DE102019202278A1

DE102019202278A1 - Mehrlenkerhinterachse und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019202278A1
Application number: DE102019202278.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Meier; Alberto Girelli Consolaro; Andrea Quintarelli; Ivica Papic
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2019-02-20
Publication date: 2020-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrlenkerhinterachse (1) für ein Fahrzeug, die an einander gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils eine Radaufhängung (2a, 2b) und statt Sprungfedern und eines Stabilisators eine Querblattfeder (3) aufweist, wobei jede Radaufhängung (2a, 2b) einen Radträger (4a, 4b), einen mit einem Ende mit dem Radträger (4a, 4b) verbundenen Längslenker (5a, 5b), einen mit einem Ende mit dem Radträger (4a, 4b) verbundenen oberen Querlenker (6a, 6b) und einen mit einem Ende mit dem Radträger (4a, 4b) verbundenen unteren Querlenker (7a, 7b) aufweist. Um eine kostengünstiger herstellbare und leichtgewichtigere Mehrlenkerhinterachse (1) für ein Fahrzeug bereitzustellen, ist der obere Querlenker (6a, 6b) zumindest teilweise vertikal oberhalb des unteren Querlenkers (7a, 7b) angeordnet und die Querblattfeder (3) heckseitig versetzt zu den Querlenkern (6a, 6b, 7a, 7b) angeordnet und endseitig mit den Radträgern (4a, 4b) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrlenkerhinterachse für ein Fahrzeug, die an einander gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils eine Radaufhängung und statt Sprungfedern und eines Stabilisators eine Querblattfeder aufweist, wobei jede Radaufhängung einen Radträger, einen mit einem Ende mit dem Radträger verbundenen Längslenker, einen mit einem Ende mit dem Radträger verbundenen oberen Querlenker und einen mit einem Ende mit dem Radträger verbundenen unteren Querlenker aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Mehrlenkerhinterachse.
Ein Fahrzeug kann mit einer Mehrlenkerhinterachse ausgestattet sein, die für jedes Hinterrad eine Einzelradaufhängung ausbildet. Jede Einzelradaufhängung weist üblicherweise einen Radträger, an dem das jeweilige Hinterrad drehbar gelagert ist, und mehrere mit dem jeweiligen Radträger verbundene Lenker auf. Üblicherweise weist eine Mehrlenkerhinterachse zudem einen Stabilisator auf, der Wankbewegungen des Fahrzeugs entgegenwirkt, um die Fahrdynamik des Fahrzeugs zu verbessern.
Zur Abfederung eines Fahrzeugaufbaus ist üblicherweise an jeder Einzelradaufhängung eine Sprungfeder, die als Schraubenfeder ausgeführt sein kann, angeordnet, die einerseits an dem Fahrzeugaufbau und andererseits an einem zumindest mittelbar mit dem jeweiligen Radträger verbundenen Federteller abgestützt ist. Zudem ist an jeder Einzelradaufhängung wenigstens ein Schwingungsdämpfer, auch Stoßdämpfer genannt, angeordnet, mit dem Schwingungen des Fahrzeugaufbaus gegenüber dem jeweiligen Radträger gedämpft werden können. Der Schwingungsdämpfer kann sich einerseits an dem Fahrzeugaufbau und andererseits zumindest mittelbar an dem jeweiligen Radträger abstützen.
Durch das Vorhandensein eines Stabilisators und der Sprungfedern können die Wankeigenschaften und die Federungseigenschaften des Fahrzeugs unabhängiger voneinander eingestellt werden. Jedoch geht das Vorhandensein des Stabilisators und der Sprungfedern mit höheren Herstellungskosten und einem höheren Fahrzeuggewicht einher. Daher ist es von Vorteil, wenn statt des Stabilisators und der Sprungfedern eine, vorzugsweise bauraumsparende, Querblattfeder verbaut wird, die sowohl die Funktion eines herkömmlichen Stabilisators als auch die Funktion der Sprungfedern übernimmt. Hierdurch können die Herstellungskosten und das Fahrzeuggewicht reduziert werden.
Die US 6 530 587 B2 offenbart eine Verbundstoffblattfeder mit mehreren Verbundstoffstreifen, die miteinander durch ein Verbindungselement verbunden sind, wobei jeder der Verbundstoffstreifen aus einem Glasfaserstreifen und einem Paar von Kohlenstofffaserstreifen besteht, wobei einer des Paars von Kohlenstofffaserstreifen in eine erste Längserstreckungsseite des Glasfaserstreifens eingebunden ist, wobei der andere des Paars von Kohlenstofffaserstreifen in einer zweiten Längsseite des Glasfaserstreifens eingebunden ist, wobei die erste Längsseite und die zweite Längsseite gegenüberliegende Seiten des Glasfaserstreifens sind und wobei das Paar von Kohlenstofffaserstreifen zwischen 10 und 20% des Gesamtvolumens der Verbundstoffstreifen einnimmt.
Die US 2003 / 0 030 241 A1 offenbart eine vordere Radaufhängung mit MacPherson-Federbein für ein Kraftfahrzeug. Die Radaufhängung weist zwei Vorderräder, die jeweils mit einer vorderen Radnabe verbunden sind, zwei vordere Radträger, die jeweils mit einer vorderen Radnabe verbunden sind, zwei vordere Federbeine, die jeweils an ihrem oberen Ende gelenkig mit dem Fahrzeugchassis oder der Fahrzeugkarosserie verbunden sind und die jeweils an ihrem unteren Ende mit einem vorderen Radträger gelenkig verbunden sind, einen Hilfsrahmen, der an das Fahrzeugchassis oder die Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist, auf. Anstelle von metallischen Federelementen ist ein vorderer Verbundträger aus Verbundwerkstoffen als Federungs- und Führungselement für die Vorderräder vorgesehen.
Die US 9 162 546 B2 offenbart eine Mehrlenkerhinterachse für ein Fahrzeug, die beidseitig des Fahrzeuges jeweils eine Radaufhängung aufweist, die jeweils wenigstens einen unteren Querlenker, einen oberen Querlenker und einen Schwertlenker aufweisen, wobei die Querlenker und der Schwertlenker jeweils mit einem ihrer Enden an einem Radträger angeordnet sind. Es ist eine quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs zwischen den Radaufhängungen angeordnete Blattfeder vorgesehen, die unterhalb des oberen Querlenkers verlaufend angeordnet ist und endseitig über jeweils wenigstens ein Lenkerelement mit dem Radträger in Verbindung steht.
Die US 5 251 930 A offenbart ein Radaufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug mit an seiner Fahrzeugkarosserie drehbar gehaltenen Rädern. Das Radaufhängungssystem weist ein Paar Gelenkteile, an denen die Räder drehbar gehalten sind, und eine langgestreckte Blattfeder auf, die in Vertikalrichtung nachgiebig ist und sich relativ zur Fahrzeugkarosserie quer erstreckt, wobei gegenüberliegende Enden der Blattfeder jeweils mit den Gelenkteilen gekoppelt sind. Des Weiteren weist das Radaufhängungssystem ein Befestigungsteil auf, das die Blattfeder an zwei Haltepunkten, die an der Blattfeder mit Abstand voneinander in Querrichtung relativ zur Fahrzeugkarosserie liegen, hält, um eine Querbewegung der Blattfeder zu erlauben, jedoch eine Vertikalbewegung der Blattfeder relativ zur Fahrzeugkarosserie einschränken. Zudem weist das Radaufhängungssystem einen Querbewegungsbegrenzer auf, der eine Vertikalbewegung der Blattfeder zulässt, jedoch eine Querbewegung der Blattfeder relativ zur Fahrzeugkarosserie einschränkt. Der Querbewegungsbegrenzer weist einen Verbindungsmechanismus auf, der einen zwischen den zwei Haltepunkten liegenden Abschnitt der Blattfeder mit der Fahrzeugkarosserie koppelt.
Die US 2005 / 0 023 792 A1 offenbart ein Fahrzeugaufhängungssystem mit einem Rahmen und einem Paar von seitlich beabstandeten oberen Steuerarmen, die über Schwenkverbindungen schwenkbar an dem Rahmen gelagert sind. Mit jedem der oberen Steuerarme ist ein Achsschenkel verbunden. Eine Blattfeder ist über Schwenkverbindungen mit einem unteren Abschnitt des jeweiligen Achsschenkels verbunden und dient als unterer Steuerarm. Die oberen Steuerarme erstrecken sich von den Achsschenkeln weg und Luftfedern sind zwischen den oberen Steuerarmen und dem Rahmen angeordnet. Ein Druckluftsystem ist mit den Luftfedern verbunden, um die Luftfedern zu steuern, um die gewünschten Fahreigenschaften bereitzustellen.
Die US 8 360 452 B2 offenbart einen Lenker einer Fahrzeugradaufhängung, der elastisch ist und drei Aufhängungspunkte aufweist, von denen ein erster Punkt dazu angepasst ist, schwenkbar mit einem Radträger der Fahrzeugradaufhängung verbunden zu sein, ein zweiter Punkt dazu angepasst ist, schwenkbar mit einem steifen Chassis des zugehörigen Fahrzeugs verbunden zu sein, und der dritte Punkt dazu angepasst ist, schwenkbar mit einem Schäkel verbunden zu sein, der den dritten Punkt schwenkbar mit dem steifen Chassis verbindet.
Die unter dem Link https://tigerprints.clemson.edu/cgi/viewcontent.cgi?referer=&https redir=1&article=1405&context=all theses abrufbare Veröffentlichung „Compliant Multi-Link Vehicle Suspension“ offenbart eine Mehrlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug, die eine Querblattfeder aufweisen kann. Zusätzlich können Querlenker und ein Längslenker vorhanden sein.
Die unter dem Link http://www.temp.speautomotive.com/SPEA_CD/SPEA2006/ PDF/e/e6.pdf abrufbare Veröffentlichung „Design and Structural Performance Assessment of a Composite Intensive Passanger Vehicle“ offenbart eine Hinterradaufhängung für ein Kraftfahrzeug, die zwei untere Querlenker, einen oberen Querlenker in Form einer Blattfeder und eine Stabilisatorquerstrebe aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstiger herstellbare und leichtgewichtigere Mehrlenkerhinterachse für ein Fahrzeug bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Mehrlenkerhinterachse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, deren oberer Querlenker zumindest teilweise vertikal oberhalb des unteren Querlenkers angeordnet ist und deren Querblattfeder heckseitig versetzt zu den Querlenkern angeordnet und endseitig mit den Radträgern verbunden ist.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Bei der erfindungsgemäßen Mehrlenkerhinterachse werden die positiven Eigenschaften einer herkömmlichen Mehrlenkerhinterachse, bei der statt Sprungfedern, beispielsweise in Form von Schraubenfedern, und statt eines Stabilisators eine einzelne Querblattfeder vorhanden ist, die die Funktionen des Stabilisators und der Sprungfedem übernimmt, mit den Vorteilen einer Mehrlenkerhinterachse kombiniert, bei der lediglich zwei vertikal übereinander angeordnete Querlenker vorhanden sind, die vorzugsweise bezüglich einer Fahrzeuglängsrichtung mittig an den jeweiligen Radträger angelenkt sind. Eine zuletzt genannte Mehrlenkerhinterachse zeichnet sich insbesondere durch ein sehr geringes Gewicht und eine kostengünstige Herstellung aus, da weitere Querlenker nicht erforderlich sind und somit weder hergestellt noch montiert werden müssen. Eine zuletzt genannte Mehrlenkerhinterachse wird auch als Central Control Arm Suspension (CCA-Suspension) bezeichnet. Insgesamt zeichnet sich die erfindungsgemäße Mehrlenkerhinterachse also durch ein sehr geringes Gewicht und geringe Herstellungskosten aus.
Jede Radaufhängung der erfindungsgemäßen Mehrlenkerhinterachse bildet eine Einzelradaufhängung für das jeweilige Hinterrad aus. Die Radaufhängungen sind an bezüglich einer in Fahrzeugquerrichtung gegebenen Längsrichtung der Mehrlenkerhinterachse einander gegenüberliegenden Endabschnitten der Mehrlenkerhinterachse angeordnet.
Der quer zur Längsrichtung der Mehrlenkerhinterachse verlaufende Längslenker der jeweiligen Radaufhängung kann mit seinem jeweiligen Ende starr oder gelenkig mit dem Radträger der Radaufhängung verbunden sein. Der obere Querlenker der jeweiligen Radaufhängung ist mit seinem Ende gelenkig mit dem Radträger der Radaufhängung verbunden. Der untere Querlenker der jeweiligen Radaufhängung ist mit seinem Ende gelenkig mit dem Radträger der Radaufhängung verbunden. Der obere Querlenker kann beispielsweise überwiegend bzw. nahezu vollständig oberhalb des unteren Querlenkers angeordnet sein.
Der Radträger und/oder der Längslenker und/oder der obere Querlenker und/oder der untere Querlenker der jeweiligen Radaufhängung ist bzw. sind teilweise oder vollständig aus einem Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere einem Stahl, oder einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff, hergestellt.
Die bei der erfindungsgemäßen Mehrlenkerhinterachse statt herkömmlicher Sprungfedern und eines herkömmlichen Stabilisators vorhandene Querblattfeder kann teilweise oder vollständig aus einem Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere einem Stahl, oder einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff, hergestellt sein. Die Querblattfeder kann eine einzige Materialschicht oder einen Schichtverbund aus zwei oder mehreren stoffschlüssig und/oder mechanisch miteinander verbundenen Federblattelementen aufweisen. Dass die Querblattfeder heckseitig versetzt zu den Querlenkern angeordnet ist, bedeutet, dass die Querblattfeder bei bestimmungsgemäß an dem Fahrzeug angeordneter Mehrlenkerhinterachse näher am Heck des Fahrzeugs angeordnet ist als die Querlenker. Bezüglich einer in Fahrzeugquerrichtung gegebenen Längsrichtung der Querblattfeder einander gegenüberliegende Endabschnitte der Querblattfeder sind jeweils, vorzugsweise gelenkig, mit einem der Radträger verbunden. Die Querblattfeder kann zumindest teilweise gekrümmt, beispielsweise C-förmig, ausgebildet sein. Eine Materialstärke der Querblattfeder kann zu ihren Endabschnitten hin abnehmen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jede Radaufhängung ausschließlich drei Lenker in Form des Längslenkers, des oberen Querlenkers und des unteren Querlenkers auf und die Mehrlenkerhinterachse eine einzige Querblattfeder auf. Hierdurch weist die Mehrlenkerhinterachse im Vergleich zu herkömmlichen Mehrlenkerhinterachsen, bei denen beispielsweise zwei untere Querlenker pro Radaufhängung vorhanden sind, weniger Bauteile auf und kann somit kostengünstiger und leichtgewichtiger hergestellt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass jede Radaufhängung ein Koppelelement aufweist, das einerseits schwenkbar mit dem Radträger und andererseits schwenkbar mit dem jeweiligen Endabschnitt der Querblattfeder verbunden ist, und ein Anlenkpunkt, an dem das Koppelelement an den Radträger angelenkt ist, geodätisch höher oder tiefer angeordnet ist als ein Anlenkpunkt, an dem das Koppelelement an den jeweiligen Endabschnitt der Querblattfeder angelenkt ist. Mittels der Koppelelemente können insbesondere Längenänderungen der Querblattfeder bei einer elastischen Verformung der Querblattfeder während eines Federungsvorgangs aufgefangen werden. Das jeweilige Koppelelement kann teilweise oder vollständig aus einem Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere einem Stahl, oder einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff, hergestellt sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mehrlenkerhinterachse einen an einem Fahrzeugaufbau befestigbaren Hilfsrahmen auf, über den die Querblattfeder an dem Fahrzeugaufbau abstützbar ist und mit dem die Querlenker mit ihren anderen Enden schwenkbar verbunden sind. Der Hilfsrahmen kann für jede Radaufhängung einen vertikalen Lagerabschnitt aufweisen, an dem die jeweiligen Querlenker schwenkbar gelagert sind. Der Hilfsrahmen kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Der Hilfsrahmen kann teilweise oder vollständig aus einem Metall, insbesondere einem Leichtmetall, oder einer Metalllegierung, insbesondere einem Stahl, oder einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff, hergestellt sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verlaufen den Querlenkern einer Radaufhängung zugeordnete Schwenkachsen, um die diese Querlenker schwenkbar mit dem Hilfsrahmen verbunden sind, parallel zueinander und beabstandet voneinander, wobei Schwenkachsen, um die diese Querlenker schwenkbar mit dem der Radaufhängung zugeordneten Radträger verbunden sind, bezüglich einer durch den Radträger definierten Raddrehachse tangential verlaufen und umfangsversetzt zueinander angeordnet sind. Jeder Querlenker ist also um endseitige Schwenkachsen schwenkbar mit dem Hilfsrahmen und dem Radträger verbunden, die nicht parallel zueinander ausgerichtet sind. Hierdurch kann der jeweilige Radträger unter Belastung aus verschiedenen Richtungen optimal mittels der mit dem Radträger verbundenen Querlenker geführt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Querblattfeder an zwei zwischen ihren Endabschnitten liegenden, bezüglich einer Mitte der Querblattfeder symmetrisch angeordneten Abschnitten über jeweils eine Klammer mit dem Hilfsrahmen verbunden ist und die Querblattfeder über wenigstens ein Dämpfungselement gegenüber dem Hilfsrahmen und/oder der jeweiligen Klammer abgestützt ist. Hierdurch ist die Querblattfeder als 4-Punkt-Biegebalken ausgebildet. Die jeweilige Klammer kann teilweise oder vollständig aus einem Metall, insbesondere einem Leichtmetall, oder einer Metalllegierung, insbesondere einem Stahl, oder einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff, hergestellt sein. Das jeweilige Dämpfungselement kann teilweise oder vollständig aus einem Elastomer hergestellt sein. Das jeweilige Dämpfungselement schafft eine günstige Lagerung, die eine Rotation der an der jeweiligen Klammer angeordneten Querblattfederabschnitt um die Fahrzeuglängsachse (X-Achse) ermöglicht. Das jeweilige Dämpfungselement ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass es besonders steif in der Fahrzeughöhenrichtung (Z-Richtung) ist, was insbesondere wichtig für die Stabilisatorfunktion der Querblattfeder und das daraus resultieren Gefühl in der Lenkung ist, und relativ weich in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung), um eine Längenänderung der Querblattfeder bei elastischer Verformung nicht zu behindern. Die Querblattfeder ist vorzugsweise nicht um die Fahrzeuglängsachse verdrehfest mit dem Hilfsrahmen verbunden, da ansonsten zwar noch die Funktion der Aufbaufederung ermöglicht wäre, jedoch nicht die Funktion des Stabilisators. Die Funktion der Federung wäre auch nur angenähert die gleiche. Das jeweilige Dämpfungselement kann einen elastomeren Dämpfungskörper und diesen zumindest teilweise einfassende, starr ausgebildete Lagerabschnitte aufweisen, über die das Dämpfungselement den Hilfsrahmen und/oder die Klammer kontaktiert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Längslenker der jeweiligen Radaufhängung monolithisch mit dem Radträger dieser Radaufhängung verbunden. Hierdurch ist die Mehrlenkerhinterachse robuster ausgebildet. Zudem kann bei der Herstellung der Mehrlenkerhinterachse ein Montageschritt zum Verbinden des jeweiligen Radträgers mit dem jeweiligen Längslenker entfallen, was die Herstellungskosten senkt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind Anlenkpunkte, an denen die Querträger der jeweiligen Radaufhängung schwenkbar mit dem Radträger der Radaufhängung verbunden sind, heckseitig versetzt zu der durch diesen Radträger definierten Raddrehachse angeordnet. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Führung und Federung der Radträger mittels der Querblattfeder aus.
Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst, dessen Mehrlenkerhinterachse nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ausgebildet ist.
Mit dem Fahrzeug sind die oben mit Bezug auf die Mehrlenkerhinterachse genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug, sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:

1 eine schematische und perspektivische Frontansicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Mehrlenkerhinterachse von schräg oben,
2 eine schematische und perspektivische Heckansicht der in 1 gezeigten Mehrlenkerhinterachse von schräg oben und
3 eine schematische und perspektivische Darstellung von Details der in den 1 und 2 gezeigten Mehrlenkerhinterachse von schräg oben.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
1 zeigt eine schematische und perspektivische Frontansicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Mehrlenkerhinterachse 1 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug von schräg oben.
Die Mehrlenkerhinterachse 1 weist an einander gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils eine Radaufhängung 2a bzw. 2b und statt nicht gezeigter Sprungfedern und eines nicht gezeigten Stabilisators eine Querblattfeder 3 auf.
Jede Radaufhängung 2a bzw. 2b weist einen Radträger 4a bzw. 4b, einen mit einem Ende mit dem Radträger 4a bzw. 4b verbundenen Längslenker 5a bzw. 5b, einen mit einem Ende mit dem Radträger 4a bzw. 4b verbundenen oberen Querlenker 6a bzw. 6b, einen mit einem Ende mit dem Radträger 4a bzw. 4b verbundenen unteren Querlenker 7a bzw. 7b, einen mit dem Radträger 4a bzw. 4b verbundenen Schwingungsdämpfer 8a bzw. 8b und eine mit dem Längslenker 5a bzw. 5b verbundene Befestigungseinheit 9a bzw. 9b zum Befestigen des Längslenkers 5a bzw. 5b an einem nicht gezeigten Fahrzeugaufbau auf. Die jeweiligen Längslenker 5a und 5b sind bevorzugt als Schwertlenker ausgeführt.
Jede Radaufhängung 2a bzw. 2b weist somit ausschließlich drei Lenker in Form des Längslenkers 5a bzw. 5b, des oberen Querlenkers 6a bzw. 6b und des unteren Querlenkers 7a bzw. 7b auf. Zudem weist die Mehrlenkerhinterachse 1 eine einzige Querblattfeder 3 auf. Der Längslenker 5a bzw. 5b der jeweiligen Radaufhängung 2a bzw. 2b ist monolithisch, also einstückig bzw. einteilig mit dem Radträger 4a bzw. 4b dieser Radaufhängung 2a bzw. 2b hergestellt bzw. fugenlos verbunden.
Der obere Querlenker 6a bzw. 6b der jeweiligen Radaufhängung 2a bzw. 2b ist zumindest teilweise vertikal oberhalb des unteren Querlenkers 7a bzw. 7b der jeweiligen Radaufhängung 2a bzw. 2b angeordnet. Die Querblattfeder 3 ist heckseitig versetzt zu den Querlenkern 6a, 6b, 7a und 7b angeordnet und endseitig mit den Radträgern 4a und 4b verbunden.
Jede Radaufhängung 2a bzw. 2b weist ein Koppelelement 10a (bzw. 10b) auf, von denen in 1 lediglich das Koppelelement 10a gezeigt ist. Das jeweilige Koppelelement 10a (bzw. 10b) ist einerseits schwenkbar mit dem jeweiligen Radträger 4a bzw. 4b und andererseits schwenkbar mit dem jeweiligen Endabschnitt der Querblattfeder 3 verbunden. Ein Anlenkpunkt A, an dem das jeweilige Koppelelement 10a (bzw. 10b) an den jeweiligen Radträger 4a bzw. 4b angelenkt ist, ist geodätisch höher angeordnet als ein Anlenkpunkt B, an dem das jeweilige Koppelelement 10a (bzw. 10b) an den jeweiligen Endabschnitt der Querblattfeder 3 angelenkt ist.
Die Mehrlenkerhinterachse 1 weist zudem einen an dem Fahrzeugaufbau befestigbaren Hilfsrahmen 11 auf, über den die Querblattfeder 3 an dem Fahrzeugaufbau abstützbar ist und mit dem die Querlenker 6a, 6b, 7a und 7b mit ihren anderen Enden schwenkbar verbunden sind.
Den Querlenkern 6a und 7a bzw. 6b und 7b einer Radaufhängung 2a bzw. 2b zugeordnete Schwenkachsen S6a und S7a bzw. S6b und S7b, um die diese Querlenker 6a und 7a bzw. 6b und 7b schwenkbar mit dem Hilfsrahmen 11 verbunden sind, verlaufen parallel zueinander und beabstandet voneinander. Die Schwenkachsen S6a und S7a bzw. S6b und S7b sind an dem Hilfsrahmen 11 übereinander angeordnet, so dass der obere Querlenker 6a bzw. 6b vertikal oberhalb des unteren Querlenkers 7a bzw. 7b angeordnet ist. Im weiteren Verlauf der Querlenker 6a und 6b bzw. 7a und 7b in Richtung zur Anbindung an den jeweiligen Radträger 4a bzw. 4b können die Querlenker 6a und 7a bzw. 6b und 7b ebenfalls direkt vertikal übereinander angeordnet sein, oder abschnittsweise zueinander versetzt sein. Die Querlenker 6a und 7a bzw. 6b und 7b sind auf jeden Fall in ihrem gesamten Verlauf bis zur Anbindung an den betreffenden Radträger 4a bzw. 4b auf einer Seite des Schwingungsdämpfers 8a bzw. 8b angeordnet, also in Längsrichtung des Fahrtzeuges bezogen auf die Querblattfeder 3 frontseitig versetzt. Schwenkachsen S4a1 und S4a2 bzw. S4b1 und S4b2 (vgl. 2), um die diese Querlenker 6a und 7a bzw. 6b und 7b schwenkbar mit dem der Radaufhängung 2a bzw. 2b zugeordneten Radträger 4a bzw. 4b verbunden sind, verlaufen bezüglich einer durch den jeweiligen Radträger 4a bzw. 4b definierten Raddrehachse D1 bzw. D2 tangential und sind umfangsversetzt zueinander angeordnet. Anlenkpunkte, an denen die Querlenker 6a und 7a bzw. 6b und 7b der jeweiligen Radaufhängung 2a bzw. 2b schwenkbar mit dem Radträger 4a bzw. 4b der Radaufhängung 2a bzw. 2b verbunden sind, sind heckseitig versetzt zu der durch diesen Radträger 4a bzw. 4b definierten Raddrehachse D1 bzw. D2 angeordnet. Die Schwenkachsen S6a und S7a bzw. S6b und S7b, um welche die Querlenker 6a und 7a bzw. 6b und 7b schwenkbar mit dem Hilfsrahmen 11 verbunden sind, sind frontseitig versetzt zu der durch die Radträger 4a bzw. 4b definierten Raddrehachse D1 bzw. D2 angeordnet, so dass die Querlenker 6a und 7a bzw. 6b und 7b einen leicht schrägen Verlauf aufweisen.
Die Querblattfeder 3 ist an zwei zwischen ihren Endabschnitten liegenden, bezüglich einer Mitte der Querblattfeder 3 symmetrisch angeordneten Abschnitten über jeweils eine Klammer 12a bzw. 12b mit dem Hilfsrahmen 11 verbunden. Die Querblattfeder 3 ist über nicht gezeigte Dämpfungselemente gegenüber dem Hilfsrahmen 11 und den Klammer 12a und 12b abgestützt.
Der Hilfsrahmen 11 weist zwei parallel zueinander und horizontal verlaufende Längsstreben 13a und 13b auf, die über eine heckseitige Querstrebe 14, einen vertikal verlaufenden frontseitigen Abschnitt 15 und eine Befestigungsquerstrebe 16 miteinander verbunden. Die Klammern 12a und 12b sind mechanisch an Endabschnitten der Befestigungsquerstrebe 16 befestigt.
2 zeigt eine schematische und perspektivische Heckansicht der in 1 gezeigten Mehrlenkerhinterachse 1 von schräg oben. 2 zeigt insbesondere beide Koppelelemente 10a und 10b und die Schwenkachse S4b2, um die der untere Querlenker 7b schwenkbar mit dem Radträger 4b verbunden ist.
3 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung von Details der in den 1 und 2 gezeigten Mehrlenkerhinterachse von schräg oben. Es ist der Aufbau des Koppelelements 10a zu sehen. Das nicht gezeigte weitere Koppelelement ist vorzugsweise wie das Koppelelement 10a ausgebildet. Zudem ist der Aufbau der Klammer 12a gezeigt. Die nicht gezeigte weitere Klammer ist vorzugsweise entsprechend spiegelverkehrt ausgebildet. Zudem zeigt 3 zwei Dämpfungselemente 17 und 18, über die die Querblattfeder 3 an der Klammer 12a und dem nicht gezeigten Hilfsrahmen abgestützt ist.
Das obere Dämpfungselement 17 weist ein U-förmig und starr ausgebildetes, an einer Oberseite der Querblattfeder 3 anliegendes Klammerelement 19, ein plattenförmig und starr ausgebildetes Lagerelement 20 und einen dazwischen angeordneten Dämpfungskörper 21 aus einem Elastomer auf.
Das untere Dämpfungselement 18 weist ein U-förmig und starr ausgebildetes, an einer Unterseite der Querblattfeder 3 anliegendes Klammerelement 22, ein plattenförmig und starr ausgebildetes Lagerelement 23 und einen dazwischen angeordneten Dämpfungskörper 24 aus einem Elastomer auf.
Bezugszeichenliste

1: Mehrlenkerhinterachse
2a: Radaufhängung
2b: Radaufhängung
3: Querblattfeder
4a: Radträger
4b: Radträger
5a: Längslenker
5b: Längslenker
6a: oberer Querlenker
6b: oberer Querlenker
7a: unterer Querlenker
7b: unterer Querlenker
8a: Schwingungsdämpfer
8b: Schwingungsdämpfer
9a: Befestigungseinheit
9b: Befestigungseinheit
10a: Koppelelement
10b: Koppelelement
11: Hilfsrahmen
12a: Klammer
12b: Klammer
13a: Längsstrebe
13b: Längsstrebe
14: Querstrebe
15: vertikaler Abschnitt von 11
16: Befestigungsquerstrebe
17: Dämpfungselement
18: Dämpfungselement
19: Klammerelement von 17
20: Lagerelement von 17
21: Dämpfungskörper von 17
22: Klammerelement von 18
23: Lagerelement von 18
24: Dämpfungskörper von 18
A: Anlenkpunkt zwischen 10 und 4
B: Anlenkpunkt zwischen 10 und 3
D1: Raddrehachse
D2: Raddrehachse
S4a1: Schwenkachse von 6a an 4a
S4a2: Schwenkachse von 7a an 4a
S4b1: Schwenkachse von 6b an 4b
S4b2: Schwenkachse von 7b an 4b
S6a: Schwenkachse von 6a an 11
S6b: Schwenkachse von 6b an 11
S7a: Schwenkachse von 7a an 11
S7b: Schwenkachse von 7b an 11

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6530587 B2 [0005]
US 20030030241 A1 [0006]
US 9162546 B2 [0007]
US 5251930 A [0008]
US 20050023792 A1 [0009]
US 8360452 B2 [0010]

Claims

Mehrlenkerhinterachse (1) für ein Fahrzeug, die an einander gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils eine Radaufhängung (2a, 2b) und statt Sprungfedern und eines Stabilisators eine Querblattfeder (3) aufweist, wobei jede Radaufhängung (2a, 2b) einen Radträger (4a, 4b), einen mit einem Ende mit dem Radträger (4a, 4b) verbundenen Längslenker (5a, 5b), einen mit einem Ende mit dem Radträger (4a, 4b) verbundenen oberen Querlenker (6a, 6b) und einen mit einem Ende mit dem Radträger (4a, 4b) verbundenen unteren Querlenker (7a, 7b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Querlenker (6a, 6b) zumindest teilweise vertikal oberhalb des unteren Querlenkers (7a, 7b) angeordnet ist und die Querblattfeder (3) heckseitig versetzt zu den Querlenkern (6a, 6b, 7a, 7b) angeordnet und endseitig mit den Radträgern (4a, 4b) verbunden ist.
Mehrlenkerhinterachse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Radaufhängung (2a, 2b) ausschließlich drei Lenker in Form des Längslenkers (5a, 5b), des oberen Querlenkers (6a, 6b) und des unteren Querlenkers (7a, 7b) aufweist und die Mehrlenkerhinterachse (1) eine einzige Querblattfeder (3) aufweist.
Mehrlenkerhinterachse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Radaufhängung (2a, 2b) ein Koppelelement (10a, 10b) aufweist, das einerseits schwenkbar mit dem Radträger (4a, 4b) und andererseits schwenkbar mit dem jeweiligen Endabschnitt der Querblattfeder (3) verbunden ist, und ein Anlenkpunkt (A), an dem das Koppelelement (10a, 10b) an den Radträger (4a, 4b) angelenkt ist, geodätisch höher oder tiefer angeordnet ist als ein Anlenkpunkt (B), an dem das Koppelelement (10a, 10b) an den jeweiligen Endabschnitt der Querblattfeder (3) angelenkt ist.
Mehrlenkerhinterachse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen an einem Fahrzeugaufbau befestigbaren Hilfsrahmen (11), über den die Querblattfeder (3) an dem Fahrzeugaufbau abstützbar ist und mit dem die Querlenker (6a, 6b, 7a, 7b) mit ihren anderen Enden schwenkbar verbunden sind.
Mehrlenkerhinterachse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Querlenkern (6a, 6b, 7a, 7b) einer Radaufhängung (2a, 2b) zugeordnete Schwenkachsen (S6a, S6b, S7a, S7b), um die diese Querlenker (6a, 6b, 7a, 7b) schwenkbar mit dem Hilfsrahmen (11) verbunden sind, parallel zueinander und beabstandet voneinander verlaufen und Schwenkachsen (S4a1, S4a2, S4b1, S4b2), um die diese Querlenker (6a, 6b, 7a, 7b) schwenkbar mit dem der Radaufhängung (2a, 2b) zugeordneten Radträger (4a, 4b) verbunden sind, bezüglich einer durch den Radträger (4a, 4b) definierten Raddrehachse (D1, D2) tangential verlaufen und umfangsversetzt zueinander angeordnet sind.
Mehrlenkerhinterachse (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder (3) an zwei zwischen ihren Endabschnitten liegenden, bezüglich einer Mitte der Querblattfeder (3) symmetrisch angeordneten Abschnitten über jeweils eine Klammer (12a, 12b) mit dem Hilfsrahmen (11) verbunden ist und die Querblattfeder (3) über wenigstens ein Dämpfungselement (17, 18) gegenüber dem Hilfsrahmen (11) und/oder der jeweiligen Klammer (12a, 12b) abgestützt ist.
Mehrlenkerhinterachse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längslenker (5a, 5b) der jeweiligen Radaufhängung (2a, 2b) monolithisch mit dem Radträger (4a, 4b) dieser Radaufhängung (2a, 2b) verbunden ist.
Mehrlenkerhinterachse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anlenkpunkte, an denen die Querträger (6a, 6b, 7a, 7b) der jeweiligen Radaufhängung (2a, 2b) schwenkbar mit dem Radträger (4a, 4b) der Radaufhängung (2a, 2b) verbunden sind, heckseitig versetzt zu der durch diesen Radträger (4a, 4b) definierten Raddrehachse (D1, D2) angeordnet sind.
Fahrzeug mit einer Mehrlenkerhinterachse (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrlenkerhinterachse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.