-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängungsanordnung zum Aufhängen eines Rades eines Fahrzeugs mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1.
-
Bei herkömmlichen Vorderachsen, beispielsweise in Doppelquerlenkerausführung oder in McPherson-Ausführung, werden die Räder der Vorderachse mittels der Querlenker geführt. Die unteren Querlenker stützen sich an der Karosserie ab und übertragen die bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auftretenden Längs- und Querkräfte. Beim Lenken des Fahrzeugs in eine Kurve entsteht ein Lenkwinkel. Dieser ist auf Grund der Konstruktion der Achsanordnung auf einen gewissen Maximalwinkel begrenzt, üblich sind beispielsweise 50°.
-
Aus der
DE 10 2009 031 339 A1 ist ein Flugfeldtransportanhänger bekannt. Der Flugfeldtransportanhänger weist ein Achsschenkelmodul auf, welches ähnlich einem Bugrad eines Flugzeuges ausgestaltet ist. Das Achsschenkelmodul weist hierbei entweder eine Kugeldrehverbindung oder eine Turmlagerverbindung auf.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Radaufhängungsanordnung vorzuschlagen. Diese verbesserte Radaufhängungsanordnung soll ein Schwenken des Rades um wenigstens 180° zu beiden Seiten hin bzw. 360° ermöglichen ohne eine Kollision des Rades, d. h. des Reifens und der Felge, mit einem Bauelement der Radaufhängungsanordnung zu verursachen. Die Radaufhängungsanordnung soll zudem kostengünstig herstellbar sein. Des Weiteren soll die Radaufhängungsanordnung derart ausgeformt sein, dass in einer Achsanordnung keine Querlenker mehr benötigt werden.
-
Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Radaufhängungsanordnung zum Aufhängen eines Rades eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
-
Eine Radaufhängungsanordnung zum Aufhängen eines Rades eines Fahrzeugs umfasst eine Drehgelenkvorrichtung, einen Radträger, der ein karosserieseitiges Ende und ein radseitiges Ende aufweist, wobei der Radträger an dem radseitigen Ende ein Radlager aufweist, eine Federvorrichtung und eine Dämpfervorrichtung. Die Drehgelenkvorrichtung ist an dem karosserieseitigen Ende des Radträgers angeordnet, wobei der Radträger mittels der Drehgelenkvorrichtung um eine Drehachse der Drehgelenkvorrichtung drehbar ist. Die Radaufhängungsanordnung weist einen Hilfsrahmen auf, welcher eine Karosserieverbindungsstelle aufweist, welche in einer Ebene angeordnet ist, die senkrecht zu einer Drehachse der Drehgelenkvorrichtung angeordnet ist, wobei die Karosserieverbindungsstelle den Hilfsrahmen zu einer Seite hin begrenzt, und die Drehgelenkvorrichtung ist an dem Hilfsrahmen gelagert.
-
Das Fahrzeug ist hierbei vorzugsweise ein Kraftfahrzeug. Der Radträger weist hierbei ein karosserieseitiges Ende und ein radseitiges Ende auf. Das karosserieseitige Ende des Radträgers ist dasjenige Ende des Radträgers, welches bei Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug einer Karosserie des Fahrzeugs am nächsten angeordnet ist. Das karosserieseitige Ende des Radträgers begrenzt den Radträger zu einer ersten Seite hin. Die Nummerierung dient hier und im gesamten Beschreibungstext lediglich der leichteren Unterscheidung und deutet keine Vorrangigkeit an.
-
Das radseitige Ende des Radträgers ist dasjenige Ende des Radträgers, welches bei Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist. Zu diesem Zweck weist der Radträger an seinem radseitigen Ende ein Radlager auf, an welchem das Rad drehbar gelagert werden kann. Das radseitige Ende des Radträgers begrenzt diesen zu einer zweiten Seite hin. Das Radlager weist eine Drehachse auf, um welche sich das Rad, bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug, dreht. Diese Drehachse ist in einer Konstruktionslage vorzugsweise horizontal, d. h. parallel zu einer Fahrbahn, kann aber alternativ dazu eine leichte Neigung zu der Fahrbahn aufweisen. Wird die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet, weist das Rad einen Radaufstandspunkt auf, an welchem das Rad die Fahrbahn berührt.
-
Drehbar heißt hierbei, dass sich ein Bauelement um eine Achse drehen kann, d. h. rotieren kann. Die Achse, um welche sich das Bauelement drehen kann, verläuft durch das Bauelement hindurch. Bei einem kreisförmigen Bauelement kann diese Achse beispielsweise durch den Mittelpunkt verlaufen. Verbunden bedeutet hierbei, dass wenigstens zwei Bauelemente miteinander gekoppelt sind. Verbindbar bedeutet hingegen, dass wenigstens zwei Bauelemente miteinander gekoppelt werden können. Die Verbindung kann hierbei entweder direkt erfolgen oder über wenigstens ein Zwischenelement. Bei einer direkten Verbindung sind die zwei Bauelemente unmittelbar miteinander verbunden. Bei einer Verbindung über wenigstens ein Zwischenelement ist ein erstes der der zwei Bauelemente mit dem wenigstens einen Zwischenelement verbunden und ein zweites der zwei Bauelemente ist ebenfalls mit dem wenigstens einen Zwischenelement verbunden.
-
Die Federvorrichtung dient, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird, zur Federung des Rades. Die Dämpfervorrichtung dient, wenn die die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird, zur Dämpfung des Rades. Die Federvorrichtung und die Dämpfervorrichtung können in einer Feder-Dämpfer-Einheit miteinander kombiniert sein, z. B. in einem handelsüblichen Federdämpfer. Die Drehgelenkvorrichtung dient, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird, zur Lagerung des Rades. Die Drehgelenkvorrichtung kann beispielsweise als eine Gleitlagervorrichtung, als eine Schrägkugellagervorrichtung, als eine Nadellagervorrichtung, als eine Kegelrollenlagervorrichtung oder als jede andere geeignete Drehgelenkvorrichtung ausgeformt sein. Die Drehgelenkvorrichtung ist geeignet, die bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug bei Fahrbetrieb auftretenden Längs- und Querkräfte, sowie Momente aufzunehmen und abzustützen. Die Drehgelenkvorrichtung kann sowohl eine Radlast als auch Seitenführungskräfte aufnehmen. Für das Fahrzeug werden somit keine Querlenker mehr benötigt. Die üblicherweise benötigten zwei Querlenkerebenen werden vollständig durch die Drehgelenkvorrichtung ersetzt.
-
Die Drehgelenkvorrichtung ist hierbei an dem karosserieseitigen Ende des Radträgers mit dem Radträger wirkverbunden. Mittels der Drehgelenkvorrichtung kann eine Lenkbewegung, die, wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird, beispielsweise mittels eines Lenkgetriebes an die Drehgelenkvorrichtung weitergeleitet wird, in den Radträger eingeleitet werden. In anderen Worten kann an dem Radträger ein Lenkwinkel eingestellt werden. Dieser Lenkwinkel kann hierbei wenigstens 180° zu einer ersten Seite und 180° zu einer dieser ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite betragen. Auch ist es vorteilhafterweise möglichen einen Lenkwinkel von 360° zu realisieren. Der Radträger kann sich des Weiteren mehrfach um 360° drehen. Dies ist möglich, da bei einer Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug die Querlenker entfallen. Somit werden Bauelemente eingespart, mit welchen ein Rad ansonsten kollidieren könnte. Durch die Bauelementeinsparung wird ebenfalls das Gesamtgewicht des Fahrzeugs reduziert.
-
In der Konstruktionslage ist die Drehachse der Drehgelenkvorrichtung beispielsweise senkrecht zu der Drehachse des Radlagers. Alternativ dazu kann die Drehachse der Drehgelenkvorrichtung in der Konstruktionslage schräg zu der Drehachse des Radlagers angeordnet sein. Der Radträger ist beispielsweise derart ausgeformt, dass das karosserieseitige Ende des Radträgers, bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug, an einem dem Radaufstandspunkt gegenüberliegenden Punkt oberhalb des Rads angeordnet ist. Somit ist die Drehgelenkvorrichtung bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug, ebenfalls an einem dem Radaufstandspunkt gegenüberliegenden Punkt oberhalb des Rads angeordnet.
-
Der Hilfsrahmen kann hierbei beispielsweise ähnlich einem Längslenker oder ähnlich einem Schräglenker ausgeformt sein. Ein Längslenker verläuft innerhalb eines Fahrzeugs in Fahrtrichtung. Die Fahrtrichtung ist hierbei entlang einer geometrischen Fahrzeugachse definiert, die sich von einer Fahrzeugfront zu einem Fahrzeugheck erstreckt. Ein Schräglenker ist im Gegensatz dazu schräg zu der Fahrtrichtung angeordnet, jedoch nicht quer zu der Fahrtrichtung. Der Hilfsrahmen weist eine Aufnahme für die Drehgelenkvorrichtung auf. Diese Aufnahme ist passgenau für eine Außenkontur der Drehgelenkvorrichtung ausgestaltet. Wenn beispielsweise die Drehgelenkvorrichtung eine kreisförmige Außenkontur aufweist, ist die Aufnahme des Hilfsrahmens ebenfalls kreisförmig ausgestaltet. Selbstverständlich kann die Drehgelenkvorrichtung auch jede andere geeignete Außenkontur aufweisen, wobei die Aufnahme des Hilfsrahmens der jeweiligen Form dieser Außenkontur angepasst ist. Die Drehgelenkvorrichtung ist innerhalb dieser Aufnahme an dem Hilfsrahmen gelagert.
-
Der Hilfsrahmen ist des Weiteren derart ausgeformt, dass bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug, der Hilfsrahmen nicht mit einem Rad kollidieren kann, weder in einer Konstruktionslage, noch bei einem Fahrbetrieb, wenn ein Lenkwinkel an dem Rad eingestellt ist, noch bei einem Einfedern der Radaufhängungsanordnung. Beispielsweise kann der Hilfsrahmen in einem ersten Abschnitt, welcher sich von der Karosserieverbindungsstelle zu der Aufnahme für die Drehgelenkvorrichtung erstreckt, eine gebogene oder gekröpfte Form aufweisen, so dass dieser erste Abschnitt des Hilfsrahmens entlang des Rades gebogen oder gekröpft ist, jedoch einen ausreichenden Abstand zu diesem Rad aufweist.
-
Der Hilfsrahmen weist die eine Karosserieverbindungsstelle auf. Bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug wird der Hilfsrahmen mittels dieser Karosserieverbindungsstelle mit der Karosserie verbunden, d. h. der Hilfsrahmen stützt sich an der Karosserie des Fahrzeugs ab. Während des Fahrbetriebs auftretende Kräfte und Momente werden von dem Hilfsrahmen über die Karosserieverbindungsstelle an die Karosserie des Fahrzeugs weitergeleitet. Die Karosserieverbindungsstelle begrenzt den Hilfsrahmen zu einer Seite hin. Der Hilfsrahmen erstreckt sich somit von der Karosserieverbindungsstelle ausgehend in Längsrichtung, welche der Fahrtrichtung entspricht, bis zu einem der Karosserieverbindungsstelle entgegengesetzten Abschlusspunkt des Hilfsrahmens. Dieser begrenzt den Hilfsrahmen an einem der Karosserieverbindungsstelle entgegengesetzten Ende.
-
Die Karosserieverbindungsstelle ist in der Ebene angeordnet ist, die senkrecht zu der Drehachse der Drehgelenkvorrichtung angeordnet ist. Diese Ebene ist des Weiteren vorzugsweise horizontal ausgerichtet. Die Karosserieverbindungsstelle kann beispielsweise in einer Ebene mit einem Drehpunkt des Radlagers, um welchen sich das Radlager dreht, angeordnet sein. Wenn die Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug verwendet wird, kann die Karosserieverbindungsstelle z. B. nahe einer Fahrbahn zwischen der Ebene, in welcher der Drehpunkt des Radlagers liegt, und der Fahrbahnebene, in der der Radaufstandspunkt liegt, angeordnet sein. Bevorzugt ist eine Anordnung der Karosserieverbindungsstelle in einem Bereich räumlich zwischen dem Drehpunkt des Radlagers und dem Radaufstandspunkt. Die Karosserieverbindungsstelle ist bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug vorzugsweise in der Fahrtrichtung vor dem Rad, das mit dem Radträger der Radaufhängungsanordnung verbunden ist, angeordnet. Durch die derartige Anordnung der Karosserieverbindungsstelle wird eine Längsfederung des Fahrzeugs komfortabler als bei einer anderen Anordnung der Karosserieverbindungsstelle. Alternativ dazu kann die Karosserieverbindungsstelle bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug in der Fahrtrichtung hinter dem Rad angeordnet sein.
-
Durch die nahe Anordnung der Karosserieverbindungsstelle zu der Fahrbahn und zu dem Radaufstandspunkt werden die durch den Hilfsrahmen abzustützenden Kräfte und Momente im Gegensatz zu einer Anordnung der Karosserieverbindungsstelle nahe der Fahrzeugkarosserie deutlich verringert. Der konstruktive Aufwand bezüglich der Fahrzeugkarosserie wird ebenfalls verringert. Außerdem wird das Mehrgewicht, dass eine Versteifung der Karosserie mit sich bringt, durch die Verwendung des Hilfsrahmens reduziert. Ohne den Hilfsrahmen müsste die Karosserie des Fahrzeugs an derjenigen Stelle, an welcher die Drehgelenkvorrichtung mit der Karosserie verbunden würde, versteift werden.
-
Nach einer ersten Ausführungsform ist die Karosserieverbindungsstelle des Hilfsrahmens in einer Ebene angeordnet, die parallel zu einer Drehachse des Radlagers des Radträgers ist. Diese Anordnung bezieht sich auf eine Konstruktionslage der Radaufhängungsanordnung. Diese Ebene ist vorzugsweise vertikal angeordnet. Diese Ebene ist des Weiteren parallel zu einer Drehachse der Drehgelenkvorrichtung. Diese Ebene weist einen gewissen Abstand zu dem Drehpunkt des Radlagers auf. Der Abstand ist beispielsweise bestimmt durch eine Außenkontur eines Rades, welches bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug mit dem Radlager verbunden werden kann. Dieser Abstand muss groß genug sein, damit während eines Fahrbetriebs das Rad des Fahrzeugs nicht mit dem Hilfsrahmen kollidieren kann und eine maximaler Lenkwinkel von 360° an dem Radträger und somit an dem Rad ermöglicht ist.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Hilfsrahmen einen Verbindungspunkt für die Federvorrichtung oder eine Feder-Dämpfer-Einheit auf. Bei einer Feder-Dämpfer-Einheit weist der Hilfsrahmen einen einzelnen Verbindungspunkt für die Feder-Dämpfer-Einheit auf. Bei einer Federvorrichtung weist der Hilfsrahmen einen einzelnen Verbindungspunkt für die Federvorrichtung auf. Wenn die Federvorrichtung und die Dämpfervorrichtung keine Feder-Dämpfer-Einheit ausbilden sondern separat sind, weist der Hilfsrahmen zudem einen weiteren Verbindungspunkt für die Dämpfervorrichtung auf. Mittels des Verbindungspunkts wird eine Wirkverbindung zwischen dem Hilfsrahmen und der Federvorrichtung oder der Feder-Dämpfer-Einheit hergestellt. Beispielsweise werden Stöße, die während eines Fahrbetriebs auftreten, von dem Hilfsrahmen über den Verbindungspunkt an die Federvorrichtung oder die Feder-Dämpfer-Einheit weitergeleitet. Die Federvorrichtung kann beispielsweise als Spiralfeder oder als Drehfeder ausgeformt sein.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Verbindungspunkt nahe der Karosserieverbindungsstelle des Hilfsrahmens angeordnet. Nahe heißt in diesem Fall, dass der Verbindungspunkt und die Karosserieverbindungsstelle an demselben Bereich des Hilfsrahmens angeordnet sind. Wenn beispielsweise die Karosserieverbindungsstelle bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug in der Fahrtrichtung vor dem Rad angeordnet ist, so ist der Verbindungspunkt ebenfalls in der Fahrtrichtung vor dem Rad angeordnet. Wenn beispielsweise alternativ dazu die Karosserieverbindungsstelle bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug in der Fahrtrichtung hinter dem Rad angeordnet ist, so ist der Verbindungspunkt ebenfalls in der Fahrtrichtung hinter dem Rad angeordnet. Selbstverständlich begrenzt die Karosserieverbindungsstelle den Hilfsrahmen weiterhin zu einer Seite hin. Deren Reihenfolge entlang des Hilfsrahmens ist dann beispielsweise: Karosserieverbindungsstelle, Verbindungspunkt, Aufnahme für die Drehgelenkvorrichtung.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Verbindungspunkt an dem der Karosserieverbindungsstelle entgegengesetzten Ende des Hilfsrahmens angeordnet. Der Hilfsrahmen erstreckt sich, wie bereits beschrieben von der Karosserieverbindungsstelle zu dem der Karosserieverbindungsstelle entgegengesetzten Ende. An diesem entgegengesetzten Ende ist der Verbindungspunkt angeordnet. Die Reihenfolge entlang des Hilfsrahmens ist dann beispielsweise: Karosserieverbindungsstelle, Aufnahme für die Drehgelenkvorrichtung, Verbindungspunkt.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Verbindungspunkt koaxial zu der Drehachse der Drehgelenkvorrichtung. Der Verbindungspunkt liegt in anderen Worten auf einer geometrischen Verlängerung der Drehachse oberhalb der Drehgelenkvorrichtung. Oberhalb der Drehgelenkvorrichtung ist hierbei diejenige Position, die an einer dem Drehpunkt des Radlagers entgegengesetzten Seite der Drehachse ist. Beispielsweise kann der Verbindungspunkt mit der Drehgelenkvorrichtung an der dem Radträger entgegengesetzten Seite der Drehgelenkvorrichtung verbunden sein.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform formt die Drehachse der Drehgelenkvorrichtung eine vertikale Lenkachse aus. Diese Lenkachse entspricht der Drehachse der Drehgelenkvorrichtung. Um die Lenkachse kann der Radträger gedreht und ein Lenkwinkel eingestellt werden. Bei der vertikalen Lenkachse tritt weder ein Spreizwinkel noch ein Nachlaufwinkel auf. Der Nachlauf beträgt somit 0 mm, der Lenkrollradius beträgt ebenfalls 0 mm. Die Lenksachse ist somit senkrecht zu einer Drehachse des Radlagers. Bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug ist die Lenkachse in Konstruktionslage senkrecht zu einer Fahrbahn, d. h. die Lenkachse verläuft durch den Radaufstandspunkt.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform formt die Drehachse der Drehgelenkvorrichtung eine Lenkachse mit einem Nachlaufwinkel und/ oder einem Spreizwinkel auf. Die Lenkachse ist somit nicht vertikal. Die Lenkachse weist zu einer Senkrechten, welche durch die Drehachse des Radlagers und, bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug, durch den Radaufstandspunkt definiert ist, bei Betrachtung der Radaufhängungsanordnung in Richtung des Radlagers einen Winkel auf. In Richtung des Radlagers bedeutet hierbei, dass das Radlager frontal betrachtet wird. Dieser Winkel ist der Nachlaufwinkel. Die Lenkachse weist zu der Senkrechten bei Betrachtung der Radaufhängungsanordnung in einem 90°-Winkel zu der Drehachse des Radlagers zudem einen weiteren Winkel auf. Dieser weitere Winkel ist der Spreizwinkel. Die Lenkachse, welche der Drehachse der Drehgelenkvorrichtung entspricht, ist somit in Konstruktionslage in wenigstens eine Richtung geneigt.
-
Ein Fahrzeug weist wenigstens eine Radaufhängungsanordnung, die bereits in der vorangehenden Beschreibung beschrieben wurde, eine Fahrzeugkarosserie und ein mit der wenigstens einen Radaufhängungsanordnung verbundenes Rad auf. Das Rad ist mit dem Radlager der wenigstens einen Radaufhängungsanordnung verbunden, so dass das Rad eine Drehbewegung um die Drehachse des Radlagers durchführen kann. Die Karosserieverbindungsstelle des Hilfsrahmens ist in einer Fahrtrichtung vor einem mit dem Radlager der wenigstens einen Radaufhängungsanordnung verbundenen Rad angeordnet. Die Fahrtrichtung ist hierbei entlang einer geometrischen Fahrzeugachse definiert, die sich von einer Fahrzeugfront zu einem Fahrzeugheck erstreckt. Durch die derartige Anordnung der Karosserieverbindungsstelle wird eine Längsfederung des Fahrzeugs komfortabler als bei einer anderen Anordnung der Karosserieverbindungsstelle.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugs ist der Hilfsrahmen mittels der Karosserieverbindungsstelle mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, wobei diese Verbindung in der Art eines Längslenkers erfolgt. Der Hilfsrahmen ist somit senkrecht mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugs ist der Hilfsrahmen mittels der Karosserieverbindungsstelle mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, wobei diese Verbindung windschief erfolgt. Der Hilfsrahmen ist somit ähnlich einem Schräglenker ausgeformt. Durch eine derartige Verbindung des Hilfsrahmens mit der Fahrzeugkarosserie erfolgt bei einem Einfedern im Fahrbetrieb sowohl eine Sturzänderung als auch eine Spuränderung über einem Einfederweg. Es stellt sich eine geeignete Einfederkinematik ein.
-
Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht einer Radaufhängungsanordnung nach einem Ausführungsbeispiel verbunden mit einem Rad,
-
2 eine schematische Seitenansicht der Radaufhängungsanordnung aus 1 verbunden mit dem Rad mit einem eingestellten Lenkwinkel von 90°,
-
3 eine schematische Rückansicht der Radaufhängungsanordnung nach dem Ausführungsbeispiel aus 1 verbunden mit dem Rad ohne eingestellten Lenkwinkel.
-
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Radaufhängungsanordnung 1 nach einem Ausführungsbeispiel verbunden mit einem Rad 13. Dargestellt ist die Radaufhängungsanordnung 1 in einer Konstruktionslage, betrachtet von einer Seite, welche in einem rechten Winkel zu einer Fahrzeugfront oder einem Fahrzeugheck orientiert ist. Die Radaufhängungsanordnung 1 weist eine Drehgelenkvorrichtung 2, einen Hilfsrahmen 8, eine Federvorrichtung 6, eine Dämpfervorrichtung 7 und einen Radträger 3 auf. Der Radträger 3 weist ein radseitiges Ende 4b und ein karosserieseitiges Ende 4a auf. An dem radseitigen Ende 4b weist der Radträger ein Radlager 5 auf. Mit dem Radlager 5 ist ein Rad 13 verbunden. Das karosserieseitige Ende 4a des Radträgers 3 ist dasjenige Ende des Radträgers 3, welches bei Verwendung der Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug einer Karosserie des Fahrzeugs am nächsten angeordnet ist. Das karosserieseitige 4a Ende des Radträgers 3 begrenzt den Radträger 3 zu einer ersten Seite hin.
-
Die Drehgelenkvorrichtung 2 ist an dem karosserieseitigen Ende 4a des Radträgers 3 mit dem Radträger 3 wirkverbunden. Die Drehgelenkvorrichtung 2 weist eine Drehachse 15 auf. Diese Drehachse 15 ist vertikal und verläuft durch einen Drehpunkt des Radlagers 5 und stellt eine Lenkachse dar. Dies heißt, die Drehachse 15 der Drehgelenkvorrichtung 2 ist senkrecht zu einer Drehachse 9 des Radlagers 5. Das mit dem Radlager 5 verbundene Rad 13 kann sich um die Drehachse 9 des Radlagers 5 drehen, d. h. rotieren, und kann um die Drehachse 15 der Drehgelenkvorrichtung 2 gedreht werden. In anderen Worten kann mittels der Drehgelenkvorrichtung 2 an dem Radträger 3 und somit an dem Rad 13 ein Lenkwinkel eingestellt werden. Auf Grund der Ausformung der Drehgelenkvorrichtung 2 als beispielsweise eine Gleitlagervorrichtung, eine Schrägkugellagervorrichtung, eine Nadellagervorrichtung oder eine Kegelrollenlagervorrichtung kann der Radträger 3 und somit das Rad 13 um 360° sowohl mit als auch gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Dies kann mehrfach wiederholt werden.
-
Die Drehgelenkvorrichtung 2 ist an dem Hilfsrahmen 8 gelagert. Der Hilfsrahmen 8 weist hierbei eine Aufnahme 16 für die Drehgelenkvorrichtung 2 auf. Diese Aufnahme 16 ist für die Drehgelenkvorrichtung 2 passgenau ausgeformt, d. h. dass die Ausformung der Aufnahme 16 des Hilfsrahmens 8 einer Außenkontur der Drehgelenkvorrichtung 2 entspricht. Der Hilfsrahmen 8 weist eine Karosserieverbindungsstelle 12 und einen Verbindungspunkt 10 auf. Der Verbindungspunkt 10 ist hierbei an einem der Karosserieverbindungsstelle 12 entgegengesetzten Ende 11 des Hilfsrahmens 8 angeordnet. Der Hilfsrahmen 8 erstreckt sich in anderen Worten von der Karosserieverbindungsstelle 12 zu dem der Karosserieverbindungsstelle 12 entgegengesetzten Ende 11. Die Karosserieverbindungsstelle 12 begrenzt den Hilfsrahmen 8 zu einer ersten Seite hin. Das entgegengesetzte Ende 11 begrenzt den Hilfsrahmen 8 zu einer zweiten Seite hin.
-
Der Hilfsrahmen 8 weist einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf. Der erste Abschnitt erstreckt sich von der Karosserieverbindungsstelle 12 bis zu der Aufnahme 16 für die Drehgelenkvorrichtung 2. Der zweite Abschnitt erstreckt sich von der Aufnahme 16 für die Drehgelenkvorrichtung 2 bis zu dem der Karosserieverbindungsstelle 12 entgegengesetzten Ende 11. Der erste Abschnitt des Hilfsrahmens 8 weist eine Bogenform auf, die der Außenkontur des Rades 13 nachempfunden ist. Die Bogenform ist derart gewählt, dass das Rad 13 bei keinem einstellbaren Lenkwinkel mit dem Hilfsrahmen 8 kollidieren kann. Auch während eines Fahrbetriebs, beispielsweise bei einem Einfedern, kollidiert der Hilfsrahmen 8 nicht mit dem Rad 13.
-
Die Karosserieverbindungsstelle 12 ist in einer horizontalen Ebene angeordnet, welche senkrecht zu der Drehachse 15 der Drehgelenkvorrichtung 2 ist. Diese Ebene verläuft durch den Drehpunkt des Radlagers 5. Außerdem ist die Karosserieverbindungsstelle 12 in einer vertikalen Ebene angeordnet, welche parallel zu der Drehachse 9 des Radlagers 5 und parallel zu der Drehachse 15 der Drehgelenkvorrichtung 2 ist. Die Karosserieverbindungsstelle 12 ist außerdem beabstandet zu dem Rad 13 angeordnet, wobei sich der Abstand nach der Außenkontur des Rades 13 richtet. Der Abstand ist derart gewählt, dass es weder in Konstruktionslage noch bei einem Fahrbetrieb noch bei irgendeiner Lenkwinkeleinstellung an dem Rad 13 zu einer Kollision des Rades 13 mit dem Hilfsrahmen 8 kommen kann. Durch die nahe Anordnung der Karosserieverbindungsstelle 12 zu der Fahrbahn und zu dem Radaufstandspunkt werden die durch den Hilfsrahmen 8 abzustützenden Kräfte und Momente im Gegensatz zu einer Anordnung der Karosserieverbindungsstelle 12 nahe der Fahrzeugkarosserie deutlich verringert.
-
Die Karosserieverbindungsstelle 12 ist in einer Fahrtrichtung vor dem Rad 13, das mit dem Radträger 3 der Radaufhängungsanordnung 1 verbunden ist, angeordnet. Durch die derartige Anordnung der Karosserieverbindungsstelle 12 wird eine Längsfederung des Fahrzeugs komfortabler als bei einer anderen Anordnung der Karosserieverbindungsstelle 12. Die Fahrtrichtung ist hierbei entlang einer geometrischen Fahrzeugachse definiert, die sich von einer Fahrzeugfront zu einem Fahrzeugheck erstreckt. Mittels der Karosserieverbindungsstelle 12 wird die Radaufhängungsanordnung 1, wenn diese in einem Fahrzeug verwendet wird, mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, d. h. der Hilfsrahmen 8 stützt sich an der Karosserie des Fahrzeugs ab. Während des Fahrbetriebs auftretende Kräfte und Momente werden von dem Hilfsrahmen 8 über die Karosserieverbindungsstelle 12 an die Karosserie des Fahrzeugs weitergeleitet
-
Mittels des Verbindungspunkts 10 ist der Hilfsrahmen 8 mit der Federvorrichtung 6 und der Dämpfervorrichtung 7 verbunden. Die Federvorrichtung 6 und die Dämpfervorrichtung 7 formen eine Feder-Dämpfer-Einheit aus, beispielsweise einen herkömmlichen Federdämpfer. Bei der Verwendung der Radaufhängungsanordnung 1 in einem Fahrzeug ist die Feder-Dämpfer-Einheit mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Die Feder-Dämpfer-Einheit ermöglicht ein Einfedern oder ein Ausfedern der Radaufhängungsanordnung 1.
-
2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Radaufhängungsanordnung 1 aus 1 verbunden mit dem Rad 13 mit einem eingestellten Lenkwinkel von 90°. Dargestellt ist dieselbe Radaufhängungsanordnung 1 wie in 1 mit denselben Bauelementen und von derselben Seite aus betrachtet. Allerdings ist die Radaufhängungsanordnung 1 nicht mehr in Konstruktionslage dargestellt. An dem Radträger 3 und somit an dem Rad 13 ist ein Lenkwinkel von 90° eingestellt. Der mit der Drehgelenkvorrichtung 2 wirkverbundene Radträger 3 ist um die Drehachse 15 der Drehgelenkvorrichtung 2 um 90° von der Karosserieverbindungsstelle 12 weg gedreht. Die Drehachse 9 des Radlagers 5 ist somit um 90° zu der Konstruktionslage gedreht. Die Drehachse 9 des Radlagers 5 verläuft nun durch die Karosserieverbindungsstelle 12. Der Lenkwinkel kann beispielsweise mittels eines Lenkwinkelstellers, der hier nicht dargestellt ist, eingestellt werden. Dazu ist der Lenkwinkelsteller mit der Drehgelenkvorrichtung 2 wirkverbunden.
-
3 zeigt eine schematische Rückansicht der Radaufhängungsanordnung 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus 1 verbunden mit dem Rad 13 ohne eingestellten Lenkwinkel. Dargestellt ist dieselbe Radaufhängungsanordnung 1 wie in 1 mit denselben Bauelementen. Betrachtet wird die Radaufhängungsanordnung 1 aus Richtung eines Fahrzeughecks. Das Rad 13 weist keinen Lenkwinkel auf, d. h. der Radträger 3 ist nicht um die Drehachse 15 der Drehgelenkvorrichtung 2 gedreht.
-
Die hier dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise kann die Drehachse der Drehgelenkvorrichtung, die gleichzeitig die Lenkachse darstellt, nicht vertikal sondern zu wenigstens einer Seite hin geneigt ausgeführt sein. Dadurch kann die Lenkachse einen Spreizwinkel und/ oder einen Nachlaufwinkel aufweisen. Beispielsweise kann der Verbindungspunkt an dem ersten Abschnitt des Hilfsrahmens angeordnet sein. Der Verbindungspunkt kann alternativ dazu auf der Drehachse der Drehgelenkvorrichtung oberhalb der Drehgelenkvorrichtung angeordnet sein. Die Federvorrichtung und die Dämpfervorrichtung können des Weiteren separat ausgeführt sein und keine Feder-Dämpfer-Einheit ausbilden. Die Karosserieverbindungsstelle kann beispielsweise in Fahrtrichtung hinter einem Rad angeordnet sein. Z. B. kann die Karosserieverbindungsstelle näher an einer Fahrbahn angeordnet sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Radaufhängungsanordnung
- 2
- Drehgelenkvorrichtung
- 3
- Radträger
- 4a
- karosserieseitiges Ende
- 4b
- radseitiges Ende
- 5
- Radlager
- 6
- Federvorrichtung
- 7
- Dämpfervorrichtung
- 8
- Hilfsrahmen
- 9
- Drehachse
- 10
- Verbindungspunkt
- 11
- entgegengesetztes Ende
- 12
- Karosserieverbindungsstelle
- 13
- Rad
- 15
- Drehachse
- 16
- Aufnahme
-
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 102009031339 A1 [0003]
