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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruch 1.
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Die Radaufhängung wird im Fahrzeugbau als Bestandteil des Fahrwerks eines Fahrzeugs verwendet. Sie verbindet jeweils eines der Räder mit der Karosserie des Fahrzeugs, wobei dem Rad bestimmte Freiheitsgrade für seine Bewegung im Raum gewährt werden. Eine Ausführungsform der Radaufhängung stellt die Vierlenker-Vorderradaufhängung dar. Diese weist als zentrales Bauteil ein Schwenklager auf, das mittels eines Radlagers ein Rad drehbar lagert. An das Schwenklager werden vier Lenker und eine Spurstange angebunden, wobei zwei der vier Lenker in einer unteren Lenkerebene und die übrigen zwei der vier Lenker in einer oberen Lenkerebene an dem Schwenklager angeordnet sind. Die freien Enden der vier Lenker sind mittelbar oder unmittelbar an der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Die Spurstange verbindet das Schwenklager mit einem Lenkgetriebe, so dass das Schwenklager um seine Hochachse gedreht werden kann.
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Die
DE 38 09 278 B4 offenbart eine Radaufhängung für ein steuerbares Rad eines Fahrzeugs, umfassend einen Radträger, der das Rad drehbar lagert, das seinerseits einen Reifen aufweist, ferner zwei Paar seitlicher Lenker, deren eines Paar über dem anderen Paar angeordnet ist, und die gelenkig an einem oberen bzw. unteren Bereich des Radträgers mit ihren ersten Enden angreifen und gelenkig mit ihren zweiten Enden an der Fahrzeugkarosserie angreifen, um sowohl ein Steuern, als auch eine vertikale Bewegung, des Radträgers zuzulassen, wobei der zweite untere Lenker eines jeden Lenkerpaares unter einem gewissen Winkel zum ersten Lenker verläuft, der erste obere Lenker eines jeden Lenkerpaares zwischen den Richtungen der unteren Lenker verläuft, und der zweite obere Lenker eine entgegengesetzte Richtung aufweist, die inneren (zweiten) Enden eines jeden Lenkerpaares in Fahrzeuglängsrichtung miteinander ausgerichtet sind, der Anlenkpunkt eines anderen der oberen Lenker am Radträger näher zur Fahrzeuglängsachse liegt, als der Anlenkpunkt des ersten der oberen Lenker, wobei ein erster der unteren Lenker – in der Draufsicht – durch die Radmittenebene verläuft, die Anlenkpunkte der unteren Lenker am Radträger parallel zur Fahrzeuglängsachse angeordnet sind, der Federdämpfer sich auf dem ersten unteren Querlenker abstützt, das erste Ende des zweiten oberen Lenkers in einem Abstand zum ersten Ende des ersten oberen Lenkers angeordnet ist, während die Verbindungslinien der unteren Lenker im wesentlichen entlang der Längsrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet sind, desgleichen die Verbindungslinien zwischen den zweiten Enden eines jeden Paares der Lenker, ein unteres Ende eines Stoßdämpfersystems an einer Stelle des ersten unteren Lenkers zwischen dessen beiden Enden angreift, während ein oberes Ende des Stoßdämpfersystems durch den Zwischenraum zwischen den beiden oberen Lenkern hindurchgeführt ist.
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Die
DE 10 2005 011 135 A1 beschreibt eine Radaufhängungsvorrichtung, umfassend einen Achsschenkel, gebildet durch einen Achsschenkelkörper und einen unteren Lenkertragbeschlag, der an vorderen und hinteren Befestigungsabschnitten, die an einem unteren Abschnitt des Achsschenkelkörpers vorgesehen sind, mit vorderen und hinteren Bolzen befestigt ist, und einen unteren Lenker, dessen in der Fahrzeugbreitenrichtung innerer Endabschnitt mit einem Fahrzeugkörper verbunden ist und dessen in der Fahrzeugbreitenrichtung äußerer Endabschnitt mit dem unteren Lenkertragbeschlag verbunden ist, wobei sich ein Winkel einer Linie, die Befestigungsoberflächen der vorderen und hinteren Befestigungsabschnitte verbindet, entsprechend einer Ein- und Ausfederbewegung des Achsschenkels verändert, und wobei sich der Winkel der Linie näher zur Horizontalen hin bewegt, wenn der Achsschenkel aus einer normalen Stellung heraus einfedert.
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Die Radaufhängungen gemäß dem Stand der Technik binden die Lenker jeweils über winklig zur Haupterstreckungsrichtung des Lenkers ausgerichtete Gelenke an den oberen Teil des Schwenklagers an. Dabei wird der Schaft des Gelenks in eine entsprechende Öffnung des Schwenklagers eingespannt, wobei von der Öffnung ein Schlitz bis zum Rand abgeht, über den sich die Öffnung mit einer den Schlitz durchdringenden Schraube in gewissen Grenzen zuspannen lässt. Diese Art der Befestigung stellt sich bei Reparaturarbeiten jedoch als problematisch heraus, da der Zugang zu den Befestigungsmitteln erschwert ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Radaufhängung für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei welcher die Lenker besonders einfach mit dem Schwenklager verbunden sind.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine Radaufhängung für ein Fahrzeug umfasst ein Schwenklager zur Anbindung eines Rades, das im angebundenen Zustand eine Radmittelebene definiert, und mindestens zwei Lenker, die jeweils einerseits an dem Schwenklager und andererseits mittelbar oder unmittelbar an einer Karosserie angeordnet sind, wobei mindestens einer der Lenker in einer unteren Lenkerebene mittels einer Gelenkverbindung und mindestens ein weiterer Lenker in einer oberen Lenkerebene mittels einer Gelenkverbindung an dem Schwenklager angeordnet ist, wobei mindestens eine der Gelenkverbindungen einen Kugelkopf mit einem Schaft aufweist und wobei der Kugelkopf in dem entsprechenden Lenker aufgenommen ist und der in einer Öffnung des Schwenklagers gehaltene Schaft mit seiner imaginären Längsachse die Radmittelebene schneidet.
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Indem die Gelenkverbindung zur Anbindung eines Lenkers an das Schwenklager als Kugelkopf mit abragendem Schaft ausgebildet ist und der Schaft mit seiner imaginären Längsachse die Radmittelebene schneidet, ist eine gute Zugänglichkeit der wesentlichen Befestigungselemente der Radaufhängung gewährleistet. Wird das Rad von der Radaufhängung abgenommen, so liegen die Gelenkverbindungen leicht zugänglich frei. Der zumindest eine Lenker hat zur Aufnahme des Kugelkopfes eine Kugelpfanne ausgeformt, in die der Kugelkopf, beispielsweise durch Umformung, formschlüssig fixiert wird. An das Schwenklager kann noch eine Spurstange als fünfter Lenker angebunden sein, der für die vorliegende Erfindung allerdings nur eine untergeordnete Rolle spielt. Weiterhin kann die Radaufhängung in beliebiger Weise mit Feder- und Dämpferelementen vervollständigt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung schließen die Längsachse und die Radmittelebene einen annähernd rechten Winkel zwischen sich ein.
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In einer bevorzugten Ausführung weist der Schaft ein Außengewinde auf und ragt mit diesem zumindest abschnittsweise aus der Öffnung heraus, so dass eine Kontermutter aufgeschraubt werden kann. Der Schaft kann ferner einen Kragen aufweisen, mit dem er sich auf der Seite des Kugelkopfes am Schwenklager abstützt, wenn gegenüberliegend die Kontermutter angezogen wird. Allein das Anzugsdrehmoment der Kontermutter bestimmt damit die Stabilität der Fügeverbindung von Gelenkverbindung zum Schwenklager.
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In einer bevorzugten Ausführung schneiden nur die Schäfte der oberen Lenkerebene mit deren Längsachsen die Radmittelebene. Da die obere Lenkerebene zur Radseite hin in der Regel nicht von weiteren Bauteilen, wie beispielsweise einer Bremsscheibe, überdeckt ist, ist eine gute Zugänglichkeit der Kontermuttern von außen gewährleistet.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die obere Lenkerebene am Ende eines sich schwanenhalsartig erstreckenden Abschnitts des Schwenklagers ausgebildet.
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In einer bevorzugten Ausführung ist in jeder der Lenkerebenen wahlweise zwei einzelne Lenker oder ein einteilig ausgeführter Doppellenker angeordnet. Ein Doppellenker, auch Doppelquerlenker genannt, fasst die kinematische Wirkung zweier einzelner Lenker in einem Bauteil zusammen. Ein Doppellenker ist einfach am Schwenklager und zweifach an der Karosserie angebunden. Werden einzelne Lenker verwendet, so sind diese in der Regel als stabförmige Kraftverbindungsstreben ausgebildet.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Darin zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Radaufhängung für ein Fahrzeug aus dem Stand der Technik;
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2 eine perspektivische Ansicht einer Radaufhängung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 eine perspektivische Teilansicht der oberen Lenkerebene;
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4 eine Schnittansicht der oberen Lenkerebene.
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Gemäß der 1 hat eine Radaufhängung 1 für ein Fahrzeug aus dem Stand der Technik nach dem Vierlenker-Bauprinzip für gelenkte Räder ein Schwenklager 2 zur drehbaren Anbindung eines nicht dargestellten Rades. Das Rad definiert in seinem angebundenen Zustand eine Radmittelebene R, die im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung z und Fahrzeuglängsrichtung x aufgespannt ist. In Fahrzeughochrichtung z unten am Schwenklager 2 befindet sich eine untere Lenkerebene UE, die im Wesentlichen von der Fahrzeuglängsrichtung x und der Fahrzeugquerrichtung y aufgespannt wird. In Fahrzeughochrichtung z oben an der schwanenhalsartigen Erstreckung des Schwenklagers 2 befindet sich eine obere Lenkerebene OE, die im Wesentlichen von der Fahrzeuglängsrichtung x und der Fahrzeugquerrichtung y aufgespannt wird und parallel zur unteren Lenkerebene UE liegt. Obere Lenkerebene OE und untere Lenkerebene UE stehen im Wesentlichen orthogonal zur Radmittelebene R. In der unteren Lenkerebene UE liegen zwei Lenker 3, wobei jeder Lenker 3 einerseits am Schwenklager 2 und andererseits an einer nicht dargestellten Karosserie angebunden ist. In der oberen Lenkerebene OE liegen zwei weitere Lenker 3, wobei jeder Lenker 3 einerseits am Schwenklager 2 und andererseits an einer nicht dargestellten Karosserie angebunden ist. Die Anbindung der Lenker 3 an dem Schwenklager 2 erfolgt jeweils über eine Gelenkverbindung 4. Für die Anbindung der Lenker 3 der oberen Lenkerebene OE sind zwei vorliegend nicht sichtbare Öffnungen in Fahrzeughochrichtung z verlaufend in das Schwenklager 2 eingebracht, wobei von jeder der beiden Öffnungen ein Schlitz 8 zum Rand des Schwenklagers 2 verläuft, so dass durch eine den Schlitz 8 durchdringende Schraube 7 der Durchmesser der Öffnung verkleinert werden kann. Damit lässt sich der Festsitz der Gelenkverbindung 4 steuern.
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Gemäß der 2 hat eine erfindungsgemäße Radaufhängung 1 für ein Fahrzeug nach dem Vierlenker-Bauprinzip für gelenkte Räder ein Schwenklager 2 zur drehbaren Anbindung eines nicht dargestellten Rades. Das Rad definiert in seinem angebundenen Zustand eine Radmittelebene R, die im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung z und Fahrzeuglängsrichtung x aufgespannt ist. In Fahrzeughochrichtung z unten am Schwenklager 2 befindet sich eine untere Lenkerebene UE, die im Wesentlichen von der Fahrzeuglängsrichtung x und der Fahrzeugquerrichtung y aufgespannt wird. In Fahrzeughochrichtung z oben an der schwanenhalsartigen Erstreckung des Schwenklagers 2 befindet sich eine obere Lenkerebene OE, die im Wesentlichen von der Fahrzeuglängsrichtung x und der Fahrzeugquerrichtung y aufgespannt wird und parallel zur unteren Lenkerebene UE liegt. Obere Lenkerebene OE und untere Lenkerebene UE stehen im Wesentlichen orthogonal zur Radmittelebene R. In der unteren Lenkerebene UE liegen zwei Lenker 3, wobei jeder Lenker 3 einerseits am Schwenklager 2 und andererseits an einer nicht dargestellten Karosserie angebunden ist. In der oberen Lenkerebene OE liegen zwei weitere Lenker 3, wobei jeder Lenker 3 einerseits am Schwenklager 2 und andererseits an einer nicht dargestellten Karosserie angebunden ist. Die Anbindung der Lenker 3 an dem Schwenklager 2 erfolgt jeweils über eine Gelenkverbindung 4, bestehend aus einem Kugelkopf mit angeschlossenem Schaft. Für die Anbindung der Lenker 3 der oberen Lenkerebene OE sind zwei vorliegend nicht sichtbare Öffnungen vorwiegend in Fahrzeugquerrichtung y verlaufend in das Schwenklager 2 eingebracht. Die Öffnungen sind jeweils als Durchgangsöffnung ausgeführt, durch die der Schaft einer Gelenkverbindung hindurch gesteckt wird. Der Schaft ragt Richtung Radmittelebene R aus dem Schwenklager 2 heraus und ist zumindest in diesem Abschnitt mit einem Außengewinde versehen, so dass eine Kontermutter aufgeschraubt werden kann. Der Kugelkopf wird mit einer Kugelpfanne 6 eines der beiden Lenker 3 formschlüssig verbunden. Die imaginären Längsachsen L der Schäfte schneiden die Radmittelebene R vorliegend in einem rechten Winkel.
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Die 3 zeigt die Gelenkverbindungen 4 der oberen Lenkerebende OE aus der Radaufhängung 1 nach 1 in einer vergrößerten Darstellung. Wie bereits erläutert, besteht jede der beiden Gelenkverbindungen 4 aus einem Kugelkopf 4a mit abragendem Schaft 4b, der durch eine Öffnung im Schwenklager 2 gesteckt wird. Das herausragende freie Ende des Schafts 4b hat zumindest in diesem Abschnitt ein Außengewinde, auf das eine Kontermutter 4c aufgeschraubt werden kann. Jeder der beiden Lenker 3 hat endständig eine Kugelpfanne 6 ausgeformt, die jeweils mit einem der Kugelköpfe 4a in formschlüssigen Eingriff gebracht wird.
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Die 4 zeigt ebenfalls die Gelenkverbindungen 4 der oberen Lenkerebende OE aus der Radaufhängung 1 nach 1 in einer Schnittdarstellung. Wie bereits in 3 erläutert, besteht jede der beiden Gelenkverbindungen 4 aus einem Kugelkopf 4a mit abragendem Schaft 4b, der durch eine von zwei Öffnungen 5 im Schwenklager 2 gesteckt wird. Das herausragende freie Ende des Schafts 4b hat zumindest in diesem Abschnitt ein Außengewinde, auf das eine Kontermutter 4c aufgeschraubt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung
- L
- Längsachse
- R
- Radmittelebene
- OE
- obere Lenkerebene
- UE
- untere Lenkerebene
- 1
- Radaufhängung
- 2
- Schwenklager
- 3
- Lenker
- 4
- Gelenkverbindung
- 4a
- Kugelkopf
- 4b
- Schaft
- 4c
- Kontermutter
- 5
- Öffnung
- 6
- Kugelpfanne
- 7
- Schraube
- 8
- Schlitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3809278 B4 [0003]
- DE 102005011135 A1 [0004]
