DE102009003832A1

DE102009003832A1 - Lenkbare Verbundlenker-Hinterachse

Info

Publication number: DE102009003832A1
Application number: DE102009003832A
Authority: DE
Inventors: Rodscha Drabon; Franz-Josef Wischer; Armin Zuber
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-11-25
Also published as: IT1400208B1; ITGE20100038A1; FR2944735A1

Abstract

Eine lenkbare Verbundlenker-Hinterachse (1) für ein Fahrzeug umfasst eine Hinterachse (2), an der an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Radplatte (4) gelenkig angeordnet ist, die über einen Verstellmechanismus und ein Stellglied (9) bewegbar sind. Das Stellglied (9) ist dabei mit mindestens einem festen Verbindungselement (11) zur Übertragung einer Linearbewegung auf eine Koppelstange (10) des Verstellmechanismus verbunden, so dass ein präzises Lenken erfolgen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lenkbare Verbundlenker-Hinterachse für ein Fahrzeug, mit einer Hinterachse, an der an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Radplatte gelenkig angeordnet ist, die über einen Verstellmechanismus und ein Stellglied bewegbar sind.
Aus der WO 2004/089665 ist eine lenkbare Hinterachse mit einem Verstellmechanismus bekannt, bei der über einen Motor eine Steuerstange linear bewegbar ist. Die Steuerstange treibt einen an der Achse drehbar gelagerten Hebel an, der wiederum über zwei Gelenkelemente verfügt, die jeweils mit einer Koppelstange verbunden sind. Jede Koppelstange ist mit einem Hebel zur Änderung der Winkelposition eines Rades gekoppelt. Dieser Verstellmechanismus besitzt den Nachteil, dass er zahlreiche Bauteile erfordert und daher aufwändig hergestellt ist. Zudem kann an den neuralgischen Gelenkpunkten das Problem auftreten, dass die Kraftübertragung mit geringerer Präzision erfolgt, da die Gelenkpunkte in der Verbindungskette Schwachpunkte bilden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hinterachslenkung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau ein präzises Lenken der Hinterräder ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einer Verbundlenker-Hinterachse mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Stellglied mit mindestens einem festen Verbindungselement zur Übertragung eine Linearbewegung auf eine Koppelstange des Verstellmechanismus zum Verschwenken der Radplatten vorgesehen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines mehrgelenkigen Verstellmechanismus, sondern die Linearbewegung des Stellgliedes wird unmittelbar auf die Koppelstange übertragen, die ebenfalls linear bewegbar ist. Dies ermöglicht eine Realisierung des Verstellmechanismus mit nur wenigen Bauteilen und eine präzise Verstellung.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungselement über das Stellglied linear zum Schwenken der Radplatte bewegbar. Das Verbindungselement kann als Gegenlager mit der Koppelstange fest verbunden sein, so dass eine durch das Stellglied erzeugte Bewegung unmittelbar auf die Koppelstange übertragen wird.
Vorzugsweise ist die Koppelstange an gegenüberliegenden Seiten mit den Radplatten gekoppelt. Es ist auch möglich, dass die Radplatten über einen Hebel mit der Koppelstange verbunden sind, so dass die Koppelstange beabstandet von den Radplatten angeordnet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Stellglied auf einer Seite an der Hinterachse und an der gegenüberliegenden Seite über das Verbindungselement an der Koppelstange festgelegt.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Stellglied zwischen einem Ende der Koppelstange und einer Radplatte oder einem mit der Radplatte verbundenen Hebel angeordnet. Dadurch kann das Verbindungselement als Befestigungselement, beispielsweise als Bolzen, ausgebildet sein, der eine Verbindung zwischen der Koppelstange und einem Ende des Stellgliedes herstellt.
Vorzugsweise ist die Hinterachse um eine Achse drehbar gelagert, so dass eine federnde Aufhängung der Radplatten ermöglicht ist. Vorzugsweise ist dann das Stellglied benachbart zu der Achse angeordnet, um die die Hinterachse drehbar gelagert ist. Damit nur geringe Kräfte auf das Stellglied durch eine federnde Lagerung wirken, kann das Stellglied zwischen der Koppelstange und der Achse montiert sein. Ferner ist der Abstand des Stellgliedes von der Achse relativ klein ausgebildet, vorzugsweise beträgt er weniger als 30%, insbesondere weniger als 20%, der Länge des Abstandes zwischen der Achse und der Aufhängung der Radplatte. Dadurch werden negative Wirkungen durch Erschütterungen auf das Stellglied vermindert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von drei Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer lenkbaren Verbundlenker-Hinterachse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Ansicht einer lenkbaren Verbundlenker-Hinterachse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
3 eine schematische Ansicht einer lenkbaren Verbundlenker-Hinterachse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
In 1 ist eine lenkbare Verbundlenker-Hinterachse 1 schematisch dargestellt, die eine im Wesentlichen H- bzw. U-förmige Hinterachse 2 zeigt, an der an gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Gelenk 3 zur Halterung einer Radplatte 4 angeordnet ist. Die Hinterachse 2 umfasst zwei Seitenarme 5, die an einer gemeinsamen Achse 6 drehbar gelagert sind. Die Hinterachse 2 ist federnd gelagert und kann um die Achse 6 verschwenkt werden. Die beiden Seitenarme 5 sind über einen Verbindungsabschnitt 7 parallel zu der Achse 6 miteinander verbunden.
Die Radplatten 4 sind gelenkig angebracht, damit an den Radplatten 4 jeweils mindestens ein Rad lenkbar gelagert ist, beispielsweise bei einer Spuränderung. Die Schwenkbewegung der Radplatten 4 liegt meist nur innerhalb weniger Winkelgrade, meist kleiner 10°.
Zum Lenken der Radplatten 4 ist eine Koppelstange 10 vorgesehen, die über ein Stellglied 9 antreibbar ist. Das Stellglied 9 kann über einen Elektroantrieb, pneumatische oder hydraulische Mittel verfahrbar sein und einen entsprechenden Kolben sowie eine Kolbenstange aufweisen. Das Stellglied 9 ist auf einer Seite über ein Verbindungselement 11 mit der Koppelstange 10 verbunden. An der gegenüberliegenden Seite des Stellgliedes 9 ist ein Verbindungselement 12 mit einem Hebel 8 verbunden, der an der Radplatte 4 festgelegt ist. Die Koppelstange 10 ist über ein Verbindungselement 13 mit einem Hebel 8 an der gegenüberliegenden Seite verbunden, wobei der Hebel 8 wieder an der Radplatte 4 festgelegt ist. Die Verbindungselemente 11, 12, und 13 können als feste Verbindungselemente wie Schrauben, Nieten oder andere mechanische Verbindungselemente, beispielsweise Gummi-Metall-Lager oder Kugelköpfe, realisiert sein. Das Stellglied 9 kann durch eine lineare Bewegung über das Verbindungselement 11 die Bewegung auf die Koppelstange 10 übertragen, die gleichzeitig die Verbindungselemente 12 und 13 linear bewegt, um die beiden Radplatten 4 immer zusammen in die gleiche Richtung zu drehen. Hierfür kann ein Gehäuse des Stellgliedes 9 an der Hinterachse 2 festgelegt sein.
In den 2 und 3 sind modifizierte Ausgestaltungen von Verbundlenker-Hinterachsen 1' und 1'' gezeigt, bei denen ein modifizierter Verstellmechanismus zum Schwenken der Radplatten 4 an der Hinterachse 2 vorgesehen sind. Die mit 1 übereinstimmenden Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Koppelstange 10' vorgesehen, die über ein Verbindungselement 12' mit einem Hebel 8 und an der gegenüberliegenden Seite über ein zweites Verbindungselement 13' ebenfalls mit einem Hebel 8 verbunden ist. Die beiden Hebel 8 sind jeweils an einer Radplatte 4 festgelegt, so dass durch eine Linearbewegung der Koppelstange 10' die beiden Radplatten 4 gleichläufig um die Gelenke 3 verschwenkt werden können.
Die durchgängig zwischen den beiden Hebeln 8 angeordnete Koppelstange 10' ist über ein Stellglied 9' verfahrbar, das an einer Seite über ein Verbindungselement 14' an einem Seitenarm 5 der Hinterachse 2 festgelegt ist. An der gegenüberliegenden Seite ist das Stellglied 9' über ein Verbindungselement 15' und ein Gestänge 16' fest mit der Koppelstange 10' verbunden. Das Verbindungselement 15' und das Gestänge 16' sind durch eine Betätigung des Stellgliedes 9' linear bewegbar, wobei die lineare Bewegung auf die Koppelstange 10' übertragen wird, damit die Radplatten 4 gleichläufig verschwenkt werden kann. Bei dieser Ausführugsform ist das Stellglied 9' auf der zur Achse 6 gegenüberliegenden Seite der Koppelstange 10' angeordnet.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbundlenker-Hinterachse 1'' dargestellt, bei der wiederum eine durchgängige Koppelstange 10'' vorgesehen ist, die endseitig jeweils an einem Hebel 8 festgelegt ist, die mit den Radplatten 4 verbunden sind. Durch eine lineare Bewegung der Koppelstange 10'' lassen sich die Radplatten 4 verschwenken. Hierfür ist ein Stellglied 9'' vorgesehen, das an der Hinterachse 2 über ein Verbindungselement 14'' festgelegt ist. An der gegenüberliegenden Seite ist das Stellglied 9'' über ein Verbindungselement 15'' und ein Gestänge 16'' mit der Koppelstange 10'' verbunden. Das Stellglied 9'' ist dabei benachbart zu der Achse 6 der Hinterachse 2 angeordnet. Vorzugsweise ist das Stellglied 9'' so montiert, dass der Abstand zu der Achse 6 weniger als 20% der Länge des Hebels zwischen der Achse 6 und dem Gelenk 3 der Radplatte 4 beträgt. Dadurch können die beim Fahren auftretenden Federbewegungen der Hinterachse 2 das Stellglied 9'' nur geringfügig bewegen, da die Bewegungen benachbart zu der Achse besonders klein ausfallen und insofern der Einfluss auf das Stellglied 9'' minimiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2004/089665 [0002]

Claims

Lenkbare Verbundlenker-Hinterachse (1) für ein Fahrzeug, mit einer Hinterachse (2), an der an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Radplatte (4) gelenkig angeordnet ist, die über einen Verstellmechanismus und ein Stellglied (9, 9', 9'') bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (9, 9', 9'') mit mindestens einem festen Verbindungselement (11, 16', 16'') zur Übertragung einer Linearbewegung auf eine Koppelstange (10, 10', 10'') des Verstellmechanismus verbunden ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (11, 16', 16'') über das Stellglied (9, 9', 9'') linear zum Schwenken der Radplatten (4) bewegbar ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (10, 10', 10'') an gegenüberliegenden Seiten mit den Radplatten (4) gekoppelt ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Radplatten (4) über einen Hebel (8) mit der Koppelstange (10, 10', 10'') verbunden sind.
Verbundlenker-Hinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (9) auf einer Seite an der Hinterachse (2) über das Verbindungselement (16', 16'') an der Koppelstange (10', 10'') festgelegt ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied zwischen einem Ende der Koppelstange (10) und einer Radplatte (4) oder einem mit der Radplatte (4) verbundenen Hebel (8) angeordnet ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterachse (2) um eine Achse (6) drehbar gelagert ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach einem der Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (9'') benachbart zu der Achse (6) angeordnet ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (9'') zwischen der Koppelstange (10'') und der Achse (6) montiert ist.
Verbundlenker-Hinterachse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Stellgliedes (9'') von der Achse (6) weniger als 30%, vorzugsweise weniger als 20%, der Länge des Abstandes zwischen der Achse (6) und der Aufhängung der Radplatten (4) beträgt.