DE102018209111B3 - Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs, bei der jedem Rad ein Drehaktuator zugeordnet ist, mittels dem über einen Drehstab (18) ein Drehmoment als Stellkraft auf ein Radaufhängungsbauteil übertragbar ist, wobei die Drehstäbe (18) der Drehaktuatoren jeweils über ein Lager (24) verdrehbar am Kraftfahrzeugaufbau gelagert sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Drehaktuatoren in einem gemeinsamen Gehäuse (26) angeordnet sind und dass das Gehäuse (26) zur Drehmomentenabstützung elastisch am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
- Eine gattungsgemäße Radaufhängung mit einem elektromechanischen Wankstabilisierungssystem ist in der
JP 2010214980 A - Eine Anordnung zweier Drehstäbe in einem gemeinsamen Gehäuse ist grundsätzlich bekannt: so offenbart die
DE 10 2009 005 895 A1 die Anordnung zweier Drehstäbe in einem Gehäuse, welches seinerseits über eine Konsole fest an Fahrzeugaufbau befestigt ist. Aus derDE 10 2004 004 335 A1 ist bekannt zwei Drehaktuatoren in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen, wobei das Gehäuse über eine Kopplung am Fahrzeugaufbau gelagert ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des. Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine akustisch verbesserte Anordnung aktiver Fahrwerksaktuatoren ermöglicht ist.
- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
- Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
- In bekannter Art und Weise ist bei der Radaufhängung jedem Rad der Achse ein einen Drehstab aufweisenden Drehaktuator zur aktiven Fahrwerksregelung zugeordnet. Die fluchtend zueinander ausgerichteten, eine gemeinsame Drehachse aufweisende Drehstäbe der Drehaktuatoren sind in bekannter Art und Weise jeweils über ein Lager verdrehbar am Kraftfahrzeugaufbau gelagert und stehen mit einem Radaufhängungsbauteil in Wirkverbindung, so dass mittels der Drehstäbe der Drehaktuatoren ein Drehmoment als Stellkraft auf die Räder der Achse übertragbar ist. Dabei sind die beiden Drehaktuatoren in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
- Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass am Gehäuse mindestens eine Strebe angeordnet ist, die unter Zwischenschaltung eines Elastomerlagers elastisch am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist, so dass das gemeinsame Gehäuse elastisch am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist.
- Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Effekt, dass aufgrund der nunmehr elastischen Lagerung des Gehäuses zur Drehmomentenabstützung die in den Kraftfahrzeugaufbau einzuleitenden Stellmomente nicht unmittelbar, sondern erst nach „Überbrückung“ der elastischen Lagerung in den Kraftfahrzeugaufbau eingeleitet werden. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass Verwindungen weitestgehend vermieden werden, mit der Konsequenz, dass auch das Auftreten von unerwünschten Knarzgeräuschen deutlich reduziert ist.
- Vorzugsweise ist dabei die am Gehäuse angeordnete Strebe im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des gemeinsamen Gehäuses und damit senkrecht zur Richtung der Drehstäbe und damit senkrecht zur Richtung der gemeinsamen Drehachse der Drehaktuatoren ausgerichtet.
- Um eine einfache, schnell durchzuführende und kostengünstige Montage zu ermöglichen, ist die starre Verbindung zwischen Gehäuse und Strebe bevorzugt als lösbare Verbindung, insbesondere in Form einer Schraubverbindung, ausgebildet.
- Vorzugsweise umfasst das die Strebe am Kraftfahrzeugaufbau lagernde Elastomerlager eine Koppelstange sowie einen in Reihe zur Koppelstange angeordneten, fest mit der Koppelstange verbundenen Elastomerkörper.
- Bevorzugt ist dabei das Elastomerlager derart angeordnet, dass die Koppelstange und der in Reihe dazu angeordnete Elastomerkörper in Bezug zur gemeinsamen Drehachse der Drehstäbe eine im Wesentlichen tangentiale Ausrichtung aufweisen. Die tangentiale Ausrichtung von Koppelstange und Elastomerkörper hat den Effekt, dass der Weg der Kraft durch das Elastomerlager entsprechend tangential zur Drehachse ausgerichtet ist, so dass ein direkter Kraftfluss von der Strebe über die Koppelstange und den Elastomer in den Kraftfahrzeugaufbau gewährleistet ist.
- Bevorzugt ist dabei die Koppelstange mit der Strebe verbunden, während der Elastomerkörper am Kraftfahrzeugaufbau angeordnet ist.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das aktive Fahrwerksystem quer zur Fahrrichtung verbaut ist, d.h. dass das gemeinsame Gehäuse und damit die Drehaktuatoren und die fluchtend zueinander ausgerichteten Drehstäbe in Kraftfahrzeugquerrichtung ausgerichtet sind, während die dazu senkrecht angeordnete Strebe zur Drehmomentenabstützung eine Ausrichtung in Fahrzeuglängsrichtung aufweist.
- Zur Gewährleistung einer möglichst leichten Bauweise ist das gemeinsame Gehäuse vorzugsweise über lediglich eine zentrale, d.h. eine in Gehäuselängsrichtung betrachtet im Wesentlichen mittig angeordnete, Strebe am Kraftfahrzeugaufbau gelagert. Eine alternative, steifere Anbindung des Gehäuses zeichnet sich dadurch aus, dass das gemeinsame Gehäuse über zwei, in Gehäuselängsrichtung betrachtet beabstandet angeordnete Streben am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist.
- Vorzugsweise sind die Drehstäbe der Drehaktuatoren jeweils über Gummi-Metall-Lager, die insbesondere in Form konventioneller gummielastischer Stabilisatorlager ausgebildet sind, drehbar am Kraftfahrzeugaufbau gelagert. D.h. es liegt eine doppelt elastische Lagerung des gemeinsamen Gehäuses am Kraftfahrzeugaufbau vor mit dem Effekt, dass sich die Federkonstante der die Drehstäbe am Kraftfahrzeugaufbau lagernden Gummi-Metall-Lager mit der Federkonstante der elastischen Gehäuselagerung addiert. Aufgrund der doppelt elastischen Lagerung des Gehäuses ist in vorteilhafter Weise eine besonders verwindungsarme und damit geräuscharme Anordnung des Gehäuse und damit der Drehaktuatoren am Kraftfahrzeugaufbau ermöglicht.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass am oder im gemeinsamen Gehäuse neben den beiden Drehaktuatoren zudem mindestens ein Regel-/Steuergerät angeordnet ist, mittels dem die Drehaktuatoren regel-/steuerbar sind. Neben einer bauraumsparenden Anordnung des mindestens einen Regel-/Steuergeräts ist hierdurch insbesondere eine vor Umwelteinflüssen und Beschädigungen, wie z.B. Steinschlag, geschützte Anordnung gewährleistet.
- Bevorzugt stehen die Drehstäbe jeweils über einen drehfest mit den Drehstäben verbundenen Abtriebsschenkel mit einem Radführungsbauteil in Wirkverbindung, wobei die Abtriebsschenkel entweder unmittelbar oder mittelbar, d.h. unter Zwischenschaltung einer Koppel, mit dem Radführungsbauteil, insbesondere einem Fahrwerkslenker, verbunden sind.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Radaufhängung einen karosserieseitig fest gelagerten Hilfsrahmen umfasst, wobei das gemeinsame Gehäuse sowie die Lager der Drehstäbe am Hilfsrahmen angebunden sind, so dass Gehäuse und Lager mittelbar, d.h. unter Zwischenschaltung des Hilfsrahmens, am Kraftfahrzeugaufbau gelagert sind.
- Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
- In der Zeichnung bedeutet:
-
1 : ein Hilfsrahmen einer Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs in einer Ansicht schräg von der Seite; -
2 : der Hilfsrahmen aus1 in einer Ansicht schräg von vorne; -
3 : der Hilfsrahmen aus1 in einer Ansicht schräg von der Seite, und -
4 : eine vergrößerte Darstellung der erfindungsgemäßen elastischen Gehäuselagerung. -
1 bis3 zeigen einen insgesamt mit der Bezugsziffer10 bezeichneten Hilfsrahmen einer Radaufhängung für die Räder der Vorderachse eines Kraftfahrzeugs. Der starr mit dem Kraftfahrzeugaufbau verbindbare Hilfsrahmen10 umfasst in bekannter Art und Weise zwei im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung FL ausgerichtete Längsträger12 und zwei in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Querträger14 . - Auf eine Darstellung der Räder der Vorderachse wurde vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Zur besseren Übersicht sind zudem Bauteile der Radaufhängung teilweise nur für eine Radseite dargestellt.
- Am Hilfsrahmen
10 sind in bekannter Art und Weise die die Räder führenden Fahrwerkslenker16 schwenkbar gelagert. In1 bis3 sind die Fahrwerkslenker16 exemplarisch nur für die in Fahrzeuglängsrichtung FL betrachtet rechte Hilfsrahmenseite dargestellt; die Anbindung an der linken Hilfsrahmenseite ist entsprechend. - Da es sich um eine aktive Radaufhängung handelt, ist jedem Rad der Achse - wie insbesondere
1 und3 exemplarisch für die in Fahrzeuglängsrichtung FL betrachtet linke Hilfsrahmenseite gezeigt ist - jeweils ein einen Drehstab18 aufweisenden Drehaktuator zugeordnet mittels dem ein Drehmoment als Stellkraft auf ein Radaufhängungsbauteil übertragbar ist. Die Drehmomentübertragung vom Drehstab18 zum Rad erfolgt dabei über einen Abtriebsschenkel20 , der seinerseits drehfest mit dem Drehstab18 verbunden ist und radseitig unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Koppel mit einem Radaufhängungsbauteil, insbesondere einem Fahrwerkslenker16 , verbindbar ist. - Dabei sind - wie insbesondere
2 zu entnehmen ist - die den Rädern der Achse zugeordneten Drehstäbe18 fluchtend zueinander, eine gemeinsame Drehachse22 aufweisend ausgerichtet und quer zur Fahrrichtung verbaut. D.h. die Drehstäbe18 und damit auch die Drehaktuatoren sind vorliegend in Kraftfahrzeugquerrichtung FQ ausgerichtet. - Über Lager
24 sind die Drehstäbe18 drehbar am Hilfsrahmen10 gelagert. Wie insbesondere aus3 ersichtlich, sind die Lager24 vorliegend in Form von Gummi-Metall-Lagern ausgebildet und umfassen jeweils einen den Drehstab18 umhüllenden Elastomer24 -1 sowie eine den Drehstab18 und Elastomer24 -1 einfassende, am Hilfsrahmen10 befestigbare Lagerschelle24 -2 . Der Elastomer24 -1 der Lager24 erlaubt eine relative Verdrehung der Drehstäbe18 und damit eine Verdrehung der drehfest mit den Drehstäben18 verbundenen Abtriebsschenkel20 . - Die erfindungsgemäße Radaufhängung zeichnet sich dadurch aus, dass die die Drehstäbe
18 aufweisenden Drehaktuatoren in einem gemeinsamen Gehäuse26 angeordnet sind und dass zur Drehmomentenabstützung das gemeinsame Gehäuse26 elastisch am Hilfsrahmen10 und damit - da der Hilfsrahmen10 im verbauten Zustand starr mit dem Kraftfahrzeugaufbau verbunden ist - elastisch am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist. - Zur elastischen Lagerung des gemeinsamen Gehäuses
26 sind, wie1 bis3 zeigen, am Gehäuse26 zwei in Fahrzeuglängsrichtung FL ausgerichtete Streben28 angeordnet, die jeweils über ein insgesamt mit der Bezugsziffer30 bezeichneten Elastomerlager am Hilfsrahmen10 befestigt sind. - Wie insbesondere
4 zeigt, umfasst das Elastomerlager30 eine Koppelstange30 -1 sowie einen in Reihe zur Koppelstange30 -1 angeordneten, fest mit der Koppelstange30 -1 verbundenen Elastomerkörper30 -2 . Dabei ist, wie4 weiter zu entnehmen ist, die Koppelstange30 -1 an der Strebe28 angebunden, während der Elastomerkörper30 -2 mit dem Hilfsrahmen verbunden ist. Das Elastomerlager30 ist dabei derart angeordnet, dass die Koppelstange30 -1 und der in Reihe dazu angeordnete Elastomerkörper30 -2 in Bezug zur gemeinsamen Drehachse22 der Drehstäbe18 eine tangentiale Ausrichtung aufweist. - Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Effekt, dass aufgrund des Kraftflusses vom gemeinsamen Gehäuse
26 über Strebe28 , Koppelstange30 -1 und Elastomerkörper30 -2 die in den Kraftfahrzeugaufbau einzuleitenden Stellmomente erst nach „Überbrückung“ des Elastomerkörpers30 -2 in den Hilfsrahmen10 und damit in den Kraftfahrzeugaufbau eingeleitet werden. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine akustisch wesentlich verbesserte Anordnung der Drehaktuatoren gewährleistet, da die Gefahr von Verwindungen und damit Knarzgeräuschen deutlich reduziert ist. - Wie
1 und2 zeigen, sind an der Unterseite des gemeinsamen Gehäuses26 zudem noch Regel-/Steuergeräte32 angeordnet mittels denen die Drehaktuatoren regel-/steuerbar sind. Hierdurch ist eine bauraumsparende Anordnung und eine vor Beschädigung, wie z.B. durch Steinschlag, besser geschützte Positionierung der Regel-/Steuergeräte sichergestellt.
Claims (11)
- Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs, bei der jedem Rad ein Drehaktuator zugeordnet ist, mittels dem über einen Drehstab (18) ein Drehmoment als Stellkraft auf ein Radaufhängungsbauteil übertragbar ist, wobei die Drehstäbe (18) der Drehaktuatoren jeweils über ein Lager (24) verdrehbar am Kraftfahrzeugaufbau gelagert sind, wobei die beiden Drehaktuatoren in einem gemeinsamen Gehäuse (26) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am gemeinsamen Gehäuse (26) mindestens eine Strebe (28) angeordnet ist, die unter Zwischenschaltung eines Elastomerlagers (30) elastisch am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist.
- Radaufhängung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (28) lösbar am Gehäuse (26) angebunden ist. - Radaufhängung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerlager (30) eine Koppelstange (30-1) und einen in Reihe dazu angeordneten Elastomerkörper (30-2) umfasst. - Radaufhängung nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerlager (30) derart angeordnet ist, dass die Koppelstange (30-1) und der in Reihe dazu angeordnete Elastomerkörper (30-2) in Bezug zur gemeinsamen Drehachse (22) der Drehstäbe (18) eine tangentiale Ausrichtung aufweisen. - Radaufhängung nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (26) in Kraftfahrzeugquerrichtung (FQ) und die Strebe (28) zur Drehmomentenabstützung in Fahrzeuglängsrichtung (FL) ausgerichtet sind. - Radaufhängung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (26) über lediglich eine, in Gehäuselängsrichtung betrachtet mittig am Gehäuse (26) angeordnete Strebe (28) am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist.
- Radaufhängung nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (26) über zwei, in Gehäuselängsrichtung betrachtet beabstandet zueinander angeordnete Streben (28) am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist. - Radaufhängung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Drehstäbe (18) drehbar lagernden Lager (24) in Form von Gummi-Metall-Lagern ausgebildet sind.
- Radaufhängung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am gemeinsamen Gehäuse (26) mindestens ein Regel-/Steuergerät (32) angeordnet ist, mittels dem die Drehaktuatoren regel-/steuerbar sind.
- Radaufhängung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehstäbe (18) der Drehaktuatoren jeweils drehfest mit einem Abtriebsschenkel (20) zur Übertragung des Drehmoments verbunden sind, wobei die Abtriebsschenkel (20) unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Koppel mit einem Radaufhängungsbauteil in Wirkverbindung stehen.
- Radaufhängung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (30) und die Lager (24) der Drehstäbe (18) unter Zwischenschaltung eines Hilfsrahmens (10) am Kraftfahrzeugaufbau gelagert sind.
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JP2010214980A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toyota Motor Corp | 車両用サスペンション装置 |
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