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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für eine angetriebene Achse eines
Kraftfahrzeugs, bei der ein radführender
Querlenker oberhalb einer Antriebswelle verläuft.
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Üblicherweise
wird bei solchen Radaufhängung
der Querlenker in bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung etwas zu der Antriebswelle
versetzt, um beim Einfedern unter beengten Raumverhältnissen einerseits
einen ausreichenden Federweg bereitzustellen, andererseits jedoch
eine Kollision zwischen dem Querlenker und der Antriebswelle zu
vermeiden.
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Eine
Radaufhängung
der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
DE 40 29 113 A1 bekannt.
Jedoch bleibt dort offen, ob sich der obenliegende Querlenker tatsächlich direkt über der
Antriebswelle erstreckt oder aber zwar oberhalb derselben angeordnet
ist, jedoch einen Versatz in Fahrzeuglängsrichtung aufweist. Eine ähnliche
Radaufhängung
für eine
angetriebene Hinterachse, bei der die oberen Querlenker gegenüber der
Antriebswelle in Fahrzeuglängsrichtung
versetzt sind, ist aus der
DE
37 29 238 A1 bekannt.
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Radaufhängungen
mit direkt über
der Radachse angeordneten Lenkern sind aus der
DE 39 39 313 A1 und der
DE 100 18 764 A1 bekannt.
Allerdings fehlt dort eine Antriebswelle.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine
Radaufhängung
der eingangs genannten Art unter räumlichen und festigkeitsrelevanten
Gesichtspunkten zu optimieren.
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Hierzu
wird eine Radaufhängung
mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Diese zeichnet
sich dadurch aus, dass der Querlenker zumindest einen Abschnitt
mit einem nach unten offenen Profilquerschnitt aufweist, in den
die Antriebswelle beim maximalen Einfedern des zugehörigen Fahrzeugrads
eintaucht.
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Diese
Anordnung ermöglicht
zum einen eine platzsparende Bauweise, da gewissermaßen innerhalb
des Querlenkers ein zusätzlicher
Federweg geschaffen wird.
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Dieser
Federweg kann an anderer Stelle eingespart werden, sodass sich insgesamt
eine kompaktere Bauweise der Radaufhängung ergibt.
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Durch
die nach unten offene Profilierung des Querlenkers ist es möglich, die
Profilflanken, welche die Antriebswelle gegebenenfalls seitlich
umgeben, verhältnismäßig weit
herunterzuziehen, so dass sich eine ausreichende Festigkeit problemlos
realisieren lässt.
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Die
halboffene Hohlbauweise zeichnet zudem sich durch ein großes Widerstandsmoment
aus, wodurch bei verhältnismäßig geringem
Gewicht eine hohe Biege- und Torsionsfestigkeit erzielt wird.
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Darüber hinaus
bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung
und Anordnung des Querlenkers Vorteile hinsichtlich der Fertigungskosten.
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Weitere,
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
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So
liegen gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausgestaltung sowohl ein radseitiger wie auch
ein aufbauseitiger Anlenkpunkt des Querlenkers im Einbauzustand
am Fahrzeug höher
als die Antriebswelle.
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Die
Profilierung kann dabei lediglich in einem der Antriebswelle nahekommenden
Bereich vorgenommen sein. Je nach Fertigungsverfahren ist jedoch
der Querlenker im wesentlichen über
seine gesamte Länge
nach unten offen. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn der
Querlenker aus einem bereits profilierten Grundkörper hergestellt wird.
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In
einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist
der Querlenker einen U-förmigen
Profilquerschnitt auf, wodurch der Raum innerhalb des Querlenkers
beim Eintauchen der Antriebswelle optimal genutzt wird.
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Hierfür ist es
weiterhin vorteilhaft, wenn der Querlenker und die Antriebswelle
in etwa in einer gemeinsamen Ebene verlaufen.
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Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung besitzt der Querlenker zwischen
seinen rad- und aufbauseitigen Anlenkpunkten in Richtung der Antriebswelle
eine bogenförmige
Kröpfung.
Dies erlaubt im Hinblick auf die Einbauumgebung eine optimale Raumausnutzung,
da weitere Komponenten trotz verhältnismäßig hoher Anlenkung des oberen Querlenkers
nahe über
der Antriebswelle angeordnet werden können.
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Letzteres
betrifft insbesondere Abschnitte eines Fahrzeugaufbaus, wie beispielsweise
einen Längsträger desselben.
Bevorzugt ist der Querlenker unter einem solchen Abschnitt des Fahrzeugaufbaus hindurchgeführt bzw.
durchgekröpft.
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Dabei
kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Abschnitt des Fahrzeugaufbaus
bzw. der Längsträger einen
Anschlag für
den Querlenker ausbilden oder mit einem solchen versehen sein, gegen den
der Querlenker bei maximalem Einfedern mit seiner Kröpfung anliegt.
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Unter
dem Gesichtspunkt der Raumökonomie
ist es hierbei besonders günstig,
wenn der Querlenker derart geformt ist, dass dieser sich bei maximalem
Einfedern im Bereich seiner Kröpfung
an den Fahrzeugaufbauabschnitt bzw. den Längsträger anschmiegt.
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Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung bildet die Kröpfung eine
weichgekrümmte Biegung
aus. Dies beugt vor allem bei einer Anschmiegung an den vorstehend
genannten Fahrzeugaufbauabschnitt Festigkeitsproblemen vor. Zudem
bleibt bei einer umformtechnischen Herstellung der maximale Umformgrad
gering.
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Die
Kröpfung
kann dabei so vorgesehen werden, dass diese an dem aufbauseitigen
Lagerabschnitt des Lenkers ansetzt. Weiterhin kann an die Kröpfung ein
in umgekehrter Richtung abgebogener Abschnitt anschließen, an
dessen Ende sich der radseitige Lagerabschnitt befindet.
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Der
erfindungsgemäße Querlenker
ist vorzugsweise ein Blechformteil, kann jedoch auch als Schmiede-
oder Gussteil ausgeführt
werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt in:
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1 eine
räumliche
Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Radaufhängung, wobei
hier lediglich die interessierenden Komponenten freigeschnitten
dargestellt sind,
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2 die
Radaufhängung
aus 1 im maximal eingefederten Zustand,
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3 einen
Schnitt durch einen oberen Querlenker, und in
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4 eine
schematische Ansicht der Radaufhängung
in Blickrichtung der Radachse auf ein Fahrzeugrad.
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Das
Ausführungsbeispiel
zeigt eine Radaufhängung
für eine
angetriebene Hinterachse eines Kraftfahrzeugs. Diese umfasst einen
lediglich in 4 gezeigten Radträger 1,
der mehrere Anbindungsstellen für
radführende
Lenker aufweist.
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Als
Ausführungsbeispiel
ist zur Veranschaulichung eine Vierlenker-Einzelradaufhängung beispielhaft
dargestellt. An deren Radträger 1 greift
ein Längslenker 2 an,
der sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne erstreckt
und am Fahrzeugaufbau über
ein elastokinematisches Lager um eine im wesentlichen horizontale,
in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist.
Weiterhin greift an dem Radträger 1 ein
vorderer Querlenker bzw. eine Spurstange 3 an. Deren Anlenkpunkt 4 am
Radträger 1 liegt
unterhalb und vor der Radmitte M. Der zugehörige, aufbauseitige Anlenkpunkt
ist in 4 mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet.
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An
dem Radträger 1 greift
weiterhin ein Federlenker 6 an, dessen Anlenkpunkt 7 unterhalb
und hinter der Radmitte M liegt. Der zugehörige aufbauseitige Anlenkpunkt
ist mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet. Eine sich auf
dem Federlenker 6 abstützende
Feder ist in 4 nicht näher dargestellt.
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Als
vierter Lenker greift an dem Radträger 1 ein oberer Querlenker 9 an.
Dieser ist oberhalb einer Antriebswelle 10 angeordnet.
Dabei verlaufen der obere Querlenker 9 und die Antriebswelle 10 in
einer in etwa gemeinsamen Ebene. In 4 ist der
radseitige Anlenkpunkt des oberen Querlenkers 9 mit dem Bezugszeichen 11 und
der aufbauseitige Anlenkpunkt mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet. Beide
Anlenkpunkte 11 und 12 liegen im Einbauzustand
des oberen Querlenkers 9 oberhalb der Antriebswelle 10.
In einer alternativen Ausgestaltung können die Anlenkpunkte 11 und 12 auch
außerhalb der
genannten Ebene mit der Antriebswelle 10 angeordnet sein.
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Weiterhin
umfasst die in Radaufhängung eine
Federdämpferanordnung 13,
die sich hinter der Radmitte M am Radträger 1 abstützt, sowie
einen die Radträger 1 einer
Achse verbindenden Stabilisator 14, der über eine
Koppelstange 15 an diesem auf angebunden ist.
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Eine
Besonderheit der erfindungsgemäßen Radaufhängung liegt
in der besonderen Anordnung und Ausbildung des oberen Querlenkers 9 in
bezug auf die Antriebswelle 10, wie dies in den 1 bis 3 näher dargestellt
ist.
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1 zeigt
den Querlenker 9 und die Antriebswelle 10 in Konstruktionslage.
Dabei befindet sich der Querschnitt des oberen Querlenkers 9 vollständig oberhalb
der Antriebswelle 10. Wie insbesondere 3 entnommen
werden kann, weist der obere Querlenker 9 zumindest einen
Abschnitt mit einem nach unten offenen Profilquerschnitt auf. Dieser
Abschnitt ist derart konfiguriert, dass die Antriebswelle 10 beim
maximalen Einfedern des zugehörigen
Fahrzeugrads zumindest teilweise oder aber auch vollständig in
den Abschnitt des oberen Querlenker 9 eintauchen kann,
wie dies in den 2 und 3 gezeigt
ist.
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Bei
dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
weist der obere Querlenker 9 einen U-förmigen Profilquerschnitt
auf, der sich im wesentlichen über die
gesamte Länge
des Querlenkers 9 erstreckt. Durch diese Profilierung kann
der obere Querlenker 9 sehr nahe an der Antriebswelle 10 vorbeigeführt werden.
Für die
erforderliche Biege- und Torsionssteifigkeit lassen sich die Profilflanken 16 und 17 seitlich
der Antriebswelle 10 weit herunterziehen, ohne dass hierdurch
der Einfederweg beeinträchtigt
wird. Der so gewonnene Federweg ermöglicht eine besonders kompakte
Bauweise. Durch das halboffene Hohlprofil ergibt sich zudem ein
großes
Widerstandsmoment des Querlenkers 9, so dass dieser mit
einem geringen Bauteilgewicht ausgeführt werden kann.
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Wie
die Figuren weiter zeigen, ist der obere Querlenker 9 unter
einem Abschnitt des Fahrzeugaufbaus, insbesondere unter einem Längsträger 18 desselben
hindurchgeführt.
Dazu besitzt der obere Querlenker 9 eine Kröpfung 19 in
Richtung der Antriebswelle 10.
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Wie
insbesondere 2 zeigt, kann die Kröpfung 19 derart
ausgeführt
werden, dass sich der obere Querlenker 9 beim maximalen
Einfedern zumindest im Mittelbereich der Kröpfung 19 an den Fahrzeugaufbauabschnitt
bzw. den Längsträger 18 anschmiegt,
während
die Antrienswelle 10 an der gegenüberliegenden Unterseite in
den Mittelbereich der Kröpfung 19 eintaucht.
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Dabei
kann an dem Abschnitt des Fahrzeugaufbaus bzw. an dem Längsträger 18 ein
Anschlag 20 für
den oberen Querlenker 9 vorgesehen sein, gegen den der
Querlenker 9 beim maximalen Einfedern mit seiner Kröpfung 19 anliegt.
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Der
Querlenker 9 weist an seinen beiden Enden jeweils eine
Buchse 21 bzw. 22 für ein Lager auf, über das
die Ankopplung am Radträger 1 bzw.
am Fahrzeugaufbau erfolgt. Die Kröpfung 19 setzt unmittelbar
an der aufbauseitigen Buchse 22 des Lenkers 9 an
und verläuft
in weicher Krümmung
zu einem in umgekehrter Richtung abgebogenen Abschnitt 23. Letzterer
weist an seinem Ende die radträgerseitige Buchse 21 auf
und erstreckt sich im wesentlichen entlang der gedachten Verbindungslinie
zwischen den Lagerabschnitten bzw. Buchsen 21 und 22 des oberen
Querlenkers 9.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der obere Querlenker 9 als Blechformteil ausgebildet, das
z. B. aus einem bereits entsprechend profilierten Rohstück gebogen
wird. Die Buchsen 21 und 22 an den Enden sind
angeschweißt.
Es ist jedoch auch möglich,
den oberen Querlenker 9 als Schmiede- oder Gussteil herzustellen.
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Vorstehend
wurde die Erfindung anhand einer Vierlenker-Einzelradaufhängung näher erläutert. Jedoch
ist die Erfindung nicht auf solche Radaufhängungen beschränkt. Vielmehr
kann die beschriebene Ausgestaltung und Anordnung des oberen Querlenkers 9 in
bezug auf eine Antriebswelle 10 auch in anderen Typen von
Radaufhängungen
zum Einsatz kommen.
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In
sämtlichen
Fällen
ergibt sich neben einer besonders platzsparenden Bauweise die Möglichkeit einer
festigkeitsoptimierten Ausgestaltung des oberen Querlenkers, der
zudem mit einem besonders geringen Bauteilgewicht ausgeführt werden
kann.
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- 1
- Radträger
- 2
- Längslenker
- 3
- vorderer,
unterer Querlenker bzw. Spurstange
- 4
- radseitiger
Anbindungspunkt
- 5
- aufbauseitiger
Anbindungspunkt
- 6
- vorderer,
hinterer Querlenker bzw. Federlenker
- 7
- radseitiger
Anbindungspunkt
- 8
- aufbauseitiger
Anbindungspunkt
- 9
- oberer
Querlenker
- 10
- Antriebswelle
- 11
- radseitiger
Anbindungspunkt
- 12
- aufbauseitiger
Anbindungspunkt
- 13
- Federdämpferanordnung
- 14
- Stabilisator
- 15
- Koppelstange
- 16
- Profilflanke
- 17
- Profilflanke
- 18
- Längsträger des
Fahrzeugaufbaus
- 19
- Kröpfung
- 20
- Anschlagfläche
- 21
- Buchse
- 22
- Buchse
- 23
- abgebogener
Abschnitt