengünstiger und leichter.
Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung der erste Hebelarm und der zweite Hebelarm identisch oder im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Dies führt zu einer Reduktion der Teilekomplexität, da mehr Gleichteile in der Radaufhängung verwendet werden können. Dies führt neben einer Reduktion der Kosten auch zu einer vereinfachten Montage der erfindungsgemäßen Radaufhängung.
Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radaufhängung wenigstens eine Führungsvorrichtung für den ersten Hebel, den zweiten Hebel und/oder das Verbindungselement vorgesehen ist für eine seitliche Führung. Eine solche Führungsvorrichtung kann zum Beispiel als Führungsschiene oder Fühlungskulisse ausgebildet sein. Insbesondere beim Betreiben des Fahrzeugs kann sie ein seitliches Ausknicken aus dieser Führungsvorrichtung heraus für die einzelnen Hebel verhindern. Bevorzugt korreliert diese Führungsvorrichtung mit dem jeweiligen Lager, zum Beispiel dem Anbindungslager, dem Trägerlager und/oder dem Koppellager. Eine solche Führungsvorrichtung kann zum Beispiel mit der bereits erläuterten Fixiervorrichtung kombiniert sein.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Verstellung der Bodenfreiheit bei einem Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Radaufhängung, aufweisend die folgenden Schritte:

- Freigeben der Längenverstellung des Verbindungselements,
- Reduzieren der Abstandslänge des Verbindungselements für ein Reduzieren der Bodenfreiheit und/oder
- Vergrößern der Abstandslänge des Verbindungselements für ein Vergrößern der Bodenfreiheit.

Durch das Verwenden einer erfindungsgemäßen Radaufhängung bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Radaufhängung erläutert worden sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren lässt sich dahingehend weiterbilden, dass die Abstandslänge soweit reduziert wird, insbesondere auf ein Minimum reduziert wird, dass das Trägerlager sich in eine Höhenposition oberhalb des Anbindungslagers bewegt. Damit wird sozusagen ein Durchschwenken des Trägerlagers an der Höhenposition des Anbindungslagers vorbei nach oben erzielbar. Wie dies bereits in konstruktiver Weise erläutert worden ist, führt dies zu einer Reduktion der Komplexität, des Gewichts und des Platzbedarfs der Radaufhängung.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Reduzieren und/oder Vergrößern der Abstandslänge der erste Hebelarm, der zweite Hebelarm und/oder das Verbindungselement in der erreichten Höhenposition des Trägerlagers fixiert wird. Dafür kann die bereits erläuterte Fixiervorrichtung eingesetzt werden. Bevorzugt wird durch die Fixierung auch ein Kraftschluss mit einer Federvorrichtung und/oder einer Dämpfervorrichtung zur Verfügung gestellt, so dass für den Betrieb die Abtragung an den einzelnen Hebeln vorbei für die Betriebskraft zur Verfügung gestellt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:

1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radaufhängung,
2 die Ausführungsform der 1 mit dem Trägerlager in einer anderen Höhenposition,
3 die Ausführungsform der 1 und 2 mit dem Trägerlager in einer weiteren Höhenposition,
4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radaufhängung,
5 einen Teil einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radaufhängung und
6 einen Teil einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radaufhängung.

Die 1 bis 3 zeigen schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 10. Diese Radaufhängung 10 ist mit zwei Hebelarmen 20 und 30 ausgestattet, welche miteinander relativ zueinander rotierbar über ein Koppellager 40 in Verbindung stehen. Über ein Anbindungslager 22 ist hier der erste Hebelarm 20 an einer Karosserie fest und rotierbar angelenkt. Am gegenüberliegenden Ende der Radaufhängung 10, also an einem Trägerlager 32 des zweiten Hebels 30 ist ein Radträger 100 zur Aufnahme eines Rades des Fahrzeugs angeordnet.
Die 1 zeigt eine Höhenposition HP des Trägerlagers 32 insbesondere als tiefste Positionierung. Um nun die Bodenfreiheit des Fahrzeugs zu verändern, wird die Abstandslänge AL des Verbindungselementes 50 reduziert. Mit anderen Worten reduziert sich die Abstandslänge AL zwischen dem ersten Verbindungslager 52 am ersten Hebel 20 und dem zweiten Verbindungslager 54 am zweiten Hebel 30.
Zieht sich nun die Abstandslänge AL des Verbindungselementes 50 in der beschriebenen Weise zusammen, so schließt sich die Schere der beiden Hebelarme 20 und 30 zu einer Position, wie sie beispielsweise die 2 zeigt. Diese Scherenbewegung der beiden Hebelarme 20 und 30 zueinander führt nun dazu, dass das Trägerlager 32 in eine andere höhere Höhenposition HP angehoben wird, wie sie in 2 dargestellt ist. Ebenfalls in den 1 bis 3 ist zu erkennen, dass die Bewegung des Trägerlagers 32 auf einer Positionierungslinie erfolgt, welche im Wesentlichen senkrecht steht. Mit anderen Worten erfolgt diese Positionierungsbewegung des Trägerlagers 32 rein vertikal und ohne oder im Wesentlichen ohne jeglichen Horizontalbewegungsanteil.
3 zeigt nun, dass trotz relativ kurzen Längen der beiden Hebelarme 20 und 30 die maximale Verstellbarkeit hinsichtlich der Bodenfreiheit des Fahrzeugs gewährleistet werden kann, indem sozusagen ein Durchschwingen des Trägerlagers 32 nach oben in eine obere Höhenposition HP erfolgen kann. Dies wird gewährleistet, in dem sich die Abstandslänge AL immer weiter reduziert bis insbesondere die Abstandslänge AL einen Minimumwert erreicht, welcher vorzugsweise mit einer Ausrichtung des Verbindungselements 50 entlang des zweiten Hebelarms 30 korreliert.
Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 10. Diese Ausführungsform ist basierend auf der Ausführungsform der 1 bis 3, jedoch mit einer automatischen bzw. teilautomatischen Verstellvorrichtung 60 für die Längenverstellung der Abstandslänge AL ausgestattet. Darüber hinaus ist eine Fixiervorrichtung 80 zur Verfügung gestellt, welche hier mit einem Koppellager 40 korreliert, welche in der Lage ist, eine Fixierung in einer jeweiligen Höhenposition HP des Trägerlagers 32 zu gewährleisten. Für die Bewegung zwischen den einzelnen Höhenpositionen HP ist die Fixiervorrichtung 30 hier mit einer Führungsvorrichtung 90 kombiniert, welche ein seitliches Ausknicken während des Betriebs und insbesondere während des Verstellvorgangs verhindert.
Die 5 und 6 zeigen Varianten der Radaufhängung 10, bei welchen der zweite Hebelarm 30 mit einer Antriebsvorrichtung 70 bzw. Teilen einer Antriebsvorrichtung 70 ausgestattet ist. Die 5 zeigt dabei eine Getriebevorrichtung 72, welche hier mit einem Riementrieb bzw. einem Kettentrieb zum Antrieb des Radträgers 100 und des daran angeordneten Rades ausgebildet ist. Auch ein Direktantrieb, zum Beispiel mithilfe eines Nabenmotors, kann gemäß 6 durch einen Elektromotor 74 insbesondere direkt am Trägerlager 32 gewährleistet werden.
Die voranstehende Beschreibung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Radaufhängung
20: erster Hebelarm
22: Anbindungslager
30: zweiter Hebelarm
32: Trägerlager
40: Koppellager
50: Verbindungselement
52: erstes Verbindungslager
54: zweites Verbindungslager
60: Verstellvorrichtung
70: Antriebsvorrichtung
72: Getriebevorrichtung
74: Elektromotor
80: Fixiervorrichtung
90: Führungsvorrichtung
100: Radträger
AL: Abstandslänge
HP: Höhenposition

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

EP 0901418 B1 [0003]

Claims

Radaufhängung (10) für einen Radträger (100) eines Fahrzeugs, aufweisend einen ersten Hebelarm (20) und einen zweiten Hebelarm (30), welche miteinander über ein Koppellager (40) relativ zueinander rotierbar verbunden sind, wobei der erste Hebelarm (20) ein Anbindungslager (22) für eine rotierbare Anbindung an eine Karosserie des Fahrzeugs und der zweite Hebelarm (30) ein Trägerlager (32) für eine rotierbare Anbindung an den Radträger (100) des Fahrzeugs aufweist, wobei weiter wenigstens ein Verbindungselement (50) mit einem ersten Verbindungslager (52) an dem ersten Hebel (20) und mit einem zweiten Verbindungslager (54) an dem zweiten Hebel (30) rotierbar gelagert ist und das Verbindungselement (50) zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Abstandslängen (AL) zwischen den beiden Verbindungslagern (52, 54) längenverstellbar ist für eine Verstellung des Trägerlagers (32) zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Höhenpositionen (HP).
Radaufhängung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen des Koppellagers (40), des Anbindungslagers (22) und des Trägerlagers (32), insbesondere auch der beiden Verbindungslager (52, 54), zueinander parallel oder im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind.
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (50) eine Verstellvorrichtung (60) für die Längenverstellung der Abstandslänge (AL) aufweist.
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (50) eine Federfunktion und/oder eine Dämpfungsfunktion aufweist.
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebelarm (20) und/oder der zweite Hebelarm (30) wenigstens einen Teil einer Antriebsvorrichtung (70) für den Antrieb eines an dem zugehörigen Radträger (100) befestigten Rades aufweist.
Radaufhängung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebelarm (20) und/oder der zweite Hebelarm (30) eine Getriebevorrichtung (72) als Teil der Antriebsvorrichtung (70) aufweist.
Radaufhängung (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebelarm (20) und/oder der zweite Hebelarm (30) einen Elektromotor (74) als Teil der Antriebsvorrichtung (70) aufweist.
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verbindungselement (50) in der kürzesten Abstandslänge (AL) entlang des zweiten Hebels (30) erstreckt, insbesondere in einer Höhenposition (HP) des Trägerlagers (32) oberhalb des Anbindungslagers (22).
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixiervorrichtung (80) vorgesehen ist für eine Fixierung des ersten Hebelarms (20), des zweiten Hebelarms (30) und/oder des Verbindungselements (50) in wenigstens zwei unterschiedlichen Höhenpositionen (HP) des Trägerlagers (32).
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebelarm (20) und der zweite Hebelarm (30) gleich lang oder im Wesentlichen gleich lang sind.
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebelarm (20) und der zweite Hebelarm (30) identisch oder im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
Radaufhängung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Führungsvorrichtung (90) für den ersten Hebel (20), den zweiten Hebel (30) und/oder das Verbindungselement (50) vorgesehen ist für eine seitliche Führung.
Verfahren für die Verstellung der Bodenfreiheit bei einem Fahrzeug mit einer Radaufhängung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 12, aufweisend die folgenden Schritte: - Freigeben der Längenverstellung des Verbindungselements (50), - Reduzieren der Abstandslänge (AL) des Verbindungselements (50) für ein Reduzieren der Bodenfreiheit und/oder - Vergrößern der Abstandslänge (AL) des Verbindungselements (50) für ein Vergrößern der Bodenfreiheit.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandslänge (AL) soweit reduziert wird, insbesondere auf ein Minimum reduziert wird, dass das Trägerlager (32) sich in eine Höhenposition (HP) oberhalb des Anbindungslagers (22) bewegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Reduzieren und/oder Vergrößern der Abstandslänge (AL) der erste Hebelarm (20), der zweite Hebelarm (30) und/oder das Verbindungselement (50) in der erreichten Höhenposition (HP) des Trägerlagers (32) fixiert wird.