DE102021100479A1 - Fahrzeugachse mit Luftumlenkelementen und Anschlagschutzen - Google Patents

Fahrzeugachse mit Luftumlenkelementen und Anschlagschutzen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugachse für einen Kraftwagen, umfassend:- zwei an jeweils wenigstens einem Achslenker geführte und mittels Spurstange verschwenkbare Radträger mit jeweils einer Radbremse;- wenigstens ein Luftumlenkelement (140) pro Radbremse, das zur Bremsenkühlung einen Fahrtluftstrom in Richtung der Radbremse umlenkt, wobei das Luftumlenkelement (140) am Radträger, an einem Achslenker oder an der Spurstange befestigt ist;- einen Stabilisator (130) zur Verringerung von Wankbewegungen des Kraftwagens.Erfindungsgemäß weist der Stabilisator (130) im Bereich der Luftumlenkelemente (140) angeordnete Schutzelemente (150) auf, die bei Lenk- und/oder Federbewegungen ein direktes Anschlagen der Luftumlenkelemente (140) an den Stabilisator (130) verhindern.

Description

  • Die Erfindung betrifft gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine Fahrzeugachse für einen Kraftwagen.
  • Eine betreffende Fahrzeugachse weist wenigstens ein Luftumlenkelement bzw. Luftleitelement pro Radbremse auf, welches zur Bremsenkühlung einen Fahrtluftstrom in Richtung der betreffenden Radbremse umlenkt.
  • Die DE 10 2005 005 113 A1 beschreibt ein Umlenkelement (1) zum Zuführen von Luft zu einer Bremsscheibe (Radbremse). Das Umlenkelement (1) ist an einem Radführungslenker (2) befestigt und örtlich mit elastischen Anschlagbereichen (A1, A2) ausgestattet, sodass keine Beschädigung und/oder Behinderung von Fahrzeugbauteilen bei Bewegungsabläufen durch Lenkvorgänge und Ein- und Ausfedern erfolgen kann.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik bietet die erfindungsgemäße Fahrzeugachse dem Stabilisator einen sehr guten Schutz vor Beschädigungen durch Luftumlenkelemente, die im Bereich des Stabilisators angeordnet sind, ohne dass dies mit nennenswerten Mehrkosten oder relevantem Zusatzgewicht einhergeht. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung (wobei dies ausdrücklich auch Merkmale einschließt, die als „beispielsweise“, „bevorzugt“, „insbesondere“ etc. beschrieben sind) und der Zeichnung.
  • Eine erfindungsgemäße Fahrzeugachse (die auch als Achssystem bezeichnet werden kann), wobei es sich insbesondere um eine Vorderachse handelt, umfasst zumindest die folgenden Komponenten bzw. Einrichtungen:
    • - zwei an jeweils wenigstens einem Achslenker geführte und mittels (wenigstens) einer Spurstange (die auch mehrteilig ausgebildet sein kann) verschwenkbare bzw. lenkbare Radträger, insbesondere ein rechter Radträger und ein linker Radträger, mit jeweils einer Radbremse;
    • - gegebenenfalls einen Hilfsahmen, an dem die Achslenker (mit den Radträgern) aufgehängt sind;
    • - wenigstens ein Luftumlenkelement pro Radbremse, welches zwecks Bremsenkühlung einen Fahrtluftstrom in Richtung der betreffenden Radbremse umlenkt, wobei das Luftumlenkelement am (zugehörigen) Radträger, an einem Achslenker (des Radträgers) oder an der Spurstange befestigt ist, wobei wenigstens ein Luftumlenkelement für die rechte Radbremse oder wenigstens ein Luftumlenkelement für die linke Radbremse vorgesehen ist;
    • - einen Stabilisator zur Verringerung von Wankbewegungen des Kraftwagens.
  • Die erfindungsgemäße Fahrzeugsachse weist also (wenigstens) zwei Radbremsen, insbesondere eine rechte Radbremse und eine linke Radbremse, und (wenigstens) zwei Luftumlenkelemente, insbesondere ein rechtes Luftumlenkelement für die rechte Radbremse und ein linkes Luftumlenkelement für die linke Radbremse, auf.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Stabilisator im Bereich der Luftumlenkelemente angeordnete Schutzelemente aufweist, die bei Lenk- und/oder Federbewegungen (der Achskomponenten) ein direktes Anschlagen der Luftumlenkelemente an den Stabilisator verhindern. Für jedes Luftumlenkelement (das an den Stabilisator anschlagen könnte) ist wenigstens ein am Stabilisator angeordnetes Schutzelement vorgesehen, wie nachfolgen noch näher erläutert.
  • Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse handelt es sich vorzugsweise um eine Fahrzeugachse für einen Personenkraftwagen oder für ein leichtes Nutzfahrzeug (bspw. für einen sogenannten Kleinlaster bzw. Kleintransporter). Die erfindungsgemäße Fahrzeugachse ist insbesondere als Vorderachse ausgebildet.
  • Als Radträger wird eine Achskomponente bezeichnet, an der ein Fahrzeugrad sowie auch die Radbremse, insbesondere der Bremssattel, befestigt werden. Als Rad- bzw. Achslenker werden, insbesondere gelenkig, mit einem Radträger verbundene Streben oder dergleichen bezeichnet, über die der Radträger beweglich aufgehängt bzw. geführt ist. Als Achs- bzw. Hilfsrahmen wird eine, insbesondere aus Längs- und Querträgern gebildete, Baueinheit bezeichnet, an der die Achslenker (an ihren von den Radträgern wegweisenden Enden), insbesondere beweglich, befestigt bzw. gelagert sind. Als Stabilisator wird eine Einrichtung bezeichnet, die in bekannter Weise die Wankbewegungen des Fahrzeugs bzw. Kraftwagens verringern soll, indem quasi die Einfederbewegung eines Fahrzeugrads, bspw. über ein als Drehstab- bzw. Torsionsfeder ausgebildetes Federelement, auf das gegenüberliegende Rad übertragen wird, wozu aus dem Stand der Technik verschiedene Ausführungen bekannt sind. Als Spurstange wird eine ein- oder mehrteilige Einrichtung verstanden, welche, insbesondere von einem Lenkgetriebe ausgehende, Lenkbewegungen auf die Radträger und Fahrzeugräder überträgt.
  • Als Luftumlenkelement wird, wie bereits eingangs erläutert, ein Luftleitelement bezeichnet, welches dafür vorgesehen ist, zur Bremsenkühlung einen Fahrtluftstrom (zumindest anteilig) in Richtung einer Radbremse umzulenken. Bevorzugt sind die Luftumlenkelemente der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse als Schalenteile, insbesondere als schaufelartige Schalenteile, ausgebildet und sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Blech, oder aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, gefertigt. Bevorzugt handelt es sich um einstückige Kunststoff-Spritzgussteile.
  • Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse sind, insbesondere konstruktions- und/oder bauraumbedingt, die Luftumlenkelemente derart angeordnet, dass diese bei Lenk- und/oder Federbewegungen (der Radträger, der Achslenker und/oder der Spurstange) an den Stabilisator anschlagen können.
  • Dies wird erfindungsgemäß jedoch dadurch verhindert, dass der Stabilisator in den betreffenden Bereichen, in denen die Luftumlenkelemente anschlagen könnten, mit jeweils wenigstens einem Schutzelement ausgestattet ist. Diese Schutzelemente fungieren quasi als Anschlagschutze bzw. Anschlagpuffer für die Luftumlenkelemente, wodurch effektiv Beschädigungen am Stabilisator verhindert werden. Ferner können vergleichsweise großflächige Luftumlenkelemente verwendet werden, die für die Bremsenkühlung besonders effizient sind.
  • Die in der DE 10 2005 005 113 A1 beschriebenen Umlenkelemente mit elastischen Anschlagbereichen sind für die hier betreffenden Anforderungen weniger effektiv, da diese immer noch anschlagen können, sodass die angestrebte Schutzwirkung nicht sichergestellt werden kann.
  • Bevorzugt sind die am Stabilisator angeordneten Schutzelemente derart ausgebildet, dass zwischen den Luftumlenkelementen und dem Stabilisator (bzw. dem Stabilisatorrohr; s. u.), insbesondere an jeder Stelle, ein Mindestabstand von 5 mm bis 10 mm, insbesondere von 5 mm bis 8 mm, gewährleistet ist.
  • Bevorzugt ist der Stabilisator aus einem Stabilisatorrohr (oder dergleichen), vorzugsweise aus einem Stahlrohr, gebildet, wobei die Schutzelemente am Außenumfang dieses Stabilisatorrohrs angeordnet sind.
  • Bevorzugt ist der Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr aus Metall, insbesondere aus Stahl, gebildet und ist mit einer Korrosionsschutzbeschichtung versehen, wobei die Schutzelemente insbesondere die Korrosionsschutzbeschichtung vor Beschädigungen schützen sollen.
  • Bevorzugt ist der Stabilisator, insbesondere das Stabilisatorrohr, mit abgewinkelten Stabilisatorenden, die auch als Stabilisatorschenkel bezeichnet werden können, ausgebildet, welche in bekannter Weise als Hebelarme fungieren. Insbesondere ist dann vorgesehen, dass die Schutzelemente an den abgewinkelten Stabilisatorenden bzw. Stabilisatorschenkeln angeordnet sind und diese schützen sollen.
  • Die Schutzelemente können als Elastomer- oder Kunststoffpads ausgebildet sein, die an den betreffenden Stellen am Stabilisator bzw. am Stabilisatorrohr angebracht, beispielsweise aufgeklebt sind. Als Pads werden kissen- oder pufferartige Schutzelemente bezeichnet, die insbesondere derart ausgebildet und angebracht sind, dass der Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr an den betreffenden Stellen nur teilumfänglich abgedeckt ist. Die Schutzelemente können auch als Elastomer- oder Kunststoffringe ausgebildet sein, welche an den betreffenden Stellen den Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr vollumfänglich umgeben. Die Elastomer- oder Kunststoffringe können elastisch aufgeweitet und auf den Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr aufgezogen bzw. aufgeschoben werden. Die Halterung erfolgt durch elastische Klemmkräfte. Zusätzlich kann auch eine Verklebung erfolgen, um ein Verdrehen und/oder Verschieben zu verhindern.
  • Die Schutzelemente können, insbesondere in Gestalt von Pads oder Ringen (s. o.), aus einem Elastomer, insbesondere aus einem alterungsbeständigen Elastomer, oder aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem alterungsbeständigen Kunststoff, gebildet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass diese aus einem Elastomer oder aus Kunststoff gebildeten Schutzelemente auf den Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr aufvulkanisiert oder aufgespritzt sind, sodass der Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr und die Schutzelemente quasi integral ausgebildet sind.
  • Falls der Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr eine Beschichtung, vorzugsweise eine Korrosionsschutzbeschichtung, aufweist (s. o.), so ist insbesondere vorgesehen, dass die Schutzelemente, insbesondere in Gestalt von Pads oder Ringen (s. o.), auf diese Beschichtung aufgebracht, insbesondere aufgeklebt oder aufvulkanisiert bzw. aufgespritzt, sind. Durch das Aufvulkanisieren oder Aufspritzen können ferner hohe Abreißkräfte sichergestellt werden.
  • Die Schutzelemente, insbesondere in Gestalt von Pads oder Ringen (s. o.), können mit formangepassten Anschlagflächen für die Luftumlenkelemente ausgebildet sein. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Schutzelemente bereichsweise an die Kontur einer dem Stabilisator bzw. dem Stabilisatorrohr zugewandeten Innenfläche des betreffenden Luftumlenkelements angepasst sind, wodurch ein flächiges Anschlagen ermöglicht wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise anhand der Zeichnung näher erläutert. Die in den Figuren der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden. Die nachfolgend erläuterten Ausführungsmöglichkeiten können ausdrücklich auch miteinander kombiniert werden.
    • 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ausschnittsweise den linksseitigen Bereich einer erfindungsgemäßen Fahrzeugachse.
    • 2 zeigt in einer anderen perspektivischen Darstellung (gemäß Pfeil A in 1) das linksseitige Luftumlenkelement der Fahrzeugachse der 1 und eine erste bevorzugte Ausführungsmöglichkeit der Erfindung.
    • 3 zeigt analog zur 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsmöglichkeit der Erfindung.
  • 1 zeigt den linksseitigen Bereich einer erfindungsgemäßen Fahrzeugachse 100, die beispielsweise als McPherson Achse ausgebildet ist. Bei der gezeigten Achse 100 handelt es sich um eine Vorderachse. Die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftwagens ist mit dem Pfeil F angedeutet. Der rechtsseitige Bereich der Fahrzeugachse 100 ist im Wesentlichen spiegelsymmetrisch aufgebaut, d. h., die nachfolgenden Erläuterungen gelten analog für den rechtsseitigen Achsbereich. Im Weiteren wird auch auf den Stand der Technik verwiesen, insbesondere auf die DE 10 2005 005 113 A1 .
  • Die gezeigte Fahrzeugachse 100 weist einen Hilfsrahmen 110 auf, an dem auf der gezeigten linken Achsseite mehrere untere Achslenker 121 beweglich befestigt sind (etwaige obere Achslenker sind nicht dargestellt). An diesen Achslenkern 121 ist ein nicht gezeigter linker Radträger mit einer linken Radbremse befestigt und geführt, wobei die Radbremse insbesondere als Scheibenbremse ausgebildet ist (wie bspw. in der DE 10 2005 005 113 A1 gezeigt). Der linke Radträger ist mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Spurstange verschwenkbar bzw. lenkbar. Wie bereits erläutert, ist die nicht gezeigte rechte Achsseite im Wesentlichen spiegelsymmetrisch aufgebaut.
  • Zur Fahrzeugsachse 100 gehört ferner ein Stabilisator 130, der aus einem Stabilisatorrohr gebildet ist und abgewinkelte Stabilisatorenden 131 aufweist. Die Stabilisatorenden 131 sind direkt oder indirekt (z. B. über eine Koppelstange) mit einem Stoßdämpfer oder einem oberen Achslenker verbunden, wobei auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Stabilisatoranbindungen möglich sind.
  • Ferner ist ein linksseitiges Luftumlenkelement 140 vorgesehen, welches zwecks Bremsenkühlung einen entgegen der Fahrtrichtung F ankommenden Fahrtluftstrom in Richtung der linken Radbremse umlenkt. Das formstabile Luftumlenkelement 140 ist an der Spurstange 130 befestigt. Die Befestigung erfolgt durch Anklipsen (siehe Klipsbügel 141 in 2 und 3) und/oder Anschrauben. Bei entsprechender Achskonstruktion ist grundsätzlich auch eine Befestigung am Radträger, an einem der unteren Achslenker 121, an einem oberen Achslenker oder dergleichen möglich. Analog hierzu ist auch ein rechtsseitiges Luftumlenkelement vorgesehen, welches den Fahrtluftstrom in Richtung der rechten Radbremse umlenkt. Pro Radbremse können auch mehrere solcher Luftumlenkelemente vorgesehen sein.
  • Damit das gezeigte Luftumlenkelement 140 bei Lenk- und/oder Federbewegungen nicht an den Stabilisator bzw. an das Stabilisatorrohr 130 anschlägt, ist vorgesehen, dass am Stabilisator 130 im Bereich bzw. in einem möglichen Berührungsbereich des Luftumlenkelements 140, also am abgewinkelten Stabilisatorende bzw. -schenkel 131, ein quasi als Anschlagschutz bzw. Anschlagpuffer fungierendes Schutzelement 150 angebracht ist. Es können auch mehrere solcher Schutzelemente 150 angebracht sein, wobei insbesondere so wenig Schutzelemente wie möglich vorgesehen sind. Das Schutzelement 150 verhindert ein direktes Anschlagen des Luftumlenkelements 140 an den Stabilisator 130. Selbiges gilt analog für das nicht gezeigte rechte Luftumlenkelement.
  • 2 zeigt eine erste Ausführungsmöglichkeit, bei der das Schutzelement 150 als halbmondartiges Elastomer- oder Kunststoffpad ausgebildet ist, welches den Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr 130 teilumfänglich umgibt und quasi in den Leerraum zwischen dem Luftumlenkelement 140 und dem Stabilisatorende 131 hineinragt. Das Pad 150 ist bevorzugt auf den Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr 130 aufgeklebt oder aufvulkanisiert bzw. aufgespritzt, wie oben erläutert.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsmöglichkeit, bei der das Schutzelement 150 als Elastomer- oder Kunststoffring ausgebildet ist, welcher den Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr 130 vollumfänglich umgibt. Der Ring 150 ist bevorzugt auf den Stabilisator bzw. das Stabilisatorrohr 130 aufgezogen oder aufvulkanisiert bzw. aufgespritzt (Umspritzung), wie oben erläutert.
  • Das als Pad oder Ring ausgebildete Schutzelement 150 kann (in radialer Richtung) eine Höhe von 5 mm bis 10 mm, insbesondere von 5 mm bis 8 mm, aufweisen, wodurch ein entsprechender Mindestabstand zwischen Luftumlenkelement 140 und Stabilisator 130 bzw. Stabilisatorende 131 gewährleistet ist. Das Schutzelement 150 kann (in axialer Richtung) eine Breite von 3 bis 15 mm, insbesondere von 5 mm bis 10 mm, aufweisen. Die Breite hat Einfluss auf die Haltekraft, die so hoch sein soll, dass ein Verdrehen und/oder Verschieben verhindert wird. Bevorzugt ist das Schutzelement 150 so klein und leicht wie möglich ausgebildet.
  • Wie oben erläutert, kann das Schutzelement 150 auch mit einer definierten form- bzw. konturangepassten Anschlagfläche für das Luftumlenkelement 140 ausgebildet sein, sodass das Luftumlenkelement 140 nicht punktuell, sondern flächig anschlägt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005005113 A1 [0003, 0013, 0023, 0024]

Claims (10)

  1. Fahrzeugachse (100) für einen Kraftwagen, umfassend: - zwei an jeweils wenigstens einem Achslenker (121) geführte und mittels Spurstange verschwenkbare Radträger mit jeweils einer Radbremse; - wenigstens ein Luftumlenkelement (140) pro Radbremse, das zur Bremsenkühlung einen Fahrtluftstrom in Richtung der Radbremse umlenkt, wobei das Luftumlenkelement (140) am Radträger, an einem Achslenker (121) oder an der Spurstange befestigt ist; - einen Stabilisator (130) zur Verringerung von Wankbewegungen des Kraftwagens; dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (130) im Bereich der Luftumlenkelemente (140) angeordnete Schutzelemente (150) aufweist, die bei Lenk- und/oder Federbewegungen ein direktes Anschlagen der Luftumlenkelemente (140) an den Stabilisator (130) verhindern.
  2. Fahrzeugachse (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzelemente (150) derart ausgebildet sind, dass zwischen den Luftumlenkelementen (140) und dem Stabilisator (130) ein Mindestabstand von 5 mm bis 10 mm gewährleistet ist.
  3. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (130) aus einem Stabilisatorrohr gebildet ist, wobei die Schutzelemente (150) am Außenumfang des Stabilisatorrohrs angeordnet sind.
  4. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (130) aus Metall gebildet ist und eine Korrosionsschutzbeschichtung aufweist.
  5. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (130) mit abgewinkelten Stabilisatorenden (131) ausgebildet ist, wobei die Schutzelemente (150) an den abgewinkelten Stabilisatorenden (131) angeordnet sind.
  6. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzelemente (150) als Elastomer- oder Kunststoffpads ausgebildet sind.
  7. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzelemente (150) als Elastomer- oder Kunststoffringe ausgebildet sind.
  8. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzelemente (150) aus Elastomer oder Kunststoff gebildet und auf den Stabilisator (130) aufvulkanisiert oder aufgespritzt sind.
  9. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzelemente (150) mit formangepassten Anschlagflächen für die Luftumlenkelemente (140) ausgebildet sind.
  10. Fahrzeugachse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dieser Fahrzeugachse (100) um eine Vorderachse handelt.
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