DE102021125226A1

DE102021125226A1 - Radaufhängung mit bogenförmiger Lenkführung

Info

Publication number: DE102021125226A1
Application number: DE102021125226.1A
Authority: DE
Inventors: Ralph Biller; Vincenzo Vigliotti
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-03-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung (1) für ein Rad (5) eines Fahrzeugs, aufweisend: einen Radträger (2), eine Lenkeranordnung (3), die zumindest einen ersten Lenker (11) aufweist, der radseitig gelenkig mit dem Radträger (2) gekoppelt ist, eine Führungseinheit (4), die zumindest eine erste bogenförmige Führungsschiene (13) aufweist, die dazu eingerichtet ist, an einem Rahmen des Fahrzeugs befestigt zu sein, eine Federeinheit (16) und eine Dämpfereinheit (17), die dazu eingerichtet sind, externe Kräfte zu federn und/oder zu dämpfen, wobei der erste Lenker (11) fahrzeugseitig einen ersten Kopplungspunkt (6) aufweist, der bewegbar mit der ersten Führungsschiene (13) gekoppelt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Rad eines Fahrzeugs, wie bspw. ein Pkw, ein Lkw, oder ein anderes Nutzfahrzeug. Ferner kann die Radaufhängung auch für Fahrzeuge im Logistikbereich, wie bspw. Flurförderfahrzeuge, eingesetzt werden.
Stand der Technik
Radaufhängungen für Fahrzeuge sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Es gibt Radaufhängungen für eine Zentrallenkung als auch für radselektive Einzelradlenkungen. Der Aufbau der Radaufhängung hat einen Einfluss auf den Lenkrollradius und/oder auf den Sturz des Rades. Insbesondere bei den Radaufhängungen für Einzelradlenkungen hat der Aufbau und die Anbindung der Radaufhängung an einen Rahmen bzw. eine Karosserie des Fahrzeugs einen Einfluss auf zumindest eine der beiden Parameter.
Es hat sich nunmehr herausgestellt, dass ein weiterer Bedarf besteht, eine bekannte Radaufhängung für ein Rad eines Fahrzeugs zu verbessern. Insbesondere besteht ein weiterer Bedarf, eine Radaufhängung bereitzustellen, die, insbesondere große Lenkwinkelbereiche, einen geringen Lenkrollradius sowie gleichzeitig einen effizienten Sturzverlauf ermöglicht.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Radaufhängung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die insbesondere einen großen Lenkwinkelbereich, einen geringen Lenkrollradius sowie gleichzeitig einen effizienten Sturzverlauf ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch die Gegenstände des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Radaufhängung für ein Rad eines Fahrzeugs weist einen Radträger, eine Lenkeranordnung, eine Führungseinheit, eine Federeinheit und eine Dämpfereinheit auf. Der Radträger ist dazu eingerichtet, axialfest aber relativ drehbar mit dem Rad gekoppelt zu sein. Die Lenkeranordnung weist zumindest einen ersten Lenker, insbesondere einen ersten Querlenker, auf, der radseitig gelenkig mit dem Radträger gekoppelt ist. Die Führungseinheit weist zumindest eine erste bogenförmige, insbesondere kreisbogenabschnittsförmige, Führungsschiene auf, die dazu eingerichtet ist, an einem Rahmen bzw. einer Karosserie, des Fahrzeugs befestigt zu sein. Die Federeinheit sowie die Dämpfereinheit, sind dazu eingerichtet, externe Kräfte, insbesondere Vertikal- und/oder Querkräfte, die auf das Rad und/oder die Radaufhängung wirken, zu dämpfen. Ferner weist der erste Lenker fahrzeugseitig einen ersten Kopplungspunkt auf, der entlang der ersten Führungsschiene bewegbar mit der ersten Führungsschiene gekoppelt ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass das Rad über die Radaufhängung an einem Fahrzeugrahmen entlang einer bogenförmigen Führungsschiene gelenkt wird, die eine physische Lenkachse ersetzt. Durch die Führung entlang der bogenförmigen Führungsschiene ergibt sich eine virtuelle Lenkachse. Dadurch kann die virtuelle Lenkachse nahe eines Radaufstandspunkts des Rades platziert werden, wodurch ein geringer Lenkrollradius und/oder eine geringe Nachlaufstrecke erreicht werden. Insbesondere kann ein Lenkrollradius und/oder eine Nachlaufstrecke von nahezu 0 mm erreicht werden. Je geringer der Lenkrollradius und/oder die Nachlaufstrecke, desto weniger Kraft ist erforderlich, um das Rad in einer gelenkten Position zu halten. Dadurch kann ein Energieverbrauch des Fahrzeugs weiter reduziert werden. Dies ist insbesondere für rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge sowie für teilelektrisch angetriebene Fahrzeuge, sogenannte Hybridfahrzeuge, von Bedeutung, da durch einen reduzierten Energieverbrauch des Fahrzeugs eine elektrische Reichweite des Fahrzeugs vergrößert werden kann, also eine Reichweite, die mit dem elektrischen Antrieb erreicht werden kann.
Darüber hinaus ermöglicht der Aufbau der Radaufhängung einen großen Lenkwinkelbereich von über 90°, insbesondere von etwa größer 90° in zumindest eine Lenkrichtung. Dadurch ist es möglich, einen Wendekreis des Fahrzeugs zu verkleinern, eine seitliche Fahrbewegung des Fahrzeugs umzusetzen, und/oder weitere Manöver durchzuführen, die Fahrzeuge mit einem konventionellen Lenkbereich nicht durchführen können.
Ferner ermöglicht die Radaufhängung, insbesondere aufgrund des geringen Lenkrollradius, die Durchführung einer Lenkbewegung bereits mit einem geringen Lenkmoment. Dadurch kann eine erforderliche Energie zur Aufbringung des Lenkmoments reduziert werden. Darüber hinaus kann eine Kinematik des Rades gezielt ausgelegt werden, wodurch insbesondere ein effizienter Sturzverlauf ermöglicht werden kann. Ein effizienter Sturzverlauf beschreibt einen Sturzverlauf, der insbesondere bei großen Lenkwinkeln nur geringe Änderungen des Sturzes umfasst. Ferner ist die Radaufhängung dadurch einfach skalierbar und somit für verschiedene Fahrzeugklassen anwendbar.
Die erste bogenförmige Führungsschiene der Führungseinheit ist derart an dem Rahmen des Fahrzeugs befestigt, dass der erste Lenker in einer, insbesondere im Wesentlichen horizontalen, Ebene entlang der bogenförmigen Kreisbahn eine Schwenkbewegung ausführt.
Die erfindungsgemäße Radaufhängung ist in Kombination mit einem Radnabenantrieb als auch in Kombination mit einem Zentralantrieb, verwendbar, und somit mit verschiedenen Antriebskonzepten kompatibel.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Radaufhängung ferner ein Abstützelement auf, das fahrzeugseitig, insbesondere an einem axialen Ende, mit dem ersten Lenker über einen ersten Gelenkpunkt derart gekoppelt ist, dass der erste Lenker in dem ersten Gelenkpunkt relativ zum Abstützelement um eine Achse schwenkbar ist, wobei ein gegenüberliegendes axiales Ende des Abstützelements an der ersten Führungsschiene entlang der Führungsschiene bewegbar befestigt ist. Das bedeutet, dass das Abstützelement sich zusammen mit dem Lenker entlang der Führungsschiene bewegt. Mit anderen Worten kann man sagen, dass das Abstützelement ein passives Element ist, dass durch die Bewegung des Lenkers entlang der Führungsschiene ebenfalls entlang der Führungsschiene bewegt wird. Dies ermöglicht einen kompakten, einfachen Aufbau der Radaufhängung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Kopplungspunkt und der erste Gelenkpunkt an derselben Position angeordnet. Somit ist der erste Lenker relativ zum Abstützelement drehbar, wodurch der erste Lenker weiterhin entlang der Führungsschiene führbar ist. Wenn der erste Kopplungspunkt und der erste Gelenkpunkt an derselben Position angeordnet sind, kann der Lenker somit zusätzlich gegenüber der Führungsschiene rotieren. Der erste Kopplungspunkt und der erste Gelenkpunkt können beispielsweise integral einstückig als ein Kombigelenk ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Federeinheit und die Dämpfereinheit als eine integrale Feder-Dämpfereinheit ausgebildet, die radseitig mit einem axialen Ende des ersten Lenkers gekoppelt ist und fahrzeugseitig mit dem an der Führungsschiene befestigten axialen Ende des Abstützelements gekoppelt ist.
Aufgrund der Schwenkbarkeit des ersten Lenkers relativ zum Abstützelement mittels des ersten Gelenkpunkts, und der vorstehend beschriebenen Anordnung der integralen Feder-Dämpfereinheit ist eine Relativbewegung an der Feder-Dämpfereinheit möglich, wodurch insbesondere externe Kräfte, die auf das Rad und/oder die Radaufhängung wirken, abgefedert und gedämpft werden können, was einen Fahrkomfort des Fahrzeugs erhöht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Federeinheit als eine Drehfeder ausgebildet, und im ersten Gelenkpunkt angeordnet, und die Dämpfereinheit ist radseitig mit einem axialen Ende des ersten Lenkers gekoppelt und fahrzeugseitig mit dem an der ersten Führungsschiene befestigten axialen Ende des Abstützelements gekoppelt.
Die Drehfedereinheit ermöglicht eine besonders bauraumsparende Unterbringung der Federeinheit in die Radaufhängung. Ferner ermöglicht die Drehfeder eine besonders effiziente Federung der Radaufhängung. Die Dämpfereinheit ist kleinbauender als die integrale Feder-Dämpfereinheit. Daher kann durch die Anordnung von lediglich der Dämpfereinheit zwischen dem ersten Lenker und dem Abstützelement ein erforderlicher Bauraum für die Radaufhängung in einer Fahrzeughöhenrichtung reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Lenkeranordnung ferner einen zweiten Lenker, insbesondere einen Querlenker, auf, der radseitig gelenkig mit dem Radträger gekoppelt ist, und die Führungseinheit weist ferner eine zweite bogenförmige, insbesondere kreisbogenabschnittsförmige, Führungsschiene auf, die dazu eingerichtet ist, an dem Rahmen, bzw. die Karosserie, des Fahrzeugs befestigt zu sein. Dabei ist der zweite Lenker fahrzeugseitig über einen zweiten Kopplungspunkt, insbesondere entlang der zweiten Führungsschiene, bewegbar mit der zweiten Führungsschiene gekoppelt, und der erste Lenker und der zweite Lenker sind in einer Höhenrichtung des Fahrzeugs beabstandet.
Dadurch sind die erste Führungsschiene und die zweite Führungsschiene ebenfalls in der Höhenrichtung des Fahrzeugs beabstandet Der erste Lenker und der zweite Lenker können im Wesentlichen parallel zueinander oder leicht geneigt zueinander angeordnet sein.
Der zweite Lenker in Kombination mit dem ersten Lenker ermöglichen es, das Rad bei einer Einfederbewegung im Wesentlichen vertikal, also in einer Fahrzeughöhenrichtung, zu führen, wodurch der Lenkrollradius des Rades auch in einer Kurvenfahrt im Wesentlichen konstant gehalten werden kann. Darüber hinaus ermöglicht der zweite Lenker eine verbesserte Kraftverteilung, wodurch insbesondere auftretende Vertikalkräfte reduziert werden können. Die virtuelle Lenkachse befindet sich im Wesentlichen im Radaufstandspunkt, wodurch der Lenkrollradius im Wesentlichen 0 mm beträgt. Darüber hinaus sind auch der Nachlauf und/oder eine Sturzänderung des Rades, die während einer Lenkbewegung des Rades entstehen können, hierbei im Wesentlichen 0 mm.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Federeinheit und die Dämpfereinheit als eine integrale Feder-Dämpfereinheit ausgebildet, die radseitig mit einem axialen Ende des ersten Lenkers gekoppelt ist und fahrzeugseitig mit einem axialen Ende des zweiten Lenkers gekoppelt ist. Alternativ kann die integrale Feder-Dämpfereinheit radseitig an den Radträger gekoppelt sein.
Dadurch ist die integrale Feder-Dämpfereinheit kompakt und bauraumsparend innerhalb der Radaufhängung angeordnet, sodass durch die Feder-Dämpfereinheit kein zusätzlicher Bauraumbedarf entsteht.
Gemäß einer Ausführungsform weist zumindest eine der Führungsschienen eine Verzahnung auf, die mit einer Gegenverzahnung des entsprechenden Lenkers, insbesondere an dem entsprechenden Kopplungspunkt des Lenkers, in Eingriff ist. Somit kann die Führung eines Lenkers entlang zumindest einer Führungsschiene mittels einem Zahnradantrieb erfolgen. Insbesondere kann die andere Führungsschiene als eine passive Führung dienen, die keine Verzahnung aufweist, und über den Zahnradantrieb an der einen Führungsschiene geführt werden. Ein Zahnradantrieb stellt eine insbesondere bevorzugte Antriebsvariante dar, da solche bogenförmigen Führungsschienen im Bereich der Industrieanwendungen zu den Standardteilen gehören. Alternativ sind auch andere Antriebskonzepte, wie bspw. ein Linearantrieb, denkbar.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Lenkeranordnung ferner eine erste Antriebseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, die Bewegung des ersten Lenkers entlang der ersten Führungsschiene zu steuern. Zusätzlich, oder alternativ, weist die Lenkeranordnung ferner eine zweite Antriebseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, die Bewegung des zweiten Lenkers entlang der zweiten Führungsschiene zu steuern.
Die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit können integral einstückig oder separat voneinander ausgebildet sein. Im Fall einer separaten Ausbildung sind die erste und die zweite Antriebseinheit zumindest steuerungstechnisch derart gekoppelt, dass eine Bewegung des ersten Lenkers und eine Bewegung des zweiten Lenkers entlang der jeweiligen Führungsschiene aufeinander abgestimmt sind. Insbesondere kann die zweite Antriebseinheit dazu eingerichtet sein, die erste Antriebseinheit zu unterstützen, oder, alternativ kann die erste Antriebseinheit dazu eingerichtet sein, die zweite Antriebseinheit zu unterstützen. Die Antriebseinheiten können insbesondere als E-Motoren ausgebildet sein, die an dem entsprechenden Lenker angeordnet sind. Insbesondere können die Antriebseinheiten an den jeweiligen Kopplungspunkten der Lenker angeordnet sein, und/oder die Gegenverzahnung kann direkt an einer Antriebswelle der Antriebseinheit ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform weisen der erste Lenker und/oder der zweite Lenker jeweils ferner zwei Kopplungspunkte auf, die mit der ersten Führungsschiene und/oder der zweiten Führungsschiene bewegbar gekoppelt sind. Dadurch wird ein mögliches Verkanten im Kopplungsbereich eines jeden Lenkers mit der entsprechenden Führungsschiene reduziert und eine Stabilität der Kopplung zwischen einem Lenker und einer entsprechenden Führungsschiene sowie eine Steifigkeit der Radaufhängung erhöht. Ferner ermöglichen zwei Kopplungspunkte je Lenker eine Kraftaufteilung auf die zwei Kopplungspunkte, wodurch eine gleichmäßigere Lastverteilung und punktuell eine Lastreduzierung erreicht werden kann. Die zwei Kopplungspunkte können jeweils eine separate Antriebseinheit aufweisen oder können von einer Antriebseinheit entlang der Führungsschiene bewegt werden. Dabei ist es denkbar, dass lediglich ein Kopplungspunkt dazu eingerichtet ist, aktiv angetrieben zu werden und der zweite Kopplungspunkt passiv mit bewegt wird, oder dass beide Kopplungspunkt von derselben Antriebseinheit aktiv angetrieben werden.
Figurenliste
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Radaufhängung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht,
2 eine schematische Darstellung der Radaufhängung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Vorderansicht,
3 eine schematische Darstellung der Radaufhängung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Vorderansicht,
4a eine schematische Darstellung eines Teilbereichs der Radaufhängung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Vorderansicht,
4b eine schematische Darstellung eines Teilbereichs der Radaufhängung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer Vorderansicht, und
4c eine schematische Darstellung eines Teilbereichs der Radauhängung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Radaufhängung 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht. Die Radaufhängung 1 weist einen Radträger 2, eine Lenkeranordnung 3 und eine Führungseinheit 4 auf. Die Radaufhängung 1 ist unter anderem dazu eingerichtet, eine Lenkbewegung auf ein Rad 5 zu übertragen.
Der Radträger 2 ist mit dem Rad 5 derart gekoppelt, dass das Rad 5 axial fest, aber relativ drehbar am Radträger 2 angeordnet ist. Die Lenkeranordnung 3 ist radseitig gelenkig mit dem Radträger 2 gekoppelt, derart, dass die Lenkeranordnung 3 relativ zum Radträger 2 um eine horizontale Achse x, die in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, schwenkbar ist. Dadurch wird eine Einfederbewegung des Rades 5 relativ zu einem Rahmen, bzw. zu einer Karosserie, des Fahrzeugs ermöglicht. Darüber hinaus ist die Lenkeranordnung 3 fahrzeugseitig über zumindest einen Kopplungspunkt 6, hier beispielhaft zwei Kopplungspunkte 6, mit der Führungseinheit 4 gekoppelt.
Die Führungseinheit 4 weist zumindest eine bogenförmige Führungsschiene 7 auf, mit der die Kopplungspunkte 6 entlang der Führungsschiene 7 bewegbar angebunden sind. Dadurch wird eine Bewegung, insbesondere zur Lenkung des Rades 5, der Lenkeranordnung 3 über die Kopplungspunkte 6 und die Führungsschiene 7 geführt. Durch die Führung der Lenkeranordnung 3 mittels der Führungsschiene 7 ergibt sich eine virtuelle Lenkachse, um die eine Lenkbewegung des Rades 5 ausgeführt wird. Dadurch kann auf eine physische, „echte“ Lenkachse verzichtet werden. Ferner ermöglicht das Konzept der Führung der Lenkeranordnung 3 mittels der Führungseinheit 4 verschiedene, charakteristische Eigenschaften einer Radaufhängung, die einen direkten und/oder indirekten Einfluss auf die Lenkeigenschaften haben, individuell vorzugeben. Beispielsweise wird es ermöglicht, die virtuelle Lenkachse nahe einem Radaufstandspunkt 8 des Rades 5 oder direkt im Radaufstandspunkt 8 anzuordnen, und so einen Lenkrollradius und/oder eine Nachlaufstrecke von nahezu oder im Wesentlichen 0 mm zu erreichen.
Ein geringer Lenkrollradius und/oder eine geringe Nachlaufstrecke ermöglichen es, einen Energieverbrauch des Fahrzeugs zu reduzieren. Somit ist die Radaufhängung 1 insbesondere für voll- und/oder teilelektrische Fahrzeuge geeignet, da durch den reduzierten Energieverbrauch eine elektrische Reichweiter erhöht werden kann.
Darüber hinaus ist durch die Führung der Lenkeranordnung 3 entlang der Führungseinheit 4 ein hoher Lenkwinkelbereich umsetzbar (siehe die verschiedenen Positionen der Lenkeranordnung 3 und des Rades 5 entlang der Führungsschiene 7 in 1). Insbesondere ist die Führungsschiene 7 derart ausgebildet, dass ein Lenkwinkelbereich von über 90° in beide Lenkrichtungen möglich ist. Darüber hinaus wird aus der Abbildung der verschiedenen Lenkpositionen des Rades ersichtlich, dass die virtuelle Lenkachse in 1 bspw. im Wesentlichen direkt und senkrecht durch einen Mittelpunkt MP, und somit durch den Radaufstandspunkt 8 (siehe 2) verläuft. Somit betragen der Lenkrollradius und die Nachlaufstrecke des Rades in 1 im Wesentlichen 0 mm.
Die Lenkeranordnung 3 in 1 zeigt einen Querlenker 9, der zwei parallel zueinander angeordnete Lenkerstrangen 10 aufweist, die jeweils über einen Kopplungspunkt 6 an der Führungsschiene 7 geführt werden. Alternativ können die Lenkstangen 10 auch schräg zueinander, also in einem Winkel zueinander, angeordnet sein (hier nicht gezeigt). Ferner sind jedoch auch Ausführungsformen mit nur einer Lenkerstange 10 denkbar.
2 und 3 zeigen jeweils schematische Darstellungen der Radaufhängung 1 gemäß beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung in einer Vorderansicht. Die beispielhaft gezeigten Ausführungsformen der 2 und 3 unterscheiden sich im Wesentlichen in dem Aufbau der Lenkeranordnung 3 und somit auch in dem Aufbau der Führungseinheit 4.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform, in der die Lenkeranordnung 3 als ein Doppellenker ausgebildet ist. Das bedeutet, die Lenkeranordnung 3 weist einen ersten Lenker 11 und einen zweiten Lenker 12 auf, die parallel zueinander und in einer Fahrzeughöhenrichtung z gesehen, beabstandet zueinander angeordnet sind. In der Fahrzeughöhenrichtung z gesehen, kann der erste Lenker 11 auch als unterer Lenker 11, und der zweite Lenker 12 auch als oberer Lenker 12 bezeichnet werden. Jeder der Lenker 11, 12 kann, wie in 1 beispielhaft gezeigt, zwei Lenkerstangen 10 aufweisen. Alternativ ist es auch denkbar, dass jeder der Lenker 11, 12 lediglich eine Lenkerstange 10 aufweist.
Jeder der Lenker 11, 12 ist mit je einer Führungsschiene 7 gekoppelt. Das bedeutet, dass die Führungseinheit 4 eine erste Führungsschiene 13 und eine zweite Führungsschiene 14 aufweist. Die erste Führungsschiene 13 ist mit dem ersten Lenker 11 gekoppelt, und dazu eingerichtet eine Lenkbewegung des ersten Lenkers 11 zu führen, und die zweite Führungsschiene 14 ist mit dem zweiten Lenker 12 gekoppelt, und dazu eingerichtet eine Lenkbewegung des zweiten Lenkers 12 zu führen. Die erste und die zweite Führungsschiene 13, 14 sind jeweils, wie in 1 gezeigt, bogenförmig, insbesondere kreisabschnittsförmig, ausgebildet. In der in 2 gezeigten Ansicht erstecken sich die Führungsschienen 13, 14 in die Zeichenebene hinein. Da die Führungsschienen 13, 14 an einem Rahmen des Fahrzeugs befestigt sind, sind sie in 2 funktional als Loslager 15 dargestellt, weil sie für den entsprechenden Lenker 11, 12 als ein solches Loslager 15 fungieren.
Die zwei in einer Fahrzeughöhenrichtung z parallel und beabstandet zueinander angeordneten Lenker 11, 12 ermöglichen es, das Rad 5 für eine Einfederbewegung im Wesentlichen vertikal, also in Fahrzeughöhenrichtung z, zu führen. Dies erlaubt es, eine Nachlaufstrecke und einen Lenkrollradius auch während einer Kurvenfahrt im Wesentlichen konstant zu halten.
Darüber hinaus weist die in 2 gezeigte Radaufhängung eine Federeinheit 16, und eine Dämpfereinheit 17 auf, die hier als eine integrale Feder-Dämpfereinheit 18 ausgebildet sind. Die integrale Feder-Dämpfereinheit 18 ist in der Fahrzeughöhenrichtung z diagonal verlaufend zwischen dem ersten Lenker 11 und dem zweiten Lenker 12 angeordnet, derart, dass die integrale Feder-Dämpfereinheit 18 radseitig mit dem ersten Lenker 11 gekoppelt ist und fahrzeugseitig mit dem zweiten Lenker 12 gekoppelt ist. Diese Anordnung erlaubt einen kompakten Aufbau der Radaufhängung 1, in der die Feder-Dämpfereinheit 18 keinen zusätzlichen Bauraum erfordert.
3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform, in der die Lenkeranordnung 3 als ein Einzellenker ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Lenkeranordnung 3 lediglich den ersten Lenker 11 aufweist und somit die Führungseinheit auch lediglich die erste Führungsschiene 13 aufweist. Darüber hinaus, weist die Radaufhängung 1 ferner ein Abstützelement 19 auf, das an einem axialen Ende mit dem ersten Lenker 11 über einen Gelenkpunkt 20 derart verbunden ist, dass der erste Lenker 11 in diesem Gelenkpunkt 20 um die horizontale Achse x relativ zum Abstützelement 19 schwenkbar ist (siehe auf 4c). In 3 sind der Gelenkpunkt 20 und der Kopplungspunkt 6, über den der erste Lenker 11 mit der ersten Führungsschiene 13 gekoppelt ist, an derselben Position angeordnet. An dem anderen axialen Ende ist das Abstützelement 19 an der Führungsschiene 13 derart befestigt, dass es entlang der Führungsschiene 13, insbesondere translatorisch, bewegbar, also verschiebbar, ist. Man kann also sagen, dass es entlang der Führungsschiene 13 durch die Bewegung des Lenkers 11 passiv geführt wird. Im Unterschied zum Lenker 11, der sowohl translatorisch entlang der Führungsschiene 13 bewegt werden kann als auch an dem zumindest einen Kopplungspunkt 6 relativ zur Führungsschiene 13, insbesondere um zumindest die horizontale Achse x, verdrehbar ist, ist das Abstützelement 19 derart angeordnet, dass es entlang der Führungsschiene 13 nur translatorisch bewegbar, also verschiebbar, ist, jedoch relativ zu Führungsschiene 13 nicht verdrehbar angeordnet ist.
Das Abstützelement 19 ist dazu eingerichtet, die Federeinheit 16 und/oder die Dämpfereinheit 17 abzustützen, sodass die Federeinheit 16 und/oder die Dämpfereinheit 17, ähnlich wie in 2 gezeigt, diagonal verlaufend angeordnet sein kann. Das bedeutet, die Federeinheit 16 und/oder die Dämpfereinheit 17 sind radseitig an dem ersten Lenker 11 angebunden und fahrzeugseitig an dem Abstützelement 19 angebunden. Dabei können die Federeinheit 16 und die Dämpfereinheit 17, wie beispielhaft in 4 gezeigt, als integrale Feder-Dämpfereinheit 18 ausgebildet sein. Alternativ ist es auch denkbar, die Federeinheit 16 und die Dämpfereinheit 17 separat voneinander vorzusehen. Zum Beispiel kann die Federeinheit 16 als eine Drehfeder 21 ausgebildet sein, die im ersten Gelenkpunkt 20 angeordnet ist. Die Dämpfereinheit 17 ist weiterhin diagonal zwischen dem ersten Lenker 11 und dem Abstützelement 19 angeordnet. Da die Dämpfereinheit 17 kleinbauender ist als die Feder-Dämpfereinheit 18 ermöglicht die in 4b gezeigte Ausführungsform eine Reduzierung des erforderlichen Bauraums in der Fahrzeughöhenrichtung z.
Bezugszeichenliste

1: Radaufhängung
2: Radträger
3: Lenkeranordnung
4: Führungseinheit
5: Rad
6: Kopplungspunkt
7: Führungsschiene
8: Radaufstandspunkt
9: Querlenker
10: Lenkerstange
11: erster Lenker
12: zweiter Lenker
13: erste Führungsschiene
14: zweite Führungsschiene
15: Loslager
16: Federeinheit
17: Dämpfereinheit
18: Feder-Dämpfereinheit
19: Abstützelement
20: Gelenkpunkt
21: Drehfeder
MP: Mittelpunkt
x: horizontale Achse
z: Fahrzeughöhenrichtung

Claims

Radaufhängung (1) für ein Rad (5) eines Fahrzeugs, aufweisend: einen Radträger (2), eine Lenkeranordnung (3), die zumindest einen ersten Lenker (11) aufweist, der radseitig gelenkig mit dem Radträger (2) gekoppelt ist, eine Führungseinheit (4), die zumindest eine erste bogenförmige Führungsschiene (13) aufweist, die dazu eingerichtet ist, an einem Rahmen des Fahrzeugs befestigt zu sein, eine Federeinheit (16) und eine Dämpfereinheit (17), die dazu eingerichtet sind, externe Kräfte zu federn und/oder zu dämpfen, wobei der erste Lenker (11) fahrzeugseitig einen ersten Kopplungspunkt (6) aufweist, der bewegbar mit der ersten Führungsschiene (13) gekoppelt ist.
Radaufhängung (1) nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Abstützelement (19), das fahrzeugseitig an einem axialen Ende mit dem ersten Lenker (11) über einen Gelenkpunkt (20) derart gekoppelt ist, dass der erste Lenker (11) in dem Gelenkpunkt (20) relativ zum Abstützelement (19) um eine Achse (x) schwenkbar ist, wobei ein gegenüberliegendes axiales Ende des Abstützelements (19) an der ersten Führungsschiene (13) bewegbar befestigt ist.
Radaufhängung (1) nach Anspruch 2, wobei der erste Kopplungspunkt (6) und der Gelenkpunkt (20) an derselben Position angeordnet sind.
Radaufhängung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Federeinheit (16) und die Dämpfereinheit (17) als eine integrale Feder-Dämpfereinheit (18) ausgebildet sind, die radseitig mit einem axialen Ende des ersten Lenkers (11) gekoppelt ist und fahrzeugseitig mit dem an der Führungsschiene (13) befestigten axialen Ende des Abstützelements (19) gekoppelt ist.
Radaufhängung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Federeinheit (16) als eine Drehfeder (21) ausgebildet ist, und in dem Gelenkpunkt (20) angeordnet ist, und wobei die Dämpfereinheit (17) radseitig mit einem axialen Ende des ersten Lenkers (11) gekoppelt ist und fahrzeugseitig mit dem an der Führungsschiene befestigten axialen Ende des Abstützelements (19) gekoppelt ist.
Radaufhängung (1) nach Anspruch 1, wobei die Lenkeranordnung (3) ferner einen zweiten Lenker (12) aufweist, der radseitig gelenkig mit dem Radträger (2) gekoppelt ist, und die Führungseinheit (4) ferner eine zweite bogenförmige Führungsschiene (14) aufweist, die dazu eingerichtet ist, an einem Rahmen des Fahrzeugs befestigt zu sein, wobei der zweite Lenker (12) fahrzeugseitig über einen zweiten Kopplungspunkt (6) bewegbar mit der zweiten Führungsschiene (14) gekoppelt ist, und wobei der erste Lenker (11) und der zweite Lenker (12) in einer Höhenrichtung (z) des Fahrzeugs beabstandet sind.
Radaufhängung (1) nach Anspruch 6, wobei die Federeinheit (16) und die Dämpfereinheit (17) als eine integrale Feder-Dämpfereinheit (18) ausgebildet sind, die radseitig mit einem axialen Ende des ersten Lenkers (11) gekoppelt ist und fahrzeugseitig mit einem axialen Ende des zweiten Lenkers (12) gekoppelt ist.
Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest eine der Führungsschienen (13, 14) eine Verzahnung aufweist, die mit einer Gegenverzahnung des entsprechenden Lenkers (11, 12) in Eingriff ist.
Radaufhängung (1) nach Anspruch 8, wobei die Lenkeranordnung (3) ferner eine erste Antriebseinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Bewegung des ersten Lenkers (11) entlang der ersten Führungsschiene (13) zu steuern, und/oder wobei die Lenkeranordnung (3) ferner eine zweite Antriebseinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Bewegung des zweiten Lenkers (12) entlang der zweiten Führungsschiene (14) zu steuern.
Radaufhängung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der erste Lenker (11) und/oder der zweite Lenker (12) jeweils ferner zwei Kopplungspunkte (6, 6) aufweisen, die mit der ersten Führungsschiene (13) und/oder der zweiten Führungsschiene (14) bewegbar gekoppelt sind.