DE102011112387A1 - Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102011112387A1
DE102011112387A1 DE102011112387A DE102011112387A DE102011112387A1 DE 102011112387 A1 DE102011112387 A1 DE 102011112387A1 DE 102011112387 A DE102011112387 A DE 102011112387A DE 102011112387 A DE102011112387 A DE 102011112387A DE 102011112387 A1 DE102011112387 A1 DE 102011112387A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torsion bar
vehicle
transverse direction
support structure
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011112387A
Other languages
English (en)
Inventor
Thorsten Schurna
Michael Splieth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Priority to DE102011112387A priority Critical patent/DE102011112387A1/de
Publication of DE102011112387A1 publication Critical patent/DE102011112387A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055Stabiliser bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055Stabiliser bars
    • B60G21/0551Mounting means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/122Mounting of torsion springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/122Mounting of torsion springs
    • B60G2204/1222Middle mounts of stabiliser on vehicle body or chassis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42Springs
    • B60G2206/427Stabiliser bars or tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit einem an der Fahrzeugkarosserie (10) drehbar befestigbaren und mit zwei gegenüberliegenden Radaufhängungen (31, 33) derselben Achse in Wirkverbindung stehenden Torsionsstab (40), welcher dazu ausgebildet ist, sich zumindest bei Auftreten von im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) wirkenden Querkräften an zumindest einer Tragstrukturkomponente (12) der Karosserie (10) in Fahrzeugquerrichtung (y) abzustützen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit einem drehbar an einer Fahrzeugkarosserie gelagerten Torsionsstab, der mit zwei gegenüberliegend angeordneten Radaufhängungen derselben Fahrzeugachse in Wirkverbindung steht.
  • Hintergrund
  • Querstabilisatoren dienen der Verbesserung der Straßenlage von Kraftfahrzeugen. Gegenüberliegende Radaufhängungen derselben Achse eines Kraftfahrzeugs sind hierbei über einen sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckenden Torsionsstab drehmomentübertragend miteinander gekoppelt. So führt eine hebelartige Anlenkung der Radaufhängung, z. B. infolge eines Anhebens oder Einfederns eines Fahrzeugrades, zu einer entsprechenden Dreh- oder Torsionsbewegung des Stabs, welcher das in ihn eingeleitete Drehmoment in entsprechender Weise auf die gegenüberliegende Radaufhängung überträgt.
  • Durch diese Kopplung gegenüberliegender Räder derselben Fahrzeugachse kann einem übermäßigen Wanken der Karosserie, insbesondere bei Kurvenfahrten, entgegengewirkt werden.
  • Beispielsweise ist aus der DE 10 2005 026 782 A1 eine Fahrzeugachse mit einem Querstabilisator bekannt, dessen in die Radaufhängungen eingeleitete Kraftkomponente mittels eines Aktuators veränderbar ist. Der Querstabilisator ist hierbei als Fahrwerkskomponente ausgebildet und dient einer Wankstabilisierung sowie einer variablen Verteilung einer Wankmoment-Abstützung zwischen Vorder- und Hinterachse des Kraftfahrzeugs.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Funktionsspektrum sowie die Funktionalität eines Querstabilisators zu erhöhen, um insbesondere den zur Verfügung stehenden Bauraum des Kraftfahrzeugs besser ausnutzen zu können sowie das Fahrzeuggewicht zu reduzieren. Der Querstabilisator soll dabei neben seiner das Fahrverhalten stabilisierenden Wirkung noch weitere Funktionen erfüllen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen
  • Diese Aufgabe wird mit einem Querstabilisator gemäß Patentanspruch 1, mit einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß Anspruch 10 sowie mit einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 13 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche sind.
  • Der beanspruchte Querstabilisator ist für ein Kraftfahrzeug ausgelegt und weist einen drehbar an der Fahrzeugkarosserie befestigbaren Torsionsstab auf, der mit zwei gegenüberliegenden Radaufhängungen derselben Achse des Kraftfahrzeugs in Wirkverbindung steht. Neben seiner drehmomentübertragenden Funktion erfüllt der Torsionsstab zudem eine in Fahrzeugquerrichtung (y) verlaufende Abstützfunktion und dient demgemäß der Stabilisierung der Kraftfahrzeugkarosserie.
  • Der Torsionsstab ist insbesondere dazu ausgebildet, sich zumindest bei Auftreten von im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) wirkenden Querkräften an zumindest einer Tragstrukturkomponente der Karosserie in Fahrzeugquerrichtung (y) kraftübertragend abzustützen.
  • Der Querstabilisator, insbesondere sein Torsionsstab oder Torsionsrohr stellt somit eine karosseriestabilsierende Komponente bereit, die insbesondere ein Aufprall- und Intrusionsverhalten der Karosserie im Bereich der Radaufhängung bei einem Seitenaufprall verbessern kann. Insoweit können karosserieseitig vorzusehende Querträger schwächer ausgelegt oder gänzlich ersetzt werden. Zudem können auch diejenigen mit dem Torsionsstab verbundenen Tragstrukturkomponenten der Karosserie unter Umständen dünnwandiger, somit material- und gewichtseinsparend ausgelegt werden. Im Ergebnis kann sich daher eine Material- und Gewichtsersparnis ergeben.
  • Der ohnehin zur Stabilisierung der Radaufhängungen vorzusehende Torsionsstab des Querstabilisators erfüllt hierbei eine Doppelfunktion, indem er zur Übertragung von Querkräften, bevorzugt zwischen in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Tragstrukturkomponenten zu liegen kommt und mit diesen zumindest im Last- oder Kollisionsfall lastübertragend gekoppelt ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich der Torsionsstab zwischen zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, als Längsträger ausgebildeten Tragstrukturkomponenten der Karosserie abstützt. Der Torsionsstab erstreckt sich hierbei bevorzugt zwischen seitlich und bevorzugt in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Tragstrukturkomponenten.
  • Im Lastfall, etwa bei Auftreten einer nach innen gerichteten Verformung einer Tragstrukturkomponente kann der Torsionsstab etwaige Verformungskräfte in die gegenüberliegende Tragstrukturkomponente ableiten, um der Karosserie ein gefordertes Aufprall- sowie mechanisches Kraftübertragungs- und Absorptionsverhalten zu verleihen. Die gegenüberliegenden Tragstrukturkomponenten und der Torsionsstab liegen hierbei bevorzugt in einer von der Fahrzeuglängsrichtung (x) und Fahrzeugquerrichtung (y) aufgespannten Ebene.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung durchsetzt der Torsionsstab die zumindest eine Tragstrukturkomponente in Fahrzeugquerrichtung (y). In oder an der Tragstrukturkomponente ist demgemäß eine Befestigung oder Durchgangsöffnung für den Torsionsstab vorgesehen, um diesen insbesondere nach Endmontage der Karosserie zwischen den Tragstrukturkomponenten, insbesondere zwischen den Längsträgern anordnen zu können.
  • Es ist hierbei ausreichend, wenn lediglich eine der gegenüberliegenden Tragstrukturkomponenten vom Torsionsstab durchsetzt ist, während sich der Stab an der anderen Tragstrukturkomponente innenseitig abstützt.
  • Bevorzugt ist der Torsionsstab an seinen beiden Endabschnitten weitgehend symmetrisch oder identisch ausgebildet. Er ist beidseits mit einem Lagerabschnitt an einem außenseitig an der Tragstrukturkomponente vorgesehenen Lager drehbar gelagert. Die beiden für den Torsionsstab vorgesehenen karosserieseitigen Lager sind bevorzugt an der Außenseite der gegenüberliegenden Tragstrukturkomponenten angeordnet.
  • Indem der Torsionsstab mit seinem Lagerabschnitt beide Tragstrukturkomponenten in Fahrzeugquerrichtung durchsetzt, kann der Torsionsstab bereits vor einer einsetzenden Verformung der Tragstrukturkomponenten entsprechende Querkräfte aufnehmen und zur gegenüberliegenden Tragstrukturkomponente überfragen.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der im Bereich der karosserieseitigen Lager zu liegen kommende Lagerabschnitt des Torsionsstabs einen geringeren Durchmesser als ein zwischen den gegenüberliegenden Tragstrukturkomponenten zu liegen kommender Mittelabschnitt des Torsionsstabs auf. Durch eine sprunghafte Änderung des Außendurchmessers kann sich der Torsionsstab in Axialrichtung, also in Fahrzeugquerrichtung (y) an der zumindest einen Tragstrukturkomponente abstützen und dementsprechend in die Karosserie einwirkenden Querkräfte entweder aufnehmen oder an die jeweilige Tragstrukturkomponente ableiten.
  • Nach einer Weiterbildung kann sich der Torsionsstab hierbei mit seinem Mittelabschnitt an einer von außen an der Tragstrukturkomponente befestigbaren Sockelplatte in Fahrzeugquerrichtung abstützen. Die Sockelplatte weist hierbei bevorzugt eine Durchgangsöffnung auf, deren Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser des Mittelabschnitts des Torsionsstabs, aber größer als der Durchmesser des Lagerabschnitts des Torsionsstabs ist.
  • Die Sockelplatte kann auf einen montierten Torsionsstab aufgeschoben und an der Tragstrukturkomponente derart befestigt werden, dass etwaige, über den Torsionsstab zu übertragende Querkräfte über den radial verbreiterten Mittelabschnitt des Torsionsstabs und über die Sockelplatte in die Tragstrukturkomponente eingeleitet oder umgekehrt, von dieser in den Torsionsstab übertragen werden.
  • Insoweit ist insbesondere vorgesehen, dass der Torsionsstab in einem Übergangsbereich seines Lagerabschnitts zum Mittelabschnitt einen mit der Sockelplatte zusammenwirkenden, radial nach außen ragenden Vorsprung aufweist. Mittels zweier gegenüberliegend an den beiden karosserieseitigen Lagern vorzusehenden Sockelplatten kann eine Fixierung, insbesondere eine kraftübertragende Abstützung des Torsionsstabs in Fahrzeugquerrichtung (y) an der Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere an deren gegenüberliegend angeordneten Längsträgern bereitgestellt werden.
  • Die an der Karosserie zu befestigende Sockelplatte kann als Teil eines Lagers oder Lagergehäuses ausgebildet sein. Die Sockelplatte kann insbesondere einstückig mit einer Lagerbuchse ausgebildet sein, die einen Lagerabschnitt des Torsionsstabs drehbar aufnimmt. Ferner kann das für den Torsionsstab vorgesehene Lager mittels der Sockelplatte an der Karosserie, insbesondere am Längsträger befestigt werden.
  • An seinem freien Ende weist der Torsionsstab nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung einen das Lager durchsetzenden Zapfen auf, welcher von einer Klaue eines mit der Radaufhängung verbundenen Hebels drehfest umschließbar ist. Der Zapfen als auch die Klaue können hierbei miteinander korrespondierende Riffelungen oder Verzahnungen zur drehfesten, etwa formschlüssigen Fixierung derselben aufweisen. Der mit der Klaue verbundene Hebel ist derart mit der Radaufhängung gekoppelt, dass ein Absenken oder Einfedern der Radaufhängung, etwa in Fahrzeughochrichtung (z), über den Hebel in eine Torsions- oder Drehbewegung des Torsionsstabs übertragen wird.
  • Nach einer Weiterbildung ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass die Klaue an ihrer dem Torsionsstab abgewandten Außenseite eine im Wesentlichen eben ausgebildete Kraftaufnahmefläche aufweist. Ferner kann die Klaue an der Außenseite weitgehend geschlossen ausgebildet sein und eine Art Sacklochgeometrie aufweisen, die zugleich einen definierten Endanschlag für das Aufschieben der Klaue auf den Zapfen des Torsionsstabs bildet.
  • Die weitgehend eben ausgebildete Kraftaufnahmefläche und/oder die sacklochartige Ausgestaltung der Klaue dienen ferner einer direkten Kraftaufnahme und Krafteinleitung in den Torsionsstab. Etwaige extern in die Karosserie in Fahrzeugquerrichtung nach innen einwirkenden Kräfte können über die Klaue und ihren unmittelbar mit dem Torsionsstabszapfen in Anschlag stehenden Sacklochboden an den Torsionsstab übertragen werden.
  • In einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ferner eine Kraftfahrzeugkarosserie mit zumindest zwei seitlichen, sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längsträgern vorgesehen. Die Längsträger können sich hierbei über einen drehbar hieran befestigten und mit zwei gegenüberliegenden Radaufhängungen derselben Achse in Wirkverbindung stehenden Torsionsstab eines Querstabilisators kraftübertragend abstützen, zumindest wenn eine in Fahrzeugquerrichtung (y) einwirkenden Querkraft (30) an einem der Längsträger anliegt.
  • Im Normalbetrieb kann vorgesehen werden, dass der Torsionsstab, insbesondere sein Mittelabschnitt unter Einhaltung eines vorgegebenen Spaltmaßes beabstandet zur Sockelplatte bzw. zur hiermit korrespondierenden Abstützung der Karosserie zu liegen kommt, um eine möglichst reibungsarme Lagerung und Drehmomentübertragung des Torsionsstabs im normalen Fahrbetrieb bereitstellen zu können.
  • Etwaige in den Längsträger in Fahrzeugquerrichtung einwirkende Intrusions- oder Verformungskräfte können über die Abstützung des Torsionsstabs unmittelbar in gegenüberliegende Bereiche der Kraftfahrzeugkarosserie übertragen und abgeleitet werden. Der Torsionsstab übernimmt hierbei die Funktion eines die Karosserie stabilisierenden Querträgers, zumindest bei Auftreten von in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden die Karosserie des Fahrzeugs verformenden Querkräften.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Längsträger der Kraftfahrzeugkarosserie als integrale Komponente eines umlaufenden Rohrrahmens ausgebildet. Dieser ist bevorzugt unterbrechungsfrei ausgebildet. Er weist somit keinerlei Öffnungen für Türen oder andere Kraftfahrzeugöffnungen auf. Der Einstieg in eine Fahrgastzelle erfolgt hierbei oberhalb des umlaufenden Rohrrahmens, welcher bevorzugt in Höhe des Stoßfängers des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
  • Auf diese Art und Weise kann eine überaus steife und kompakte Kraftfahrzeugkarosserie bereitgestellt werden, die z. B. für ein dreirädriges, bevorzugt elektrisch betriebenes Fahrzeug vorgesehen und geeignet sein kann. Generell ist das Abstützkonzept aber nicht hierauf beschränkt sondern kann vielfältig, auch für vier- oder mehrrädrige Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor Verwendung finden.
  • Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass seitlich in zumindest eine der Längsträger einwirkende und zur Fahrzeugmitte hin gerichtete Verformungskräfte über den Torsionsstab zumindest teilweise in den gegenüberliegenden Längsträger ableitbar sind. Mittels des die Karosserie stabilisierenden Torsionsstabs kann das Kraftaufnahme- und Dissipationsverhalten im Lastfall verbessert werden.
  • Auf einen zusätzlichen oder gesonderten Querträger kann dabei in vorteilhafter Weise verzichtet und/oder angrenzende Karosseriekomponenten können zur Platz- und Gewichtsreduzierung dünnwandiger sowie material- und gewichtseinsparend dimensioniert werden.
  • Nach alledem ist schließlich ein Kraftfahrzeug vorgesehen, welches zumindest einen zuvor beschriebenen Querstabilisator und/oder eine hiermit ausgestattete Kraftfahrzeugkarosserie aufweist.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer mit einem Querstabilisator versehenen Kraftfahrzeugkarosserie von schräg vorn betrachtet,
  • 2 eine vergrößerte Darstellung einer karosserieseitigen Aufnahme eines Torsionsstabs,
  • 3 eine Darstellung der Karosserie gemäß 1 von oben betrachtet,
  • 4 eine Querschnittsdarstellung durch ein Torsionsstablager und
  • 5 eine vergrößerte Darstellung des Lagers gemäß 4.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die in 1 gezeigte Karosserie 10 weist einen von zwei seitlichen Längsträgern 12 sowie von einem vorderen und einem hinteren Querträger 13, 15 geschlossen ausgebildeten oberen Rohrrahmen sowie einen von entsprechenden Längsträgern 14 sowie vorderem und hinterem Querträger 17, 19 gebildeten unteren Rohrrahmen auf. Die beiden im Wesentlichen überdeckend zueinander ausgebildeten oberen und unteren Rahmenstrukturen sind hierbei über sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (z) erstreckende Träger oder Verbindungsrohre 16, 22 miteinander verbunden.
  • Der untere Rahmen weist insgesamt drei in Fahrzeuglängsrichtung (x) voneinander beabstandete Querträger 17, 18, 19 auf, wobei zwischen dem mittleren Querträger 18 und dem hinteren Querträger 19 zwei schräg, symmetrisch zur Fahrzeugmitte hin ausgerichtete und in der Ebene des unteren Rahmens verlaufende Streben 20 vorgesehen sind. In Verlängerung der beiden hinteren Verbindungsrohre 22 ist ein die Rohre 22 miteinander verbindender Bügel 24 vorgesehen, welcher als Überrollbügel fungiert.
  • Ferner ist am Fahrzeugheck ein in der von Fahrzeuglängsrichtung (x) und Fahrzeugquerrichtung (y) gebildeten Ebene liegender Heckbügel 26 vorgesehen, der sich mittels Verbindungsstreben 25 an den einzelnen Verbindungsrohren 22 als auch am Überrollbügel 24 abstützt. Ferner ist in der Darstellung gemäß der 1 und 3 eine Lenksäule 28 angedeutet.
  • Der umlaufende Rahmen, insbesondere obere und untere Längsträger 12, 14 weisen drei miteinander verbundene Abschnitte auf. in einem vorderen Bereich verlaufen die beiden seitlichen Längsträger mit einem vorderen Abschnitt 12', 14' annähernd parallel in einem recht geringen Abstand zueinander. Hieran anschließend, der Fahrtrichtung entgegengesetzt, erstrecken sich mittlere Abschnitte der Längsträger 12'', 14'' schräg nach außen, bevor die jeweiligen Längsträger 12, 14 in einem hinteren Abschnitt 12''', 14''' in einem, die Fahrgastzelle umschließenden Bereich, weitreichend parallel zueinander verlaufen.
  • Im Bereich eines vorderen, von den Längsträgerabschnitten 12', 14', den Querträgern 13, 17 sowie den Verbindungsrohren 16 gebildeten Käfigstruktur sind seitlich nach außen ragend zwei Radaufhängungen 31, 33 vorgesehen, die über einen Querstabilisator 30 miteinander gekoppelt sind. Die Radaufhängungen 31, 33, von denen nachfolgend lediglich die linke Radaufhängung 31 detaillierter beschrieben ist, weisen neben einem federnd gelagerten und zur Aufnahme eines Rads ausgebildeten Achsschenkel 32 zwei Schwingen 36, 38 sowie einen Dämpfer 34 auf, mittels derer einen federnde Bewegung der Radaufhängung 31, 33 gegenüber der Karosserie 10 bereitgestellt werden kann.
  • Die Radaufhängung 31 ist ferner über einen Hebel 42 und mittels eines sich zwischen den seitlichen Längsträgern 12 erstreckenden Torsionsstabs 40 mit einem gegenüberliegenden Hebel 44 gekoppelt, der wiederum mit der gegenüberliegenden Radaufhängung 33 verbunden ist. Mittels des Querstabilisators 30 kann eine in Fahrzeughochrichtung (z) verlaufende Federbewegung der Radaufhängung 31 in eine Torsionsbewegung des Torsionsstabs 40 und in entsprechender Art und Weise in eine korrespondierende Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der gegenüberliegenden Radaufhängung 33 übertragen werden.
  • Der Bereich der Torsionsstabanbindung an die Karosserie ist in den 2 bis 5 vergrößert dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Torsionsstab 40 mit einem Mittelabschnitt 41 zwischen den seitlichen und gegenüberliegend angeordneten Längsträgern 12. Der Torsionsstab 40 durchsetzt hierbei die Längsträgerstrukturen 12 im Bereich der nach außen ragenden Längsträgerabschnitte 12''.
  • Wie anhand der 3 bis 5 ersichtlich, weist der Torsionsstab 40 insgesamt drei Abschnitte, nämlich einen zwischen den Längsträgern 12 liegenden Mittelabschnitt 41, einen im Bereich eines Lagers 48 zu liegen kommenden Lagerabschnitt 55 sowie einen endseitigen Zapfen 54 auf.
  • An der in den 4 und 5 links dargestellten Außenseite des Längsträgers 12 ist ferner eine Aufnahmebuchse 50 für das Lager 48 für den Torsionsstab 40 vorgesehen. Die Aufnahme 50 kann hierbei als Basis oder als Montagsockel für eine Sockelplatte 58 des Lagers 48 dienen. Wie in den 2, 4 und 5 dargestellt, kann das in einer Lagerbuchse 60 angeordnete Lager 48 mittels einer einstückig hiermit verbundenen Sockelplatte 58 mit Schrauben 52 an der Karosserie 12 befestigt werden. Die Sockelplatte 58 weist hierbei eine Durchgangsöffnung auf, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Mittelabschnitts 41 des Torsionsstabs 40.
  • Der Torsionsstab 40 weist im Übergang von Mittelabschnitt 41 zu Lagerabschnitt 55 einen Rücksprung 64 auf, mittels welchem sich der Torsionsstab 40, in Axial- oder Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet, an der Sockelplatte 58 abstützen kann. Dementsprechend weist der Torsionsstab 40 von seinem freien Ende bzw. von seinem Zapfen 54 aus betrachtet im Übergang zwischen Lagerabschnitt 55 und Mittelabschnitt 41 einen radial nach außen ragenden Vorsprung 64 auf, über welchen der Torsionsstab 40 in Fahrzeugquerrichtung (y) einwirkende Kräfte in die Karosseriestruktur 12 ableiten kann.
  • Mit seinem endseitigen Zapfenabschnitt 54 durchsetzt der Torsionsstab 40 das Lager 48 bzw. dessen Gehäuse 60. Der Zapfen 54 ist zur Anbindung an das Hebelgestänge 42, 44 des Querstabilisators 30 von einer sacklochartig ausgebildeten Klaue 46 umschlossen. Die Klaue 46 weist an ihrer dem Torsionsstab 40 abgewandten Außenseite eine weitgehend eben ausgebildete Kraftaufnahmefläche 56 auf.
  • Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass die Klaue 46 das freie Ende bzw. den Zapfen 54 des Torsionsstabs 40 nach außen, also in Fahrzeugquerrichtung (y) vollständig umschließt.
  • Die weitgehend eben und vergleichsweise großflächige Ausgestaltung der Klaue 56 dient einer verbesserten Kraftaufnahme bei einer seitlichen Fahrzeugkollision. Die mittels einer Schraube 54 drehfest am Zapfen 54 befestigbare Klaue 46 kann mit ihrem innenliegenden Boden 66 ferner in eine direkter Kontaktstellung mit dem Zapfen 54 des Torsionsstabs 40 gelangen.
  • Sobald etwaige nach innen gerichtete Verformungskräfte auf die Klaue 46 einwirken, können entsprechende Kräfte über den Torsionsstab 40 in die gegenüberliegende Tragstrukturkomponente 12 abgeleitet werden. Es kann hier im Normalbetrieb des Querstabilisators vorgesehen sein, dass zwischen dem radialen Vorsprung 64 und der korrespondierend hiermit ausgebildeten karosserieseitig angeordneten Sockelplatte 58 ein vorgesehenes Spaltmaß eingehalten wird.
  • Im Lastfall verschiebt sich der Torsionsstab 40 nach außen, sodass etwaige Querkräfte über den an der Sockelplatte 58 zur Anlage gelangenden Vorsprung 64 in die Sockelplatte 58 und über deren Verschraubung mit dem zugehörigen Längsträger auch in den Längsträger 12 überfragen werden können.
  • In montagetechnischer Hinsicht ist ferner z. B. vorgesehen, dass der Torsionsstab 40 erst nachträglich, das heißt nach Fertigstellung der Rohkarosserie in Fahrzeugquerrichtung (y) durch die beiden hierfür an den Längsträgern 12 vorzusehenden Durchgangsöffnungen geschoben wird und dass erst hiernach die mit dem Lager 48 versehene Sockelplatten 58 zur Fixierung des Torsionsstabs 40 in Fahrzeugquerrichtung (y) am Längsrahmen 40 verschraubt werden.
  • Die drehfest mit dem Torsionsstab 40 zu verbindende Klaue 46 kann mittels der Verschraubung 45 bedarfsgerecht justiert und drehfest mit dem Torsionsstab 40 verbunden werden. Mittels des ohnehin vorzusehenden Querstabilisators 30 und des Torsionsstabs 40 kann das Energieabsorptions- und Dissipationsverhalten sowie das generelle Verformungsverhalten der Karosserie, insbesondere bei einem Seitenaufprall letztlich unter Einsparung von Material und Gewicht verbessert werden.
  • Wenn gleich die gezeigten Ausführungsbeispiele lediglich ein dreirädriges Fahrzeug mit einer Rohrrahmenstruktur zeigen, ist die beschriebene Kopplung von Karosserie und Torsionsstab keinesfalls hierauf beschränkt. Der beschriebene Querstabilisator kann gleichermaßen auch für vier- und mehrrädrige Fahrzeuge, insbesondere Personen- sowie Lastkraftwagen unabhängig vom jeweiligen Antriebskonzept implementiert werden und dementsprechend Verwendung finden.
  • Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Karosserie
    12
    Längsträger
    13
    Querträger
    14
    Längsträger
    15
    Querträger
    16
    Verbindungsrohr
    17
    Querträger
    18
    Querträger
    19
    Querträger
    20
    Strebe
    22
    Verbindungsrohr
    24
    Bügel
    25
    Strebe
    26
    Bügel
    28
    Lenkgestänge
    30
    Querstabilisator
    31
    Radaufhängung
    32
    Achsschenkel
    33
    Radaufhängung
    34
    Dämpfer
    36
    Schwinge
    38
    Schwinge
    40
    Torsionsstab
    41
    Mittelabschnitt
    42
    Hebel
    44
    Hebel
    45
    Schraube
    48
    Lager
    50
    Aufnahme
    52
    Schraube
    54
    Zapfen
    55
    Lagerabschnitt
    56
    Außenfläche
    58
    Sockelplatte
    60
    Lagerbuchse
    64
    Abstützsockel
    66
    Aufnahmeboden
  • 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
    • DE 102005026782 A1 [0004]

Claims (13)

  1. Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit einem an der Fahrzeugkarosserie (10) drehbar befestigbaren und mit zwei gegenüberliegenden Radaufhängungen (31, 33) derselben Achse in Wirkverbindung stehenden Torsionsstab (40), welcher dazu ausgebildet ist, sich zumindest bei Auftreten von im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) wirkenden Querkräften an zumindest einer Tragstrukturkomponente (12) der Karosserie (10) in Fahrzeugquerrichtung (y) abzustützen.
  2. Querstabilisator nach Anspruch 1, wobei sich der Torsionsstab (40) zwischen zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, als Längsträger (12) ausgebildeten Tragstrukturkomponenten der Karosserie (10) abstützt.
  3. Querstabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Torsionsstab (40) die Tragstrukturkomponente (12) in Fahrzeugquerrichtung (y) durchsetzt.
  4. Querstabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Torsionsstab (40) beidseits mit einem Lagerabschnitt (55) an einem außenseitig an der Tragstrukturkomponente (12) vorgesehenen Lager (48) drehbar gelagert ist.
  5. Querstabilisator nach Anspruch 4, wobei der Lagerabschnitt (55) einen geringeren Durchmesser als ein zwischen den gegenüberliegenden Tragstrukturkomponenten (12) zu liegen kommender Mittelabschnitt (41) des Torsionsstabs (40) aufweist.
  6. Querstabilisator nach Anspruch 5, wobei sich der Torsionsstab (40) mit seinem Mittelabschnitt (41) an einer von außen an der Tragstrukturkomponente (12) befestigbaren Sockelplatte (58) in Fahrzeugquerrichtung (y) abstützt.
  7. Querstabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, wobei der Torsionsstab (40) im Übergang von Lagerabschnitt (55) zu Mittelabschnitt (41) einen mit der Sockelplatte (58) zusammenwirkenden radial nach außen ragenden Vorsprung (64) aufweist.
  8. Querstabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, wobei der Torsionsstab (40) an seinem freien Ende einen das Lager (48) durchsetzenden Zapfen (54) aufweist, welcher von einer Klaue (46) eines mit der Radaufhängung (31, 33) verbundenden Hebels (42, 44) drehfest umschließbar ist.
  9. Querstabilisator nach Anspruch 8, wobei die Klaue (46) an ihrer dem Torsionsstab (40) abgewandten Außenseite eine im Wesentlichen eben ausgebildete Kraftaufnahmefläche (56) aufweist.
  10. Kraftfahrzeugkarosserie mit zumindest zwei seitlichen, sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckenden Längsträgern (12), die sich in Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet über einen drehbar an den Längsträgern (12) befestigten und mit zwei gegenüberliegenden Radaufhängungen (31, 33) derselben Achse in Wirkverbindung stehenden Torsionsstab (40) eines Querstabilisators, welcher sich bei Auftreten einer in Fahrzeugquerrichtung (y) einwirkenden Querkraft (30), im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) an zumindest einem Längsträger (12) kraftübertragend abstützt.
  11. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 10, wobei die Längsträger (12) als integrale Komponenten eines umlaufenden Rohrrahmens (10) ausgebildet sind.
  12. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, wobei seitlich in einen der Längsträger (12) einwirkende zur Fahrzeugmitte hin gerichtete Verformungskräfte über den Torsionsstab (40) zumindest teilweise in den gegenüberliegenden Längsträger (12) ableitbar sind.
  13. Kraftfahrzeug mit einem Querstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder mit einer Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 10 bis 12.
DE102011112387A 2011-09-03 2011-09-03 Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug Withdrawn DE102011112387A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011112387A DE102011112387A1 (de) 2011-09-03 2011-09-03 Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011112387A DE102011112387A1 (de) 2011-09-03 2011-09-03 Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011112387A1 true DE102011112387A1 (de) 2013-03-07

Family

ID=47710703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011112387A Withdrawn DE102011112387A1 (de) 2011-09-03 2011-09-03 Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011112387A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014221141A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Zf Friedrichshafen Ag Verbindungsanordnung für einen Stabilisator eines Fahrzeugs
US10759251B1 (en) * 2017-04-27 2020-09-01 Oshkosh Defense, Llc Sway bar and bushing systems and methods

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2089263A (en) * 1934-05-14 1937-08-10 Charles B Huntman Stabilizer for vehicles
US2127518A (en) * 1935-10-16 1938-08-23 Charles B Huntman Stabilizer shock absorber for motor cars
DE1040388B (de) * 1954-02-24 1958-10-02 Ford Werke Ag Unabhaengige Aufhaengung von Raedern bei Kraftfahrzeugen
AT277781B (de) * 1964-02-20 1970-01-12 Neway Equipment Co Achsführung für eine luftgefederte Starrachse eines Kraftfahrzeuges
DE1755496A1 (de) * 1967-05-17 1971-12-30 Peugeot Korrekturorgan fuer die Durchfederung fuer Aufhaengungen von Kraftfahrzeugen
DE4427172A1 (de) * 1994-08-01 1996-02-15 Daimler Benz Ag Radaufhängung, insbesondere Hinterachsaufhängung für Nutzfahrzeuge
DE4445995C1 (de) * 1994-12-22 1996-04-18 Fichtel & Sachs Ag Radaufhängung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs
US20020117829A1 (en) * 2001-02-26 2002-08-29 Meritor Heavy Vehicle Technology, Llc Steerable independent air suspension system
DE102005026782A1 (de) 2005-06-10 2006-12-21 Bayerische Motoren Werke Ag Achse eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem verstellbaren Querstabilisator
DE102005056878A1 (de) * 2005-11-28 2007-07-12 Zf Friedrichshafen Ag Hohlwellen-Anschlussverbindung
DE602004011719T2 (de) * 2003-10-08 2009-02-19 Meritor Suspension Systems Co., U.S., Troy Klemmring zur Axialsicherung eines Stabilisators
DE102008049940A1 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Zf Friedrichshafen Ag Hohlwellen-Verbindungseinrichtung

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2089263A (en) * 1934-05-14 1937-08-10 Charles B Huntman Stabilizer for vehicles
US2127518A (en) * 1935-10-16 1938-08-23 Charles B Huntman Stabilizer shock absorber for motor cars
DE1040388B (de) * 1954-02-24 1958-10-02 Ford Werke Ag Unabhaengige Aufhaengung von Raedern bei Kraftfahrzeugen
AT277781B (de) * 1964-02-20 1970-01-12 Neway Equipment Co Achsführung für eine luftgefederte Starrachse eines Kraftfahrzeuges
DE1755496A1 (de) * 1967-05-17 1971-12-30 Peugeot Korrekturorgan fuer die Durchfederung fuer Aufhaengungen von Kraftfahrzeugen
DE4427172A1 (de) * 1994-08-01 1996-02-15 Daimler Benz Ag Radaufhängung, insbesondere Hinterachsaufhängung für Nutzfahrzeuge
DE4445995C1 (de) * 1994-12-22 1996-04-18 Fichtel & Sachs Ag Radaufhängung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs
US20020117829A1 (en) * 2001-02-26 2002-08-29 Meritor Heavy Vehicle Technology, Llc Steerable independent air suspension system
DE602004011719T2 (de) * 2003-10-08 2009-02-19 Meritor Suspension Systems Co., U.S., Troy Klemmring zur Axialsicherung eines Stabilisators
DE102005026782A1 (de) 2005-06-10 2006-12-21 Bayerische Motoren Werke Ag Achse eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem verstellbaren Querstabilisator
DE102005056878A1 (de) * 2005-11-28 2007-07-12 Zf Friedrichshafen Ag Hohlwellen-Anschlussverbindung
DE102008049940A1 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Zf Friedrichshafen Ag Hohlwellen-Verbindungseinrichtung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014221141A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Zf Friedrichshafen Ag Verbindungsanordnung für einen Stabilisator eines Fahrzeugs
US9931903B2 (en) 2014-10-17 2018-04-03 Zf Friedrichshafen Ag Connecting arrangement for a stabilizer of a vehicle
US10759251B1 (en) * 2017-04-27 2020-09-01 Oshkosh Defense, Llc Sway bar and bushing systems and methods
US11034206B2 (en) 2017-04-27 2021-06-15 Oshkosh Defense, Llc Sway bar and bushing systems and methods
US11697321B2 (en) 2017-04-27 2023-07-11 Oshkosh Defense, Llc Sway bar and bushing systems and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1900554B1 (de) Einzelradaufhängung vom Doppelquerlenker-Typ
DE102004028161B4 (de) Unterfahrschutz für Personenkraftfahrzeuge zur Anordnung unter Längsträgerniveau vor einem Hilfsrahmen oder Achsträger als zusätzliche Crashebene
EP3122617B1 (de) Kraftfahrzeug und hinterwagenmodul hierfür
EP2767421B1 (de) Drehstabfedersystem für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
DE102013210338A1 (de) Mehrlenkerhinterachse für ein Fahrzeug
DE102009031846A1 (de) Hinterachse vom Verbundlenkerachstyp für Kraftfahrzeug
DE102014205632A1 (de) Einzelradaufhängung sowie Hinterachse mit Einzelradaufhängungen für ein Fahrzeug und entsprechend ausgestattetes Fahrzeug
DE102012219002B4 (de) Radaufhängung für ein Fahrzeug mit einer Querblattfeder
DE102008049761A1 (de) Einzelradaufhängung für Fahrzeugrad und damit ausgerüstete Radachse
DE102017217190A1 (de) Mehrlenkerhinterachse und Kraftfahrzeug
WO2014044455A1 (de) Fahrzeug-radaufhängung der schwertlenker-bauart
DE102018201435B4 (de) Achsaufhängung
DE102014205635A1 (de) Einzelradaufhängung sowie Hinterachse mit Einzelradaufhängungen für ein Fahrzeug und entsprechend ausgestattetes Fahrzeug
EP2473393B1 (de) Fahrzeugkarosserie mit modularer hinterachskonstruktion
DE102010061154B4 (de) Aktive Verbundlenkerachse
WO2004069567A1 (de) Radaufhängung für kraftfahrzeuge
DE102017212638A1 (de) Kraftfahrzeug
DE102020211051A1 (de) Dämpferlager zur Befestigung eines Hinterachs-Unterflurschwingungsdämpfers an einem Fahrzeugaufbau
DE102017214640A1 (de) Fahrzeugachse mit einer zentral angeordneten Antriebseinheit
DE102007052468A1 (de) Lagerbuchsenanordnung für einen Querstabilisator
DE102011112387A1 (de) Querstabilisator für ein Kraftfahrzeug
EP2780182B1 (de) Starrachse mit luftfederung
DE202014101432U1 (de) Einzelradaufhängung sowie Hinterachse mit Einzelradaufhängungen für ein Fahrzeug und entsprechend ausgestattetes Fahrzeug
WO2010136095A1 (de) Schwingungsisolierte radachse für kraftfahrzeug
DE202015101117U1 (de) Einzelradaufhängung sowie Hinterachse mit Einzelradaufhängungen für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: STRAUSS, PETER, DIPL.-PHYS. UNIV. MA, DE

Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination