DE102019005530B3 - Steering knuckles for a vehicle, in particular for a motor vehicle, as well as a vehicle with at least one such steering knuckle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Achsschenkel (10) für eine Achse eines Fahrzeugs, mit einer Lagerstelle (28), an welcher ein Rad (16) des Fahrzeugs zumindest mittelbar drehbar zu lagern ist, mit einer von der Lagerstelle (28) beabstandeten ersten Koppelstelle (32), an welcher eine Spurstange (34) eines Lenkgetriebes des Fahrzeugs gelenkig mit dem Achsschenkel (10) koppelbar ist, und mit einer von der Lagerstelle (28) und von der ersten Koppelstelle (32) beabstandeten zweiten Koppelstelle (40), an welcher ein Radlenker (42) zum Führen des Rads (16) gelenkig mit dem Achsschenkel (10) koppelbar ist, wobei der Achsschenkel (10) ein die Lagerstelle (28) bildendes erstes Achsschenkelteil (48) und ein die Koppelstellen (32, 40) bildendes zweites Achsschenkelteil (50) aufweist, welches separat von dem ersten Achsschenkelteil (48) ausgebildet und mit dem ersten Achsschenkelteil (48) verbunden ist.The invention relates to a steering knuckle (10) for an axle of a vehicle, with a bearing point (28) on which a wheel (16) of the vehicle is to be rotatably mounted at least indirectly, with a first coupling point (32) spaced from the bearing point (28) ), on which a tie rod (34) of a steering gear of the vehicle can be articulated to the steering knuckle (10), and to a second coupling point (40) spaced from the bearing point (28) and from the first coupling point (32), at which a Wheel control arm (42) for guiding the wheel (16) can be coupled to the steering knuckle (10) in an articulated manner, the steering knuckle (10) having a first steering knuckle part (48) forming the bearing point (28) and a second one forming the coupling points (32, 40) Has steering knuckle part (50) which is formed separately from the first steering knuckle part (48) and is connected to the first steering knuckle part (48).
Description
Die Erfindung betrifft einen Achsschenkel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a steering knuckle for a vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle.
Die gattungsbildende
Darüber hinaus ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsschenkel und ein Fahrzeug zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten realisiert werden kann.The object of the present invention is to create a steering knuckle and a vehicle so that particularly advantageous driving behavior can be achieved.
Diese Aufgabe wird durch einen Achsschenkel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a steering knuckle with the features of claim 1 and by a vehicle with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Achsschenkel für eine, insbesondere gelenkte beziehungsweise lenkbare, Achse eines Fahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen oder vorzugsweise als Personenkraftwagen, ausgebildete Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Achsschenkel und die beispielsweise als Vorderachse ausgebildete Achse umfasst, welche den Achsschenkel umfasst. Die Achse weist wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und auch als Fahrzeugräder bezeichnete Räder auf, über welche das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Fahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten über die Räder an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Räder an dem Boden ab. Da die Achse vorzugsweise eine gelenkte beziehungsweise lenkbare Achse ist, sind die Räder gelenkte beziehungsweise lenkbare Räder, sodass das jeweilige Rad um eine jeweilige Lenkachse relativ zu einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs verschwenkt und somit gelenkt werden können. Durch Lenken der Räder können Spurwechsel beziehungsweise Kurvenfahrten des Fahrzeugs bewirkt werden. Der Achsschenkel ist beispielsweise einer Achsschenkellenkung zugeordnet beziehungsweise Teil einer Achsschenkellenkung, mittels welcher die Räder gelenkt werden können. Dabei ist der Achsschenkel ein, insbesondere um die Lenkachse, verschwenkbarer Radträger, an welchem das jeweilige Rad zumindest mittelbar drehbar gelagert ist. Hierdurch kann sich das Rad um eine Raddrehachse relativ zu dem Achsschenkel drehen. Die zuvor genannte Lenkachse wird auch als geometrische Lenkachse bezeichnet und verläuft in Fahrzeughochrichtung oder, insbesondere leicht, schräg zu einer durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene, sodass beispielsweise ein Schnittpunkt der geometrischen Lenkachse mit dem Boden beziehungsweise mit einer vorzugsweise horizontalen Bodenebene, in welcher der Boden verläuft, in Fahrzeuglängsrichtung vor einem beziehungsweise dem sogenannten Radaufstandspunkt liegt. In beziehungsweise an dem Radaufstandspunkt ist das Rad an dem Boden beziehungsweise an der Bodenebene abgestützt, wobei eine in vertikaler Richtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufende und durch die Raddrehachse verlaufende Gerade auch durch den Radaufstandspunkt hindurch verläuft. Mit anderen Worten liegt der Radaufstandspunkt auf der genannten Geraden, welche in vertikaler Richtung verläuft. Ist der Boden beziehungsweise die Bodenebene horizontal, sodass das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Räder an der horizontalen Bodenebene beziehungsweise an dem horizontalen Boden abgestützt ist, so fällt die vertikale Richtung mit der Fahrzeughochrichtung zusammen, wobei die Fahrzeughochrichtung beziehungsweise die vertikale Richtung senkrecht zur Bodenebene und somit zu dem Boden verläuft.A first aspect of the invention relates to a steering knuckle for an, in particular steered or steerable, axle of a vehicle. This means that the vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a motor vehicle or preferably as a passenger car, in its fully manufactured state comprises the steering knuckle and the axle, which is designed, for example, as a front axle and which includes the steering knuckle. The axle has at least or exactly two wheels, which are spaced apart from one another in the transverse direction of the vehicle and are also referred to as vehicle wheels, by means of which the vehicle can be or is supported downwardly on a floor in the vertical direction of the vehicle. If the vehicle is driven along the floor while the vehicle is supported on the floor by the wheels in the vertical direction of the vehicle, the wheels roll on the floor. Since the axle is preferably a steered or steerable axle, the wheels are steered or steerable wheels, so that the respective wheel can be pivoted and thus steered about a respective steering axis relative to a superstructure of the vehicle, for example designed as a self-supporting body. By steering the wheels, lane changes or cornering of the vehicle can be effected. The stub axle is assigned, for example, to a stub axle steering or part of a stub axle steering by means of which the wheels can be steered. The steering knuckle is a wheel carrier which can be pivoted, in particular about the steering axis, and on which the respective wheel is at least indirectly rotatably mounted. This allows the wheel to rotate about a wheel axis of rotation relative to the steering knuckle. The aforementioned steering axis is also referred to as the geometric steering axis and runs in the vertical direction of the vehicle or, in particular slightly, at an angle to a plane spanned by the transverse direction of the vehicle and the longitudinal direction of the vehicle, so that, for example, an intersection of the geometric steering axis with the ground or with a preferably horizontal ground plane in which the floor runs, lies in the vehicle longitudinal direction in front of or what is known as the wheel contact point. In or at the wheel contact point, the wheel is supported on the ground or on the ground plane, with a straight line running in the vertical direction or in the vertical direction of the vehicle and running through the wheel axis of rotation also running through the wheel contact point. In other words, the wheel contact point lies on the straight line mentioned, which runs in the vertical direction. If the floor or the floor plane is horizontal so that the vehicle is supported in the vertical direction of the vehicle downwards via the wheels on the horizontal floor plane or on the horizontal floor, the vertical direction coincides with the vertical direction of the vehicle, the vertical direction of the vehicle or the vertical direction being perpendicular to Floor level and thus runs to the floor.
Der Achsschenkel weist, insbesondere wenigstens oder genau, eine Lagerstelle auf, an welcher, insbesondere genau, eines der Räder der Achse zumindest mittelbar drehbar zu lagern ist. Hierzu weist die Lagerstelle beispielsweise eine Lageraufnahme auf, welche auch als Bohrung bezeichnet oder als Bohrung ausgebildet ist. Die Lageraufnahme ist beispielsweise in um die Raddrehachse verlaufender Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen und somit vollständig umlaufend durch den Radträger begrenzt. Alternativ oder zusätzlich ist die Lageraufnahme beispielsweise als eine Durchgangsöffnung ausgebildet. Insbesondere ist es denkbar, dass an der Lagerstelle eine Radnabe drehbar gelagert ist, sodass die Radnabe über die Lagerstelle drehbar an dem Achsschenkel gelagert ist. Somit kann sich die Radnabe um die Raddrehachse relativ zu dem Achsschenkel drehen, insbesondere während die Radnabe, insbesondere drehbar, an dem Achsschenkel gehalten ist. Insbesondere ist die Radnabe über eine Lagereinrichtung drehbar an der Lagerstelle und dadurch an dem Achsschenkel gelagert. Die Lagereinrichtung kann wenigstens ein oder mehrere Lagerelemente, insbesondere Wälzlager, aufweisen, über welche die Radnabe drehbar an dem Achsschenkel gelagert sein kann. Das Rad ist, beispielsweise reversibel lösbar, drehfest mit der Radnabe verbindbar oder verbunden, sodass das Rad unter Vermittlung der Radnabe drehbar an der Lagerstelle und somit drehbar an dem Achsschenkel zu lagern oder gelagert ist. In der Folge kann sich das Rad zusammen mit der Radnabe um die Raddrehachse relativ zu dem Achsschenkel und insbesondere relativ zu dem Aufbau drehen.The steering knuckle has, in particular at least or precisely, a bearing point at which, in particular precisely, one of the wheels of the axle is to be at least indirectly rotatably mounted. For this purpose, the bearing point has, for example, a bearing receptacle, which is also referred to as a bore or is designed as a bore. The bearing receptacle is closed completely circumferentially, for example in the circumferential direction running around the wheel axis of rotation, and is thus delimited completely circumferentially by the wheel carrier. Alternatively or additionally, the bearing receptacle is designed, for example, as a through opening. In particular, it is conceivable that a wheel hub is rotatably mounted on the bearing point, so that the wheel hub is rotatably mounted on the steering knuckle via the bearing point. The wheel hub can thus rotate about the wheel axis of rotation relative to the steering knuckle, in particular while the wheel hub is held on the steering knuckle, in particular rotatably. In particular, the wheel hub has a Bearing device rotatably mounted on the bearing point and thereby on the steering knuckle. The bearing device can have at least one or more bearing elements, in particular roller bearings, via which the wheel hub can be rotatably mounted on the steering knuckle. The wheel is, for example, reversibly detachable, rotatably connectable or connected to the wheel hub so that the wheel can be rotatably supported or supported by the wheel hub at the bearing point and thus rotatably on the steering knuckle. As a result, the wheel can rotate together with the wheel hub about the wheel axis of rotation relative to the steering knuckle and in particular relative to the structure.
Der Achsschenkel weist außerdem eine von der Lagerstelle beabstandete erste Koppelstelle auf, an welcher eine Spurstange eines Lenkgetriebes gelenkig mit dem Achsschenkel koppelbar oder gekoppelt ist. Das Lenkgetriebe und somit die Spurstange sind beispielsweise Bestandteile der zuvor genannten Achsschenkellenkung. Mittels der Spurstange kann beispielsweise ein Verschwenken des Achsschenkels und somit des Rads um die Lenkachse, insbesondere relativ zu dem Aufbau, bewirkt werden. Hierzu ist die Spurstange beispielsweise zumindest mittelbar mit einer im Innenraum des Fahrzeugs angeordneten Lenkhandhabe koppelbar oder gekoppelt. Wird die Lenkhandhabe von dem Fahrer des Fahrzeugs betätigt, das heißt beispielsweise relativ zu dem Aufbau bewegt, so wird dadurch über die Spurstange ein Verschwenken des Achsschenkels um die Lenkachse relativ zu dem Aufbau bewirkt. Die Lenkhandhabe ist beispielsweise ein in dem Innenraum angeordnetes Lenkrad, welches um eine Lenkraddrehachse relativ zu dem Aufbau von dem Fahrer gedreht und dadurch betätigt werden kann.The steering knuckle also has a first coupling point which is spaced apart from the bearing point and at which a tie rod of a steering gear can be articulated or coupled to the steering knuckle. The steering gear and thus the tie rod are, for example, components of the aforementioned kingpin steering. By means of the tie rod, for example, the steering knuckle and thus the wheel can be pivoted about the steering axis, in particular relative to the structure. For this purpose, the tie rod can, for example, be coupled or coupled at least indirectly to a steering handle arranged in the interior of the vehicle. If the steering handle is actuated by the driver of the vehicle, that is to say, for example, moved relative to the body, the steering knuckle is thereby caused to pivot about the steering axis relative to the body via the tie rod. The steering handle is, for example, a steering wheel which is arranged in the interior space and which can be rotated by the driver about a steering wheel axis of rotation relative to the structure and thereby operated.
Der Achsschenkel weist darüber hinaus eine von der Lagerstelle und von der ersten Koppelstelle beabstandete zweite Koppelstelle auf, an welcher ein insbesondere zusätzlich zu der Spurstange vorzusehender beziehungsweise vorgesehener Radlenker zum Führen des Rads gelenkig mit dem Achsschenkel koppelbar oder gekoppelt ist. Da die Lagerstelle, die erste Koppelstelle und die zweite Koppelstelle, insbesondere paarweise, voneinander beabstandet sind, sind die Lagerstelle und die Koppelstelle voneinander unterschiedliche beziehungsweise voneinander getrennt angeordnete Stellen. Bei dem Radlenker handelt es sich beispielsweise um einen Querlenker, wobei mittels des Radlenkers der Achsschenkel und somit mit dem Achsschenkel das Rad definiert und gewünscht relativ zu dem Aufbau geführt werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Radlenker zumindest entlang einer Richtung Relativbewegungen zwischen dem Achsschenkel und dem Aufbau zumindest begrenzt, insbesondere vermeidet. In vollständig hergestelltem Zustand ist der Radlenker einerseits beispielsweise an der zweiten Lagerstelle gelenkig mit dem Achsschenkel gekoppelt. Andererseits ist der Radlenker beispielsweise gelenkig mit dem Aufbau oder gelenkig mit einem separat von dem Aufbau ausgebildeten und an dem Aufbau befestigten und somit aufbaufesten Bauelement gekoppelt. Bei dem Bauelement handelt es sich beispielsweise um einen Achsträger, welcher separat von dem Aufbau ausgebildet und an dem Aufbau, insbesondere mittels Gummilagern, gelagert sein kann.The steering knuckle also has a second coupling point, spaced from the bearing point and from the first coupling point, at which a wheel control arm for guiding the wheel can be articulated or coupled to the steering knuckle, in particular in addition to the tie rod. Since the bearing point, the first coupling point and the second coupling point are spaced apart from one another, in particular in pairs, the bearing point and the coupling point are points which are different from one another or are arranged separately from one another. The wheel control arm is, for example, a wishbone, whereby the steering knuckle and thus the wheel with the steering knuckle can be defined and, if desired, guided relative to the structure by means of the wheel control arm. In particular, it can be provided that the control arm, at least in one direction, at least limits, and in particular prevents, relative movements between the steering knuckle and the structure. In the fully manufactured state, the wheel guide is on the one hand, for example, articulated to the steering knuckle at the second bearing point. On the other hand, the control arm is, for example, articulated to the structure or articulated to a component formed separately from the structure and fastened to the structure and thus fixed to the structure. The component is, for example, an axle support which can be formed separately from the structure and mounted on the structure, in particular by means of rubber bearings.
Um nun auf besonders kosten- und bauraumgünstige Weise ein besonders vorteilhaftes Lenk- und somit Fahrverhalten des Fahrzeugs realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Achsschenkel mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgebildet ist und dadurch ein die Lagerstelle bildendes erstes Achsschenkelteil und ein die Koppelstellen bildendes zweites Achsschenkelteil aufweist. Das zweite Achsschenkelteil ist separat von dem ersten Achsschenkelteil ausgebildet und mit dem ersten Achsschenkelteil verbunden. Durch diese mehrteilige beziehungsweise zweiteilige Ausgestaltung des Achsschenkels ist es möglich, die Lenkelastizität der beispielsweise als Vorderachse ausgebildeten Achsen im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen stark zu verringern. Ferner ist es möglich, gleichzeitig ein großes Seitenkraft-Untersteuern der Achse zu realisieren. Insbesondere ist es durch die Mehrteiligkeit beziehungsweise Zweiteiligkeit möglich, dass ein Schnittpunkt der geometrischen Lenkachse mit der Bodenebene in Fahrzeuglängsrichtung von dem Radaufstandspunkt beabstandet ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Schnittpunkt in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Radaufstandspunkt angeordnet ist. Des Weiteren ist es möglich, eine sogenannte Seitenkraft-Lenkachse zu schaffen, welche vorzugsweise derart schräg zu der durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene verläuft, dass ein zweiter Schnittpunkt der Seitenkraft-Lenkachse mit der Bodenebene in Fahrzeuglängsrichtung von dem ersten Schnittpunkt und von dem Radaufstandspunkt beabstandet ist und dabei vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor dem ersten Schnittpunkt und vor dem Radaufstandspunkt liegt. Unter der Seitenkraft-Lenkachse ist insbesondere eine solche, zweite Lenkachse zu verstehen, um die beispielsweise der Achsschenkel und mit diesem das drehbar an dem Achsschenkel gehaltene Rad durch in Fahrzeugquerrichtung auf das Rad wirkende Seitenkräfte, insbesondere zumindest in gewissen Grenzen, verschwenkt wird. Dabei verläuft die Seitenkraft-Lenkachse beispielsweise bezogen auf eine durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannte Ebene schräg zur geometrischen Lenkachse. In der Folge kann die Achse als eine Seitenkraft-untersteuernde Achse ausgestaltet werden, sodass ein besonders sicheres Fahrverhalten darstellbar ist. Durch Verwendung des mehr- beziehungsweise zweiteiligen Achsschenkels ist es dabei möglich, die Seitenkraft-untersteuernde Achse besonders kosten- und bauraumgünstig darzustellen. Ferner ist eine Lenkung hinter der Radmitte darstellbar. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung von der durch die Mitte des Rads verlaufenden Raddrehachse beabstandet und dabei insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Raddrehachse beziehungsweise hinter der Mitte des Rads angeordnet ist, wobei die Mitte des Rads auch als Radmitte bezeichnet wird. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, die Achse besonders kosten- und bauraumgünstig als Seitenkraft-untersteuernde Achse auszugestalten und dabei die Lenkung beziehungsweise die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte anzuordnen und dabei eine zumindest ähnliche oder gleiche Lenkpräzision wie bei einer solchen Achse zu schaffen, bei welcher die Lenkung beziehungsweise die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung vor der Radmitte angeordnet ist.In order to be able to realize a particularly advantageous steering and thus driving behavior of the vehicle in a particularly cost-effective and space-saving manner, it is provided according to the invention that the steering knuckle is constructed in several parts, in particular two-part, and thereby a first steering knuckle part forming the bearing point and the coupling points having forming second steering knuckle part. The second steering knuckle part is formed separately from the first steering knuckle part and is connected to the first steering knuckle part. This multi-part or two-part design of the steering knuckle makes it possible to greatly reduce the steering elasticity of the axles, which are designed, for example, as front axles, compared to conventional solutions. Furthermore, it is possible to realize a large side force understeer of the axle at the same time. In particular, the multi-part or two-part structure makes it possible for an intersection of the geometric steering axis with the ground plane to be spaced from the wheel contact point in the longitudinal direction of the vehicle. It is preferably provided that the point of intersection is arranged in front of the wheel contact point in the longitudinal direction of the vehicle. Furthermore, it is possible to create a so-called lateral force steering axis, which preferably runs at an angle to the plane spanned by the vehicle longitudinal direction and the vehicle transverse direction in such a way that a second intersection point of the lateral force steering axis with the ground plane in the vehicle longitudinal direction from the first intersection point and from the Wheel contact point is spaced and is preferably in the vehicle longitudinal direction in front of the first intersection and in front of the wheel contact point. The lateral force steering axis is to be understood in particular as a second steering axis around which, for example, the steering knuckle and with it the wheel rotatably held on the steering knuckle is pivoted by lateral forces acting on the wheel in the transverse direction of the vehicle, in particular at least within certain limits. In this case, the lateral force steering axis runs, for example, in relation to a plane spanned by the vertical direction of the vehicle and the longitudinal direction of the vehicle, at an angle to the geometric steering axis. As a result, the axle can be designed as a side force understeering axle, so that particularly safe driving behavior can be represented. By using the multi-part or two-part steering knuckle, it is it is possible to represent the axis that understeers the lateral force in a particularly cost-effective and space-saving manner. Furthermore, a steering behind the wheel center can be displayed. This means in particular that the coupling point is spaced in the longitudinal direction of the vehicle from the wheel axis of rotation running through the center of the wheel and, in particular, is arranged in the vehicle longitudinal direction behind the wheel axis of rotation or behind the center of the wheel, the center of the wheel also being referred to as the wheel center. In particular, the invention makes it possible to design the axle in a particularly cost-effective and space-saving manner as a side force-understeering axle and thereby to arrange the steering or the coupling point in the longitudinal direction of the vehicle behind the wheel center and thereby to create at least a similar or the same steering precision as with such an axle in which the steering or the coupling point is arranged in the vehicle longitudinal direction in front of the wheel center.
Beispielsweise liegen der Radaufstandspunkt, der erste Schnittpunkt der geometrischen Lenkachse mit der Bodenebene und der zweite Schnittpunkt der Seitenkraft-Lenkachse mit der Bodenebene auf einer insbesondere in der Bodenebene verlaufenden und dem Radaufstandspunkt, dem ersten Schnittpunkt und dem zweiten Schnittpunkt gemeinsamen Geraden, welche beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Ein auf der Gerade liegender beziehungsweise entlang der Geraden verlaufender Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt und dem ersten Schnittpunkt wird auch als geometrischer Lenkhebelarm bezeichnet oder ist ein geometrischer Lenkhebelarm, wobei ein auf der Geraden liegender beziehungsweise entlang der Geraden verlaufender zweiter Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt und dem zweiten Schnittpunkt auch als Seitenkraft-Lenkhebelarm bezeichneter beziehungsweise ein Seitenkraft-Lenkhebelarm ist. Durch die Mehr- beziehungsweise Zweiteiligkeit des Achsschenkels ist es insbesondere möglich, den Seitenkraft-Lenkhebelarm besonders groß auszugestalten, wobei der Seitenkraft-Lenkhebelarm vorzugsweise mindestens doppelt so groß beziehungsweise doppelt so lang wie der geometrische Lenkhebelarm ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Seitenkraft-Lenkhebelarm mindestens dreimal so lang, insbesondere mindestens viermal so lang und vorzugsweise mindestens fünfmal so lang wie der geometrische Lenkhebelarm ist. Besonders bevorzugt ist der Seitenkraft-Lenkhebelarm mindestens sechsmal so lang oder mindestens oder genau siebenmal so lang wie der geometrische Lenkhebelarm. Durch einen solchen, besonders großen beziehungsweise langen Seitenkraft-Lenkhebelarm kann die Lenkelastizität der Achse besonders gering gehalten werden, sodass sich eine besonders große Lenkpräzision realisieren lässt. Gleichzeitig kann die Lenkung beziehungsweise die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte angeordnet werden. Insbesondere kann realisiert werden, dass der Seitenkraft-Lenkhebelarm einen Wert erreicht, der sonst nur bei Achsen mit der Lenkung vor der Radmitte erreichbar ist. In der Folge kann die Lenkelastizität der Achse viel geringer gehalten werden als bei klassischen Seitenkraftuntersteuerten Achsen, bei denen die Lenkung hinter der Radmitte angeordnet ist.For example, the wheel contact point, the first point of intersection of the geometric steering axis with the ground plane and the second point of intersection of the lateral force steering axis with the ground plane lie on a straight line running in particular in the ground plane and common to the wheel contact point, the first point of intersection and the second point of intersection, for example in the longitudinal direction of the vehicle or runs parallel to the longitudinal direction of the vehicle. A distance lying on the straight line or running along the straight line between the wheel contact point and the first intersection point is also referred to as a geometric steering lever arm or is a geometric steering lever arm, with a second distance lying on the straight line or running along the straight line between the wheel contact point and the second intersection point is also referred to as a side force steering lever arm or a side force steering lever arm. The multi-part or two-part structure of the steering knuckle makes it particularly possible to make the side force steering lever arm particularly large, the side force steering lever arm preferably being at least twice as large or twice as long as the geometric steering lever arm. It has been shown to be particularly advantageous if the side force steering lever arm is at least three times as long, in particular at least four times as long and preferably at least five times as long as the geometric steering lever arm. Particularly preferably, the side force steering lever arm is at least six times as long or at least or exactly seven times as long as the geometric steering lever arm. By means of such a particularly large or long side force steering lever arm, the steering elasticity of the axle can be kept particularly low, so that particularly high steering precision can be achieved. At the same time, the steering or the coupling point can be arranged in the vehicle longitudinal direction behind the wheel center. In particular, it can be realized that the side force steering lever arm reaches a value that can otherwise only be achieved on axles with the steering in front of the wheel center. As a result, the steering elasticity of the axle can be kept much lower than with classic axles with understeer side force, in which the steering is arranged behind the wheel center.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das erste Achsschenkelteil und/oder das zweite Achsschenkelteil einstückig ausgebildet ist. Hierdurch können die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.It has been shown to be particularly advantageous if the first steering knuckle part and / or the second steering knuckle part is formed in one piece. As a result, the number of parts and thus the costs, the weight and the space requirement can be kept particularly low.
Um ein besonders vorteilhaftes Lenk- beziehungsweise Fahrverhalten auf besonders bauraum- und kostengünstige Weise zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in Einbaulage des Achsschenkels das zweite Achsschenkelteil in Fahrzeugquerrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, weiter innen als das erste Achsschenkelteil angeordnet ist. Der Achsschenkel nimmt dabei seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand und insbesondere dann ein, wenn das vollständig hergestellte Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über das Rad beziehungsweise die Räder an dem vorzugsweise horizontalen Boden und somit an der vorzugsweise horizontalen Bodenebene abgestützt ist und dabei das Rad eine solche Schwenkstellung einnimmt, mittels welcher eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird.In order to achieve particularly advantageous steering or driving behavior in a particularly space-saving and cost-effective manner, a further embodiment of the invention provides that, in the installed position of the steering knuckle, the second steering knuckle part in the transverse direction of the vehicle is at least partially, in particular at least predominantly or completely, further inside than that first steering knuckle part is arranged. The steering knuckle assumes its installed position in the fully manufactured state and in particular when the fully manufactured vehicle is supported in the vertical direction of the vehicle downwards over the wheel or the wheels on the preferably horizontal floor and thus on the preferably horizontal floor plane and the wheel is a assumes such a pivoting position by means of which straight-ahead travel of the vehicle can be brought about or is effected.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Achsschenkelteile über wenigstens zwei an voneinander beabstandeten Verbindungsstellen angeordnete Lager, insbesondere elastokinematisch, miteinander verbunden. Da die Verbindungsstellen voneinander beabstandet sind, sind auch die Lager voneinander beabstandet. Vorzugsweise sind die Verbindungsstellen voneinander sowie von der Lagerstelle, von der ersten Koppelstelle und von der zweiten Koppelstelle beabstandet. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Geometrie und/oder Elastokinematik des Achsschenkels realisiert werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten darstellbar ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the steering knuckle parts are connected to one another, in particular elastokinematically, via at least two bearings arranged at spaced-apart connection points. Since the connection points are spaced apart, the bearings are also spaced apart. The connection points are preferably spaced apart from one another and from the bearing point, from the first coupling point and from the second coupling point. As a result, a particularly advantageous geometry and / or elastokinematics of the steering knuckle can be implemented, so that particularly advantageous driving behavior can be represented.
Die Lager sind vorzugsweise nicht vollständig starr, sondern lassen vorzugsweise in gewissen Grenzen Relativbewegungen zwischen den Achsschenkelteilen zu, wobei durch solche Relativbewegungen zwischen den Achsschenkelteilen beispielsweise die Lager elastisch verformt werden.The bearings are preferably not completely rigid, but preferably allow relative movements between the steering knuckle parts within certain limits, the bearings, for example, being elastically deformed by such relative movements between the steering knuckle parts.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens eines der Lager ein Gummilager ist. Hierdurch kann ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten realisiert werden.It has been shown to be particularly advantageous if at least one of the bearings is a rubber bearing. In this way, particularly advantageous driving behavior can be achieved.
Um eine besonders vorteilhafte Lenkpräzision und somit ein vorteilhaftes Fahrverhalten zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein erstes der Lager eine erste Steifigkeit, insbesondere eine erste Lagersteifigkeit, und das zweite Lager eine gegenüber der ersten Steifigkeit geringere zweite Steifigkeit, insbesondere zweite Lagersteifigkeit, aufweist.In order to achieve a particularly advantageous steering precision and thus an advantageous driving behavior, it is provided in a further embodiment of the invention that a first of the bearings has a first rigidity, in particular a first bearing rigidity, and the second bearing a second rigidity that is lower than the first rigidity, in particular second bearing stiffness.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verbindungsstellen in der Einbaulage des Achsschenkels in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung voneinander beabstandet sind. Dadurch können besonders vorteilhafte, jeweilige Verläufe der geometrischen Lenkachse und der Seitenkraft-Lenkachse realisiert werden, sodass der geometrische Lenkhebelarm und der Seitenkraft-Lenkhebelarm besonders bedarfsgerecht und vorteilhaft eingestellt werden können.It has also been shown to be particularly advantageous if the connection points are spaced apart from one another in the installation position of the steering knuckle in the transverse direction of the vehicle and / or in the longitudinal direction and / or in the vertical direction of the vehicle. As a result, particularly advantageous, respective courses of the geometric steering axis and the lateral force steering axis can be implemented, so that the geometric steering lever arm and the lateral force steering lever arm can be set particularly needs-based and advantageously.
Beispielsweise ist es denkbar, dass eine in axialer Richtung eines der Lager verlaufende erste Lagerachse des einen Lagers zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verläuft. Ferner ist es denkbar, dass eine in axialer Richtung des anderen Lagers verlaufende zweite Lagerachse des anderen Lagers zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Beispielsweise verläuft die erste Lagerachse senkrecht zu einer ersten Lagerebene, wobei die zweite Lagerachse senkrecht zu einer zweiten Lagerebene verläuft. Vorzugsweise verlaufen die Lagerebenen schräg oder senkrecht zueinander.For example, it is conceivable that a first bearing axis of one bearing running in the axial direction of one of the bearings runs at least essentially in the vertical direction of the vehicle. Furthermore, it is conceivable that a second bearing axis of the other bearing that runs in the axial direction of the other bearing runs at least essentially in the longitudinal direction of the vehicle. For example, the first bearing axis runs perpendicular to a first bearing plane, the second bearing axis running perpendicular to a second bearing plane. The storage levels preferably run obliquely or perpendicular to one another.
Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest eines der Lager als, insbesondere steifes, Schwenklager ausgebildet ist, wobei beispielsweise das andere Lager als ein Untersteuerlager, insbesondere als ein weiches Untersteuerlager, ausgebildet ist. Dabei weist beispielsweise das Schenklager eine höhere Lagersteifigkeit als das Untersteuerlager auf.In particular, it is conceivable that at least one of the bearings is designed as a, in particular rigid, pivot bearing, the other bearing, for example, being designed as an understeer bearing, in particular as a soft understeer bearing. For example, the pivot bearing has a higher bearing rigidity than the sub-control bearing.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das erste Achsschenkelteil eine Anbindungsstelle aufweist oder bildet, mittels welcher ein Feder- und/oder Dämpferelemente, insbesondere ein Federbein, insbesondere durch eine Klemmverbindung, mit dem Achsschenkel verbindbar ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten dargestellt werden. Unter dem Merkmal, dass mittels der Anbindungsstelle das Feder- und/oder Dämpferelement, vorzugsweise ausschließlich, durch eine Klemmverbindung mit dem Achsschenkel verbindbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass mittels der Anbindungsstelle das Feder- und/oder Dämpferelement vorzugsweise ausschließlich durch Klemmen und somit beispielsweise ausschließlich kraft- beziehungsweise reibschlüssig mit dem Achsschenkel verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Ist das Feder- und/oder Dämpferelement beispielsweise ein Federbein, so ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Federbein und beispielsweise der Achsschenkel ein McPherson-Federbein bilden.Finally, it has been shown to be particularly advantageous if the first steering knuckle part has or forms a connection point by means of which a spring and / or damper element, in particular a spring strut, in particular by a clamp connection, can be connected to the steering knuckle. This enables particularly advantageous driving behavior to be displayed. The feature that the spring and / or damper element can be connected to the steering knuckle by means of the connection point, preferably exclusively by means of a clamping connection, is to be understood in particular that by means of the connection point the spring and / or damper element is preferably exclusively connected by clamping and thus for example, can only be connected or connected to the steering knuckle in a non-positive or frictional manner. If the spring and / or damper element is, for example, a suspension strut, then it is preferably provided that the suspension strut and, for example, the steering knuckle form a McPherson suspension strut.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen und dabei vorzugsweise als Personenkraftwagen, ausgebildetes Fahrzeug, welches einen vorzugsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau und wenigstens ein Rad aufweist. Das Rad ist über einen erfindungsgemäßen Achsschenkel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung gelenkig an dem Aufbau gehalten. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a motor vehicle and thereby preferably as a passenger vehicle, which has a structure preferably designed as a self-supporting body and at least one wheel. The wheel is held in an articulated manner on the structure via a steering knuckle according to the invention according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave.
Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische und perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Achsschenkels für ein Fahrzeug; -
2 eine schematische und perspektivische Seitenansicht einer Radaufhängung für ein Rad, wobei die Radaufhängung den Achsschenkel gemäß1 umfasst; -
3 eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht der Radaufhäng u ng; -
4 eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht des Achsschenkels; -
5 eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht des Achsschenkels; und -
6 eine schematische und perspektivische Seitenansicht der Radaufhängung.
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1 a schematic and perspective side view of a steering knuckle according to the invention for a vehicle; -
2 a schematic and perspective side view of a wheel suspension for a wheel, the wheel suspension according to the steering knuckle1 includes; -
3 a further schematic and perspective side view of the wheel suspension; -
4th a further schematic and perspective side view of the steering knuckle; -
5 a further schematic and perspective side view of the steering knuckle; and -
6th a schematic and perspective side view of the wheel suspension.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
Besonders gut aus
Der Achsschenkel
Die den Achsschenkel
Der Achsschenkel
Um nun auf besonders kosten- und bauraumgünstige Weise ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten des Fahrzeugs realisieren zu können, weist der Achsschenkel
Die Fig. veranschaulichen eine Einbaulage des Achsschenkels
Besonders gut aus
Darüber hinaus weist das erste Achsschenkelteil
Die Verbindungsstellen
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