DE102017106085A1

DE102017106085A1 - Radaufhängungsanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017106085A1
Application number: DE102017106085.5A
Authority: DE
Inventors: Rodscha Drabon; Nikolai Klein; Dirk Rochell
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-22
Also published as: CN108621738A; DE102017106085B4

Abstract

Die Offenbarung betrifft eine Radaufhängungsanordnung (100) für die Aufhängung von zumindest einem Rad (101), das durch einen Radträger (103) eines Fahrzeugs gestützt ist, wobei das Rad (101) um eine Radachse (105) rotierbar ist, mit einem Querstabilisator (107) mit einem Stabilisatorende (109) und einem Lager (111), welches an dem Radträger (103) befestigbar und ausgebildet ist, das Stabilisatorende (109) in Querrichtung (112) zur Radachse (105) des Rades (101) beweglich zu lagern.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von zumindest einem Rad eines Fahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.
Zum Reduzieren von Wankbewegungen bei Fahrzeuggen werden üblicherweise Querstabilisatoren verwendet, welche eine druckelastische Verbindung zwischen zwei gegenüberliegenden Radträgern bereitstellen.
Die Druckschrift EP 2 583 815 A1 offenbart einen Stabilisator in Faserverbundbauweise in einem Fahrzeug.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine weitere, effiziente Radaufhängungsanordnung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von zumindest einem Rad gelöst werden kann, wobei die Radaufhängungsanordnung einen Querstabilisator aufweist, der besonders wirksam beim Betrieb des Fahrzeuges entstehende Zugkräfte und Druckkräfte aufnehmen kann.
Auf diese Weise kann die Radaufhängungsanordnung eine wirksame Wank-Stabilisation während des Betriebs des Fahrzeugs sicherstellen und es können die Fahrdynamik und der Fahrkomfort verbessert werden.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Offenbarung eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von zumindest einem Rad, das durch einen Radträger eines Fahrzeugs gestützt ist, wobei das Rad um eine Radachse rotierbar ist, mit einem Querstabilisator mit einem Stabilisatorende und einem Lager, welches an dem Radträger befestigbar und ausgebildet ist, das Stabilisatorende in Querrichtung zur Radachse des Rades beweglich zu lagern.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die bewegliche Lagerung des Stabilisatorendes in Querrichtung zur Radachse des Rades während des Betriebs des Fahrzeugs auf das Rad wirkende Zugkräfte und/oder Druckkräfte wirksam durch die Radaufhängungsanordnung ausgeglichen werden können.
Der Querstabilisator verbindet in Fahrzeugen einen Radträger mit einem gegenüberliegenden weiteren Radträger, wobei der Radträger ein Rad stützt und wobei der weitere Radträger ein weiteres Rad stützt. Wird eines der Räder beim Fahren durch eine Straßenunebenheit angehoben, bzw. abgesenkt, kann sich der Querstabilisator hierbei derart verdrehen, dass auch das andere der Räder angehoben, bzw. abgesenkt wird. Hierbei entstehende Zugkräfte und/oder Druckkräfte können insbesondere durch eine Torsion des Querstabilisators aufgenommen werden. Dadurch weist der Querstabilisator eine dämpfende Funktion auf, um ein Aufschaukeln des Fahrzeuges bei einem einseitigen Einfedern zu verhindern und damit eine vorteilhafte Wank-Stabilisation sicherzustellen.
Durch die bewegliche Lagerung des Stabilisatorendes an dem Radträger wird das Stabilisatorende bei einer starken Zug,- und/oder Druckbelastung vorteilhaft an dem Radträger verlagert, wodurch die auf den Querstabilisator wirkenden Kräfte wirksam ausgeglichen werden können.
In einer Ausführungsform ist das Lager ausgebildet, das Stabilisatorende in Richtung der Radachse zugfest und/oder druckfest zu lagern.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass sich die Bewegungsfreiheitsgrade des Stabilisatorendes in Querrichtung zur Radachse des Rades erstrecken und das Stabilisatorende in Richtung der Radachse zugfest und/oder druckfest gelagert ist. Zur Wank-Stabilisation ist es vorteilhaft, wenn das Stabilisatorende in Querrichtung zur Radachse des Rades beweglich gelagert ist, um wirksam Zugkräfte und/oder Druckkräfte durch den Querstabilisator aufzunehmen.
In einer Ausführungsform ist das Lager durch ein Drehgelenklager, insbesondere durch ein Kugeldrehgelenk, gebildet.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Drehgelenklager, insbesondere Kugeldrehgelenk zum einen eine stabile Befestigung des Stabilisatorendes an dem Radträger sicherstellt, und zum andere eine bewegliche Verlagerung des Stabilisatorendes in Querrichtung zur Radachse des Rades ermöglicht.
In einer Ausführungsform weist das Lager eine Aufnahmehülse auf, in welche das Stabilisatorende einführbar oder eingeführt ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Aufnahmehülse eine besonders vorteilhafte Befestigung des Stabilisatorendes an dem Radträger ermöglicht.
In einer Ausführungsform ist das Lager ausgebildet, eine Verlagerung des Stabilisatorendes zumindest abschnittsweise entlang einer Kreisbahn zuzulassen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die Verlagerung des Stabilisatorendes zumindest abschnittsweise entlang einer Kreisbahn in einer Querrichtung zur Radachse eine besonders wirksame Aufnahme von Zugkräften und/oder Druckkräften sichergestellt wird.
In einer Ausführungsform ist das Lager in Fahrzeugvertikalrichtung oberhalb der Radachse angeordnet.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die Lagerung des Lagers in Fahrzeugvertikalrichtung oberhalb der Radachse auf den Querstabilisator wirkende Zugkräfte, welche insbesondere oberhalb der Radachse auf den Querstabilisator wirken, geringer sind, als Druckkräfte, welche unterhalb der Radachse auf den Querstabilisator wirken würden, falls das Lager in Fahrzeugvertikalrichtung unterhalb der Radachse angeordnet werden würde.
In einer Ausführungsform weist die Radaufhängungsanordnung einen Längslenker auf, der ein an dem Radträger befestigbares Längslenkerende aufweist, wobei das Stabilisatorende oberhalb des Längslenkerendes angeordnet ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Längslenker den Radträger besonders vorteilhaft führt und durch das an dem Radträger befestigte Längslenkerende des Längslenkers während der Fahrt des Fahrzeuges auftretende Kräfte zwischen dem Rad und dem Fahrzeug wirksam übertragen kann. Dadurch, dass das Stabilisatorende des Querstabilisators oberhalb des Längslenkerendes des Längslenkers angeordnet ist, können auf den Querstabilisator wirkende Zugkräfte besonders wirksam auf den Querstabilisator übertragen werden.
In einer Ausführungsform bildet oder ersetzt der Querstabilisator zusätzlich einen oberen Querlenker für das Rad.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Querstabilisator eine weitere Funktionalität bereitstellt, wodurch der Aufbau der Radaufhängungsanordnung mit weniger Bauteilen ausgebildet ist und dadurch vereinfacht wird. Insbesondere liegt hier der den oberen Querlenker bildende oder ersetzende Querstabilisator oberhalb eines unteren Querlenkers der Radaufhängungsanordnung.
In einer Ausführungsform weist der Querstabilisator einen ersten Stabilisatorabschnitt und einen zweiten Stabilisatorabschnitt, welcher winklig zu dem ersten Stabilisatorabschnitt angeordnet ist, auf, wobei das Stabilisatorende durch ein Ende des zweiten Stabilisatorabschnitts gebildet ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der gebogen ausgebildete Querstabilisator besonders wirksam auf den Querstabilisator wirkende Kräfte aufnehmen kann. Der gegenüber dem ersten, insbesondere geraden, Stabilisatorabschnitt winklig, insbesondere gebogen, angeordnete zweite Stabilisatorabschnitt weist an seinem Ende das Stabilisatorende auf, welches durch das Lager wiederum eine wirksame und bewegliche Befestigung des Querstabilisators an dem Radträger sicherstellt.
In einer Ausführungsform weist der erste Stabilisatorabschnitt eine Längsachse auf und ist um die Längsachse rotierbar, insbesondere an einem Fahrzeugbauteil wie einem Elektromotor, gelagert.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die Rotierbarkeit des ersten, insbesondere geraden, Stabilisatorabschnitts um seine Längsachse eine besonders wirksame Kraftübertragung von dem Radträger auf den Querstabilisator sichergestellt wird. Wenn das an dem Radträger befestigte und daran beweglich gelagerte Stabilisatorende des Querstabilisators sich an dem Radträger bewegt, kann die Bewegung des Stabilisatorendes des zweiten Stabilisatorabschnitts durch eine Rotation des ersten Stabilisatorabschnitts um seine Längsachse ausgeglichen werden. Die Anordnung des ersten Stabilisatorabschnitts des Querstabilisators an einem Fahrzeugbauteil, wie z.B. einem Elektromotor, stellt eine wirksame Befestigung des ersten Stabilisatorabschnitts sicher.
In einer Ausführungsform ist der erste Stabilisatorabschnitt in Richtung der Längsachse oder in Richtung einer Fahrzeugquerachse unverschieblich gelagert.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die in Richtung der Längsachse oder in Richtung der Fahrzeugquerachse unverschiebliche Lagerung des ersten Stabilisatorabschnitts eine stabile Befestigung des ersten Stabilisatorabschnitts des Querstabilisators an dem Fahrzeug und eine stabile Befestigung des zweiten Stabilisatorabschnitts an dem Radträger sichergestellt werden. Der erste Stabilisatorabschnitt ist jedoch weiterhin um seine Längsachse rotierbar, um wirksam auf den Querstabilisator wirkende Kräfte aufzunehmen. Zudem kann der erste Stabilisatorabschnitt insbesondere zumindest abschnittsweise elastisch verformbar sein, um eine wirksame Kraftaufnahme zu gewährleisten.
In einer Ausführungsform ist der zweite Stabilisatorabschnitt für eine Verlagerung des Stabilisatorendes gegenüber einem weiteren Stabilisatorende des Querstabilisators, tordierbar, insbesondere bei einer Federung des jeweiligen Rades.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch eine Torsion des zweiten Stabilisatorabschnitts gegenüber einem dem Stabilisatorende des Querstabilisators gegenüberliegenden weiteren Stabilisatorende eine besonders wirksame Kraftaufnahme durch den Querstabilisator sichergestellt wird. Besonders bei einer einseitigen Federung eines der Räder können besonders starke Kräfte auf den Querstabilisator wirken, welche durch eine Torsion des zweiten Stabilisatorabschnitts ausgeglichen werden können.
In einer Ausführungsform ist die Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von einem weiteren Rad vorgesehen, das, insbesondere dem Rad gegenüberliegend, durch einen weiteren Radträger gestützt ist, wobei der Querstabilisator ein weiteres Stabilisatorende aufweist, das dem Stabilisatorende abgewandt ist, und wobei ein weiteres Lager, insbesondere ein Drehgelenklager, vorgesehen ist, das an dem weiteren Radträger befestigbar oder befestigt ist, wobei das weitere Lager ausgebildet ist, das weitere Stabilisatorende in Querrichtung zur weiteren Radachse des weiteren Rades beweglich zu lagern.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders wirksame Radaufhängungsanordnung in einem Fahrzeug sichergestellt wird. Der Querstabilisator ist somit ausgebildet an beiden Seiten des Querstabilisators angeordnete Räder wirksam zu stützen und auf den Querstabilisator auftretende Kräfte wirksam aufzunehmen. Dadurch, dass sowohl das weitere Stabilisatorende des Querstabilisators an dem weiteren Radträger als auch das Stabilisatorende des Querstabilisators an dem Radträger beweglich gelagert sind, kann eine besonders vorteilhafte Wank-Stabilisierung des Fahrzeuges sichergestellt werden.
In einer Ausführungsform weist der Querstabilisator einen dritten Stabilisatorabschnitt auf, welcher dem zweiten Stabilisatorabschnitt abgewandt ist und sich winklig von dem ersten Stabilisatorabschnitt erstreckt, wobei ein Ende des dritten Stabilisatorabschnitts das weitere Stabilisatorende bildet.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der gebogen ausgebildete Querstabilisator besonders wirksam auf den Querstabilisator wirkende Kräfte aufnehmen kann. Der gegenüber dem ersten, insbesondere geraden, Stabilisatorabschnitt winklig, insbesondere gebogen angeordnete, dritten Stabilisatorabschnitt weist an seinem Ende das weitere Stabilisatorende auf. Insbesondere liegt der Betrag des Winkels zwischen dem ersten Stabilisatorabschnitt und dem dritten Stabilisatorabschnitt in einem ähnlichen Bereich wie der Winkel zwischen dem ersten Stabilisatorabschnitt und dem zweiten Stabilisatorabschnitt, wobei der Unterschied zwischen den beiden Winkeln weniger als 20° beträgt, insbesondere weniger als 15° beträgt.
In einer Ausführungsform ist der Querstabilisator zugfest und/oder druckfest ausgebildet, um Zugkräfte und/oder Druckkräfte aufzunehmen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders vorteilhafte Wank-Stabilisierung des Fahrzeuges, insbesondere bei Kurvenfahrt, sichergestellt wird.
In einer Ausführungsform ist der Querstabilisator durch einen Torsionsstab, insbesondere rohrförmig oder aus Vollmaterial, gebildet.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein als ein Torsionsstab ausgebildeter Querstabilisator bei auf den Querstabilisator wirkenden starken Zug,- und/oder Druckkräften besonders vorteilhaft tordiert werden kann, um die Kräfte wirksam aufzunehmen.
In einer Ausführungsform weist die Radaufhängungsanordnung einen Elektromotor auf, welcher in Richtung einer Fahrzeuglängsachse angeordnet und ausgebildet ist, beidseits der Fahrzeuglängsachse angeordnete Räder anzutreiben, wobei der Elektromotor ein Gehäuse aufweist, an welchem der Querstabilisator gelagert ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Elektromotor bei einem elektrisch angetrieben Fahrzeug eine besonders wirksame Übertragung einer Antriebskraft auf die gegenüberliegenden Räder, insbesondere durch eine Antriebswelle, sicherstellt, um diese vorteilhaft anzutreiben. Dadurch, dass der Querstabilisator an dem Gehäuse gelagert ist, wird eine stabile Befestigung des Querstabilisators an dem Fahrzeug sichergestellt. Insbesondere ist ein erster Stabilisatorabschnitt des Querstabilisators an dem Gehäuse des Elektromotors gelagert.
In einer Ausführungsform weist die Radaufhängungsanordnung ferner zumindest einen Querlenker, insbesondere einen unteren Querlenker auf, und wobei ein dem Rad abgewandtes Ende des Querlenkers an dem Gehäuse gelagert ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die Lagerung eines dem Rad abgewandten Endes des Querlenkers an dem Gehäuse des Elektromotors eine stabile Befestigung des Radträgers erreicht wird.
In einer Ausführungsform weist die Radaufhängungsanordnung ferner zumindest ein Befestigungselement, insbesondere eine Längsblattfeder, auf, wobei das zumindest eine Befestigungselement an dem Radträger gelagert ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch das Befestigungselement, insbesondere eine Längsblattfeder, eine wirksame Federung, insbesondere Vertikalfederung, des jeweiligen Radträgers ermöglicht wird, wodurch ein vorteilhaft gefedertes System zum Abfedern von Schwingungsbewegungen der Radaufhängungsanordnung ermöglicht wird.
Die Offenbarung betrifft ferner gemäß einem Aspekt eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von zumindest einem Rad, das durch einen Radträger eines Fahrzeugs gestützt ist, wobei das Rad um eine Radachse rotierbar ist, mit einem Radlenker mit einem ersten Radlenkerende, welches dem Radträger zugewandt ist, und mit einem zweiten Radlenkerende, welches dem ersten Radlenkerende abgewandt ist. Das erste Radlenkerende ist mittels eines Lagers an dem Radträger befestigbar. Die Radaufhängungsanordnung umfasst ferner einen Elektromotor zum Antreiben des Rades, wobei das zweite Radlenkerende an einem Gehäuse des Elektromotors gelagert ist.
Auf diese Weise wird eine bauraumeffiziente Anbindung von Radlenkern, insbesondere von Querlenkern, erreicht. Der Elektromotor wirkt zudem wie eine Trägheitsmasse, welche sich dämpfend, insbesondere bei Stößen der Vibrationen, auswirkt und dadurch den Fahrkomfort und die Fahrstabilität verbessert.
Das Gehäuse des Elektromotors kann ferner auch zur Lagerung von einer Mehrzahl von Radlenkerenden desselben Rades oder von beispielsweise einander gegenüber liegenden Rädern, welche gemeinsam durch den Elektromotor angetrieben werden, dienen.
Der Radlenker kann ein oberer Querlenker, ein unterer Querlenker oder ein Querstabilisator sein.
Sämtliche Ausführungsformen der Radaufhängung gemäß dem erstgenannten Aspekt gelten entsprechend für die Radaufhängung gemäß dem zweitgenannten Aspekt, und umgekehrt. Mit anderen Worten ausgedrückt können sämtliche Merkmale und Ausführungsformen beider Radaufhängungen jeder der Radaufhängungen für sich zugeordnet werden.
In einer Ausführungsform ist der Elektromotor quer zur Fahrtrichtung bzw. quer zur Fahrzeuglängsrichtung bzw. in Fahrzeugquerrichtung angeordnet. Hierbei kann der Elektromotor einen Antriebsstrang aufweisen, welcher parallel zu der Radachse des Rades angeordnet ist.
In einer Ausführungsform ist am Gehäuse des Elektromotors wenigstens ein Lager angeordnet. Das zweite Radlenkerende ist an dem Lager gelagert. Das Lager kann beispielsweise ein Schwenklager oder ein Elastomerlager sein.
In einer Ausführungsform ist das Lager durch den Elektromotor verlagerbar, insbesondere verschiebbar oder versetzbar, um das zweite Radlenkerende zu verlagern, insbesondere zu verschieben oder zu versetzen. Dadurch kann eine statische oder dynamische Einstellung einer Befestigungsposition des zweiten Radlenkerendes, beispielsweise in Abhängigkeit von einer statischen bzw. belastungsabhängigen oder lastwechselabhängigen Einfederung des Rades bewirkt werden. Auf diese Weise können die Fahreigenschaften des Fahrzeugs, insbesondere die Federungseigenschaften des Rades, statisch oder dynamisch verändert werden.
In einer Ausführungsform kann der Elektromotor ausgebildet sein, sämtliche Radlenkerenden zu verlagern, insbesondere zu verschieben oder zu versetzen, um eine Radaufhängungsgeometrie wie vorstehend ausgeführt zu ändern, insbesondere statisch oder dynamisch, zu ändern.
In einer Ausführungsform umfasst die Radaufhängung eine Mehrzahl von Querlenkern, mit jeweils einem ersten Querlenkerende, das an dem Radträger befestigt ist, und einem zweiten Querlenkerende, das an dem Gehäuse des Elektromotors befestigt ist.
In einer Ausführungsform ist der Elektromotor vorgesehen, das Rad anzutreiben.
In einer Ausführungsform ist der Elektromotor ausgebildet, beidseits der Fahrzeuglängsachse angeordnete Räder anzutreiben, wobei die dem jeweiligen Rad bzw. dem jeweiligen Radträger abgewandten Radlenkerenden, insbesondere die zweiten Radlenkerenden und/oder das weitere Ende des Querstabilisators, an dem Gehäuse gelagert sind.
In einer Ausführungsform ist eine Antriebswelle des Rades in den Elektromotor geführt. Die Antriebswelle kann dabei winklig zu einer Fahrzeugquerachse verlaufen, um einen Beugewinkel der Antriebswelle zu verringern.
In einer Ausführungsform umfasst der Elektromotor ein Getriebe, insbesondere ein Differentialgetriebe, um mehrere Räder desselben Antriebs. bzw. Radachse bzw. einander korrespondierenden Antriebs. bzw. Radachsen anzutreiben.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 Eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von einem Rad in einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 Eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von zwei gegenüberliegenden Rädern in einem Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform;
3 Eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von einem Rad in einem Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
4 Eine Radaufhängungsanordnung für die Aufhängung von einem Rad in einem Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Radaufhängungsanordnung 100 für die Aufhängung von zumindest einem Rad 101 in einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Rad 101 ist hierbei durch einen Radträger 103 des Fahrzeugs gestützt und das Rad 101 ist hierbei um eine Radachse 105 rotierbar.
Die Radaufhängungsanordnung 100 weist einen Querstabilisator 107 mit einem Stabilisatorende 109 auf.
Ein Querstabilisator 107 dient im Fahrzeugbau der Kopplung der Federbewegung gegenüberliegender Räder 101, 101-1, insbesondere bei Kurvenfahrten, um so Wankbewegungen zu verringern. Der Querstabilisator 107 bildet eine Verbindung zwischen dem Radträger 103 mit einem in 1 nicht dargestellten weiteren Radträger 103-1, welcher ein weiteres Rad 101-1 stützt, wobei der weitere Radträger 103-1 dem Radträger 103 insbesondere gegenüberliegt.
Kommt es z.B. bei einer Kurvenfahrt oder durch Straßenunebenheiten zum Einfedern nur eines der Räder 101, 101-1, kann sich der Querstabilisator 107 derart verdrehen, dass auch das andere der Räder 101, 101-1 angehoben wird. Federt das stärker belastete Rad 101, 101-1 nach der Fahrt wieder aus, senkt sich auch das gegenüberliegende Rad 101, 101-1. Die dazu benötigte Kraftübertragung erfolgt durch eine Torsion des Querstabilisators 107. Zusätzlich hat der Querstabilisator 107 eine dämpfende Funktion, um ein Aufschaukeln des Fahrzeugs bei einseitigem Einfedern zu verhindern.
Der Querstabilisator 107 ist insbesondere durch einen Torsionsstab, insbesondere rohrförmig oder aus Vollmaterial gebildet.
Da Querstabilisatoren 107 aus Metall zum einen sehr schwer sind und, besonders wenn rohrförmig ausgestaltet, anfällig für Brüche sind, ist es vorteilhaft einen Querstabilisator 107 aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), zu verwenden.
Ein aus einem Faserverbundwerkstoff bestehender Querstabilisator 107 eignet sich weiterhin auch dafür, eine Stabilisationsfunktion zur Reduktion der Rollbewegung eines Fahrzeugs zu ermöglichen.
Der Querstabilisator 107 vereint sowohl die Seitenkraftführung des Rades 101 als auch die Rollabstützung und trägt zur Erhöhung des Leichtbaugrades bei.
Die Radaufhängung 100 weist ferner ein Lager 111 auf, welches an dem Radträger 103 befestigbar und ausgebildet ist, das Stabilisatorende 109 in einer Querrichtung 112 zur Radachse 105 zu lagern. Wie in 1 dargestellt können verschiedene Querrichtungen 112 in einer Querebene 114 angeordnet sein, wobei sich die Querebene 114 quer zur Radachse 105 erstreckt. Somit kann durch die bewegliche Lagerung das Stabilisatorende 109 in einer Querrichtung 112 zur Radachse 105 an dem Radträger 103 verlagert werden.
Das Lager 111 ist hierbei insbesondere als Drehgelenklager, insbesondere Kugeldrehgelenk, ausgebildet. Das Lager 111 weist hierbei insbesondere eine Aufnahmehülse 113 auf, in welche das Stabilisatorende 109 einführbar ist. Bei einem Kugeldrehgelenk kann an dem Stabilisatorende 109 ein Kugelkopf 115 angeordnet sein, welcher in die Aufnahmehülse 113 eingeführt werden kann, um das Stabilisatorende 109 in Querrichtung 112 zur Radachse 105 beweglich zu lagern. Alternativ kann der Kugelkopf 115 auch im Radträger 103 angeordnet sein und kann die Aufnahmehülse 113 an dem Stabilisatorende 109 angeordnet sein.
Das Lager 111 ist hierbei insbesondere ausgebildet, das Stabilisatorende 109 in Richtung der Radachse 105 zugfest und/oder druckfest zu lagern. Das Lager 111 ist in einer Fahrzeugvertikalrichtung 117 des Fahrzeugs oberhalb der Radachse 105 angeordnet. Die Fahrzeugvertikalrichtung 117 erstreckt sich hierbei insbesondere quer zur Radachse 105. Dies ist insbesondere von Vorteil, da bei Anordnung des Stabilisatorendes 109 oberhalb der Radachse 105 hauptsächlich Zugkräfte auftreten und diese Zugkräfte geringer ausfallen, als die Druckkräfte, welche auf den Querstabilisator 107 wirken würden, falls das Lager 111 unterhalb der Radachse 105 angeordnet werden würde. Der Lagerungspunkt kann hierbei insbesondere vor oder hinter der Radmitte des Rades 101 liegen.
Hierbei kann das Lager 111 ausgebildet sein, eine Verlagerung des Stabilisatorendes 109 des Querstabilisators 107 zumindest abschnittsweise entlang einer Kreisbahn zuzulassen, um eine wirksame Aufnahme von Zugkräften und/oder Druckkräften zu gewährleisten.
Die Radaufhängung 100 weist ferner einen Längslenker 119 auf, der ein an dem Radträger 103 befestigbares Längslenkerende 121 aufweist. Hierbei ist das Stabilisatorende 109 des Querstabilisators 107 oberhalb des Längslenkerendes 121 des Längslenkers 119 angeordnet. Durch das Zusammenspiel des Querstabilisators 107 mit dem Längslenker 119 und einem unteren Querlenker 139 können sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte wirksam aufgenommen werden. Hierbei bildet der Querstabilisator 107 insbesondere einen oberen Querlenker für das Rad 101, bzw. ersetzt einen oberen Querlenker für das Rad 101.
Der Querstabilisator 107 weist einen ersten Stabilisatorabschnitt 123 und einen zweiten Stabilisatorabschnitt 125 auf, welcher winklig zu dem ersten Stabilisatorabschnitt 123 angeordnet ist. Hierbei ist das Stabilisatorende 109 durch ein Ende des zweiten Stabilisatorabschnitts 125 gebildet.
Der erste Stabilisatorabschnitt 123 weist eine Längsachse 127 auf und ist um die Längsachse 127 rotierbar gelagert.
Der erste Stabilisatorabschnitt 123 ist jedoch in Richtung der Längsachse 127 unverschieblich gelagert. Dies wird durch eine Fixierung des ersten Stabilisatorabschnitts 123 an einem Fahrzeugbauteil, wie z.B. einem Fahrzeugrahmen oder Elektromotor 129 ermöglicht. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein Elektromotor 129 des Fahrzeugs an einem Gehäuse 131 schellenförmige Fixierungselemente 133 auf. Die schellenförmigen Fixierungselemente 133 umschließen den ersten Stabilisatorabschnitt 123 zumindest abschnittsweise, und verhindern dass der erste Stabilisatorabschnitt 123 in Richtung der Längsachse 127 verschoben werden kann. Die schellenförmigen Fixierungselemente 133 ermöglichen jedoch, dass der erste Stabilisatorabschnitt 123 um die Längsachse 127 rotiert werden kann.
Hierbei ist der zweite Stabilisatorabschnitt 125 für eine Verlagerung des Stabilisatorendes 109 gegenüber einem in der 1 nicht dargestellten weiteren Stabilisatorendes 109-1 tordierbar, insbesondere bei einer Federung des jeweiligen Rades 101, 101-1.
Ferner ist der Querstabilisator 107 zugfest und/oder druckfest ausgebildet, um Zugkräfte und/oder Druckkräfte aufzunehmen.
Der Elektromotor 129 ist mit dem Radträger 103 durch eine Antriebswelle 135 verbunden, um beiderseits einer Fahrzeuglängsachse 136 angeordnete Räder 101, 101-1 anzutreiben. Der Elektromotor 129 ist hierbei in Richtung der Fahrzeuglängsachse 136 angeordnet. Zudem ist in der 1 noch ein Stoßdämpfer 137 des Fahrzeuges gezeigt, um eine Dämpfung der Radaufhängungsanordnung 100 sicherzustellen. Die Radaufhängungsanordnung 100 weist ferner einen als Querlenker 139 ausgebildeten Radlenker, insbesondere einen unteren Querlenker 139 auf, welcher ein dem Radträger 103 zugewandtes Ende erstes Radlenkerende 140 und ein dem ersten Radlenkerende 140 abgewandtes zweites Radlenkerende 142 aufweist, wobei das erste Radlenkerende 140 mittels eines Lagers 111 an dem Radträger 103 befestigbar ist, und wobei das zweite Radlenkerende 142 an dem Gehäuse 131 des Elektromotors 129, insbesondere an einem Befestigungsabschnitt 141 des Gehäuses 131, gelagert ist.
Somit ermöglicht der Querstabilisator 107 eine wirksame Wank-Stabilisierung eines Fahrzeugs und kann vorteilhaft auftretende Zug- und/oder Druckkräfte aufnehmen. Zudem weist der Querstabilisator 107 ein hohes Leichtbaupotential auf, da die Funktionsintegration in ein Bauteil ermöglicht wird und die ungefederten Massen dadurch verringert werden, was wiederum den Fahrkomfort und die Fahrdynamik des Fahrzeugs verbessert.
2 zeigt eine Radaufhängungsanordnung 100 für die Aufhängung von zwei gegenüberliegenden Rädern 101, 101-1 in einem Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform. Die Radaufhängungsanordnung 100 ist hierbei für die Aufhängung von einem Rad 101 und einem dem Rad 101 gegenüberliegenden weiteren Rad 101-1 vorgesehen, wobei das Rad 101 um eine Radachse 105 rotierbar ist, und wobei das weitere Rad 101-1 um eine weitere Radachse 105-1 rotierbar ist. Das Rad 101 wird durch einen Radträger 103 und das weitere Rad 101-1 wird durch einen in 2 nicht dargestellten weiteren Radträger 103-1 gestützt.
Der Querstabilisator 107 weist einen zweiten Stabilisatorabschnitt 125 mit einem Stabilisatorende 109 auf, welches durch ein Lager 111, insbesondere Drehgelenklager in Querrichtung 112 zur Radachse 105 an dem Radträger 103 beweglich gelagert ist. Der Querstabilisator 107 weist einen dritten Stabilisatorabschnitt 143 mit einem weiteren Stabilisatorende 109-1 auf, welches durch ein weiteres Lager 111-1, insbesondere Drehgelenklager in Querrichtung 112 zur weiteren Radachse 105-1 an dem weiteren Radträger 103-1 beweglich gelagert ist.
Hierbei erstreckt sich der zweite Stabilisatorabschnitt 125 und der dritte Stabilisatorabschnitt 143 jeweils winklig zu einem ersten Stabilisatorabschnitt 123 des Querstabilisators 107.
Der erste Stabilisatorabschnitt 123 ist an einem Gehäuse 131 eines Elektromotors 129 durch schellenförmige Fixierungselemente 133 in Richtung der Längsachse 127 des insbesondere geraden ersten Stabilisatorabschnitt 123 unverschieblich gelagert. Der erste Stabilisatorabschnitt 123 kann jedoch um die Längsachse 127 rotiert werden.
Wie in der 1 offenbart umfasst die Radaufhängungsanordnung 100 gemäß der ersten Ausführungsform noch ferner zwei Längslenker 119 mit jeweils einem Längslenkerende 121, wobei in der 2 nur einer der beiden Längslenker 119 dargestellt ist.
Wie in der 1 offenbart umfasst die Radaufhängungsanordnung 100 gemäß der ersten Ausführungsform noch ferner zwei als untere Querlenker 139 ausgebildete Radlenker, welche jeweils ein dem Radträger 103, bzw. weiteren Radträger 103-1 zugewandtes erstes Radlenkerende 140 und ein zweites Radlenkerende 142 aufweisen, welches jeweils an dem Gehäuse 131 des Elektromotors 129, insbesondere an einem jeweiligen Befestigungsabschnitt 141 des Gehäuses 131, gelagert ist.
Die Radaufhängungsanordnung 100 weist ferner noch Antriebswellen 135 und Stoßdämpfer 137 auf.
Somit ermöglicht der Querstabilisator 107 eine wirksame Wank-Stabilisierung eines Fahrzeugs und kann vorteilhaft auftretende Zug- und/oder Druckkräfte aufnehmen. Zudem weist der Querstabilisator 107 ein hohes Leichtbaupotential auf, da die Funktionsintegration von Querstabilisator 107, insbesondere Torsionsstab, und Radführungslenkern in ein Bauteil ermöglicht wird und die ungefederten Massen dadurch verringert werden, was wiederum den Fahrkomfort und die Fahrdynamik des Fahrzeugs verbessert.
3 zeigt eine Radaufhängungsanordnung 100 für die Aufhängung von einem Rad 101 in einem Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Die Radaufhängungsanordnung 100 ist hierbei für die Aufhängung von einem Rad 101 und einem dem Rad 101 gegenüberliegenden weiteren Rad 101-1 vorgesehen, wobei in der in 3 dargestellten perspektivischen Ansicht nur ein Radträger 103 des Rads 101 und nicht der weitere Radträger 103-1 des weiteren Rads 101-1 dargestellt ist.
Das Rad 101 ist um die Radachse 105 rotierbar und wird durch den Radträger 103 gestützt.
Der Querstabilisator 107 weist einen zweiten Stabilisatorabschnitt 125 mit einem Stabilisatorende 109, welches durch ein Lager 111, insbesondere Drehgelenklager in Querrichtung 112 zur Radachse 105 an dem Radträger 103 beweglich gelagert ist.
Hierbei erstreckt sich der zweite Stabilisatorabschnitt 125 winklig zu einem ersten Stabilisatorabschnitt 123 des Querstabilisators 107, wobei die winklige Anordnung in der in 3 gewählten Ansicht nicht sichtbar ist. Der erste Stabilisatorabschnitt 123 ist an einem Gehäuse 131 eines in 3 nicht dargestellten Elektromotors 129 in Richtung der Längsachse 127 des insbesondere geraden ersten Stabilisatorabschnitts 123 unverschieblich gelagert. Der erste Stabilisatorabschnitt 123 kann jedoch um die Längsachse 127 rotiert werden.
In 3 ist zudem noch eine Antriebswelle 135 des Elektromotors 129, sowie ein Stoßdämpfer 137 dargestellt. Wie in der 3 offenbart umfasst die Radaufhängungsanordnung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform noch einen als einen unteren Querlenker 139 ausgebildeten Radlenker.
An dem Radträger 103 ist zudem noch ein Befestigungselement 145, insbesondere Längsblattfeder, angeordnet, welches eine wirksame Vertikalfederung des Radträgers 103 sicherstellt.
Somit ermöglicht der Querstabilisator 107 eine wirksame Wank-Stabilisierung eines Fahrzeugs und kann vorteilhaft auftretende Zug- und Druckkräfte aufnehmen. Zudem weist der Querstabilisator 107 ein hohes Leichtbaupotential auf, da die Funktionsintegration in ein Bauteil ermöglicht wird und die ungefederten Massen dadurch verringert werden, was wiederum den Fahrkomfort und die Fahrdynamik des Fahrzeugs verbessert.
4 zeigt eine Radaufhängungsanordnung 100 für die Aufhängung von einem Rad in einem Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht.
Die Radaufhängungsanordnung 100 umfasst hierbei einen Radträger 103 zum Stützen eines Rades 101, welches um die Radachse 105 rotierbar ist.
Der Querstabilisator 107 weist einen zweiten Stabilisatorabschnitt 125 mit einem Stabilisatorende 109, welches durch ein Lager 111, insbesondere Drehgelenklager in Querrichtung 112 zur Radachse 105 an dem Radträger 103 beweglich gelagert ist.
Hierbei erstreckt sich der zweite Stabilisatorabschnitt 125 winklig zu einem ersten Stabilisatorabschnitt 123 des Querstabilisators 107. Der erste Stabilisatorabschnitt 123 ist an einem Gehäuse 131 eines in 4 nicht dargestellten Elektromotors 129 in Richtung der Längsachse 127 des insbesondere geraden ersten Stabilisatorabschnitts 123 unverschieblich gelagert. Der erste Stabilisatorabschnitt 123 kann jedoch um die Längsachse 127 rotiert werden.
In 4 ist zudem noch eine Antriebswelle 135 des Elektromotors 129, sowie ein Stoßdämpfer 137 dargestellt. Wie in der 4 offenbart umfasst die Radaufhängungsanordnung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform noch einen als unteren Querlenker 139 ausgebildeten Radlenker.
An dem Radträger 103 ist zudem noch ein Befestigungselement 145 angeordnet, welches eine stabile Befestigung des Radträgers 103 sicherstellt. Das Befestigungselement 145 ist insbesondere als eine Längsblattfeder ausgebildet, welche eine wirksame Vertikalfederung der Radaufhängungsanordnung 100 sicherstellt.
Bezugszeichenliste

100: Radaufhängungsanordnung
101: Rad
101-1: Weiteres Rad
103: Radträger
103-1: Weiterer Radträger
105: Radachse
105-1: Weitere Radachse
107: Querstabilisator
109: Stabilisatorende
109-1: Weiteres Stabilisatorende
111: Lager
111-1: Weiteres Lager
112: Querrichtung zur Radachse
113: Aufnahmehülse
114: Querebene zur Radachse
115: Kugelkopf
117: Fahrzeugvertikalrichtung
119: Längslenker
121: Längslenkerende
123: Erster Stabilisatorabschnitt
125: Zweiter Stabilisatorabschnitt
127: Längsachse
129: Elektromotor
131: Gehäuse
133: Schellenförmiges Fixierungselement
135: Antriebswelle
136: Fahrzeuglängsachse
137: Stoßdämpfer
139: Unterer Querlenker
140: Erstes Radlenkerende
141: Befestigungsabschnitt
142: Zweites Radlenkerende
143: Dritter Stabilisatorabschnitt
145: Befestigungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2583815 A1 [0003]

Claims

Radaufhängungsanordnung (100) für die Aufhängung von zumindest einem Rad (101), das durch einen Radträger (103) eines Fahrzeugs gestützt ist, wobei das Rad (101) um eine Radachse (105) rotierbar ist, mit: einem Querstabilisator (107) mit einem Stabilisatorende (109); einem Lager (111), welches an dem Radträger (103) befestigbar und ausgebildet ist, das Stabilisatorende (109) in Querrichtung (112) zur Radachse (105) des Rades (101) beweglich zu lagern.
Radaufhängungsanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das Lager (111) ausgebildet ist, das Stabilisatorende (109) in Richtung der Radachse (105) zugfest und/oder druckfest zu lagern.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Lager (111) durch ein Drehgelenklager, insbesondere durch ein Kugeldrehgelenk, gebildet ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach Anspruch 3, wobei das Lager (111) eine Aufnahmehülse (113) aufweist, in welche das Stabilisatorende (109) einführbar oder eingeführt ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Lager (111) ausgebildet ist, eine Verlagerung des Stabilisatorendes (109) zumindest abschnittsweise entlang einer Kreisbahn zuzulassen.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Lager (111) in Fahrzeugvertikalrichtung (117) oberhalb der Radachse (105) angeordnet ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Längslenker (119), der ein an dem Radträger (103) befestigbares Längslenkerende (121) aufweist, wobei das Stabilisatorende (109) oberhalb des Längslenkerendes (121) angeordnet ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Querstabilisator (107) zusätzlich einen oberen Querlenker für das Rad (101) bildet oder ersetzt.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Querstabilisator (107) einen ersten Stabilisatorabschnitt (123) und einen zweiten Stabilisatorabschnitt (125), welcher winklig zu dem ersten Stabilisatorabschnitt (123) angeordnet ist, aufweist, wobei das Stabilisatorende (109) durch ein Ende des zweiten Stabilisatorabschnitts (125) gebildet ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach Anspruch 9, wobei der erste Stabilisatorabschnitt (123) eine Längsachse (127) aufweist und um die Längsachse (127) rotierbar, insbesondere an einem Fahrzeugbauteil wie einem Elektromotor (129), gelagert ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach Anspruch 10, wobei der erste Stabilisatorabschnitt (123) in Richtung der Längsachse (127) oder in Richtung einer Fahrzeugquerachse unverschieblich gelagert ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der zweite Stabilisatorabschnitt (125) für eine Verlagerung des Stabilisatorendes (109) gegenüber einem weiteren Stabilisatorende (109-1) des Querstabilisators (107), tordierbar ist, insbesondere bei einer Federung des jeweiligen Rades (101, 101-1).
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Radaufhängungsanordnung (100) für die Aufhängung von einem weiteren Rad (101-1) vorgesehen ist, das, insbesondere dem Rad (101) gegenüberliegend, durch einen weiteren Radträger (103-1) gestützt ist, wobei der Querstabilisator (107) ein weiteres Stabilisatorende (109-1) aufweist, das dem Stabilisatorende (109) abgewandt ist; und wobei ein weiteres Lager (111-1), insbesondere ein Drehgelenklager, vorgesehen ist, das an dem weiteren Radträger (103-1) befestigbar oder befestigt ist, wobei das weitere Lager (111-1) ausgebildet ist, das weitere Stabilisatorende (109-1) in Querrichtung (112) zur weiteren Radachse (105-1) des weiteren Rades (101-1) beweglich zu lagern.
Radaufhängungsanordnung (100) nach Anspruch 13, wobei der Querstabilisator (107) einen dritten Stabilisatorabschnitt (143) aufweist, welcher dem zweiten Stabilisatorabschnitt (125) abgewandt ist und sich winklig von dem ersten Stabilisatorabschnitt (123) erstreckt, wobei ein Ende des dritten Stabilisatorabschnitts (143) das weitere Stabilisatorende (109-1) bildet.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Querstabilisator (107) zugfest und/oder druckfest ausgebildet ist, um Zugkräfte und/oder Druckkräfte aufzunehmen.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Querstabilisator (107) durch einen Torsionsstab, insbesondere rohrförmig oder aus Vollmaterial, gebildet ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche einen Elektromotor (129) aufweist, welcher in Richtung einer Fahrzeuglängsachse (136) angeordnet und ausgebildet ist, beidseits der Fahrzeuglängsachse (136) angeordnete Räder (101, 101-1) anzutreiben, wobei der Elektromotor (129) ein Gehäuse (131) aufweist, an welchem der Querstabilisator (107) gelagert ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach Anspruch 17, welche ferner zumindest einen Querlenker (139), insbesondere einen unteren Querlenker (139) aufweist, und wobei ein dem Rad (101, 101-1) abgewandtes Ende des Querlenkers (139) an dem Gehäuse (131) gelagert ist.
Radaufhängungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche ferner zumindest ein Befestigungselement (145), insbesondere eine Längsblattfeder, aufweist, wobei das zumindest eine Befestigungselement (145) an dem Radträger (103, 103-1) gelagert ist.
Radaufhängungsanordnung (100) für die Aufhängung von zumindest einem Rad (101, 101-1), das durch einen Radträger (103, 103-1) eines Fahrzeugs gestützt ist, wobei das Rad (101, 101-1) um eine Radachse (105, 105-1) rotierbar ist, mit einem Radlenker (107, 139) mit einem ersten Radlenkerende (109, 140), welches dem Radträger (103, 103-1) zugewandt ist, und mit einem zweiten Radlenkerende (142), welches dem ersten Radlenkerende (109, 140) abgewandt ist, wobei das erste Radlenkerende (109, 140) mittels eines Lagers (111) an dem Radträger (103, 103-1) befestigbar ist und wobei die Radaufhängungsanordnung (100) ferner einen Elektromotor (129) zum Antreiben des Rades (101, 101-1) umfasst, wobei das zweite Radlenkerende (142) an einem Gehäuse (131) des Elektromotors (129) gelagert ist.