DE102016214306A1

DE102016214306A1 - Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016214306A1
Application number: DE102016214306.9A
Authority: DE
Inventors: Walter Schmidt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs, bei der die Räder jeweils über ein horizontal ausgerichtetes Federelement (12) mit in Federelement-Längsrichtung (s) ausgerichtetem Federweg sowie einem dem jeweiligen Federelement (12) zugeordneten Dämpfer (14) am Kraftfahrzeugaufbau abgestützt sind, und bei der den Federelementen (12) jeweils Umlenkmittel (16) zugeordnet sind, die die in Fahrzeughochrichtung (FH) gerichtete Ein-/Ausfederbewegung der Räder in eine in Federelement-Längsrichtung (s) gerichtete Linearbewegung überführen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dämpfer (14) horizontal und in Reihe zum jeweiligen Federelement (12) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Eine gattungsgemäße Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs ist in der DE 10 2004 017 885 B4 offenbart. Die Radaufhängung zeichnet sich dadurch aus, dass die als Schraubendruckfedern ausgebildeten Tragfedern im Wesentlichen horizontal angeordnet sind, während die als hydraulische Schwingungsdämpfer ausgebildeten Dämpfer im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass in Kraftfahrzeughochrichtung betrachtet weniger Bauraum beansprucht wird.
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 sind bei der Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs die Räder jeweils über ein horizontal ausgerichtetes Federelement mit in Federelement-Längsrichtung ausgerichtetem Federweg sowie einem dem jeweiligen Federelement zugeordneten Dämpfer am Kraftfahrzeugaufbau abgestützt. Zudem sind in bekannter Art und Weise den Federelementen jeweils Umlenkmittel zugeordnet, die die in Fahrzeughochrichtung gerichtete Ein-/Ausfederbewegung der Räder in eine in Federelement-Längsrichtung gerichtete Linearbewegung überführen.
Erfindungsgemäß sind die Dämpfer horizontal und in Reihe zum jeweiligen Federelement angeordnet. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erweist sich als besonders vorteilhaft, da aufgrund der horizontalen Anordnung der Dämpfer weniger Bauraum in Kraftfahrzeughochrichtung benötigt wird, so dass eine besonders wenig Bauraum beanspruchende Konstruktion zu Verfügung gestellt wird.
Vorzugsweise sind dabei die Federelemente in Kraftfahrzeugquerrichtung ausgerichtet, wobei sich die Federelemente mit ihren in Kraftfahrzeugquerrichtung betrachtet nach innen ausgerichteten Enden gegeneinander abstützen. Dies hat den Vorteil, dass beim gleichseitigen Ein-/Ausfedern die Kräfte ausgeglichen werden und somit nur beim wechselseitigen Ein-/Ausfedern die Differenzkraft vom Kraftfahrzeugaufbau abgestützt werden muss.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen den nach innen gerichteten Enden der Federelemente eine Verstelleinheit angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass durch eine entsprechende Verstellung der Enden der Federelemente eine Höhenverstellung und/oder Wankstabilisierung zur Verfügung gestellt wird. Die Verstelleinheit kann hierbei mechanisch, hydraulisch oder elektrisch ausgebildet sein.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die den Federelementen jeweils zugeordneten Umlenkmittel zur Überführung der in Fahrzeughochrichtung gerichtete Ein-/Ausfederbewegung der Räder in eine in Federelement-Längsrichtung gerichtete Linearbewegung in Form eines Kugelgewindetriebs ausgebildet sind. Die Kugelgewindetriebe sind dabei horizontal und in Reihe zum jeweiligen Federelement angeordnet. Gemäß einer möglichen Ausführungsform stehen dabei die Kugelgewindetriebe jeweils über einen Hebel derart mit dem Radträger oder einem Lenker der Radaufhängung in Wirkverbindung, dass eine Ein-/Ausfederbewegung des Rades eine Rotation der Kugelgewindetriebe bewirkt. Die Kugelgewindetriebe stehen ihrerseits wiederum jeweils mit einem Stößel in Wirkverbindung. Die Stößel sind dabei gegen Verdrehen gesichert, so dass die Stößel nur eine lineare Bewegung ausführen können. Das dem Kugelgewindetrieb jeweils gegenüberliegende Ende der Stößel ist seinerseits am Federelement angeordnet, so dass die lineare Bewegung des Stößels eine in Federelement-Längsrichtung gerichtete Ein-/Ausfederbewegung des Federelements bewirkt. Vorteilhaft an der Verwendung eines Kugelgewindetriebs als Umlenkmittel sowie der horizontalen, in Reihe zum Federelement vorgesehenen Anordnung ist, dass eine besonders kompakte und damit platzsparende Bauform ermöglicht ist.
Vorzugsweise sind dabei die Dämpfer in Form von in Federelement-Längsrichtung betrachtet in Reihe zum Federelement angeordneten Rotationsdämpfern, insbesondere in Form von elektrischen Rotationsdämpfern, ausgebildet. Die erfindungsgemäße Verwendung und Anordnung der Rotationsdämpfer hat den Effekt, dass nunmehr die Bauteile Federelement, Umlenkmittel und Rotationsdämpfer “nur an einem Ort des Fahrwerks Bauraum beanspruchen“. Neben einer kompakten, wenig Bauraum beanspruchenden Feder-Dämpfer-Konstruktion zeichnet sich diese Ausführungsform insbesondere dadurch aus, dass Rotationsdämpfer und Federelement eine gemeinsame Ansteuerung aufweisen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Kugelgewindetrieb koaxial zum Rotationsdämpfer angeordnet ist. D.h., der Kugelgewindetrieb ist in den Rotationsdämpfer integriert. Diese Ausführungsform erweist sich als besonders vorteilhaft, da hierdurch die Bauteile Kugelgewindetrieb und Rotationsdämpfer in Federelement-Längsrichtung betrachtet eine kompakte, platzsparende Baueinheit bilden, so dass eine bauraumsparende Anordnung ermöglicht ist.
Vorzugsweise sind dabei die Federelemente, die den Federelementen zugeordneten Kugelgewindetriebe und die als Rotationsdämpfer ausgebildeten Dämpfer bzw. die Federelemente, die Verstelleinheit, die den Federelementen zugeordneten Kugelgewindetriebe und die als Rotationsdämpfer ausgebildeten Dämpfer in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Anordnung obiger Bauteile in einem gemeinsamen Gehäuse hat den vorteilhaften Effekt, dass ein Schutz vor äußeren Einflüssen, wie z. B. Steinschlag, zur Verfügung gestellt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Federelemente in Form von Luftfedern ausgebildet sind. Insbesondere in Kombination mit der integrierten Ausbildung von Kugelgewindetrieb und Rotationsdämpfer, wird bei Ausbildung der Federelemente als Luftfedern in Federelement-Längsrichtung betrachtet eine besonders bauraumsparende Anordnung der Bauteile ermöglicht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung bedeuten:
1 eine schematische Darstellung einer Feder-Dämpfer-Anordnung einer Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs, und
2 die Feder-Dämpfer-Anordnung aus 1 mit einer zusätzlichen Verstelleinheit.
1 zeigt eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Feder-Dämpfer-Anordnung für eine – hier aus Gründen der Übersichtlichkeit – nicht weiter dargestellte Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs.
Die Feder-Dämpfer-Anordnung 10 umfasst zwei horizontal, d.h. in einer parallel zum Kraftfahrzeugunterboden ausgerichteten Ebene angeordnete, Federelemente in Form zweier Luftfedern 12 sowie zwei in Federelement-Längsrichtung s betrachtet, jeweils in Reihe zu den zugehörigen Luftfedern 12 angeordnete Dämpfer, die in Form von elektrischen Rotationsdämpfern 14 ausgebildet sind.
Vorliegend sind die am Kraftfahrzeugaufbau abgestützten Luftfedern 12 und damit auch die in Reihe zu den Luftfedern 12 angeordneten elektrischen Rotationskörper 14 in Kraftfahrzeugquerrichtung FQ ausgerichtet und stützen sich mit ihren in Kraftfahrzeugquerrichtung FQ betrachtet inneren Enden gegeneinander ab. Dies hat den Effekt, dass beim gleichseitigen Ein- /Ausfedern die Kräfte ausgeglichen werden und somit nur beim wechselseitigen Ein-/Ausfedern die Differenzkraft vom Kraftfahrzeugaufbau abgestützt werden muss.
Nachfolgend wird von der Feder-Dämpfer-Anordnung 10 nur der links dargestellte Aufbau näher beschrieben; die gegenüberliegende Seite ist entsprechend aufgebaut:
Wie 1 weiter zeigt, ist koaxial zu dem Rotationsdämpfer 14 ein Kugelgewindetrieb 16 angeordnet. Der Kugelgewindetrieb 16 ist integraler Bestandteil des Rotationsdämpfers 14 (Rotor). Radseitig steht der Kugelgewindetrieb 16 mit einem Hebel 18 in Wirkverbindung, der seinerseits mit einem, hier nicht dargestellten Radträger oder einem Lenker der Radaufhängung derart verbunden ist, dass eine in Kraftfahrzeughochrichtung ausgerichtete Ein- /Ausfederbewegung des Rades eine Rotationsbewegung des Kugelgewindetriebs 16 bewirkt, die mittels des zugeordneten elektrischen Rotationsdämpfer 14 gedämpft wird. Federseitig steht der Kugelgewindetrieb 16 mit einem an der Luftfeder 12 angreifenden Stößel 20 in Wirkverbindung. Der Stößel 20 ist gegen Verdrehen gesichert und kann nur eine lineare, in Federelement-Längsrichtung s gerichtete lineare Bewegung ausführen.
Hierdurch wird gewährleistet, dass die Rotationsbewegung des Kugelgewindetriebs 16 und die daraus resultierende in Federelement-Längsrichtung s gerichtete Linearbewegung des Stößels 2 eine Ein-/Ausfederbewegung der Luftfeder 12 in Federelement-Längsrichtung s bewirkt.
Aufgrund der horizontalen Ausrichtung der Feder-Dämpfer-Anordnung 10, der Ausbildung der Federelemente als Luftfedern 12 sowie der Ausgestaltung des Dämpfers als Rotationsdämpfer 14 mit integriertem Kugelgewindetrieb 16 wird in vorteilhafter Weise eine in Kraftfahrzeughochrichtung FH betrachtet besonders wenig Bauraum beanspruchende Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt.
Die in 2 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in 1 bereits beschriebenen Ausführungsform.
Im Unterschied zu der in 1 beschriebenen Ausführungsform ist – wie 2 zeigt – zwischen den inneren Enden der Luftfedern 12 eine Verstelleinheit 22 angeordnet, die z.B. bei wechselseitigen Federn durch eine entsprechende Verstellung der Kolben der Luftfedern 12 einem Einfedern entgegenwirkt, so dass zusätzlich die Funktion einer Wankstabilisierung ermöglicht ist.
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 102004017885 B4 [0002]

Claims

Radaufhängung für die Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs, bei der die Räder jeweils über ein horizontal ausgerichtetes Federelement (12) mit in Federelement-Längsrichtung (s) ausgerichtetem Federweg sowie einem dem jeweiligen Federelement (12) zugeordneten Dämpfer (14) am Kraftfahrzeugaufbau abgestützt sind, und bei der den Federelementen (12) jeweils Umlenkmittel (16) zugeordnet sind, die die in Fahrzeughochrichtung (FH) gerichtete Ein-/Ausfederbewegung der Räder in eine in Federelement-Längsrichtung (s) gerichtete Linearbewegung überführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer (14) horizontal und in Reihe zum jeweiligen Federelement (12) angeordnet sind.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (12) in Kraftfahrzeugquerrichtung (FQ) ausgerichtet sind und dass sich die Federelemente (12) mit ihren in Kraftfahrzeugquerrichtung (FQ) betrachtet nach innen gerichteten Enden gegeneinander abstützen.
Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den nach innen gerichteten Enden der Federelemente (12) eine Verstelleinheit (22) angeordnet ist.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Federelementen (12) jeweils zugeordneten Umlenkmittel in Form eines Kugelgewindetriebs (16) ausgebildet sind.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfer in Form von Rotationsdämpfer (14) ausgebildet sind.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindetrieb (16) koaxial zum Rotationsdämpfer (14) angeordnet ist.
Radaufhängung nach Anspruch 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (12), die den Federelementen (12) zugeordneten Kugelgewindetriebe (16) und die als Rotationsdämpfer (14) ausgebildeten Dämpfer in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Radaufhängung nach Anspruch 3 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (12), die Verstelleinheit (22), die den Federelementen (12) zugeordneten Kugelgewindetriebe (16) und die als Rotationsdämpfer (14) ausgebildeten Dämpfer in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Radaufhängung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Rotationsdämpfern um elektrische Rotationsdämpfer (14) handelt.
Radaufhängung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente in Form von Luftfedern (12) ausgebildet sind.