DE102016204081A1

DE102016204081A1 - Radaufhängung

Info

Publication number: DE102016204081A1
Application number: DE102016204081.2A
Authority: DE
Inventors: Robert Honzek; Stefan Reicheneder
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-09-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für ein Rad eines Fahrzeugs, mit einem Radträger 1, der durch mehrere Querlenker mit einem Fahrzeugaufbau 6 verbunden ist, wobei die Querlenker mit ihrem einen Ende 5‘‘‘ an dem Radträger 1 und mit ihrem anderen Ende 5‘‘‘‘ an dem Fahrzeugaufbau 6 angelenkt sind. Mindestens einer der Querlenker ist ein in seiner Länge veränderbarer Querlenker.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für ein Rad eines Fahrzeugs, mit einem Radträger, der durch mehrere Querlenker mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist, wobei die Querlenker mit ihrem einen Ende an dem Radträger und mit ihrem anderen Ende an dem Fahrzeugaufbau angelenkt sind.
Derartige Radaufhängungen können Einzelradaufhängungen sowohl an Vorder- als auch an Hinterrädern sein. Durch Herstellungstoleranzen der Querlenker kann die Radaufhängung keine optimale Einstellung aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Radaufhängung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mehrere funktionelle und optimierte Einstellungen aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens einer der Querlenker ein in seiner Länge veränderbarer Querlenker ist.
Durch die Veränderbarkeit der Länge des oder der Querlenker ist die Radaufhängung optimiert einstellbar.
Sind der oder die Querlenker in Abhängigkeit von Fahrdaten und/oder Fahrzeugdaten und/oder Fahrbahnbeschaffenheiten in seiner Länge einstellbar, so kann die Radaufhängung entsprechend der jeweiligen Situation des Fahrzeugs optimiert werden. So können z.B. der Sturzwinkel, die Spurweite, der Vorspurwinkel, der Lenkeinschlagwinkel, der Wenderadius oder auch der Ackermannwinkel optimiert eingestellt werden. Es ist aber auch möglich, die Spurweite zu verstellen. Um einen Freigang des Rades zum Fahrzeug zu schaffen, kann ein seitliches Auskippen des Rades bei Erreichen des maximalen Lenkeinschlages ermöglicht werden. Mit anderen Worten kann hier der Radeinschlagwinkel in der Abhängigkeit zum Federweg des Rades auf das Maximum optimiert werden.
Ein Querlenker kann ein Dreieckslenker sein, der aus zwei Lenkerarmen besteht, die mit ihren einen Enden in einem größeren Abstand in Fahrzeuglängsrichtung am Fahrzeugaufbau und mit ihren anderen Enden in Fahrzeuglängsrichtung in geringerem Abstand zueinander am Radträger angelenkt sind, wobei in einem Abstand übereinander zwei einen Doppelquerlenker bildende Dreieckslenker angeordnet sind.
Eine besonders gute Einstellung der Radaufhängung kann dadurch erreicht werden, dass alle Lenkerarme des oder der Dreieckslenker in ihrer Länge veränderbar sind.
Bevorzugt sind alle Querlenker der Radaufhängung als in ihrer Länge veränderbare Querlenker ausgebildet. Erst dadurch wird es ermöglicht, insbesondere sogar während der Fahrt ermöglicht, die Spurweite und den Lenkeinschlag des Fahrzeugs zu ändern. Für die Optimierung des Lenkeinschlagwinkels kann zudem auch der Nachlaufwinkel verändert werden.
Sind der oder die Querlenker oder der oder die Lenkerarme einen Arbeitszylinder aufweisende hydraulische Linearmotoren, wobei der Innenraum des Arbeitszylinders von einem Kolben in einen erste Arbeitsraum und einen zweiten Arbeitsraum unterteilt ist und der Kolben eine Kolbenstange aufweist, die durch den ersten Arbeitsraum hindurch und abgedichtet nach außen geführt ist, so können von den Querlenkern und Lenkerarmen hohe Kräfte aufgenommen werden, die beim Fahrbetrieb auf die Querlenker und Lenkerarme einwirken können, wodurch keine Veränderung der Länge der Querlenker und Lenkerarme hervorgerufen wird.
Weisen die hydraulischen Linearmotoren doppelwandige Zylinder auf und sind zwei Druckanschlüsse an dem dem Fahrzeugaufbau näheren Endbereich des Zylinders angeordnet, wobei der eine Druckanschluss mit dem einen Arbeitsraum und der andere Druckanschluss über den Ringspalt der Doppelwand mit dem anderen Arbeitsraum verbunden ist. Die von einer Hydraulikdruckquelle zu den Druckanschlüssen der hydraulischen Linearmotoren führenden Druckschläuche können auf diese Weise eine geringe Länge und dadurch ein geringes Beschädigungsrisiko aufweisen. Dies insbesondere bei der zur radseitigen Arbeitskammer führenden Druckverbindung, die nun durch den Ringspalt der Doppelwand gebildet ist.
Zur Erfassung des Kolbenhubes und/oder der jeweiligen Kolbenposition können der oder die Querlenker eine Längensensorik zur direkten oder indirekten Erfassung der Länge des Querlenkers aufweisen.
Besonders bevorzugt weisen alle Querlenker eine Längensensorik zur direkten oder indirekten Erfassung ihrer Länge auf.
Zum Verstellen der Länge der Querlenker und Lenkerarme können von einer Steuereinheit ein oder mehrere Querlenker in ihrer Länge veränderbar ansteuerbar sein.
Dabei kann von der Steuereinheit eine Hydraulikeinheit ansteuerbar sein, durch die dem ersten Arbeitsraum und dem zweiten Arbeitsraum jedes hydraulischen Linearmotors ein Hydraulikfluid zuführbar und abführbar ist.
Zur selbsttätigen Einstellung können in der Steuereinheit den Fahrdaten und/oder Fahrzeugdaten zugeordnete Längen der Querlenker gespeichert sein und die Querlenker abhängig durch die von Sensoren erfassten Fahrdaten und/oder Fahrzeugdaten auf die jeweils zugeordnete Länge regelbar sein.
Der Radträger kann aus einem Gelenkgehäuse und einem damit verbundenen Achsschenkelträger bestehen, wobei der oder die Querlenker mit ihren einen Enden an dem Achsschenkelträger angelenkt sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Radaufhängung
2 eine Seitenansicht der Radaufhängung nach 1
3 eine Draufsicht der Radaufhängung nach 1.
Die in den Figuren dargestellte Radaufhängung weist einen Radträger 1 auf, der aus einem Gelenkgehäuse 2 und einem daran angeordneten Achsschenkelträger 3 besteht.
Zwei eine Doppelquerlenkeraufhängung bildende, in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordnete Dreieckslenker 4 und 5 weisen jeweils einen Lenkerarm 4‘, 4‘‘ und 5‘, 5‘‘ auf.
Mit ihren einen Enden 4‘‘‘ sind die Lenkerarme 4‘ und 4‘‘ in einem größeren Abstand zueinander an einem Fahrzeugaufbau 6 mittels Axialkugelgelenken 7, 7‘ angelenkt.
Die Lenkerarme 4‘ und 4‘‘ sind mit ihren anderen Enden 4‘‘‘‘ in einem geringeren Abstand zueinander als die ersten Enden 4‘‘‘ an dem Achsschenkelträger 3 mittels Axialkugelgelenken 8, 8‘ angelenkt.
Mit ihren einen Enden 5‘‘‘ sind die Lenkerarme 5‘ und 5‘‘ in einem größeren Abstand zueinander an dem Fahrzeugaufbau 6 mittels Axialkugelgelenken 7‘‘, 7‘‘‘ angelenkt.
Die Lenkerarme 5‘ und 5‘‘ sind mit ihren anderen Enden 5‘‘‘‘ in einem geringeren Abstand zueinander als die ersten Enden 5‘‘‘ an dem Achsschenkelträger 3 mittels Axialkugelgelenken 8‘‘ angelenkt.
Die Lenkerarme 4‘, 4‘‘ und 5‘, 5‘‘ sind hydraulische Linearmotorenmit gleichen Aufbaus mit einem doppelwandigen Arbeitszylinder 9, 9‘ und 10, 10‘, deren Innenraum von einem in dem Innenraum axial verschiebbaren Kolben 11 in einen ersten Arbeitsraum 12 und einen zweiten Arbeitsraum 13 unterteilt ist.
An den Kolben 11 sind Kolbenstangen 14, 14‘ und 15, 15‘ angeordnet, die durch die ersten Arbeitsräume 12 hindurch und abgedichtet nach außen geführt sind.
Mit ihren freien Enden sind die Kolbenstangen 14, 14‘ und 15, 15‘ mittels der Axialkugelgelenke 8, 8‘ und 8‘‘, 8‘‘‘ an dem Achsschenkelträger 3 angelenkt.
Die den Kolbenstangen 14, 14‘ und 15, 15‘ entgegengesetzten Enden der Arbeitszylinder 9, 9‘ und 10, 10‘ sind mittels der Axialkugelgelenke 7, 7‘ und 7‘‘, 7‘‘‘ an dem Fahrzeugaufbau 6 angelenkt.
Jeder Arbeitszylinder 9, 9‘ und 10, 10‘ weist an seinem dem Fahrzeugaufbau 6 nahen Endbereich zwei Druckanschlüsse 17 und 18 auf, wobei der eine Druckanschluss 17 über einen Ringspalt 16 zwischen den Wänden der Doppelwand der Arbeitszylinder 9, 9‘ und 10, 10‘ mit dem ersten Arbeitsraum 12 in Verbindung steht. Der andere Druckanschluss 18 steht unmittelbar mit dem anderen Arbeitsraum 13 in Verbindung.
An jedem Arbeitszylinder 9, 9‘ und 10, 10‘ ist eine Längensensorik 19 angeordnet, durch die über die Position des Kolbens 11 die jeweilige Länge der Lenkerarme 4‘, 4‘‘ und 5‘, 5‘‘ erfasst wird und ein entsprechendes Signal einer Steuereinheit 20 zugeleitet wird.
Der Steuereinheit werden über Eingänge 21 weitere Fahrdaten, Fahrzeugdaten und Fahrbahndaten zugeleitet.
Aus diesen der Steuereinheit 20 zugeführten Signalen und Daten berechnet die Steuereinheit 20 die optimierten Längen der Lenkerarme 4‘, 4‘‘ und 5‘, 5‘‘ und führt einer Hydraulikeinheit 22 entsprechende Steuersignale zu. Entsprechend dieser Steuersignale erfolgt von der Hydraulikeinheit eine entsprechende Druckbeaufschlagung der ersten Arbeitsräume 12 und der zweiten Arbeitsräume 13 der Arbeitszylinder 9, 9‘ und 10, 10‘, so dass die Lenkerarme 4‘, 4‘‘ und 5‘, 5‘‘ jeweils eine solche Länge aufweisen, dass die Radaufhängung optimiert eingestellt ist.
Bezugszeichenliste

1: Radträger
2: Gelenkgehäuse
3: Achsschenkelträger
4: Dreieckslenker
4‘: Lenkerarm
4‘‘: Lenkerarm
4‘‘‘: erstes Ende
4‘‘‘‘: anderes Ende
5: Dreieckslenker
5‘: Lenkerarm
5‘‘: Lenkerarm
5‘‘‘: erstes Ende
5‘‘‘‘: anderes Ende
6: Fahrzeugaufbau
7: Axialkugelgelenk
7‘: Axialkugelgelenk
7‘‘: Axialkugelgelenk
7‘‘‘: Axialkugelgelenk
8: Axialkugelgelenk
8‘: Axialkugelgelenk
8‘‘: Axialkugelgelenk
9: Arbeitszylinder
9‘: Arbeitszylinder
10: Arbeitszylinder
10‘: Arbeitszylinder
11: Kolben
12: erster Arbeitsraum
13: zweiter Arbeitsraum
14: Kolbenstange
14‘: Kolbenstange
15: Kolbenstange
15‘: Kolbenstange
16: Ringspalt
17: Druckanschluss
18: Druckanschluss
19: Längensensorik
20: Steuereinheit
21: Eingänge
22: Hydraulikeinheit

Claims

Radaufhängung für ein Rad eines Fahrzeugs, mit einem Radträger (1), der durch mehrere Querlenker mit einem Fahrzeugaufbau (6) verbunden ist, wobei die Querlenker mit ihrem einen Ende (4‘‘‘, 5‘‘‘) an dem Radträger (1) und mit ihrem anderen Ende (4‘‘‘‘, 5‘‘‘‘) an dem Fahrzeugaufbau (6) angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Querlenker ein in seiner Länge veränderbarer Querlenker ist.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Querlenker in ihrer Länge veränderbare Querlenker sind.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Querlenker in Abhängigkeit von Fahrdaten und/oder Fahrzeugdaten in seiner Länge einstellbar sind.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querlenker ein Dreieckslenker (4, 5) ist, der aus zwei Lenkerarmen (4‘, 4‘‘, 5‘, 5‘‘) besteht, die mit ihren einen Enden (4‘‘‘, 5‘‘‘) in einem größeren Abstand in Fahrzeuglängsrichtung am Fahrzeugaufbau (6) und mit ihren anderen Enden (4‘‘‘‘, 5‘‘‘‘) in Fahrzeuglängsrichtung in geringerem Abstand zueinander am Radträger (1) angelenkt sind, wobei die zwei Lenkerarme (4‘, 4‘‘, 5‘, 5‘‘) in ihrer Länge veränderbar ist.
Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand übereinander zwei einen Doppelquerlenker bildende Dreieckslenker (4, 5) angeordnet sind.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Lenkerarme (4‘, 4‘‘, 5‘, 5‘‘) des oder der Dreieckslenker (4, 5) in ihrer Länge veränderbar sind.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Querlenker oder der oder die Lenkerarme (4‘, 4‘‘, 5‘, 5‘‘) einen Arbeitszylinder (9, 9‘, 10, 10‘) aufweisende hydraulische Linearmotoren sind, wobei der Innenraum des Arbeitszylinders (9, 9‘, 10, 10‘) von einem Kolben (11) in einen erste Arbeitsraum(12) und einen zweiten Arbeitsraum (13) unterteilt ist und der Kolben (11) eine Kolbenstange (14, 14‘, 15, 15‘) aufweist, die durch den ersten Arbeitsraum (12) hindurch und abgedichtet nach außen geführt ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Linearmotoren doppelwandige Arbeitszylinder (9, 9‘, 10, 10‘) aufweisen und zwei Druckanschlüsse (17, 18) an dem dem Fahrzeugaufbau (6) näheren Endbereich des Arbeitszylinders Arbeitszylinder (9, 9‘, 10, 10‘) angeordnet sind, wobei der eine Druckanschluss (17) mit dem einen Arbeitsraum (12) und der andere Druckanschluss (18) über den Ringspalt (16) der Doppelwand mit dem anderen Arbeitsraum (13) verbunden ist.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Querlenker eine Längensensorik (19) zur direkten oder indirekten Erfassung der Länge des Querlenkers aufweisen.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Steuereinheit (20) ein oder mehrere Querlenker in ihrer Länge veränderbar ansteuerbar sind.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 und Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinheit (20) eine Hydraulikeinheit (22) ansteuerbar ist, durch die dem ersten Arbeitsraum (12) und dem zweiten Arbeitsraum (13) des hydraulischen Linearmotors ein Hydraulikfluid zuführbar und abführbar ist.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (20) den Fahrdaten und/oder Fahrzeugdaten zugeordnete Längen der Querlenker gespeichert sind und die Querlenker abhängig durch die von Sensoren erfassten Fahrdaten und/oder Fahrzeugdaten auf die jeweils zugeordnete Länge regelbar sind.
Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger (1) aus einem Gelenkgehäuse (2) und einem damit verbundenen Achsschenkelträger (3) besteht, wobei der oder die Querlenker mit ihren einen Enden an dem Achsschenkelträger (3) angelenkt sind.