DE102013008700B4

DE102013008700B4 - Radaufhängung für ein Rad einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013008700B4
Application number: DE102013008700.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kräuter; Werner Wilding; Johannes Landgraf; Jörg Michael; Malte Möller; Walter Schmidt; Martin Schüssler; Rainer Stahlmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2033-05-23
Also published as: DE102013008700A1

Abstract

Radaufhängung (10) für ein Rad einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, umfassend,- einen Radträger (12);- mindestens ein karosserieseitig am Kraftfahrzeugaufbau gelagertes, den Radträger (12) führendes Radführungselement (14), sowie- ein fest mit dem Radträger (12) verbundenes Feder-Dämpferbein (16),wobei karosserieseitig das Radführungselement (14) unter Zwischenanordnung einer blockierbaren Teleskopstange (20) sowie eines zwischen Radführungselement (14) und Teleskopstange (20) angeordneten blockierbaren Drehgelenks (18) am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder-Dämpferbein (16) und die Teleskopstange (20) derart angeordnet sind, dass ihre Mittellinien (L, L) jeweils parallel zueinander verlaufen und dass jedem Rad der Vorderachse ein Antriebsaggregat (22) zugeordnet ist, und dass das Antriebsaggregat (22) an der Teleskopstange (20) gelagert ist, wobei das Antriebsaggregat (22) als ein Elektromotor mit Getriebe ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Rad einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Eine Radaufhängung, insbesondere eine Aufhängung gelenkter Kraftfahrzeug-Vorderräder, ist aus der gattungsbildenden Schrift, DE 29 32 699 A1 , bekannt. Die offenbarte Radaufhängung zeichnet sich dadurch aus, dass die Radträger der einander gegenüberliegenden Räder durch je einen Führungslenker, insbesondere Quer- oder Schräglenker, und durch Vermittlung eines hauptsächlich in vertikaler Richtung angeordneten, teleskopartig verlängerbaren bzw. verkürzbaren Dämpferbeines mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau geführt sind und bei unterschiedlichen Bewegungen der einander gegenüberliegenden Räder der Achse entgegenwirkender Stabilisator vorgesehen ist. In bekannter Art und Weise wird bei der offenbarten Radaufhängung die Bodenfreiheit des Fahrzeugs durch die karosserieseitige Befestigung des unteren Querlenkers definiert, so dass beim Einfedern eines Rades sich die verbleibende Bodenfreiheit um den gleichen Betrag verringert, um den das Rad einfedert. Das heißt, beim Einfedern tritt ein Verlust von Bodenfreiheit auf.
Die US 4,958,584 A offenbart ein Amphibienfahrzeug, bei dem die Radaufhängung ein Anheben und Absenken der Räder ermöglicht.
Die DE 699 34 671 T2 offenbart eine verstellbare Fahrzeugaufhängung, bei der die vertikale und laterale Stellung der Achsschenkel-Baugruppe einstellbar ist, um eine kontinuierliche einstellbare Bodenfreiheit bzw. eine einstellbare Rad-Spurbreite des Fahrzeugs zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für ein Rad einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass beim Einfedern eine konstante Bodenfreiheit erhalten bleibt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In bekannter Art und Weise umfasst die Radaufhängung für ein Rad einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs einen Radträger, mindestens ein karosserieseitig am Kraftfahrzeugaufbau gelagertes, den Radträger führendes Radführungselement, sowie ein fest mit dem Radträger verbundenes Feder-Dämpferbein. Karosserieseitig ist das Radführungselement unter Zwischenanordnung einer blockierbaren Teleskopstange sowie eines zwischen Radführungselement und Teleskopstange angeordneten blockierbaren Drehgelenks am Kraftfahrzeugaufbau gelagert.
Erfindungsgemäß sind das Feder-Dämpferbein und die Teleskopstange derart angeordnet, dass ihre Mittellinien jeweils parallel zueinander verlaufen. Zudem ist jedem Rad der Vorderachse ein Antriebsaggregat zugeordnet, wobei das Antriebsaggregat an der/den Teleskopstange(n) gelagert und das Antriebsaggregat als ein Elektromotor mit Getriebe ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Radaufhängung für ein Rad einer Vorderachse sind nun zwei verschiedene Modi einstellbar, nämlich ein „Normalmodus“ für ein Fahren auf befestigter Straße sowie einen „Geländemodus“, bei dem u.U. eine größere Bodenfreiheit notwendig ist.
Im „Normalmodus“ ist die Teleskopstange blockiert, während das zwischen Radführungselement und Teleskopstange angeordnete Drehgelenk frei beweglich ist. Die Folge davon ist, dass die Radaufhängung wie eine bekannte Achse ein- und ausfedert und sich die Bodenfreiheit beim Ein- Ausfedern verringert.
Im „Geländemodus“ hingegen ist das Drehlager in einer achskinematisch optimalen Stellung blockiert, während die Teleskopstange nicht blockiert, d.h. frei teleskopierbar ist. Die Folge davon ist, dass sich beim Einfedern das System bestehend aus Teleskopstange, Querlenker und Radträger und das Feder-Dämpferbein auf parallelen Bahnen nach oben bewegen. D.h. die Bodenfreiheit bleibt konstant. Aufgrund des Vorsehens des Antriebsaggregats unmittelbar an der/den Teleskopstange(n) ist gewährleistet, dass im Geländemodus auch das Antriebsaggregat mitfedert, so dass die konstante Bodenfreiheit sichergestellt ist. Aufgrund der Ausbildung des Antriebsaggregats als ein Elektromotor mit Getriebe ist zudem in vorteilhafter Weise ein geringerer Bauraumbedarf sichergestellt.
Vorzugsweise ist das Radführungselement als ein Querlenker in Form eines Dreiecklenkers ausgebildet, der karosserieseitig mittels zweier Drehlager an zwei Teleskopstangen gelagert ist.
Vorzugsweise ist weiterhin eine Regel- /Steuereinrichtung vorgesehen, über die das Blockieren von Teleskopstange(n) und Drehgelenk(en) steuer-/regelbar ist.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet:

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Radaufhängung im „Normalmodus“, und
2 die Radaufhängung aus 1 im „Geländemodus“ .

1 zeigt ein insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Radaufhängung für ein Rad einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs. Bei der dargestellten Vorderachskonstruktion handelt es sich um eine sogenannte McPherson Vorderachse.
In bekannter Art und Weise weist diese Vorderachskonstruktion einen Radträger 12 auf, der über einen Querlenker 14 sowie ein mit dem Radträger 12 fest verbundenes Feder-Dämpferbein 16 geführt ist. Auf eine Darstellung des Rades wurde vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
Bei dem hier gezeigten Querlenker 14 handelt es sich um einen sogenannten Dreieckslenker, der karosserieseitig über zwei Lagerstellen am Kraftfahrzeugaufbau befestigt ist.
Wie 1 zu entnehmen ist, ist hierbei das karosserieseitige Ende des Querlenkers 14 mittels eines Drehgelenks 18 an einer Teleskopstange 20 angelenkt, die wiederrum an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt/gelagert ist.
Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass aufgrund der Ausbildung des Querlenkers 14 als Dreieckslenkers, der Querlenker zwei karosserieseitige Lagerstellen aufweist, d.h. dass karosserieseitig der Querlenker 14 über zwei Drehgelenke 18 und zwei Teleskopstangen am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist.
Weiterhin sind, wie 1 zu entnehmen ist, das Federdämpferbein 16 sowie die Teleskopstangen 20 derart angeordnet, dass die Mittellinie L₁ des Feder-Dämpferbeins sowie die Mittellinien L₂ der Teleskopstangen parallel zueinander verlaufen.
Zudem ist ein an der/den Teleskopstangen 20 gelagertes Antriebsaggregat 22 vorgesehen. Die Antriebswelle 24 des Antriebsaggregats 22 steht in bekannter Art und Weise mit dem - hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten - Rad in Wirkverbindung.
Weiterhin ist eine Regel-/Steuervorrichtung vorgesehen, mittels der ein gezieltes Blockieren der Drehgelenke 18 bzw. der Teleskopstange(n) 20 einstellbar ist.
Bei dem in 1 gezeigten „Normalmodus“ sind die Teleskopstangen 20 blockiert, d.h. nicht teleskopierbar, während die zwischen Querlenker 14 und Teleskopstangen 20 angeordnete Drehgelenke 18 frei drehbar sind. Dies hat den Effekt, dass beim Ein- und Ausfedern nur das Feder-Dämpferbein 16 mitfedert, so dass sich beim Einfedern in bekannter Art und Weise die Bodenfreiheit verringert.
Ist nun, wie in 2 dargestellt, der sogenannte „Geländemodus“ eingestellt, sind die Drehgelenke 18 blockiert, während die Teleskopstangen 20 frei teleskopierbar gestellt sind.
Der Effekt davon ist, dass nun beim Einfedern das ganze System, Teleskopstangen 20, Antriebsaggregate 22 und Feder-Dämpferbein 16 auf den parallelen Bahnen L₁ , L₂ nach oben bewegen. Hierdurch bleibt - wie 2 deutlich zu entnehmen ist, die Bodenfreiheit konstant, da sowohl Querlenker 14 mit Querlenkerlager als auch das teleskopstangenfeste Antriebsaggregat 22 nach oben verfahren wird.
Bezugszeichenliste

10: Radaufhängung
12: Radträger
14: Querlenker
16: Feder-Dämpferbein
18: Drehgelenk
20: Teleskopstange
22: Antriebsaggregat
24: Antriebswelle
L₁: Mittellinie des Feder-Dämpferbeins
L₂: Mittellinie der Teleskopstange(n)

Claims

Radaufhängung (10) für ein Rad einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, umfassend, - einen Radträger (12); - mindestens ein karosserieseitig am Kraftfahrzeugaufbau gelagertes, den Radträger (12) führendes Radführungselement (14), sowie - ein fest mit dem Radträger (12) verbundenes Feder-Dämpferbein (16), wobei karosserieseitig das Radführungselement (14) unter Zwischenanordnung einer blockierbaren Teleskopstange (20) sowie eines zwischen Radführungselement (14) und Teleskopstange (20) angeordneten blockierbaren Drehgelenks (18) am Kraftfahrzeugaufbau gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder-Dämpferbein (16) und die Teleskopstange (20) derart angeordnet sind, dass ihre Mittellinien (L₁, L₂) jeweils parallel zueinander verlaufen und dass jedem Rad der Vorderachse ein Antriebsaggregat (22) zugeordnet ist, und dass das Antriebsaggregat (22) an der Teleskopstange (20) gelagert ist, wobei das Antriebsaggregat (22) als ein Elektromotor mit Getriebe ausgebildet ist.
Radaufhängung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungselement als ein Querlenker (14) in Form eines Dreieckslenkers ausgebildet ist.
Radaufhängung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regel- /Steuereinrichtung vorgesehen ist, über die das Blockieren von Teleskopstange (20) und Drehgelenk (18) steuer-/regelbar ist.