EP3953196A1 - Achslenker für eine radaufhängung - Google Patents

Achslenker für eine radaufhängung

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Publication number
EP3953196A1
EP3953196A1 EP20712318.3A EP20712318A EP3953196A1 EP 3953196 A1 EP3953196 A1 EP 3953196A1 EP 20712318 A EP20712318 A EP 20712318A EP 3953196 A1 EP3953196 A1 EP 3953196A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
electrical
wishbone
arm
axle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20712318.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Butscher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Publication of EP3953196A1 publication Critical patent/EP3953196A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/20—Mounting of accessories, e.g. pump, compressor
    • B60G2204/202—Mounting of accessories, e.g. pump, compressor of cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/012—Hollow or tubular elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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    • B60G2206/10—Constructional features of arms
    • B60G2206/11—Constructional features of arms the arm being a radius or track or torque or steering rod or stabiliser end link
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/50—Electric vehicles; Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a wishbone for a wheel suspension in an electrically driven enclosed motor vehicle, in particular in a commercial vehicle (z. B. truck, bus).
  • Electrically driven utility vehicles are known from the prior art, in which an electric drive motor is integrated into an axle.
  • the electric drive motor is fed with electrical energy by an inverter, the inverter being connected to the electric drive motor via three electrical lines with a voltage level of, for example, 380V.
  • the problem here is that the electric drive motor executes a movement relative to the inverter while the vehicle is in motion, for example by compressing and rebounding the axle, this relative movement having to be retracted by the electrical cables.
  • Another problem is that the electrical lines between the inverter and the electrical drive motor in the area of the wheel suspension are prone to contamination and damage.
  • the invention is therefore based on the object of solving these problems of routing the electrical lines between the inverter and the electrical drive motor.
  • the invention comprises the general technical teaching of using an axle control arm (e.g. trailing arm, wishbone) of a wheel suspension that is required anyway as a line guide for the electrical lines.
  • the axle guide according to the invention therefore has a line guide to guide at least one electric line along the axle guide, the electric line being used to supply power to an electric drive motor of the motor vehicle.
  • the invention is not limited to certain types of motor vehicles.
  • the motor vehicle is preferably a utility vehicle, such as a truck or a bus.
  • the invention is not limited to the trailing arm or wishbone already mentioned above by way of example. Rather, the Implement the invention with four-point links or handlebar stabilizers, to name just a few more direct examples.
  • the line routing in the axle control arm is designed to accommodate at least three electrical lines, which is particularly useful when the electrical drive motor is a synchronous motor or an asynchronous motor that is supplied with power by a three-phase network .
  • the invention is not limited to Wech selstrommotoren in terms of the type of electric drive motor, but basically also realizable with DC motors, which are then supplied with power by two electric cables.
  • the wishbone is hollow and has a continuous interior in the longitudinal direction, which forms the line routing.
  • the electrical lines run here in the interior of the hollow wishbone. This is advantageous because the electrical lines are then completely protected from dirt or damage.
  • the axle guide can have any cross-section.
  • the wishbone preferably has a round or rectangular cross section.
  • the electrical lines must be led out of the steering arm again near the pivot points of the steering arm.
  • an electrical through-hole contacting is provided near the hinge points, which contacts the internal electrical lines and provides an electrical connection on the outside of the steering arm.
  • the electrical line then runs protected between the two plated-through holes in the interior of the hollow axle carrier. Further electrical lines can then be connected to the vias, which then run outside the steering arm.
  • the steering arm has a cable bushing near the hinge points, which in the simplest case consists of an opening in the wall of the steering arm, so that the electrical lines can be led into the steering arm or out of the steering arm .
  • the plated-through hole or the line bushing is in the vicinity the pivot points of the steering arm is arranged.
  • This preferably means that the distance between the hinge points and the closest plated-through hole or line bushing is less than 30%, 20%, 10% or 5% of the length of the respective axle guide.
  • Another advantage of being guided near or over the hinge point is less movement in the electrical lines.
  • the electrical lines run in the interior of the hollow wishbone.
  • a longitudinal groove is arranged in the outer surface of the steering arm, which runs in the longitudinal direction of the steering arm and forms the line guide and which receives at least one electrical line.
  • the cross-section of the steering arm can be adapted accordingly and in sections it can be U-shaped, V-shaped, star-shaped (e.g. with three points) or double-T-shaped, to name just a few examples.
  • axle guide is manufactured using an additive manufacturing process, specifically together with the line and the insulation of the electrical cable.
  • the steering arm does not have to have any cavities through which the electrical cables can then be routed.
  • the wishbone, together with the line and the insulation of the electrical line is manufactured largely void-free and as a single component as part of the additive manufacturing process.
  • the line routing not only receives at least one electrical line, but also a cooling line for cooling the electrical line.
  • the cooling line can consist of a cooling line that a cooling fluid leads, which is passed through the cooling line. The electrical heat loss occurring during operation in the electrical lines is then dissipated by the cooling fluid in the cooling line.
  • This cooling line can in principle also be used to lead the cooling fluid (eg cooling water) to the electric drive motors in order to cool them.
  • This motor vehicle according to the invention can, for example, be a utility vehicle, such as a truck or a bus.
  • the motor vehicle has an axle, in particular a rigid axle.
  • the axle of the motor vehicle is preferably equipped with at least one electric drive motor, in particular with a left drive motor for the left axle side and a right drive motor for the right axle side.
  • the wheel suspension of the motor vehicle can be of conventional mechanical construction and, for example, have two trailing arms and a wishbone.
  • one trailing arm of the wheel suspension leads the electrical line for one electric drive motor, while the other trailing arm leads the electrical lines for the other electric drive motor.
  • the trailing arm on the left side of the vehicle can lead the electric line that leads to the electric drive motor for the left side of the vehicle, while the trailing arm on the right side of the vehicle leads the electric line that leads to the electric drive motor for the right side of the vehicle.
  • one of the two trailing arms leads the electrical lines for the two electrical drive motors.
  • the two legs of the wishbone each hold the electrical lines for one of the two drive motors.
  • one of the two legs of the wishbone leads the electrical lines for one electric drive motor, while one of the two trailing arms leads the electric lines for the other electric drive motor.
  • the electric drive motor can be, for example, a synchronous motor or an asynchronous motor, which have a three-phase power supply.
  • the line guides then accordingly have at least three electrical lines.
  • the drive motors are preferably each mounted on an axle and are supplied by an inverter which is mounted on the chassis, so that during operation, due to the compression and rebound of the axle, a relative movement occurs between the drive motors and the inverter, which - as already mentioned - has to be traced by electrical lines.
  • the inverters can be mounted on a cross member of a lead frame of the utility vehicle.
  • the invention is not limited to a specific voltage level.
  • the nominal voltage of the electric drive motors and the electric lines is preferably significantly higher than the normal on-board network voltage of motor vehicles, which is in the range of 12V.
  • the nominal voltage of the electric drive motors and the electrical cables can be at least 48V, at least 380V or at least 660V.
  • Figure 1 is a perspective view of a wheel suspension of a commercial vehicle with an integrated line guide
  • FIG. 2 a modification of FIG. 1,
  • Figure 3 is a schematic plan view of a modified wheel suspension with an integrated line routing
  • FIG. 4 a modification of FIG. 3
  • Figure 5 is a schematic representation of a wishbone with an integrated line routing
  • FIG. 6A-6G schematic cross-sectional views through a Achslen ker according to the invention with an integrated line routing.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a wheel suspension of a commercial vehicle (e.g. truck) in the area of an axle 1 with an integrated electric drive motor 2.
  • a commercial vehicle e.g. truck
  • the wheel suspension is largely of conventional design and has a plurality of air springs 4-7 as well as a wishbone 8 and two trailing arms 9, 10 below a ladder frame 3.
  • the electric drive motor 2 is fed by three electric lines 11 from an inverter 12, which is only shown schematically here and is mounted on the chassis.
  • the special feature of this wheel suspension according to the invention is that the electric lines 11 are passed through one leg of the wishbone 8.
  • the water leg of the wishbone 8 is made hollow and takes the electrical line 11 in its interior.
  • the electrical lines 11 are protected from dirt or damage caused by foreign objects.
  • FIG. 2 shows a modification of FIG. 1, which largely corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that reference is made to the above description to avoid repetition, the same reference characters being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the electrical lines 11 are not passed through the wishbone 8, but rather through the trailing arm 9.
  • FIGS. 3 and 4 show further modifications of the wheel suspension according to FIGS. 1 and 2, so that in order to avoid repetitions reference is made to the above description, the same reference symbols being used for corresponding details.
  • a special feature of the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4 is that two electric drive motors 2.1, 2.2 are integrated into the axle 1, which are each fed by an inverter 12.1 and 12.2.
  • the inverter 12.1 is in this case by electrical lines 1 1.1 connected to the electric drive motor 2.1.
  • the inverter 12.2 is connected to the drive motor 2.2 via electrical lines 1 1.2.
  • the electrical lines 11.1 run through the leg 8.1 of the wishbone 8, while the electrical lines 1 1.2 run through the other leg 8.2 of the wishbone 8.
  • the electrical lines 1 1.1, 1 1.2 are here distributed over the two legs 8.1, 8.2 of the triangular link 8.
  • the electrical lines 11.1 run through the trailing arm 9, while the other electrical lines 11.2 run through the limb 8.2 of the triangular arm 8.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of the wishbone 8 with the two legs 8.1, 8.2 in the exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • the wishbone 8 has articulation points 13-15 at which the wishbone 8 is articulated in the wheel suspension, as is known per se from the prior art.
  • the electric line 11.1 here runs in the interior of the hollow leg 8.1, while the other electric lines 11.2 run in the other leg of the wishbone.
  • the two legs 8.1, 8.2 each have line bushings 16-19, which consist of wall openings in the legs 8.1, 8.2.
  • FIGS. 6A-6G show schematic cross-sectional views of different embodiments of axle links 20 according to the invention, each of which takes three electrical lines 21.
  • the wishbone 20 is star-shaped in cross section, while the wishbone 20 in the exemplary embodiment according to FIG. 6C is double-T-shaped.
  • the wishbone 20 has only a single longitudinal groove 22 which receives all three electrical lines 21.
  • the wishbone 20 is U-shaped in cross section, while the wishbone 20 in the exemplary embodiment according to FIG. 6E has a V-shaped section.
  • the wishbone 20 is designed to be hollow and contains an interior 23 which accommodates all three electrical lines 21 together.
  • FIG. 6G shows a cross-sectional view through an axle guide 20 which is produced by an additive manufacturing process together with conductors 24 and insulation 25 of the electrical lines 21.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Achslenker (8) für eine Radaufhängung bei einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug, insbesondere bei einem Nutzfahrzeug. Die Erfindung sieht vor, dass der Achslenker (8) eine Leitungsführung aufweist zur Führung mindestens einer Elektroleitung (11) entlang dem Achslenker (8), wobei die Elektroleitung (11) zur Stromversorgung eines elektrischen Antriebsmotors (2) des Kraftfahrzeugs dient.

Description

Achslenker für eine Radaufhängung Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Achslenker für eine Radaufhängung bei einem elektrisch angetrie benen Kraftfahrzeug, insbesondere bei einem Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen, Omnibus).
Aus dem Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Nutzfahrzeuge bekannt, bei denen in eine Achse ein elektrischer Antriebsmotor integriert ist. Der elektrische Antriebsmotor wird hierbei von einem Inverter mit elektrischer Energie gespeist, wobei der Inverter über drei Elek- troleitungen mit einem Spannungsniveau von beispielsweise 380V mit dem elektrischen An triebsmotor verbunden ist. Problematisch ist hierbei, dass der elektrische Antriebsmotor wäh rend der Fahrt eine Relativbewegung zu dem Inverter ausführt, beispielsweise durch Einfedern und Ausfedern der Achse, wobei diese Relativbewegung von den Elektroleitungen nachvoll zogen werden muss. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Elektroleitungen zwischen dem Inverter und dem elektrischen Antriebsmotor im Bereich der Radaufhängung verschmut- zungs- und beschädigungsanfällig sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, diese Probleme der Leitungsführung der Elektroleitungen zwischen dem Inverter und dem elektrischen Antriebsmotor zu lösen.
Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Achslenker gemäß dem Hauptanspruch gelöst.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, einen ohnehin erforderlichen Achs lenker (z. B. Längslenker, Dreieckslenker) einer Radaufhängung zusätzlich als Leitungsfüh rung für die Elektroleitungen zu nutzen. Der erfindungsgemäße Achslenker weist deshalb eine Leitungsführung auf, um mindestens eine Elektroleitung entlang dem Achslenker zu führen, wobei die Elektroleitung zur Stromversorgung eines elektrischen Antriebsmotors des Kraftfahr zeugs dient.
Hierbei ist zunächst zu erwähnen, dass die Erfindung nicht beschränkt ist auf bestimmte Typen von Kraftfahrzeugen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug jedoch um ein Nutz fahrzeug, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen (LKW) oder einen Omnibus.
Auch hinsichtlich des Typs des Achslenkers ist die Erfindung nicht beschränkt auf die vorste hend bereits beispielhaft erwähnten Längslenker oder Dreieckslenker. Vielmehr lässt sich die Erfindung auch umsetzen mit Vierpunktlenkern oder Lenkerstabilisatoren, um nur einige wei tere Beispiele zu nennen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Leitungsführung in dem Achs lenker ausgebildet zur Aufnahme von mindestens drei Elektroleitungen, was insbesondere dann sinnvoll ist, wenn es sich bei dem elektrischen Antriebsmotor um einen Synchronmotor oder einen Asynchronmotor handelt, die durch ein Dreiphasennetz mit Strom versorgt werden. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Typs des elektrischen Antriebsmotors nicht auf Wech selstrommotoren beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit Gleichstrommotoren realisier bar, die dann durch zwei Elektroleitungen mit Strom versorgt werden.
In einer Variante der Erfindung ist der Achslenker hohl und weist einen in Längsrichtung durch gehenden Innenraum auf, der die Leitungsführung bildet. Die Elektroleitungen verlaufen hier bei also in dem Innenraum des hohlen Achslenkers. Dies ist vorteilhaft, weil die Elektroleitun gen dann vollständig vor Verschmutzungen oder Beschädigungen geschützt sind.
Hierbei kann der Achslenker einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise hat der Achslenker jedoch einen runden oder rechteckigen Querschnitt.
Bei der vorstehend beschriebenen Führung der Elektroleitungen in dem Innenraum des hohlen Achslenkers müssen die Elektroleitungen nahe den Gelenkpunkten des Achslenkers wieder aus dem Achslenker herausgeführt werden. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, dass nahe den Gelenkpunkten jeweils eine elektrische Durchkontaktierung vorgesehen ist, welche die innenliegenden Elektroleitungen kontaktiert und an der Außenseite des Achslenkers einen Elektroanschluss bereitstellt. Zwischen den beiden Durchkontaktierungen verläuft die Elektro- leitung dann geschützt im Innenraum des hohlen Achsträgers. An den Durchkontaktierungen können dann weitergehende Elektroleitungen angeschlossen werden, die dann außerhalb des Achslenkers verlaufen. Anstelle einer Durchkontaktierung besteht auch die Möglichkeit, dass der Achslenker nahe den Gelenkpunkten jeweils eine Leitungsdurchführung aufweist, die im einfachsten Fall aus einer Öffnung in der Wandung des Achslenkers besteht, so dass die Elektroleitungen in den Achslenker hinein- bzw. aus dem Achslenker herausgeführt werden können.
Hinsichtlich der Position der Durchkontaktierung bzw. der Leitungsdurchführung wurde vorste hend bereits erwähnt, dass die Durchkontaktierung bzw. die Leitungsdurchführung in der Nähe der Gelenkpunkte des Achslenkers angeordnet ist. Dies bedeutet vorzugsweise, dass der Ab stand zwischen den Gelenkpunkten und der nächstgelegenen Durchkontaktierung bzw. Lei tungsdurchführung kleiner ist als 30%, 20%, 10% oder 5% der Länge des jeweiligen Achslen kers. Ein weiterer Vorteil der Führung nahe dem bzw. über den Gelenkpunkt sind geringere Bewegungen in den Elektroleitungen.
Bei der vorstehend beschriebenen Erfindungsvariante verlaufen die Elektroleitungen im Innen raum des hohlen Achslenkers. Bei einer anderen Erfindungsvariante ist dagegen in der Au ßenfläche des Achslenkers eine Längsnut angeordnet, die in Längsrichtung des Achslenkers verläuft und die Leitungsführung bildet und die mindestens eine Elektroleitung aufnimmt.
Hierbei besteht die Möglichkeit, dass in der Außenfläche des Achslenkers mehrere Längsnu ten vorgesehen sind, die jeweils eine der Elektroleitungen aufnehmen. Bei insgesamt drei Elektroleitungen können also drei getrennte Längsnuten vorgesehen sein, die jeweils eine der Elektroleitungen einer dreiphasigen Stromversorgung aufnehmen. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass in der Außenfläche des Achslenkers eine einzige Längsnut alle Elektroleitungen aufnimmt. Beispielsweise können drei Elektroleitungen gemeinsam in der ein zigen Längsnut untergebracht werden.
Bei dieser Erfindungsvariante mit einer oder mehreren Längsnuten in der Außenfläche des Achslenkers kann der Querschnitt des Achslenkers entsprechend angepasst sein und ab schnittsweise U-förmig, V-förmig, sternförmig (z. B. mit drei Zacken) oder doppel-T-förmig sein, um nur einige Beispiele zu nennen.
In einer dritten Erfindungsvariante besteht dagegen die Möglichkeit, dass der Achslenker durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist und zwar zusammen mit der Leitung und der Isolierung des Elektrokabels. Hierbei muss der Achslenker also keine Hohlräume auf weisen, durch die dann anschließend die Elektroleitungen geführt werden können. Vielmehr wird der Achslenker zusammen mit der Leitung und der Isolierung der Elektroleitung im Rah men des additiven Fertigungsverfahrens weitgehend hohlraumfrei und als einheitliches Bauteil hergestellt.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Leitungsführung nicht nur mindestens eine Elektroleitung aufnimmt, sondern zusätzlich einen Kühlstrang zum Küh len der Elektroleitung. Beispielsweise kann der Kühlstrang aus einer Kühlleitung bestehen, die ein Kühlfluid führt, das durch die Kühlleitung geleitet wird. Die im Betrieb entstehende elektri sche Verlustwärme in den Elektroleitungen wird dann von dem Kühlfluid in der Kühlleitung abgeführt. Diese Kühlleitung kann grundsätzlich auch genutzt werden, um das Kühlfluid (z.B. Kühlwasser) zu den elektrischen Antriebsmotoren zu führen, um diese zu kühlen.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorste hend beschriebenen erfindungsgemäßen Achslenker als einzelnes Bauteil. Vielmehr bean sprucht die Erfindung auch Schutz für ein komplettes Kraftfahrzeug mit mindestens einem sol chen erfindungsgemäßen Achslenker. Bei diesem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Nutzfahrzeug handeln, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Kraftfahrzeug eine Achse auf, insbesondere eine Starrachse. Die Achse des Kraftfahrzeugs ist hierbei vorzugsweise mit mindestens einem elektrischen Antriebsmotor ausgestattet, insbesondere mit einem linken Antriebsmotor für die linke Achsseite und einem rechten Antriebsmotor für die rechte Achs- seite. Die Radaufhängung des Kraftfahrzeugs kann in mechanischer Hinsicht herkömmlich aufgebaut sein und beispielsweise zwei Längslenker und einen Dreieckslenker aufweisen.
Hinsichtlich der Leitungsführung der Elektroleitungen zu den Antriebsmotoren bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten, die nachstehend kurz beschrieben wer den.
In einer Erfindungsvariante führt der eine Längslenker der Radaufhängung die Elektroleitung für den einen elektrischen Antriebsmotor, während der andere Längslenker die Elektroleitun gen für den anderen elektrischen Antriebsmotor führt. Beispielsweise kann der Längslenker an der linken Fahrzeugseite die Elektroleitung führen, die zu dem elektrischen Antriebsmotor für die linke Fahrzeugseite führt, während der Längslenker an der rechten Fahrzeugseite die Elektroleitung führt, die zu dem elektrischen Antriebsmotor für die rechte Fahrzeugseite führt.
In einer anderen Erfindungsvariante führt dagegen einer der beiden Längslenker die Elektro leitungen für die beiden elektrischen Antriebsmotoren.
In einer ebenfalls möglichen weiteren Erfindungsvariante nehmen die beiden Schenkel des Dreieckslenkers jeweils die Elektroleitungen für einen der beiden Antriebsmotoren auf. Schließlich besteht noch eine weitere Möglichkeit darin, dass einer der beiden Schenkel des Dreieckslenkers die Elektroleitungen für den einen elektrischen Antriebsmotor führt, während einer der beiden Längslenker die Elektroleitungen für den anderen elektrischen Antriebsmotor führt.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass es sich bei dem elektrischen Antriebsmotor bei spielsweise um einen Synchronmotor oder um einen Asynchronmotor handeln kann, die eine dreiphasige Stromversorgung aufweisen. In diesem Fall weisen die Leitungsführungen dann entsprechend mindestens drei Elektroleitungen auf.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Antriebsmotoren vorzugsweise jeweils an einer Achse montiert sind und von einem Inverter versorgt werden, der am Fahrgestell montiert ist, so dass im Betrieb aufgrund des Einfederns und Ausfederns der Achse eine Relativbewegung zwi schen den Antriebsmotoren und dem Inverter auftritt, die - wie bereits eingangs erwähnt - von Elektroleitungen nachvollzogen werden muss. Beispielsweise können die Inverter an einem Querträger eines Leiterrahmens des Nutzfahrzeugs montiert sein.
Hinsichtlich der Nennspannung der elektrischen Antriebsmotoren und der Elektroleitungen ist die Erfindung nicht auf ein bestimmtes Spannungsniveau beschränkt. Vorzugsweise liegt die Nennspannung der elektrischen Antriebsmotoren und der Elektroleitungen jedoch deutlich über der normalen Bordnetzspannung von Kraftfahrzeugen, die im Bereich von 12V liegt. Bei spielsweise kann die Nennspannung der elektrischen Antriebsmotoren und der Elektroleitun gen mindestens 48V, mindestens 380V oder mindestens 660V betragen.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich net oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungs beispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Perspektivansicht auf eine Radaufhängung eines Nutzfahrzeugs mit einer integrierten Leitungsführung,
Figur 2 eine Abwandlung von Figur 1 ,
Figur 3 eine schematische Aufsicht auf eine abgewandelte Radaufhängung mit einer integrierten Leitungsführung,
Figur 4 eine Abwandlung von Figur 3, Figur 5 eine schematische Darstellung eines Dreieckslenkers mit einer integrierten Lei tungsführung,
Fig. 6A-6G schematische Querschnittsansichten durch einen erfindungsgemäßen Achslen ker mit einer integrierten Leitungsführung.
Figur 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Radaufhängung eines Nutzfahrzeugs (z. B. Last kraftwagen) im Bereich einer Achse 1 mit einem integrierten elektrischen Antriebsmotor 2.
Die Radaufhängung ist in mechanischer Hinsicht weitgehend herkömmlich ausgebildet und weist unterhalb eines Leiterrahmens 3 mehrere Luftfedern 4-7 sowie einen Dreieckslenker 8 und zwei Längslenker 9, 10 auf.
Der elektrische Antriebsmotor 2 wird hierbei durch drei Elektroleitungen 11 von einem Inverter 12 gespeist, der hier nur schematisch dargestellt und an dem Fahrgestell montiert ist.
Die erfindungsgemäße Besonderheit dieser Radaufhängung besteht darin, dass die Elektro leitungen 11 durch einen Schenkel des Dreieckslenkers 8 hindurchgeführt sind. Hierzu ist die ser Schenkel des Dreieckslenkers 8 hohl ausgeführt und nimmt die Elektroleitung 11 in seinem Inneren auf. Dadurch werden die Elektroleitungen 11 vor Verschmutzungen oder Beschädi gungen durch Fremdkörper geschützt.
Figur 2 zeigt eine Abwandlung von Figur 1 , die weitgehend mit dem Ausführungsbeispiel ge mäß Figur 1 übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszei chen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Elektroleitungen 11 nicht durch den Dreieckslenker 8 hindurchgeführt sind, sondern durch den Längslenker 9.
Die Figuren 3 und 4 zeigen weitere Abwandlungen der Radaufhängung gemäß den Figuren 1 und 2, so dass zur Vermeidung von Wederholungen wieder auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit der Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 3 und 4 besteht darin, dass in die Achse 1 zwei elektrische Antriebsmotoren 2.1 , 2.2 integriert sind, die von jeweils einem Inverter 12.1 bzw. 12.2 gespeist werden. Der Inverter 12.1 ist hierbei durch Elektroleitungen 1 1.1 mit dem elektrischen Antriebsmotor 2.1 verbunden. Der Inverter 12.2 ist dagegen über Elektroleitungen 1 1.2 mit dem Antriebsmotor 2.2 verbunden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 verlaufen die Elektroleitungen 11.1 durch den Schenkel 8.1 des Dreieckslenkers 8, während die Elektroleitungen 1 1.2 durch den anderen Schenkel 8.2 des Dreieckslenkers 8 verlaufen.
Die Elektroleitungen 1 1.1 , 1 1.2 sind hierbei also auf die beiden Schenkel 8.1 , 8.2 des Drei eckslenkers 8 verteilt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 verlaufen die Elektroleitungen 11.1 dagegen durch den Längslenker 9, während die anderen Elektroleitungen 11.2 durch den Schenkel 8.2 des Dreieckslenkers 8 verlaufen.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung des Dreieckslenkers 8 mit den beiden Schenkeln 8.1 , 8.2 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3.
Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass der Dreieckslenker 8 Gelenkpunkte 13-15 aufweist, an denen der Dreieckslenker 8 gelenkig in der Radaufhängung gelagert ist, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die Elektroleitung 11.1 verläuft hierbei im Innenraum des hohlen Schenkels 8.1 , während die anderen Elektroleitungen 11.2 in dem anderen Schenkel des Dreieckslenkers verlaufen.
Zum Einführen bzw. Herausführen der Elektroleitung 11.1 bzw. 11.2 weisen die beiden Schen kel 8.1 , 8.2 jeweils Leitungsdurchführungen 16-19 auf, die aus Wandungsöffnungen in den Schenkeln 8.1 , 8.2 bestehen.
Die Figuren 6A-6G zeigen schematische Querschnittsansichten von verschiedenen Ausfüh rungsformen von erfindungsgemäßen Achslenkern 20, die jeweils drei Elektroleitungen 21 auf nehmen.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 6A-6C befinden sich hierzu in der Außenfläche des Achsträgers 20 mehrere Längsnuten 22, die jeweils eine der drei Elektroleitungen 21 auf nehmen. Die Elektroleitungen 21 sind hierbei also getrennt in jeweils einer der Längsnuten 22 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6A ist der Achslenker 20 im Querschnitt sternför mig, während der Achslenker 20 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6C doppel-T-för- mig ist.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 6D und 6E weist der Achslenker 20 dage- gen nur eine einzige Längsnut 22 auf, die alle drei Elektroleitungen 21 aufnimmt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6D ist der Achslenker 20 im Querschnitt U-förmig, während der Achslenker 20 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6E einen V-förmigen Abschnitt aufweist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6F ist der Achslenker 20 dagegen hohl ausgeführt und enthält einen Innenraum 23, der alle drei Elektroleitungen 21 gemeinsam aufnimmt.
Schließlich zeigt Figur 6G eine Querschnittsansicht durch einen Achslenker 20, der durch ein additives Fertigungsverfahren zusammen mit Leitern 24 und Isolierungen 25 der Elektroleitun gen 21 hergestellt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und ins besondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also ver- schiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.
Bezugszeichenliste
1 Achse
2, 2.1 , 2.2 Elektrischer Antriebsmotor
3 Leiterrahmen
4-7 Luftfedern
8 Dreieckslenker
8.1 , 8.2 Schenkel des Dreieckslenkers
9, 10 Längslenker
11 , 11.1 , 11.2 Elektroleitungen
12, 12.1 , 12.2 Inverter
13-15 Gelenkpunkte des Dreieckslenkers 16-19 Leitungsdurchführungen
20 Achslenker
21 Elektroleitungen
22 Längsnuten im Achslenker
23 Innenraum des Achslenkers
24 Leiter der Elektroleitungen
25 Isolierung der Elektroleitungen

Claims

io Patentansprüche
1. Achslenker (8, 9, 10, 20) für eine Radaufhängung bei einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug, insbesondere bei einem Nutzfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Achslenker (8, 9, 10, 20) eine Leitungsführung (22, 16-19) aufweist zur Führung mindestens einer Elektroleitung (1 1 , 11.1 , 11.2) entlang dem Achslenker (8, 9, 10, 20), wobei die Elektro- leitung (1 1 , 11.1 , 1 1.2) vorzugsweise eine Hochspannungsleitung ist, insbesondere zur Strom versorgung eines elektrischen Antriebsmotors (2, 2.1 , 2.2) des Kraftfahrzeugs.
2. Achslenker (8, 9, 10, 20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lei tungsführung (22, 16-19) zur Aufnahme von mindestens drei Elektroleitungen (1 1 , 1 1.1 , 11.2) ausgebildet ist.
3. Achslenker (8, 9, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achslenker (8, 9, 10) hohl ist und einen Innenraum aufweist, der die Lei tungsführung bildet.
4. Achslenker (8, 9, 10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Achslenker (8, 9, 10) einen rechteckigen oder runden Querschnitt aufweist.
5. Achslenker (8) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Achslenker (8) Gelenkpunkte (13-15) aufweist, um den Achslenker (8) in Ge lenken der Radaufhängung gelenkig zu lagern,
b) dass der Achslenker (8) an den Gelenkpunkten (13-15) jeweils eine elektrische Durch kontaktierung aufweist, welche die innen liegende Elektroleitung kontaktiert und an der Außenseite des Achslenkers (8) einen Elektroanschluss bereitstellt, wobei der Abstand zwischen den Gelenkpunkten (13-15) und der nächstgelegenen Durchkontaktierung vor zugsweise kleiner ist als 30%, 20%, 10% oder 5% der Länge des Achslenkers (8), und c) dass die Elektroleitung (1 1.1 , 11.2) zwischen den Durchkontaktierungen in dem Innen raum des hohlen Achsträgers (8) verläuft.
6. Achslenker (8) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Achslenker (8) Gelenkpunkte (13-15) aufweist, um den Achslenker (8) in Ge lenken der Radaufhängung gelenkig zu lagern,
b) dass der Achslenker (8) an den Gelenkpunkten (13-15) in seiner Wandung jeweils eine Leitungsdurchführung (16-19) aufweist, um die Elektroleitung (1 1.1 , 11.2) in den hohlen Achslenker (8) einzuführen oder wieder herauszuführen, wobei der Abstand zwischen den Gelenkpunkten (13-15) und der nächstgelegenen Leitungsdurchführung (16-19) vor zugsweise kleiner ist als 30%, 20%, 10% oder 5% der Länge des Achslenkers (8, 9, 10), und
c) dass die Elektroleitung (11.1 , 11.2) zwischen den Leitungsdurchführungen (16-19) in nerhalb des hohlen Achslenkers (8) und ansonsten außerhalb des hohlen Achslenker (8) verläuft.
7. Achslenker (20) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens eine Längsnut (22) in der Außenfläche des Achslenkers (20), wobei die Längsnut (22) die Leitungs führung bildet und die Elektroleitung (21) aufnimmt.
8. Achslenker (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
a) dass in der Außenfläche des Achslenkers (20) mehrere Längsnuten (22) vorgesehen sind, wobei die Längsnuten (22) jeweils eine der Elektroleitungen (21) aufnehmen, oder b) dass in der Außenfläche (20) des Achslenkers (20) eine einzige Längsnut (22) alle Elekt roleitungen (21) gemeinsam aufnimmt.
9. Achslenker (20) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Achslen ker (20) einen Querschnitt aufweist, der mindestens abschnittsweise eine der folgenden For men hat:
a) U-Form,
b) V-Form,
c) Sternform, insbesondere mit drei Zacken,
d) Doppel-T-Form.
10. Achslenker (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achslenker (20) durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist, so dass der Achslenker (20) mit Leiter (24) und Isolierung (25) der Elektroleitung (21) ein einheitliches Bauteil bildet.
1 1. Achslenker (8, 9, 10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achslenker (8, 9, 10, 20) wie folgt ausgebildet ist:
a) als Dreiecklenker (8),
b) als Längslenker (9, 10), c) als Vierpunktlenker oder
d) als Lenkerstabilisator.
12. Achslenker (8, 9, 10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Leitungsführung auch einen Kühlstrang zum Kühlen der Elektroleitung (11 ,
11.1 , 11.2) aufnimmt,
b) dass der Kühlstrang vorzugsweise eine Kühlleitung ist, die ein Kühlfluid führt.
13. Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omni bus, mit einer Radaufhängung mit einem Achslenker (8, 9, 10, 20) nach einem der vorherge henden Ansprüche.
14. Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
a) dass das Kraftfahrzeug eine Achse (1) aufweist, insbesondere eine Starrachse, b) dass die Achse (1) des Kraftfahrzeugs mindestens einen elektrischen Antriebsmotor (2,
2.1 , 2.2) aufweist, insbesondere einen linken Antriebsmotor und einen rechten An triebsmotor, und
c) dass die Radaufhängung der Achse (1) zwei Längslenker (9, 10) und einen Dreieckslen ker (8) aufweist.
15. Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der eine Längslenker (9) die Elektroleitung für den einen elektrischen Antriebsmo tor (11.1) führt, während der andere Längslenker (10) die Elektroleitung für den anderen elektrischen Antriebsmotor (11.2) führt, oder
b) dass einer der beiden Längslenker (9, 10) die Elektroleitungen (11.1 , 11.2) für die beiden elektrischen Antriebsmotoren (2.1 , 2.2) führt, oder
c) dass die beiden Schenkel (8.1 , 8.2) des Dreieckslenkers (8) jeweils für einen der beiden elektrischen Antriebsmotoren (2.1 , 2.2) der Achse (1) die zugehörige Elektroleitung (11.1 , 11.2) führen, oder
d) dass einer der beiden Schenkel (8.1 , 8.2) des Dreieckslenkers (8) die Elektroleitung (11.2) für den einen elektrischen Antriebsmotor (2.2) führt, während einer der beiden Längslenker (9, 10) die Elektroleitung (11.1) für den anderen elektrischen Antriebsmotor (2.1) führt.
16. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, a) dass jeweils drei der Elektroleitungen (11 , 11.1 , 11.2) einen Inverter (12, 12.1 , 12.2) in dem Kraftfahrzeug mit dem zugehörigen elektrischen Antriebsmotor (2, 2.1 , 2.2) verbin den, und/oder
b) dass die einzelnen elektrischen Antriebsmotoren (2, 2.1 , 2.2) jeweils an einer Achse (1) montiert sind, während die Inverter (12, 12.1 , 12.2) jeweils am Fahrgestell montiert sind, insbesondere an einer Querstrebe eines Leiterrahmens (3), und/oder
c) dass der elektrische Antriebsmotor (2, 2.1 , 2.2) ein Synchronmotor, ein Asynchronmotor oder ein Gleichstrommotor ist, und/oder
d) dass die mindestens eine Elektroleitung (11 , 11.1 , 11.2) und der mindestens eine elekt rische Antriebsmotor (2, 2.1 , 2.2) eine Nennspannung von mindestens 48V oder min destens 380V aufweist.
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