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Die Erfindung betrifft eine Achsanordnung für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit einer solchen Achsanordnung.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
WO 2016/184607 A1 beschrieben, ein Kraftfahrzeug mit einem Achsträger bekannt. Der Achsträger umfasst zumindest zwei zumindest annähernd in Fahrzeuglängsrichtung orientierte Längsträger und zumindest einen diese verbindenden Querträger, die eine erste Baueinheit beschreiben. Der Achsträger ist neben einer zumindest teilweise gelenkigen Abstützung für radführende Lenker zur Aufnahme einer elektromotorischen Antriebseinheit für das Fahrzeug vorgesehen. Zusätzlich zu den die erste Baueinheit beschreibenden Trägern sind zwei weitere Längsträger und ein weiterer diese weiteren Längsträger verbindender Querträger in Form einer zweiten Baueinheit vorgesehen, die im Einbauzustand des Achsträgers in einem horizontal stehenden Fahrzeug in Vertikalrichtung betrachtet unterhalb oder oberhalb der ersten Baueinheit liegt und mit der ersten Baueinheit lösbar verbunden ist. An jeder Baueinheit ist auf jeder Fahrzeug-Seite zumindest einer der mehreren vorgesehenen radführenden Lenker zumindest teilweise gelenkig abgestützt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Achsanordnung für ein Fahrzeug und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug mit einer Achsanordnung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Achsanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit einer Achsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Achsanordnung, insbesondere Hinterachsanordnung, für ein Fahrzeug umfasst erfindungsgemäß einen Fahrschemel mit beidseits des Fahrschemels je einem Radträger. Zwischen dem Fahrschemel und dem jeweiligen Radträger sind ein unterer Trapezlenker, ein oberer Sturzlenker und eine Spurstange angeordnet, wobei die jeweilige Spurstange hinter der Radträgermitte am jeweiligen Radträger angeordnet ist. Zwischen dem jeweiligen Radträger und dem jeweiligen Trapezlenker ist eine Längskraftkoppel angeordnet. Auf den jeweiligen Trapezlenker wirken eine Feder und ein Dämpfer ein.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst mindestens eine solche Achsanordnung, wobei der Fahrschemel insbesondere elastisch am Fahrzeug befestigt ist.
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In einer möglichen Ausführungsform ist ein elektrischer Antriebsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen, welcher elastisch am Fahrschemel befestigt ist, insbesondere derart, dass er nach unten ausbaubar ist. Der elektrische Antriebsmotor weist vorteilhafterweise eine, insbesondere kompakte, koaxiale Bauweise auf. Vorteilhafterweise ist eine Leistungselektronik auf dem elektrischen Antriebsmotor angeordnet. Ein, insbesondere großer, Aggregateblock ist vorteilhafterweise tiefliegend vor dem elektrischen Antriebsmotor angeordnet.
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Der Fahrschemel weist vorteilhafterweise einen vorderen Querträger auf, welcher vorteilhafterweise über dem Aggregateblock angeordnet ist.
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Es ist vorteilhafterweise ein Achs-Stabilisator vorgesehen, welcher bei Verwendung des elektrischen Antriebsmotors an einer Hinterseite des Fahrschemels angeordnet ist und, wenn ein verbrennungsmotorischer Antrieb vorgesehen ist, aufgrund eines dann vorhandenen heckseitigen Endschalldämpfers im Bereich des vorderen Querträgers des Fahrschemels angeordnet ist.
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Die beschriebene Lösung ist ein sowohl elektrisch als auch verbrennungsmotorisch als Haupt-Antriebsachse antriebsfähiges, kosten-, geräusch- und reparaturgünstiges, komfortables, fahrstabiles, lenkbares sowie sehr kompaktes, insbesondere längskompaktes, Achskonzept, insbesondere Hinterachskonzept, für Fahrzeuge, insbesondere für Personenfahrzeuge, d. h. insbesondere für PKW.
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Im Vergleich zu einer Raumlenkerachse erfordert die beschriebene Lösung einen geringeren Bauraumbedarf, insbesondere vor der Radmitte und somit Radträgermitte, so dass ein Konflikt mit einer Unterboden-Fahrbatterie zwischen den Achsen des Fahrzeugs vermieden wird.
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Im Vergleich zu einer Doppel-Querlenker-Achse erfordert die beschriebene Lösung einen geringeren Bauraumbedarf im Lenkerbereich. Insbesondere wird ein bei der Doppel-Querlenker-Achse auftretender Konflikt des oberen (Dreiecks-)Querlenkers mit Feder und Dämpfer vermieden.
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Im Vergleich zu einer Federbeinachse erfordert die beschriebene Lösung einen geringeren vertikalen Bauraumbedarf, so dass insbesondere eine größere Durchladebreite in einem Kofferraum des Fahrzeugs erreicht wird.
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Im Vergleich zu einer Schwertlenkerachse erfordert die beschriebene Lösung einen geringeren Bauraumbedarf vor der Radmitte bzw. der Radträgermitte. Zudem ist die Schwertlenkerachse, im Gegensatz zur beschriebenen Lösung, nicht als Haupt-Antriebsachse geeignet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Darstellung einer Achsanordnung für ein Fahrzeug in einer Ansicht von schräg vorn,
- 2 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung in einer Ansicht von schräg hinten,
- 3 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung in einer Ansicht von hinten,
- 4 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung in einer Ansicht von links,
- 5 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung in einer Ansicht von unten,
- 6 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung in einer Ansicht von vom,
- 7 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung in einer Ansicht von oben,
- 8 schematisch eine Darstellung eines elektrischen Antriebsmotors für die Achsanordnung in einer Ansicht von schräg vorn,
- 9 schematisch eine Darstellung des elektrischen Antriebsmotors in einer Ansicht von schräg hinten,
- 10 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung mit dem elektrischen Antriebsmotor in einer Ansicht von schräg vorn,
- 11 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung mit dem elektrischen Antriebsmotor in einer Ansicht von schräg hinten,
- 12 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung mit dem elektrischen Antriebsmotor in einer Ansicht von hinten,
- 13 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung mit dem elektrischen Antriebsmotor in einer Ansicht von links,
- 14 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung mit dem elektrischen Antriebsmotor in einer Ansicht von unten,
- 15 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung mit dem elektrischen Antriebsmotor in einer Ansicht von vorn,
- 16 schematisch eine Darstellung der Achsanordnung mit dem elektrischen Antriebsmotor in einer Ansicht von oben,
- 17 schematisch eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Achsanordnung für ein Fahrzeug, geeignet für einen verbrennungsmotorischen Antrieb oder als nicht angetriebene Achse, in einer Ansicht von schräg vorn, und
- 18 schematisch eine Darstellung dieser weiteren Ausführungsform der Achsanordnung in einer Ansicht von schräg hinten.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 7 zeigen eine Ausführungsform einer Achsanordnung 1, insbesondere einer Hinterachsanordnung, für ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug, insbesondere für ein Personenfahrzeug, insbesondere für einen PKW, in verschiedenen Ansichten. Die in diesen 1 bis 7 gezeigte Ausführungsform der Achsanordnung 1 eignet sich insbesondere für einen elektrischen Antriebsmotor 2 zum Antrieb des Fahrzeugs.
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Die 8 und 9 zeigen einen solchen elektrischen Antriebsmotor 2 für diese Ausführungsform der Achsanordnung 1 in zwei verschiedenen Ansichten. Die 10 bis 16 zeigen diese Ausführungsform der Achsanordnung 1 mit dem elektrischen Antriebsmotor 2 in verschiedenen Ansichten.
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Die 17 und 18 zeigen in zwei verschiedenen Ansichten eine weitere Ausführungsform der Achsanordnung 1, welche sich insbesondere für einen verbrennungsmotorischen Antrieb des Fahrzeugs oder als nicht angetriebene Achse eignet.
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Die Achsanordnung 1 umfasst in beiden dargestellten Ausführungsformen einen Fahrschemel 3. Der Fahrschemel 3 weist in den dargestellten Ausführungsformen zwei Längsträger 4, 5 und zwei Querträger 6, 7 auf, d. h. einen vorderen Querträger 6, welcher bei am Fahrzeug montierter Achsanordnung 1 einer Fahrzeugfront zugewandt ist, und einen hinteren Querträger 7, welcher bei am Fahrzeug montierter Achsanordnung 1 einem Fahrzeugheck zugewandt ist. Die Längsträger 4, 5 erstrecken sich bei am Fahrzeug montierter Achsanordnung 1 jeweils im Wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung und somit zur Fahrtrichtung R des Fahrzeugs. Die Querträger 6, 7 erstrecken sich bei am Fahrzeug montierter Achsanordnung 1 jeweils im Wesentlichen parallel zu einer Querrichtung des Fahrzeugs.
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Die Achsanordnung 1 umfasst des Weiteren beidseits des Fahrschemels 3 je einen Radträger 8. Zwischen dem Fahrschemel 3 und dem jeweiligen Radträger 8 sind ein unterer Trapezlenker 9, ein oberer Sturzlenker 10 und eine Spurstange 11 angeordnet, wobei die jeweilige Spurstange 11 hinter der Radmitte bzw. Radträgermitte am jeweiligen Radträger 8 angeordnet ist. In den hier dargestellten Ausführungsformen ist eine Spurstangenhalterung 12 vorgesehen, welche in anderen Ausführungsformen durch ein Lenkgetriebe ersetzbar ist. Zwischen dem jeweiligen Radträger 8 und dem jeweiligen Trapezlenker 9 ist eine Längskraftkoppel 13 angeordnet. Auf den jeweiligen Trapezlenker 9 wirken eine Feder und ein Dämpfer ein, hier dargestellt als Federbein 14.
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Ein hier nicht dargestelltes Fahrzeug umfasst mindestens eine solche Achsanordnung 1, insbesondere als Hinterachse des Fahrzeugs, wobei der Fahrschemel 3 elastisch am Fahrzeug befestigt ist. Hierzu umfasst der Fahrschemel 3 in den dargestellten Ausführungsformen vier Fahrschemellager 15 zum Lagern des Fahrschemels 3 an einer Karosserie des Fahrzeugs.
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Die in den 1 bis 7 dargestellte Ausführungsform der Achsanordnung 1 ist für den elektrischen Antriebsmotor 2 zum Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen. Die 8 und 9 zeigen diesen elektrischen Antriebsmotor 2. Die 10 bis 16 zeigen die Achsanordnung 1 mit dem elektrischen Antriebsmotor 2, wobei der elektrische Antriebsmotor 2 elastisch am Fahrschemel 3 befestigt ist und nach unten ausbaubar ist.
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Zur Befestigung des elektrischen Antriebsmotors 2 weist der Fahrschemel 3 Antriebsgummilager 16 auf. Des Weiteren sind zwei Versteifungsstreben 17 des Fahrschemels 3 zur Montage des elektrischen Antriebsmotors 2 am Fahrschemel 3 vom Fahrschemel 3 abschraubbar.
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Der elektrische Antriebsmotor 2 weist eine kompakte koaxiale Bauweise auf. Ein Seitenwellenabgang 18 verläuft koaxial zu einer Drehachse des elektrischen Antriebsmotors 2.
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Eine Leistungselektronik 19 ist auf dem elektrischen Antriebsmotor 2 angeordnet. An ihr sind ein Hauptstromanschluss 20 und ein Anschluss 21 für Steuerleitungen vorgesehen. Ein großer Aggregateblock 22, auch als Nebenaggregateblock bezeichnet, ist tiefliegend vor dem elektrischen Antriebsmotor 2 angeordnet. Seitlich am Aggregateblock 22 ist ein Ölkühler 23 angeordnet. Des Weiteren sind Kühlwasserleitungen 24 vorgesehen. Der elektrische Antriebsmotor 2 weist zwei vordere Befestigungssockel 25 und zwei hintere Befestigungssockel 26 auf. Die Verschraubung der vorderen Befestigungssockel 25 kann von hinten erfolgen, so dass der elektrische Antriebsmotor 2 im Reparaturfall von der Achsanordnung 1 demontierbar ist, ohne dass hierfür ein Achsausbau, d. h. eine Demontage der gesamten Achsanordnung 1 vom Fahrzeug, erforderlich ist.
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Über dem Aggregateblock 22 des elektrischen Antriebsmotors 2 ist der vordere Querträger 6 des Fahrschemels 3 angeordnet, wie beispielsweise in 10 gezeigt.
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Ein Achs-Stabilisator 27 mit Gestänge ist bei der für den elektrischen Antriebsmotor 2 vorgesehenen Ausführungsform der Achsanordnung 1 an der Hinterseite des Fahrschemels 3 angeordnet.
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Die 17 und 18 zeigen, wie oben bereits erwähnt, eine weitere Ausführungsform der Achsanordnung 1, welche für einen verbrennungsmotorischen Antrieb oder als nicht angetriebene Achse geeignet ist. Die Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist ähnlich oder im Wesentlichen identisch zur oben beschriebenen Ausführungsform für den elektrischen Antriebsmotor 2. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass bei dieser in den 17 und 18 gezeigten Ausführungsform, insbesondere wenn sie für den verbrennungsmotorischen Antrieb vorgesehen ist, der Achs-Stabilisator 27 mit Gestänge aufgrund eines dann vorhandenen heckseitigen Endschalldämpfers im Bereich des vorderen Querträgers 6 des Fahrschemels 3 angeordnet ist. Bis auf diesen Unterschied sind die Achskinematiken der für den elektrischen Antriebsmotor 2 vorgesehenen Achsanordnung 1, der für den verbrennungsmotorischen Antrieb vorgesehenen Achanordnung 1 und der nicht angetriebenen Achanordnung 1 vorteilhafterweise identisch.
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Die beschriebene Lösung ist ein sowohl elektrisch als auch verbrennungsmotorisch als Haupt-Antriebsachse antriebsfähiges, kosten-, geräusch- und reparaturgünstiges, komfortables, fahrstabiles, lenkbares sowie sehr kompaktes, insbesondere längskompaktes, Achskonzept, insbesondere Hinterachskonzept, für Fahrzeuge, insbesondere für Personenfahrzeuge, d. h. insbesondere für PKW.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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