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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängung einer Fahrzeugachse, beispielsweise einer Hinterachse, sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Aufhängung.
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Technischer Hintergrund
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In der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2006 033 755 A1 ist eine Radaufhängung beschrieben, bei der ungelenkte Räder über eine Verbundlenkerachse an einer Kraftfahrzeugkarosserie angebunden sind. Die Verbundlenkerachse weist zwei Längslenker auf und eine die Längslenker miteinander verbindende Strebe. An einem Ende sind die Längslenker über Lagerungen mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden. Die Strebe ist zwischen einer Anbindung der Räder an den Längslenkern und der Lagerung an den Längslenkern angelenkt. Die Längslenker weisen einen über einer Anbindung der Räder überstehenden Abschnitt auf, an welchem ein Wattgestänge angelenkt ist.
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Bei bisherigen Konzepten muss für das Hauptlager oder die so genannten A-Buchse ein entsprechender Freiraum zwischen Lenker und Karosserie vorgehalten werden, wodurch eine höhere Lagerung des Hauptlagers in der Karosserie beschränkt wird. Des Weiteren tritt bei Wattgestängen das Problem auf, das deren Halter relativ massiv ausgebildet ist und daher entsprechend schwer ist.
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Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Aufhängung einer Fahrzeugachse bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Aufhängung einer Fahrzeugachse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Aufhängung einer Fahrzeugachse, mit einer Verbundlenkerachse, wobei die Verbundlenkerachse aufweist: zwei Längslenker, die über eine Querstrebe miteinander verbunden sind, und jeder Längslenker eine Lagereinrichtung zur drehbaren Befestigung der Verbundlenkerachse an einer Fahrzeugkarosserie aufweist, wobei die Lagereinrichtung eine Buchse und ein Verbindungselement aufweist, das an dem Längslenker ausgebildet und in welchem die Buchse derart aufgenommen ist, dass die Verbundlenkerachse um die Längsachse der Buchse schwenkbar ist, wobei die Buchse an einem Halter befestigt ist, der mit der Fahrzeugkarosserie verbindbar ist und die Buchse mit ihrer Längsachse in einer horizontalen Fahrzeugebene angeordnet ist.
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Ein Fahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Aufhängung für wenigstens eine Fahrzeugachse aufweist.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass durch das Vorsehen der Lagereinrichtung an dem Längslenker und durch das Befestigen der Lagereinrichtung in einem Halter der Fahrzeugkarosserie eine steifere Karosserieanbindung erzielt werden kann.
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Außerdem ist eine höhere Lage der Buchse der Lagereinrichtung möglich. Indem die Buchse mit ihrer Längsachse in einer horizontalen Fahrzeugebene angeordnet ist kann eine Seitenkraftuntersteuerung verringert werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Längslenker an ihrem anderen Ende mit einem Wattgestänge verbunden, welches einen Wattgestänge-Halter aufweist, der insbesondere derart ausgebildet ist, das Wattgestänge mit einem Fahrzeugkarosserie-Querträger zu verbinden. Durch die Befestigung des Wattgestänge-Halters an dem Fahrzeugkarosserie-Querträger kann der Wattgestänge-Halter kompakter, leichter und kostengünstiger gestaltet werden.
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In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Halter als eine Hülse ausgebildet, in welche die Buchse von einer Seite einpressbar ist und wobei die Hülse z. B. mit wenigstens einer Verstärkungsrippe versehbar ist. Das hat den Vortei, dass der halter und die Buchse vorab montiert werden können und die Verbundlenkerachse danach nur nochmit dem Halter an der Fahrzeugkarsserie festgeschraubt werden muss.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Verbindungselement eine gabelförmige oder U-förmige Aufnahme und beispielsweise einstückig mit dem Längslenker ausgebildet. Eine solche gabelförmige oder U-förmige Aufnahme ist vorteilhafterweise einfach und kostengünstig herstellbar.
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In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Buchsen mit ihrer Längsachse in horizontaler Richtung des Fahrzeugs höher angeordnet als eine Achse durch eine Radmitte einer Radaufhängung der Längslenker. Dies hat den Vorteil, dass eine verbesserte Schrägfederung erzielt werden kann, da ein Rad beim Überfahren eines Hindernisses nach hinten ausweichen kann.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Feder-Dämpfervorrichtung an dem jeweiligen Längslenker, z. B. in einem Punkt, befestigt. Die Feder-Dämpfervorrichtung ist vorzugsweise zwischen dem Querträger und der Achse durch die Radmitte der Radaufhängung der Längslenker angeordnet. Somit kann die Feder-Dämpfervorrichtung unter dem Ladeboden liegen und es kann eine große Durchladebreite erzielt werden. Es ist jedoch auch eine Anodnung hinter der Achse, welche durch die Radmitte der Radaufhängung, verläuft in Richtung Fahrzeugheck denkbar, dabei wird die Feder-Dämpfervorrichung jedoch länger und kann nicht mehr unter dem Ladeboden liegen.
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Durch die Anordnung der Feder-Dämpfervorrichtung im Karosserielängsrahmen kann der Karosserielängsrahmen weiter nach außen geschoben werden und kann einen großen Querschnitt erhalten. Der Karosserielängsrahmen kann dadurch in der Draufsicht begradigt werden. Hierdurch kann eine steifere und gleichzeitig leichtere Karosseriestruktur erzielt werden.
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In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Feder-Dämpfervorrichtung ein Domelement auf, in welchem ein Dämpfer mit einer Dämpferlagereinrichtung aufgenommen ist. Das Domelement ist an einem ersten Ende mit der Dämpferlagereinrichtung verbunden und mittels der Dämpferlagereinrichtung an der Fahrzeugkarosserie befestigbar. Das Domelement weist an seinem zweiten Ende einen Federsitz auf und ist mit seinem zweiten Ende an der Fahrzeugkarosserie befestigbar. Der Dämpfer weist ferner einen Federsitz auf. Ferner weist die Feder-Dämpfervorrichtung ein Federelement auf, wobei das Federelement in dem Federsitz des Domelements und des Dämpfers aufgenommen ist.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Wattgestänge-Halter mit dem Zentrallenker des Wattgestänges verbunden und weist zwei Arme auf zur Befestigung an dem Fahrzeugkarosserie-Querträger auf. Die Arme erstrecken sich insbesondere entlang des Fahrzeugkarosserie-Querträgers. Der Wattgestänge-Halter hat den Vorteil, dass er kompakt gestaltet werden kann und die Steifigkeit und Eigenfrequenz des Hinterwagens nicht oder eben nur zu einem sehr geringen Teil verstimmt. Das ist insbesondere wichtig, da mit dieser Radaufhängung auch Fahrzeuge ohne Wattgestänge mit umfasst sind.
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Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Querstrebe der Verbundlenkerachse als ein Torsionsprofil ausgebildet. Das Torsionsprofil ist biegesteif und torsionsweich ausgebildet und ist insbesondere aus einem Stahlrohr oder einem Stahlblech hergestellt. Die torsionsweiche Querstrebe wirkt dabei als Stabilisator, wodurch bei einer Kurvenfahrt das Kurvenverhalten des Fahrzeugs erheblich verbessert werden kann.
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Die Querstrebe oder das Torsionsprofil kann in einer vorbestimmten Position an den Länslenkern befestigt werden, dazu wird die Querstrebe bzw. das Torsionsprofil in der vorbestimmten Position angeordnet oder in die vorbestimmte Position gedreht und dann mit den Längslenkern verschweißt. Die vorbestimmte Position der Querstrebe bzw. des Torsionsprofils kann abhängig von einer gewünschten Wankzentrumshöhe und/oder Wanksteuerung gewählt werden. Die Querstrebe bzw. das Torsionsprofil weist um gedreht zu werden an ihren Enden jeweils einen zylindrischen Abschnitt auf, der in einem entsprechenden zylindrisch Abschnitt des jeweiligen Längslenkers aufnehmber ist, wobei die Querstrebe bzw. das Torsionsproil in die entsprechende vorbestimmte Position gedreht und dann an den Längslenkern befestigt wird. Die Querstrebe bzw. das Torinsprofil und ihre Anbindung an die Längslenker können auch derart ausgebildet sein, dass sie nur in einer Position miteinander verbunden werden können.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Längslenker einteilig ausgebildet. Denkbar und vorteilhaft wäre auch eine mehrteilig Ausführungsform des Längslenkers. Der Längslenker ist vorzugsweise aus Grauguss, einem Leichtmetall, z. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und/oder aus Stahlblech hergestellt.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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Inhaltsangabe der Zeichnung
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
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1 eine Perspektivansicht einer Aufhängung einer Fahrzeugachse mit einer Verbundlenkerachse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Perspektivansicht eines Ausschnitts der Aufhängung der Fahrzeugachse mit der Verbundlenkerachse gemäß 1;
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3 eine Schnittansicht durch eine Feder-Dämpfervorrichtung der Verbundlenkerachse gemäß 1; und
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4 die Schnittansicht durch die Feder-Dämpfervorrichtung der Verbundlenkerachse gemäß 1.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts Anderes ausführt ist -jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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In 1 ist eine Perspektivansicht einer Aufhängung einer Fahrzeugachse mit einer Verbundlenkerachse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
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Die Verbundlenkerachse 1 umfasst zwei Längslenker 2, insbesondere starre Längsträger. Die beiden Längslenker 2 sind hierbei durch eine biegesteife, jedoch torsionsweiche Querstrebe 3 miteinander verbunden. Die torsionsweiche Querstrebe 3 wirkt dabei als Stabilisator, wodurch bei einer Kurvenfahrt das Kurvenverhalten des Fahrzeugs erheblich verbessert werden kann. Die torsionsweiche Querstrebe 3 ist dabei ein torsionsnachgiebiges Torsionsprofil und die Längslenker 2 sind beispielsweise biegesteif und torsionssteif.
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Das Torsionsprofil bzw. die Querstrebe 3 und/oder die Längslenker 2 können zumindest teilweise oder vollständig als Hohlprofil oder Vollprofil hergestellt sein. Dabei können das Torsionsprofil 3 insbesondere aus einem Stahlrohr oder einem Stahlblech und die Längslenker 2 aus einem Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium, Grauguss, oder einem Stahlblech hergestellt sein. Außerdem können z. B. die Längslenker 2 jeweils einteilig oder mehrteilig hergestellt sein.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, ist das jeweils erste oder hier heckseitige Ende der Längslenker 2 mit einem Radträger bzw. Radaufhängung 4 zur drehbaren Lagerung eines Fahrzeugrads versehen. Die Radaufhängungen 4 der Längslenker 2 bilden eine Radaufhängungsachse 12, welche durch die Radmitten oder die Mittelpunkte der beiden Radaufhänungen 4 verläuft.
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An ihrem zweiten oder hier frontseitigen Ende weisen die Längslenker 2 jeweils eine Lagereinrichtung auf, welche eine Buchse oder A-Buchse 5 aufweist, über welche die Verbundlenkerachse 1 an die Fahrzeugkarosserie angebunden wird. Die Buchse oder A-Buchse 5 ist dabei beispielsweise als Gummi-Metall-Buchse ausgeführt, wobei die Gummi-Metall-Buchse eine Außenhülse 6, z. B. aus Metall und/oder Kunststoff, sowie eine Innenhülse 7, welche z. B. ebenfalls aus Metall ist, aufweist. Zwischen der Außenhülse 6 und der Innenhülse 7 kann optional, wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, eine zusätzliche Zwsichenschicht 39, z. B. eine Gummischicht, angeordnet sein kann. Die Erfindung ist dauf diese spezielle Buchse jedoch nicht beschränkt, es kann auch jede andere geeignete Buchse eingesetzt werden, z. B. eine Hydrobuchse.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 illustriert ist, ist der jeweilige Längslenker 2 mit der Innenhülse 7 der A-Buchse 5 verbunden. Dazu weist die Lagereinrichtung ein Verbindungselement 8 beispielsweise in Form einer gabelförmigen oder U-förmigen Aufnahme 9 auf, indem die A-Buchse 5 angeordnet bzw. aufgenommen ist. Das Verbindungselement 8 der Lagereinrichtung ist dabei an dem Längslenker 2, hier dem Ende des Längslenkers 2 vorgesehen und beispielsweise einteilig mit diesem ausgebildet. Weiter ist das Verbindungselement 8, hier z. B. die gabelförmige Aufnahme 9, an beiden Enden der A-Buchse 5 mit dessen Innenhülse 7 schwenkbar verbunden, so dass die Verbundlenkerachse 1 mit ihren Längsträgern 2 um die A-Buchse 5 bzw. deren Längsachse 10 schwenkbar bzw. drehbar ist. Die A-Buchse 5 ist, wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 illustriert ist, mit ihrer Längsachse 10 in einer horizontalen Fahrzeugebene, beispielsweise quer (d. h. senkrecht bzw. um 90°) zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet. Die Längsachse 10 der Buchse fällt damit mit einer Querachse 40 des Fahrzeugs zusammen. Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, liegen die beiden A-Buchsen 5 mit ihren Längsachsen 10 auf einer gemeinsamen Achse (punktierte Linie in 1). Mit anderen Worten, die beiden Buchsen 5 mit ihren Längsachsen 10 (punktierte Linie in 1) sind koaxial, so dass sie eine gemeinsame Längs- bzw. Drehachse 10 bilden. Die gemeinsame Drehachse 10 der Buchsen 5 liegt dabei, wie zuvor beschrieben, in einer horizontalen Fahrzeugebene senkrecht oder um 90° zu der Fahrzeuglängsachse und entspricht somit einer Querachse des Fahrzeugs.
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Wie in 1 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist, können die Längsachsen 10 der beiden Buchsen 5 auch keine gemeinsame Drehachse 10 (punktierte Linie in 1) bilden, sondern beispielsweise jeweils in einem Winkel α in einer horizontalen Fahrzeugebene zu einer Querachse 40 des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Winkel α liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° bis 30° und besonders bevorzugt zwischen 25° bis 30°. Die Querachse ist dabei, wie zuvor beschrieben quer (d. h. senkrecht bzw. um 90°) zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet. Beide Buchsen 5 sind dabei vorzugsweise mit ihrem inneren Ende in Richtung der Fahrzeugfront 26 angeordnet und mit ihrem äußeren Ende in Richtung des Fahrzeughecks 27, wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 mit ihren strichpunktierten Längsachsen 10 angedeutet ist.
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Ein Winkel α der Längsachsen 10 der Buchsen 5 in einem Bereich von 15° bis 30° hat den Vorteil, bei einer Verbundlenkerachse 1 ohne Wattgestänge, dass die Seitenkraftübersteuerung verringert werden kann.
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Ein Winkel α der Längsachsen 10 der Buchsen 5 in einem Bereich von –15° bis +15° und insbesondere von 0° (in diesem Fall liegen die beiden Längsachsen 10 auf einer gemeinsamen Achse, welche der Querachse des Fahrzeugs entspricht, wie mit der gepunkteten Linie in 1 gezeigt ist) hat den Vorteil, bei einer Verbundlenkerachse 1 mit Wattgestänge, dass die Buchsen 5 auf Torsion nicht aber auf Karadanik beansprucht werden.
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Des Weiteren ist die A-Buchse 5 mit ihrer Außenhülse 6 in einem Halter 11 für die A-Buchse befestigt. Dazu ist die A-Buchse 5 beispielsweise in dem Halter 11 der A-Buchse verpresst oder eingepresst. Der Halter 11 für die A-Buchse ist wiederum an der Fahrzeugkarosserie oder Fahrzeugstruktur befestigt vorgesehen. Dazu ist der Halter 11 für die A-Buchse an der Fahrzeugkarosserie beispielsweise mittels Schrauben 12 angeschraubt, wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 illustriert ist.
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Mit dieser Konzeption ist eine höhere Lage der A-Buchse 5 möglich, da nicht wie in den bisher bekannten Konzepten für die Bewegung der A-Buchse ein entsprechender Freiraum zwischen dem Lenker und der Karosserie vorgehalten werden muss. Außerdem kann die Mitte der A-Buchse 5 höher im Netz als die Mitte des Rads gelegt werden. Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, liegt die A-Buchse 5 mit ihrer Längsachse 10 über der Achse 12, die durch die Radmitte der Radaufhängungen 4 verläuft, welche mit einer gestrichelten Linie in 1 angedeutet ist. Das führt zu einer verbesserten Schrägfederung. Das Rad kann beim Überfahren eines Hindernisses nach hinten ausweichen, was zu einem höheren Komfort führt.
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Mit dem Halter 11 für die A-Buchse kann außerdem eine steifere Karosserieanbindung bereitgestellt werden. Das führt zu geringeren Mobilitäten, was einen positiven Einfluss auf den Geräuschtransfer in den Fahrzeuginnenraum hat, was ebenfalls den Komfort weiter erhöht. Des Weiteren ist eine leichtere Karosseriestruktur möglich.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, ist die Verbundlenkerachse 1 auf jede Seite mit einer Feder-Dämpfungsvorrichtung 13 ausgestattet. Die Feder-Dämpfungsvorrichtung 13 ist dabei derart ausgebildet, dass sie von unten in den Karosserierahmen des Fahrzeugs eingeführt und dort befestigt wird.
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Dazu weist die Feder-Dämpfervorrichtung 13, wie auch in den nachfolgenden 3 und 4 gezeigt ist, ein Domelement 14 auf, in welchem ein Dämpfer 15 aufgenommen ist. Das Domelement 14 ist an einem ersten oder oberen Ende mit einer Dämpferlagereinrichtung 16 des Dämpfers 15 verbunden und wird mit der Dämpferlagereinrichtung 16 in die Karosserie eingeschoben und mittels Befestigungsmitteln der Dämpferlagereinrichtung, wie z. B. Schrauben oder Gewindebolzen, an der Fahrzeugkarosserie befestigt.
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Des Weiteren weist das Domelement 14 an seinem zweiten oder unteren Ende eine untere Befestigungsplatte 17 auf, mit dem das Domelement 14 an seinem zweiten Ende an der Fahrzeugkarosserie befestigt wird. Das Domelement 14 weist dabei an seinem zweiten Ende außerdem einen oberen Federsitz 19 auf zur Aufnahme eines Federelements 18, z. B. einer Schraubenfeder, der Feder-Dämpfervorrichtung 13. An dem Dämpfer 15 ist des Weiteren ein unterer Federsitz 20 vorgesehen zum Aufnehmen des anderen Endes des Federelements 18.
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Der Dämpfer 15, z. B. ein Federbeinstoßdämpfer, weist in seinem grundsätzlichen Aufbau eine Zylinderkolbenanordnung 21 auf, deren Zylinder gelenkig über eine Buchse 22, z. B. eine Gummi-Metall-Buchse, an dem Fahrwerk und deren Kolbenstange mittels der oberen Dämpferlagereinrichtung 16 an die Fahrzeugkarosserie anschließbar ist. Die Erfindung ist aber auf diesen speziellen Dämpfer 15 nicht beschränkt. Der Dämpfer 15 der Feder-Dämpfervorrichtung 13 kann ein Standarddämpfer sein. Ebenso kann der Dämpfer 15 aber beispielsweise auch ein gestufter oder stufenlos einstellbarer Dämpfer sein. Des Weiteren kann der Dämpfer auch ein teiltragender Dämpfer, z. B. ein Nivomat, sein.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, ist die jeweilige Feder-Dämpfervorrichtung 13 vorzugsweise zwischen dem Torsionsprofil bzw. der Querstrebe 3 und der Achse 12, die durch die Radmitte verläuft, angeordnet.
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Mit der Feder-Dämpfervorrichtung 13 innerhalb des Karosserierahmens kann eine steifere und damit leichtere Karosseriestruktur erzielt werden. Dadurch, dass der Dämpfer 15 der Feder-Dämpfervorrichtung 13 unterhalb des Ladebodens liegt, wird eine große Durchladebreite erzielt, so dass ein Benutzer einen größeren Laderaum nutzen kann.
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Die Montage der Feder-Dämpfervorrichtung 13 in die Karosserie, d. h. die sog. Hochzeit, ist außerdem einfacher als bei getrennter Feder und Dämpfer, da man nur ein Bauteil statt zwei Bauteilen positionieren muss.
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Da Federkräfte, Dämpferkräfte und Pufferkräfte an einem Punkt in die Achse bzw. den Längslenker der Verbundlenkerachse eingeleitet werden, kann die Achse bzw. der Längslenker der Verbundlenkerachse gewichtsoptimiert ausgeführt werden. Nur ein Punkt muss steif ausgeführt werden. Da sich Dämpferkräfte und Federkräfte addieren ergibt sich eine im Wesentlichen schwellende Belastung verglichen zu einer wechselnden Belastung in der bisher bekannten Dämpferanordnung.
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Da die Feder bzw. das Federelement 18 nun nicht mehr direkt auf dem Lenker bzw. Längslenker 2 aufliegt, kann der bisherige recht schwere Federteller bzw. Federsitz entfallen. Im Falle beispielsweise eines Graugusslenkers entfallen so ca. 2 kg pro Achse. Demgegenüber wiegt der Federteller am linken und rechten Dämpfer der Feder-Dämpfervorrichtung nur ca. 0,8 kg pro Achse.
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Bedingt durch die Kinematik der Feder bzw. des Federelements 18 der Feder-Dämpfervorrichtung 13 ergibt sich außerdem ein geringerer Winkelausschlag von beispielsweise 12° gegenüber 29° zwischen dem oberen und unteren Federteller bzw. oberen und unteren Federsitz 19, 20 als dies bei der bisherigen Achse der Fall ist. Die Feder bzw. das Federelement 18 der Feder-Dämpfervorrichtung 13 wirkt somit effektiver und es ergeben sich Vorteile bei der Auslegung der Feder.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 des Weiteren gezeigt ist, weist die Verbundlenkerachse 1 z. B. ein Wattgestänge 23 auf. In andere erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann die Verbundlenkerachse 1 jedoch auch kein Wattgestänge aufweisen.
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Das Wattgestänge 23 weist hierbei einen ersten und einen zweiten Wattlenker 24 auf, welche mit einem Ende jeweils an einen Zentrallenker 25 und mit dem anderen Ende jeweils an dem zugeordneten Längslenker 2 angelenkt sind.
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In dem Ausführungsbeispiel wie es in 1 gezeigt ist, ist das Wattgestänge 23 beispielsweise gepfeilt ausgebildet. Dabei ist der Zentrallenker 25 beispielsweise in einer horizontalen Ebene des Fahrzeugs in Richtung der Fahrzeugfront 26 verschoben angeordnet, um das gepfeilte Wattgestänge 23 zu bilden. Durch das gepfeilte Wattgestänge 23 kann in Ausführungsformen eine erhöhte Seitenkraftuntersteuerung erzielt werden. Ebenso kann der Zentrallenker 25 beispielsweise in einer horizontalen Ebene des Fahrzeugs in Richtung des Fahrzeughecks 27 verschoben angeordnet sein, um das gepfeilte Wattgestänge zu bilden.
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Das Wattgestänge 23 muss aber nicht unbedingt gepfeilt ausgebildet sein, sondern der Zentrallenker 25 kann mit den Wattlenkern 23 in einer gemeinsamen Ebene, insbesondere gemeinsamen horizontalen Ebene, liegen.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 illustriert ist, ist ein Wattgestänge-Halter 28 für das Wattgestänge 23 vorgesehen, wobei der Wattgestänge-Halter 28 an einem Karosseriequerträger (nicht dargestellt) der Fahrzeugkarosserie befestigt. Damit kann dieser Wattgestänge-Halter 28 im Vergleich zu bisher bekannten Konzepten kompakt, leicht und kostengünstig gestaltet werden. Der Wattgestänge-Halter 28 ist, wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 illustriert ist, mit dem Zentrallenker 25 und dessen Drehpunkt verbunden, um welchen sich der Zentrallenker 25 dreht.
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Der Wattgestänge-Halter 28 weist dabei, wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist zwei Arme 29 auf, welche sich z. B. quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken oder entlang des Karosseriequerträgers, um an dem Karosseriequerträger befestigt zu werden, beispielsweise durch Verschrauben mit Schrauben 30.
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Durch den kompakten Wattgestänge-Halter 28 werden die Steifigkeit und die Eigenfrequenz des Hinterwagens nur zu einem sehr geringen Teil verstimmt.
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Des Weiteren ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeipsiel die Querstrebe 3 bzw. das Torsionsprofil kann in einer vorbestimmten Position an den Länslenkern 2 befestigt. Dazu wird die Querstrebe 3 bzw. das Torsionsprofil in der vorbestimmten Position angeordnet oder in die vorbestimmte Position gedreht und dann mit den Längslenkern 2 verbunden, z. B. verschweißt. Die vorbestimmte Position der Querstrebe 3 bzw. des Torsionsprofils kann z. B. abhängig von einer gewünschten Wankzentrumshöhe und/oder Wanksteuerung gewählt werden. Die Querstrebe 3 bzw. das Torsionsprofil weist um gedreht zu werden an ihren Enden jeweils einen zylindrischen Abschnitt 41 auf, der in einem entsprechenden zylindrisch Abschnitt 42 des jeweiligen Längslenkers 2 aufnehmber ist, wobei die Querstrebe 3 bzw. das Torsionsproil in die entsprechende vorbestimmte Position gedreht und dann an den Längslenkern 3 befestigt wird. Die Querstrebe 3 bzw. das Torinsprofil und ihre Anbindung an die Längslenker 2 können auch derart ausgebildet sein, dass sie nur in einer Position miteinander verbunden werden können.
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In 2 ist eine Perspektivansicht eines Ausschnitts der Verbundlenkerachse 1 gemäß 1 gezeigt. Dabei ist das eine Ende eines der Längslenker 2 der Verbundlenkerachse 1 illustriert. Der Längslenker 2 ist dabei an seinem Ende mit der Innenhülse 7 der A-Buchse 5 verbunden, während die A-Buchse 5 mit ihrer Außenhülse 6, z. B. einer Metallhülse, mit dem Halter 11 für die A-Buchse verbunden, d. h. fest verbunden, ist, beispielsweise in den Halter 11 eingepresst ist.
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Wie zuvor beschrieben und in 2 gezeigt, weist der Längslenker 2 ein Verbindungselement 8 zum Verbinden des Längslenkers 2 mit der A-Buchse 5 auf. Das Verbindungselement 8 ist z. B. in Form einer gabelförmigen oder U-förmigen Aufnahme 9 ausgebildet und beispielsweise einstückig mit dem Längslenker 2 ausgebildet. Die A-Buchse 5 ist hierbei in der gabelförmigen oder U-förmigen Aufnahme 9 angeordnet bzw. aufgenommen, wobei die gabelförmige oder U-förmige Aufnahme 9 an beiden Enden der A-Buchse 5 mit dessen Innenhülse 7 derart verbunden ist, dass der Längsträger 2 um die A-Buchse 5 bzw. deren Längsachse 10 schwenkbar bzw. drehbar ist. Dazu ist das Verbindungselement 8, wie in der Ausführungsform in 2 gezeigt ist, mit der Achse der A-Buchse 5 schwenkbar verbunden und die Achse an der gabelförmigen oder U-förmigen Aufnahme 9 mittels einer jeweiligen Mutter 31 gesichert.
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Die A-Buchse 5 ist, wie zuvor mit Bezug auf 1 beschrieben wurde, mit ihrer Längsachse 10 beispielsweise quer zur Längsachse des Fahrzeugs in einer horizontalen Fahrzeugebene angeordnet. Die Erfindung ist aber auf diese Anordnung der A-Buchse 5 und ihrer Achse nicht beschränkt, sondern die A-Buchse 5 kann auch jede andere Position aufweisen, je nachdem in welche Richtung die Verbundlenkerachse 1 mit ihren Längslenkern 2 geschwenkt werden soll. Ein Beispiel ist in 1 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet.
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Der Halter 11 für die A-Buchse ist derart ausgebildet, wie in dem Ausführungsbeispiel in 2 gezeigt ist, dass die A-Buchse 5 in dem Halter 11 aufgenommen und darin eingepresst werden kann. Dazu kann der Halter 11, wie in dem Ausführungsbeispiel in 2 illustriert ist, als eine Hülse 32 ausgebildet sein, in welcher die Buchse 5 von einer Seite in die Hülse 32 eingeführt und eingepresst wird. Die Hülse 32 kann dabei, wie in dem Ausführungsbeispiel in 2 gezeigt ist, optinal mit einer oder mehreren Verstärkungsrippen 33 versehen sein. Wie zuvor beschrieben kann die Buchse 5 eine Außenhülse 6, einen Innenhülse 7 und eine Zwischenschicht 39 aufweisen.
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Der Halter 11 für die A-Buchse wird an der Fahrzeugkarosserie oder Fahrzeugstruktur befestigt, beispielsweise dort mittels Schrauben 34 festgeschraubt.
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Die 3 und 4 zeigen eine Schnittansicht durch eine Feder-Dämpfervorrichtung 13 der Verbundlenkerachse 1 gemäß 1.
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In 3 ist dabei eine Zylinderkolbenanordnung 21 des Dämpfers 15 mit einem Schutzrohr 35 gezeigt. Diese ist in 4 weggelassen aus Gründen der Übersichtlichkeit, um einen Puffer 36 und eine Kolbenstange 37 des Dämpfers 15 zu zeigen, die sonst von dem Schutzrohr 35 verdeckt sind.
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Wie zuvor beschrieben weist die Feder-Dämpfervorrichtung 13 einen Dämpfer 15 auf, z. B. einen Federbeinstoßdämpfer. Dieser weist in seinem grundsätzlichen Aufbau eine Zylinderkolbenanordnung 21 auf, deren Zylinder gelenkig über eine Buchse 22, z. B. eine Gummi-Metall-Buchse, an dem Fahrwerk anschließbar ist. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist ein Auge 38 des Dämpfers 15 an dem Längslenker 2 befestigt.
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Die Kolbenstange 37 der Zylinder des Dämpfers 15 kann mittels der oberen Dämpferlagereinrichtung 16 an die Fahrzeugkarosserie angeschlossen werden. Wie in 4 gezeigt ist, ist dabei der Puffer 36 unterhalb der Dämpferlagereinrichtung 16 für den Zylinder vorgesehen zum Dämpfern von auftretenden Kräften.
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Der Dämpfer 15 ist mit seiner Dämpferlagereinrichtung 16 dabei in dem Domelement 14 aufgenommen. Die Dämpferlagereinrichtung 16 ist hierbei mit dem ersten Ende des Domelements 14 verbunden und wird über entsprechende Befestigungsmittel mit dem Domelement 14 an der Karosserie befestigt, z. B. verschraubt. Das Domelement 14 wird außerdem an seinem zweiten, unteren Ende über seine Befestigungsplatte 17 an der Karosserie befestigt.
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Wie in 3 und 4 gezeigt ist, weist die Feder-Dämpfereinrichtung 13 außerdem ein Federelement 18, z. B. eine Schraubenfeder auf, welche in einem oberen Federsitz 19 des Domelements 14 und einem unteren Federsitz 20, welcher an dem Dämpfer 15 ausgebildet oder mit diesem verbunden ist, aufgenommen ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
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Gemäß der Erfindung weist die Verbundlenkerachse 1 ein Torsionsprofil 3 auf, welches z. B. aus Stahlrohr hergestellt sein kann. Die Längslenker 2 sind beispielsweise aus Grauguss oder aus einem Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt und mit dem Torsionsprofil 3 verbunden. Dies gilt für alle Ausführungsformen der Erfindung.
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Des Weiteren kann das Torsionsprofil 3 der Verbundlenkerachse 1 z. B. aus Stahlrohr oder Stahlblech bestehen bzw. hergestellt sein, wobei die Längslenker 2, z. B. aus Stahlblech, einteilig oder mehrteilig hergestellt und mit dem Torsionsprofil 3 verbunden sind. Dies gilt ebenfalls für alle Ausführungsformen der Erfindung.
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Weiter kann das Torsionsprofil 3 vor dem Verbinden mit den Längslenkern drehbar zu den Längslenkern 2 geführt werden, um die Rollzentrumshöhe sowie die Rollsteuerung zu beeinflussen. Das Torsionsprofil 3 kann jedoch auch nicht einstellbar an den Längslenkern 2 befestigt werden, wie bei den zuvor beschriebenen Kombinationen von Verbundlenkerachse 1 und Längslenkern 2. Dies gilt auch für alle Ausführungsformen der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbundlenkerachse
- 2
- Längslenker
- 3
- Querstrebe
- 4
- Radträger
- 5
- A-Buchse (Hauptlager)
- 6
- Außenhülse (A-Buchse)
- 7
- Innenhülse (A-Buchse)
- 8
- Verbindungselement
- 9
- U-förmige oder gabelförmige Aufnahme
- 10
- Längsachse (A-Buchse)
- 11
- Halter für die A-Buchse
- 12
- Achse durch Radmitte
- 13
- Feder-Dämpfervorrichtung
- 14
- Domelement
- 15
- Dämpfer
- 16
- Dämpferlagereinrichtung
- 17
- untere Befestigungsplatte (Domelement)
- 18
- Federelement
- 19
- oberer Federsitz (Domelement)
- 20
- unterer Federsitz (Dämpfer)
- 21
- Zylinderkolbenanordnung
- 22
- Buchse
- 23
- Wattgestänge
- 24
- Wattlenker
- 25
- Zentrallenker
- 26
- Fahrzeugfront
- 27
- Fahrzeugheck
- 28
- Wattgestänge-Halter
- 29
- Arm
- 30
- Schraube (Wattgestänge-Halter)
- 31
- Mutter (A-Buchse)
- 32
- Hülse (Halter für A-Buchse)
- 33
- Verstärkungsrippe
- 34
- Schraube (Halter für A-Buchse)
- 35
- Schutzrohr
- 36
- Puffer
- 37
- Kolbenstange
- 38
- Auge (Dämpfer)
- 39
- Zwischenschicht
- 40
- Querachse
- 41
- zylindrischer Abschnitt (Querstrebe)
- 42
- zylindrischer Abschnitt (Längslenker)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006033755 A1 [0002]