DE102007047791A1

DE102007047791A1 - Einzelradaufhängung

Info

Publication number: DE102007047791A1
Application number: DE102007047791A
Authority: DE
Inventors: Klaus Gell; Hans Wimmer; Ulrich Solka
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Es wird eine Einzelradaufhängung vorgeschlagen, mit einem um eine Drehachse (5) drehbar angeordneten Achsschenkel (1), welcher sich auf einem Federträger (16) abstützt, der über einen Dämpfer (18) und eine Luftfeder (19) oder über ein Feder-Dämpfer-Modul (17) mit dem Fahrzeugrahmen (20) verbunden ist, wobei der Achsschenkel (1) über einen Achsschenkelbolzen (4) mit dem Federträger (16) verbunden ist und mindestens einen oberen Querlenker (10) und mindestens einen unteren Querlenker (14) aufweist, die am oberen Ende bzw. am unteren Ende des Achsschenkelbolzens (4) gelagert sind, bei dem der Federträger (16) so ausgestaltet und dimensioniert ist, dass die Luftfeder (19) bzw. das Feder-Dämpfer-Modul (17) unter dem Fahrzeugrahmen (20) positioniert ist und sich dagegen abstützt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Einzelradaufhängungen bekannt, bei denen der zur Radkopflagerung ausgebildete Achsschenkelbolzen auch die Lagerung zu den Querlenkern bildet.
Aus der WO 2005/091699 A1 der Anmelderin ist beispielsweise eine Radaufhängung für ein lenkbares Fahrzeugrad bekannt, mit einem um eine Drehachse drehbar angeordneten Achsschenkel, welcher sich auf einem Träger abstützt, wobei der Träger über ein Feder-Dämpfer-Modul mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist.
Die bekannte Radaufhängung weist einen koaxial zur Drehachse angeordneten Achsschenkelbolzen, mindestens einen oberen Querlenker und mindestens einen unteren Querlenker auf, wobei die Querlenker mit dem Fahrzeugrahmen und über mindestens ein Verbindungsmittel mit dem Achsschenkel in Verbindung stehen. Gemäß der WO 2005/091699 A1 ist der Träger über eine koaxial zur Drehachse angeordnete Lagerung mit dem Achsschenkel verbunden, wobei die Verbindungsmittel koaxial zur Drehachse angeordnet sind und wobei die Querlenker mit den Verbindungsmitteln verbunden sind.
Des weiteren ist aus der DE 10 2004 014 555 A1 der Anmelderin eine Radaufhängung für ein lenkbares Fahrzeugrad bekannt, mit einem um eine Drehachse drehbar angeordneten Achsschenkel, der über einen Achsschenkelbolzen mit einem oberen Querlenker und einem unteren Querlenker in Verbindung steht, mit einem mit einem oberen Querlenkerlager und einem unteren Querlenkerlager, über die die Querlenker mit dem Achsschenkel in Verbindung stehen, bei der mindestens ein Querlenker einen am Querlenkerlager begin nenden Abschnitt aufweist, bei dem der Querlenker in seiner Breite nahezu gleich bleibt oder sich verschmälert. Vorzugsweise wird dieser Abschnitt durch sich überkreuzende oder durchdringende Querlenker erreicht.
Ferner ist aus der DE 100 30 028 A1 der Anmelderin eine Radaufhängung für ein gelenktes Rad eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die bekannte Radaufhängung weist einen Radträger auf, welcher über obere Lenker und untere Lenker mit einem Chassis eines Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei der Radträger direkt mit einem Federträger verbunden ist. Hierbei ist der Federträger drehbar im Radträger gelagert, wobei durch die Verwendung eines Bolzens, welcher einerseits mit dem Federträger und andererseits mit dem Radträger verbunden ist, eine kompakte Radaufhängung realisiert wird.
Im Rahmen der DE 102 52 135 A1 der Anmelderin ist eine Einzelradaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für NKWs, umfassend Achsquerlenker und Achslängslenker, beschrieben, bei der zumindest die hauptbeanspruchten Lenkerarme und -streben der Quer- und Längslenker in jedem Bereich einen Ellipsenquerschnitt aufweisen.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Einzelradaufhängungen ist die Luftfeder bzw. das Luftfeder-Dämpfer-Modul außerhalb des Fahrzeugrahmens und oberhalb des oberen Querlenkers angeordnet.
In der DE 10 2004 048 828 A1 der Anmelderin ist eine Luftfederanordnung beschrieben, umfassend einen Rollbalg, der an einem Abrollrohr befestigt ist und damit einen Federraum bildet, wobei das Abrollrohr mit einem Basisteil über ein Kugelgelenk verbunden ist, das ein sphäroidisches Lagerelement in einer Lagerschale aufweist, wobei die Lagerschale mit einem Spannelement auf das sphäroidische Lagerelement einstellbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem erwähnten Stand der Technik, eine Einzelradaufhängung anzugeben, bei der die Luftfederanordnung unterhalb des Fahrzeugleiterrahmens positioniert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird eine Einzelradaufhängung vorgeschlagen, mit einem um eine Drehachse drehbar angeordneten Achsschenkel, welcher sich auf einem Federträger abstützt, der über einen Dämpfer und eine Luftfeder oder über ein Feder-Dämpfer-Modul mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, wobei der Achsschenkel über einen Achsschenkelbolzen mit dem Federträger verbunden ist und mindestens einen oberen Querlenker und mindestens einen unteren Querlenker aufweist, die am oberen Ende bzw. am unteren Ende des Achsschenkelbolzens gelagert sind, bei der der Federträger so ausgestaltet und dimensioniert ist, dass die Luftfeder bzw. das Feder-Dämpfer-Modul direkt unter dem Fahrzeugrahmen positioniert ist und sich dagegen abstützt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:
1: Eine schematische Ansicht einer Einzelradaufhängung gemäß der WO 2005/091699 A1 der Anmelderin, bei der das Luftfeder-Dämpfer-Modul außerhalb des Fahrzeugrahmens und oberhalb des oberen Querlenkers angeordnet ist;
2: Eine schematische Ansicht einer Einzelradaufhängung gemäß der WO 2005/091699 A1 der Anmelderin, bei der die Luftfeder außerhalb des Fahrzeugrahmens und oberhalb des oberen Querlenkers angeordnet ist;
3: Eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung umfassend eine separate Luftfeder und einen separaten Dampfer;
4: Eine erste schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung umfassend ein Feder-Dämpfer-Modul; und
5: Eine zweite schematische Ansicht der Einzelradaufhängung gemäß 4.
In 1 ist eine Radaufhängung gemäß der WO 2005/091699 A1 der Anmelderin, umfassend ein Feder-Dämpfer-Modul schematisch dargestellt.
Hierbei weist der Achsschenkel 1 eine obere Aufnahme 2 und eine untere Aufnahme 3 auf, in welcher sich ein Achsschenkelbolzen 4 befindet, welcher koaxial zu einer Drehachse 5 angeordnet ist. Auf diese Weise kann sich der Achsschenkel 1 um die Achse 5 drehen, um Lenkbewegungen für das Fahrzeugrad 6 auszuführen.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel weist der Achsschenkelbolzen 4 an seinem oberen Ende eine Lagerung 7 auf, welche beispielsweise als Rollenlagerung, Gleitlagerung, Kugelgelenk oder als Molekulargelenk ausgeführt sein kann, und über welche ein erster Arm 8 und ein zweiter Arm 9 eines oberen Querlenkers 10 verbunden sind. Des weiteren weist der Achsschenkelbolzen 4 an seinem unteren Ende eine Lagerung 11 auf, welche wie die Lagerung 7 ausgeführt sein kann und über die ein erster Arm 12 und ein zweiter Arm 13 eines unteren Querlenkers 14 verbunden sind. Indem die oberen Querlenker 10 und die unteren Querlenker 14 direkt mit dem Achsschenkelbolzen 4 verbunden sind, verlängern sich die Querlenker, was zu einer Verbesserung der Feder-Kinematik führt. Vorzugsweise sind die Lagerungen 7 und 11 innerhalb der Felge 15 angeordnet.
Zwischen der oberen Aufnahme 2 und der unteren Aufnahme 3 ist ein Träger 16 angeordnet, welcher mit einem Feder-Dämpfer-Modul 17 verbunden ist, so dass sich der Achsschenkel 1 über den Träger (Federträger) 16 und das Feder-Dämpfer-Modul 17 an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen abstützt. Der erste Arm 8 und der zweite Arm 9 sowie der erste Arm 12 und der zweite Arm 13 sind ebenfalls an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen angelenkt. Wie aus 1 ersichtlich sind der erste Arm 12 und der zweite Arm 13 überkreuzt angeordnet, wodurch der mögliche Lenkwinkel erhöht werden kann. Hierbei ist das Feder-Dämpfer-Modul 17 außerhalb des Fahrzeugrahmens und oberhalb des oberen Querlenkers 10 angeordnet.
In 2 ist eine Radaufhängung gezeigt, deren prinzipieller Aufbau dem Aufbau der in 1 gezeigten Radaufhängung entspricht, mit dem Unterschied, dass anstelle des Feder-Dämpfer-Moduls 17 ein separater Dämpfer 18 und eine separate Luftfeder 19 verwendet werden. Auch in diesem Fall ist die Luftfeder 19 außerhalb des Fahrzeugrahmens und oberhalb des oberen Querlenkers 10 angeordnet.
Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 3 wird eine Einzelradaufhängung vorgeschlagen, mit einem um eine Drehachse 5 drehbar angeordneten Achsschenkel 1, welcher sich auf einem Federträger 16 abstützt, der über einen Dämpfer 18 und eine Luftfeder 19 mit dem Fahrzeugrahmen 20 verbunden ist, wobei der Achsschenkel 1 über einen Achsschenkelbolzen 4 mit dem Federträger 16 verbunden ist und mindestens einen oberen Querlenker 10 und mindestens einen unteren Querlenker 14 aufweist, die am oberen Ende bzw. am unteren Ende des Achsschenkelbolzens 4 gelagert sind, bei dem der Federträger 16 so ausgestaltet und dimensioniert ist, dass die Luftfeder 19 ganz- oder teilweise unter dem Fahrzeugrahmen 20 positioniert ist und sich dagegen abstützt.
Gemäß der Erfindung kann der obere Querlenker 10 zwei Querlenkerarme 8, 9 und der untere Querlenker 14 zwei Querlenkerarme 12, 13 aufweisen, wobei sich die Querlenkerarme 12, 13 des unteren Querlenkers 14 überkreuzen können. Die Querlenkerarme sind an dem dem Achsschenkelbolzen 4 abgewandten Ende mit dem Fahrzeugrahmen verbunden.
Die erfindungsgemäße fahrzeugseitige Luftfederabstützung zum Rahmen ist für eine konventionelle Rahmenstruktur optimal, da in diesem Fall keine zusätzlichen Rahmen-Querverstrebungen erforderlich sind.
Wie aus 3 ersichtlich, erfolgt die achsseitige Stoßdämpferabstützung über den Federträger 16, wobei hier der Dämpfer 18 zwischen den oberen Querlenkerarmen angeordnet ist; im Rahmen weiterer nicht dargestellter Ausführungsformen der Erfindung kann der Dämpfer 18 an einer weiteren geeigneten Stelle, beispielsweise in Fahrtrichtung vor oder hinter der Luftfeder angeordnet sein.
In 4 und 5 ist eine Radaufhängung gezeigt, deren prinzipieller Aufbau dem Aufbau der in 3 gezeigten Radaufhängung entspricht, mit dem Unterschied, dass anstelle des separaten Dämpfers 18 und der separaten Luftfeder 19 ein Feder-Dämpfer-Moduls 17 verwendet wird, wobei der Dämpfer koaxial zur Feder angeordnet ist.
Hierbei ist der Federträger 16 so ausgestaltet und dimensioniert, dass das Feder-Dämpfer-Modul 17 ganz- oder teilweise unter dem Fahrzeugrahmen 20 positioniert ist und sich dagegen abstützt.
In vorteilhafter Weise kann als Feder-Dämpfer-Modul 17 auch ein System gemäß der DE 10 2004 048 828 A1 der Anmelderin eingesetzt werden, deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich Gegenstand dieser Beschreibung sein soll.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion der Einzelradaufhängung, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.

1: Achsschenkel
2: Aufnahme
3: Aufnahme
4: Achsschenkelbolzen
5: Drehachse
6: Fahrzeugrad
7: Lagerung
8: Querlenkerarm
9: Querlenkerarm
10: Querlenker
11: Lagerung
12: Querlenkerarm
13: Querlenkerarm
14: Querlenker
15: Felge
16: Träger, Federträger
17: Feder-Dämpfer-Modul
18: Dämpfer
19: Luftfeder
20: Fahrzeugrahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2005/091699 A1 [0003, 0004, 0014, 0015, 0019]
- DE 102004014555 A1 [0005]
- DE 10030028 A1 [0006]
- DE 10252135 A1 [0007]
- DE 102004048828 A1 [0009, 0030]

Claims

Einzelradaufhängung, mit einem um eine Drehachse (5) drehbar angeordneten Achsschenkel (1), welcher sich auf einem Federträger (16) abstützt, der über einen Dämpfer (18) und eine Luftfeder (19) oder über ein Feder-Dämpfer-Modul (17) mit dem Fahrzeugrahmen (20) verbunden ist, wobei der Achsschenkel (1) über einen Achsschenkelbolzen (4) mit dem Federträger (16) verbunden ist und mindestens einen oberen Querlenker (10) und mindestens einen unteren Querlenker (14) aufweist, die am oberen Ende bzw. am unteren Ende des Achsschenkelbolzens (4) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Federträger (16) so ausgestaltet und dimensioniert ist, dass die Luftfeder (19) bzw. das Feder-Dämpfer-Modul (17) unter dem Fahrzeugrahmen (20) positioniert ist und sich dagegen abstützt.
Einzelradaufhängung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Querlenker (10) zwei Querlenkerarme (8, 9) und der untere Querlenker (14) zwei Querlenkerarme (12, 13) aufweist, die an dem dem Achsschenkelbolzen (4) abgewandten Ende mit dem Fahrzeugrahmen verbunden sind.
Einzelradaufhängung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der für den Fall, dass sie einen Dämpfer (18) und eine Luftfeder (19) aufweist, der Dämpfer (18) zwischen den oberen Querlenkerarmen (8, 9) angeordnet ist.
Einzelradaufhängung, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Feder-Dämpfer–System (17) ein System verwendet wird, umfassend einen Rollbalg, der an einem Abrollrohr befestigt ist und damit einen Federraum bildet, wobei das Abrollrohr mit einem Basisteil über ein Kugelgelenk verbunden ist, das ein sphäroidisches Lagerelement in einer Lager schale aufweist, wobei die Lagerschale mit einem Spannelement auf das sphäroidische Lagerelement einstellbar ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (18) vor oder hinter der Luftfeder oder vor oder hinter dem oberen Querlenker (8) angeordnet ist.