DE102016005930B4

DE102016005930B4 - Achsanordnung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016005930B4
Application number: DE102016005930.3A
Authority: DE
Inventors: Jakob Bosch
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-05-14
Filing date: 2016-05-14
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2036-05-15
Also published as: DE102016005930A1

Abstract

Achsanordnung (1) für ein zweispuriges Kraftfahrzeug, umfassend zwei Räder, die jeweils mittels eines Lenkerverbunds (2) mittelbar oder unmittelbar gegenüber einer Karosserie (3) des Kraftfahrzeugs geführt sind, und einen die Räder miteinander verbindenden Drehstabstabilisator (5), wobei der Drehstabstabilisator (5) einen Mittelabschnitt (5a) und zwei beiderseits endständige Endabschnitte (5b) aufweist, wobei die Endabschnitte (5b) jeweils vom Mittelabschnitt (5a) abgewinkelt sind und jeweils zu einem der beiden Räder führen, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Mittelabschnitt (5a) des Drehstabstabilisators (5) weiterhin zwei beiderseits endständige Federaufnahmeabschnitte (5c) anschließen, wobei die Federaufnahmeabschnitte (5c) jeweils vom Mittelabschnitt (5a) abgewinkelt sind und wippenartig mit den entsprechenden Endabschnitten (5b) zusammenwirken, wobei die Federaufnahmeabschnitte (5c) jeweils mittels einer als Spiralfeder ausgebildeten Zugfeder (7) an der Karosserie (3) angebunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achsanordnung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Derartige Achsanordnungen werden im Kraftfahrzeugbau zur drehbaren Anordnung der zweispurig geführten und dementsprechend einander gegenüberliegenden Räder verwendet. Das einzelne Rad ist über ein Radlager drehbar an einem Radträger gelagert, wobei der Radträger wiederum über einen Lenkerverbund mittelbar (unter Zwischenschaltung eines Hilfsrahmens) oder unmittelbar mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Der Lenkerverbund beschränkt die kinematischen Freiheitsgrade des jeweiligen Rades und führt dieses gegenüber der Karosserie. Elementare Bestandteile einer üblichen Achsanordnung sind weiterhin eine Feder und ein Dämpfer je Rad, sowie ein die beiden Räder verbindender Drehstabstabilisator.
Die DE 10 2010 033 002 A1 beschreibt einen Achssteller eines Kraftfahrzeugs mit einem Drehfedersystem als Speicherfeder, das einerseits über eine Drehschwinge mit einem Radführungselement verbunden ist und andererseits über einen steuerbaren Stellantrieb fahrzeugaufbaufest abgestützt ist. Das Drehfedersystem weist ineinander geschachtelt wenigstens ein Drehfederohr und wenigstens einen Drehfederstab auf. Der Stellantrieb besteht aus einer zum Drehfedersystem beabstandeten und fahrzeugaufbaufesten Stellmotoreinheit und einem damit verbundenen, schwenksteuerbaren Antriebshebel. Der Antriebshebel ist mit einem Drehfederrohr und ein Abtriebshebel mit einem Drehfederstab sowie direkt oder indirekt über eine Koppel mit dem Radführungselement verbunden oder entsprechend ist der Antriebshebel mit einem Drehfederstab und der Abtriebshebel mit einem Drehfederrohr sowie direkt oder indirekt über eine Koppel mit dem Radführungselement verbunden.
Die DE 1 630 278 A1 zeigt eine Federung für Kraftfahrzeuge mit einer angetriebenen Achse, wobei zur Verhinderung eines Über- oder Untersteuerns bei Kurvenfahrt die Federhärte einer nur oder hauptsächlich bei entgegengesetzten Hubbewegungen der Räder ansprechenden Federung (Kurvenfederhärte) der angetriebenen Achse bzw. Räder beim Beschleunigen des Fahrzeuges verringert und/oder die Federhärte einer nur oder hauptsächlich bei entgegengesetzten Hubbewegungen der Räder ansprechenden Federung (Kurvenfederhärte) der nicht angetriebenen Achse bzw. Räder vergrößert wird.
Die DE 199 03 435 A1 offenbart eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit oberen und unteren Radführungslenkern, die aufbauseitig und an einem Radträger angelenkt sind, sowie mit einem Stabilisator, dessen im wesentlichen in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufender Arm mit einem der Lenker verbunden ist, und einem Teleskop-Stoßdämpfer, der ebenfalls zwischen Aufbau und Lenker angeordnet ist, ist zur Erzielung eines günstigen Dämpferübersetzungsverhältnisses und einer baulich günstigen Radaufhängungskonstruktion der Stoßdämpfer an dem Arm des Stabilisators angelenkt, wobei der Arm des Stabilisators bevorzugt über den Lenker hinaus verlängert ist.
Weiterhin sei auf die US 2006/0 237 937 A1 , EP 1 679 209 A1 , sowie SAUER, Bernd. Konstruktionselemente des Maschinenbaus 1. Springer-Lehrbuch. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2016. S. 207. ISBN:978-3-642-39500-0 verwiesen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine besonders flach bauende Achsanordnung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine Achsanordnung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug umfasst zwei Räder, die jeweils mittels eines Lenkerverbunds mittelbar oder unmittelbar gegenüber einer Karosserie des Kraftfahrzeugs geführt sind, und einen die Räder miteinander verbindenden Drehstabstabilisator, wobei der Drehstabstabilisator einen Mittelabschnitt und zwei beiderseits endständige Endabschnitte aufweist, wobei die Endabschnitte jeweils vom Mittelabschnitt abgewinkelt sind und zu einem der beiden Räder führen, wobei sich an den Mittelabschnitt des Drehstabstabilisators weiterhin zwei beiderseits endständige Federaufnahmeabschnitte anschließen, wobei die Federaufnahmeabschnitte jeweils vom Mittelabschnitt abgewinkelt sind und wippenartig mit den entsprechenden Endabschnitten zusammenwirken und wobei die Federaufnahmeabschnitte jeweils mittels einer Zugfeder an der Karosserie angebunden sind.
Indem eine Zugfeder jeweils zwischen der Karosserie und dem Federaufnahmeabschnitt des Drehstabstabilisators gehalten ist, ergibt sich eine sehr flach bauende Achsanordnung, da kein hoch bauendes Federbein an der Karosserie abgestützt werden muss. Die Zugfeder ist bevorzugt als eine Spiralfeder ausgebildet und wird an der Karosserie bzw. dem Federaufnahmeabschnitt in entsprechende Aufnahmen eingehängt. Erfindungswesentlich ist, dass der Federaufnahmeabschnitt wippenartig mit dem entsprechenden Endabschnitt des Drehstabstabilisators zusammenwirkt, so dass der Drehstabstabilisator neben den Wankbewegungen auch die Hub- und Nickbewegungen der Karosserie elastisch abfedern kann. Der in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Drehstabstabilisator tordiert sich hauptsächlich im Mittelabschnitt während die vornehmlich in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Endabschnitte und Federaufnahmeabschnitte in erster Linie als Hebel dienen.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Drehstabstabilisator an einem Hilfsrahmen gelagert und die Zugfedern sind karosserieseitig jeweils an einem Längsträger der Karosserie angebunden. Die Längsträger ragen entlang der Fahrtrichtung aus der Karosserie und sind parallel voneinander beabstandet. Der Drehstabstabilisator ist bevorzugt in zwei Lagern an dem Hilfsrahmen drehbar gelagert. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Hilfsrahmen an den Längsträgern angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführung ist jeweils einer der Endabschnitte mit dem entsprechenden Federaufnahmeabschnitt zusammengefasst und an den Mittelabschnitt angebaut. Der Federaufnahmeabschnitt und der Endabschnitt werden paarweise zu einer Baueinheit zusammengefasst und an den seitlichen Enden des Mittelabschnitts zur Vervollständigung des Drehstabstabilisators angefügt. Es handelt sich somit um einen „gebauten“ Drehstabstabilisator.
In einer bevorzugten Ausführung ist jedes Rad jeweils mit einem elektromechanischen Rotationsdämpfer verbunden. Der elektromechanische Rotationsdämpfer kann die Radhubbewegung mittels einer elektrischen Maschine in elektrische Energie umwandeln und dabei gleichzeitig die Radhubbewegung dämpfen. Vorzugsweise ist der elektrischen Maschine ein Getriebe vorgeschaltet, wodurch sich der Wirkungsgrad verbessern lässt. An den elektromechanischen Rotationsdämpfer kann ein Lenker des Lenkerverbunds angelenkt sein, der die Radhubbewegung vom entsprechenden Rad abgreift. Auf einen Stoßdämpfer in Teleskopbauweise kann somit verzichtet werden, was die gesamte Achsanordnung damit noch flacher bauen lässt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Darin zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Achsanordnung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug;
2 eine isometrische Ansicht der Achsanordnung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug.

Gemäß der 1 hat eine Achsanordnung 1 für ein zweispuriges Kraftfahrzeug einen Hilfsrahmen 4, der an zwei Längsträger 3a (vorliegend aufgrund der Perspektive nur einer sichtbar) der Karosserie 3 befestigt ist. Der Hilfsrahmen 4 lagert die unteren Lenker 2b und die Spurstangen 2c des Lenkerverbunds 2. Weiterhin lagert der Hilfsrahmen 4 einen Drehstabstabilisator 5, wobei der Drehstabstabilisator 5 einen, eine Torsionsachse definierenden Mittelabschnitt 5a aufweist, an dem beiderseits endständig jeweils ein Endabschnitt 5b und wippenartig gegenüberliegend ein Federaufnahmeabschnitt 5c angeordnet sind. Der Endabschnitt 5b und der Federaufnahmeabschnitt 5c sind jeweils gegenüber dem Mittelabschnitt 5a abgewinkelt. Der Endabschnitt 5 führt über eine Koppelstange 6 zu einem nicht dargestellten Radträger eines ebenfalls nicht dargestellten Rades. An den Radträger würde auch der Lenkerverbund 2 anknüpfen. Der Federaufnahmeabschnitt 5c hält eine als Spiralfeder ausgebildete Zugfeder 7, die an ihrem anderen Ende an dem Längsträger 3a gehalten ist.
Die 2 zeigt die Achsanordnung 1 für ein zweispuriges Kraftfahrzeug aus 1 noch einmal aus einer anderen Perspektive. Wiederum fehlen die an Radträgern drehbar gelagerten Räder aus Gründen der Übersichtlichkeit. An den Radträger würde der Lenkerverbund 2 mit seinen unteren Lenkern 2b, den oberen Lenkern 2a, der Spurstange 2c und der Koppelstange 6 angreifen. Die oberen Lenker 2a sind an einem Längsträger 3a der Karosserie 3 des Kraftfahrzeugs angelenkt. Die unteren Lenker 2b sind an einem Hilfsrahmen 4 angelenkt. Der Hilfsrahmen 4 hält weiterhin den Drehstabstabilisator 5 und indirekt auch die Spurstange 2c, da diese zu einem nicht dargestellten Lenkgetriebe führt, welches tatsächlich von dem Hilfsrahmen 4 gehalten wird. Der Drehstabstabilisator 5 hat einen Mittelabschnitt 5, an dem beiderseits endständig jeweils ein Endabschnitt 5b und wippenartig gegenüberliegend ein Federaufnahmeabschnitt 5c angeordnet sind. Der Endabschnitt 5b und der Federaufnahmeabschnitt 5c sind jeweils gegenüber dem Mittelabschnitt 5a abgewinkelt. Die Federaufnahmeabschnitte 5c halten eine als Spiralfeder ausgebildete Zugfeder 7, die an ihrem anderen Ende an dem Längsträger 3a gehalten ist (vorliegend nur auf einer Seite so dargestellt). Die Endabschnitte 5b sind jeweils mit der Koppelstange 6 verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Achsanordnung
2: Lenkerverbund
2a: oberer Lenker
2b: unterer Lenker
2c: Spurstange
3: Karosserie
3a: Längsträger
4: Hilfsrahmen
5: Drehstabstabilisator
5a: Mittelabschnitt
5b: Endabschnitt
5c: Federaufnahmeabschnitt
6: Koppelstange
7: Zugfeder

Claims

Achsanordnung (1) für ein zweispuriges Kraftfahrzeug, umfassend zwei Räder, die jeweils mittels eines Lenkerverbunds (2) mittelbar oder unmittelbar gegenüber einer Karosserie (3) des Kraftfahrzeugs geführt sind, und einen die Räder miteinander verbindenden Drehstabstabilisator (5), wobei der Drehstabstabilisator (5) einen Mittelabschnitt (5a) und zwei beiderseits endständige Endabschnitte (5b) aufweist, wobei die Endabschnitte (5b) jeweils vom Mittelabschnitt (5a) abgewinkelt sind und jeweils zu einem der beiden Räder führen, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Mittelabschnitt (5a) des Drehstabstabilisators (5) weiterhin zwei beiderseits endständige Federaufnahmeabschnitte (5c) anschließen, wobei die Federaufnahmeabschnitte (5c) jeweils vom Mittelabschnitt (5a) abgewinkelt sind und wippenartig mit den entsprechenden Endabschnitten (5b) zusammenwirken, wobei die Federaufnahmeabschnitte (5c) jeweils mittels einer als Spiralfeder ausgebildeten Zugfeder (7) an der Karosserie (3) angebunden sind.
Achsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstabstabilisator (5) an einem Hilfsrahmen (4) gelagert ist und die Zugfedern (7) karosserieseitig jeweils an einem Längsträger (3a) der Karosserie (3) angebunden sind.
Achsanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (4) an den Längsträgern (3a) angeordnet ist.
Achsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer der Endabschnitte (5b) mit dem entsprechenden Federaufnahmeabschnitt (5c) zusammengefasst und an den Mittelabschnitt (5a) angebaut ist.
Achsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rad jeweils mit einem elektromechanischen Rotationsdämpfer verbunden ist.