DE20304574U1 - Wankstabilisator - Google Patents
WankstabilisatorInfo
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Description
Wankstabilisator
Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für eine zweispurige Fahrzeugachse mit Einzelradaufhängung, beispielsweise für ein Modellsportfahrzeug, mit zwei bezogen auf einen Fahrzeugrahmen gegenüberliegenden Radaufhängungen. Beide Radaufhängungen weisen je einen Achsschenkel auf, an dem jeweils ein Rad der Fahrzeugachse verdrehbar gelagert und befestigt ist, sowie je mindestens einen Querlenker, der gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist und infolge einer Ein- bzw. Ausfederbewegung des jeweiligen Rades in seinem fahrzeugrahmenseitigen Gelenk verschwenkbar ist.
Konstruktionen für zweispurige Fahrzeugachsen mit Einzelradaufhängung sind vielfältig bekannt. Beispielsweise sind sogenannte Doppelquerlenkerachsen weit verbreitet, sowohl für lenkbare Vorderachsen als auch für nichtlenkbare Antriebsachsen. Zur Verbesserung der Wankstabilität der Fahrzeuge sind beispielsweise Querstabililisatoren bekannt, die im wesentlichen aus einem tordierbarem Stab mit zwei abgekröpften Enden bestehen, wobei die abgekröpften Enden des tordierbaren Stabs an den beiden gegenüberliegenden Achsschenkeln der Fahrzeugachse eingespannt sind und der 5 tordierbare Abschnitt des Stabes am Fahrzeugrahmen verdrehbar gelagert ist. Bei einer gleichmäßigen Einfederbewegung beider Räder der Fahrzeugachse bewirkt ein derartiger Querstabilisator ein Verhärtung der Vertikalfederung der Achse. Bei einer Einfederung von nur einem Rad der Fahrzeugachse 0 bzw. bei einem Einfedern des einen Rades bei gleichzeitigem Ausfedern des anderen Rades der Fahrzeugachse überträgt dieser Querstabilisator eine auf die eine Radaufhängung der Achse wirkende Kraft, die vom tatsächlichen Federweg abhän-
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gig ist, als Torsionskraft auf die jeweils andere Radaufhängung der Achse, wodurch die Wankbewegung des Fahrzeugrahmens bzw. einer Fahrzeugkarosserie verringert wird. Bei Modellsportfahrzeugen beispielsweise sind derartigen Querstabilisatoren - bedingt durch die effektive Baugröße der Modellsportfahrzeuge- in der Federrate des Torsionsstabs nur eingeschränkt auf die verschiedenen Achskonstruktionen und Fahrzeugtypen abstimmbar. Speziell schnelle Model Ir ennwagen mit nur geringen Federwegen der Radaufhängung bedürfen für einer relativ große Querstabilisator-Federrate, um die Wankbewegungen des Fahrzeugrahmen bzw. der Fahrzeugkarosserie bei schneller Kurvenfahrt wirkungsvoll zu unterdrücken und Anpreßkraftverluste des jeweils kurveninneren Rades auszugleichen. Ein für diesen Anwendungsfall passender Torsionsstab weist entsprechend einen großen Durchmesser und ein hohes Gewicht auf.
Speziell für schnelle Modellsportfahrzeuge sind auch Doppelquerlenkerachsen bekannt, bei denen zur Verbesserung 0 der Wankstabilität des Fahrzeugs beide Radaufhängungen der Achse über einen Wank-Reibungsdämpfer (sog. „Kugel-Stabilisator") miteinander gekoppelt sind. Dabei ist der Reibungsdämpfer jeweils mit einem der Querlenker der beiden Radaufhängungen der Achse wirkverbunden. Eine Ein- bzw. Ausfederbewegung eines Rades der Achse wird also zunächst auf den Reibungsdämpfer übertragen und anschließend über das Dämpfungselement des Reibungsdämpfers auf die jeweils andere Radaufhängung der Achse. Bedingt durch das zwischengeschaltete Reibungselement besteht also keine gleichblei-0 bende kinematische Kopplung zwischen beiden Radaufhängungen der Achse.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wankstabilisator für eine zweispurige Fahrzeugachse mit Einzelradaufhängung weiterzuentwickeln, mit einem wirkungsvollen Wankausgleich auch bei vergleichsweise hohen Kurvengeschwindigkeiten und vergleichsweise geringem Federweg, beispielsweise für ein Modellsportfahrzeug.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch einen Wankstabilisator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dabei geht die Erfindung aus von einer bekannten zweispurigen Fahrzeugachse mit zwei Einzelradaufhängungen, die je einen Achsschenkel mit einem daran gelagerten Rad aufweisen, sowie je mindestens einen Querlenker, der einerseits gelenkig mit dem jeweiligen Achsschenkel und andererseits gelenkig mit einem Fahrzeugrahmen verbunden und durch eine Ein- bzw. Ausfederbewegung des jeweiligen Rades in seinem fahrzeugrahmenseitigen Gelenk verschwenkbar ist.
Derartige Anordnungen sind beispielsweise aus Doppelquerlenkerachsen bekannt, aber auch als Einzelradaufhängung mit unteren Querlenkern und Federbein („McPerson-Radaufhängung").
Erfindungsgemäß ist ein erster Stabilisatorarm ist fest mit einem der Querlenker der ersten Radaufhängung verbunden und weist einen Gelenkpunkt auf, der beim Ein- bzw. Ausfedern des mit diesem Querlenker wirkverbundenen Rades 0 eine Kreisbewegung durchführt mit einem definierten Wirkradius um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk dieses Querlenkers. Ein zweiter Stabilisatorarm ist fest mit einem der Querlenker der zweiten Radaufhängung verbunden und weist
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einen Gelenkpunkt auf, der beim Ein- bzw. Ausfedern des mit diesem Querlenker wirkverbundenen Rades eine Kreisbewegung durchführt mit einem definierten Wirkradius um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk dieses Querlenkers. Erfindungsgemaß verbindet ein Koppellenker beide Stabilisatorarme an deren Gelenkpunkten verschwenkbar miteinander und überträgt eine Ein- bzw. Ausfederbewegung des ersten Rades auf das zweite Rad und umgekehrt.
Dabei eignet sich der erfindungsgemäße Wankstabilisator sowohl für eine lenkbare als auch für eine nicht lenkbare Fahrzeugachse - also sowohl für eine lenkbare Vorderachse des Fahrzeugs als auch für eine nicht lenkbare Antriebsachse des Fahrzeugs - und ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine achstypspezifische und fahrzeugtypspezifische Anpassung der Wankfederung der Fahrzeugs. Ohne großen bauteilseitigen Mehraufwand gegenüber herkömmlichen Querstabilisatoren bzw. gegenüber herkömmlichen Wank-Reibungsdämpfern, kann durch den erfindungsgemäßen 0 Wankstabilisator die Wankbewegungen des Fahrzeugrahmen bzw. der Fahrzeugkarosserie bei schneller Kurvenfahrt wirkungsvoll unterdrückt und Anpreßkraftverluste des jeweils kurveninneren Rades ausgeglichen werden, speziell auch bei schnellen Modellrennwagen mit nur geringen Federwegen der 5 Radau fhängung.
Ist die Fahrzeugachse als Doppelquerlenkerachse ausgebildet, so weisen beide Radaufhängungen jeweils mindestens einen unteren Querlenker und jeweils mindestens einem obe-0 ren Querlenker auf. Somit ergeben sich für die kinematische Koppelung des erfindungsgemäßen Wankstabilisators an die Querlenker der beiden Radaufhängungen mehrere Varianten. In einer bevorzugten, konstruktiv einfachen Variante ist der
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erste Stabilisatorarm fest mit dem unteren Querlenker der ersten Radaufhängung und der zweite Stabilisatorarm fest mit dem oberen Querlenker der zweiten Radaufhängung verbunden ist. Dabei ist unerheblich, ob die erste Radaufhängung die Radaufhängung bezeichnet, die in Fahrtrichtung gesehen rechts ist oder links. In einer zweiten Variante der kinematischen Anbindung des Wankstabilisators an die beiden Radaufhängungen der Achse können beide Stabilisatorarms auch fest mit einem der jeweils oberen Querlenkern der Einzelradaufhängung verbunden sein. In einer dritten Variante der kinematischen Anbindung des Wankstabilisators an die beiden Radaufhängungen der Achse - die sich auch für eine Federbein-Achse eignet - können beide Stabilisatorarms auch fest mit einem der jeweils unteren Querlenkern der Einzelradaufhängung verbunden sein.
Die Stabilisatorarme können als jeweils separates Bauelement ausgebildet sein, das an dem jeweiligen Querlenker lösbar oder unlösbar befestigt ist, beispielsweise über 0 eine Verschraubung oder eine Vernietung oder eine Verschweißung. Selbstverständlich können Stabilisatorarm und Querlenker auch einstückig ausgeführt sein. Beispielsweise bei einem im Querlenkerbereich beengten Bauraum können die Stabilisatorarme und der jeweilige Querlenker auch räumlich 5 voneinander getrennt angeordnet und dabei lösbar oder unlösbar miteinander wirkverbunden sein, beispielsweise über ein Mitnahmeprofil, das sowohl mit dem fahrzeugrahmenseitigen Gelenk des betreffenden Querlenkers verbunden ist als auch mit dem betreffendem Stabilisatorarm.
Die Wirkradien der beiden Stabilisatorarme, also jeweils der Abstand zwischen dem fahrzeugrahmenseitigen Gelenkpunkt des Querlenkers, mit dem der jeweilige Stabilisa-
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torarm verbunden ist, und dem Gelenkpunkt des jeweiligen Stabilisatorarms sind wesentliche, achstypspezifische Konstruktionsparameter des erfindungsgemäßen Wankstabilisators. Dabei sind die Wirkradien der beiden Stabilisatorarme vom Betrag her im wesentlichen eine Funktion eines Schwenkwinkels derjenigen Querlenker, an denen die Stabilisatorarme befestigt sind, um deren fahrzeugrahmenseitige Gelenke beim Ein- bzw. Ausfedern der jeweiligen Räder. Vereinfacht gesagt, sind die Wirkradien der beiden Stabilisatorarme also eine Funktion eines Ein- bzw. Ausfederwegs desjenigen Rades, welches dem jeweiligen Stabilisatorarm zugeordnet ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung zu der geometrisehen Auslegung der Wirkradien beider Stabilisatorarme wird vorgeschlagen, daß die Wirkradien beider Stabilisatorarme zumindest annähernd gleich groß sind, wenn beide Querlenker, an denen die Stabilisatorarme befestigt sind, zumindest annähernd gleich große Wirklängen aufweisen. Die Wirk-0 längen der Querlenker ist hierbei definiert als Abstand zwischen den Gelenken des jeweiligen Querlenkers.
In einer weiteren Ausgestaltung zur geometrischen Auslegung der Wirkradien beider Stabilisatorarme wird vorgeschlagen, daß der Wirkradius des ersten Stabilisatorarms größer ist als der Wirkradius des zweiten Stabilisatorarms, wenn die Wirklänge des Querlenkers, an dem der zweite Stabilisatorarm befestigt ist, kleiner ist als die Wirklänge des Querlenkers, an dem der erste Stabilisatorarm befestigt ist. Die Wirklängen der Querlenker sind hierbei wiederum definiert als Abstand zwischen den Gelenken des jeweiligen Querlenkers.
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In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Koppellenker, der beide Stabilisatorarme an deren Gelenkpunkten verschwenkbar miteinander verbindet und so eine Ein- bzw. Ausfederbewegung des ersten Rades auf das zweite Rad und umgekehrt überträgt, eine einstellbare Länge aufweist. Hierdurch ergibt sich eine weitere Möglichkeit zur Anpassung des Wankstabilisators an die tatsächlichen Einbauverhältnisse im Fahrzeug, beispielsweise zum Ausgleich von tatsächlich vorhandenen Bauteil-Toleranzen.
Als konstruktive Ausgestaltungsvarianten für den Koppellenker wird vorgeschlagen den Koppellenker als zumindest weitgehend gerade Stange oder als zumindest teilweise gebogene Stange auszubilden. Die gerade Stange hat gegenüber der gebogenen Stange bekanntlich Steifigkeitsvorteile. Andererseits kann aber auch eine gewisse Federelastizität des Koppellenkers gewünscht sein, beispielsweise um durch eine leichte Vorspannung ein vorhandenes Lagerspiel auszugleichen. Entsprechend kann auch vorgesehen sein, daß der Koppellenker mit einer zusätzlichen Schraubenfeder oder/und Biegefeder wirkverbunden ist, bzw. daß der Koppellenker selbst als Schraubenfeder oder/und Biegefeder ausgebildet ist, mit einer definierten oder auch mit einer einstellbaren Federelastizität.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, wobei gleichartige Bauteile auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
0 Fig. 1 eine beispielhafte Doppelquerlenkerachse mit
einem erfindungsgemäßen Wankstabilisator, und
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Fig. 2 ein Konstruktions-Schema für den Wankstabilisator gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 ist also beispielhaft eine Fahrzeugachse mit Einzelradaufhängung in Doppelquerlenker-Bauweise dargestellt. Mit 10 ist ein Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs bezeichnet. An einer Seite des Fahrzeugrahmens 10 ist eine erste Radaufhängung 2 0 für ein erstes Rad 21 angeordnet und auf der der ersten Radaufhängung 20 gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugrahmens 10 eine zweite Radaufhängung 3 0 für ein zweites Rad 31.
Die erste Radaufhängung 2 0 umfaßt einen Achsschenkel 22, an dem das erste Rad 21 verdrehbar gelagert und befestigt ist, sowie mindestens einen unteren Querlenker und mindestens einen oberen Querlenker 26. Der untere Querlenker 23 ist über ein radseitiges Gelenk 24 gelenkig mit dem Achsschenkel 22 und über ein fahrzeugrahmenseitiges Gelenk 2 5 gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen 10 verbunden.
Mit Ll ist ein Wirkabstand zwischen den beiden Gelenken und 25 des unteren Querlenkers 23 bezeichnet. Der obere Querlenker 26 ist über ein radseitiges Gelenk 27 gelenkig mit dem Achsschenkel 22 und über ein fahrzeugrahmenseitiges Gelenk 2 8 gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen 10 verbunden.
5 Beim Ein- und Ausfedern des ersten Rades 21 verschwenkt der untere Querlenker 23 also um einen Betrag, der über die Geometrie der ersten Radaufhängung 2 0 vorgegeben ist, um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 25.
Die zweite Radaufhängung 3 0 ist im Prinzip spiegelbildlich zur ersten Radaufhängung 2 0 aufgebaut, mit einem Achsschenkel 32, an dem das zweite Rad 31 verdrehbar gela-
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gert und befestigt ist, mit mindestens einen unteren Querlenker 33 und mindestens einen oberen Querlenker 36. Der untere Querlenker 33 ist über ein radseitiges Gelenk 34 gelenkig mit dem Achsschenkel 32 und über ein fahrzeugrahmenseitiges Gelenk 35 gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen 10 verbunden. Mit L2 ist ein Wirkabstand zwischen den beiden Gelenken 34 und 35 des unteren Querlenkers 33 bezeichnet. Der obere Querlenker 3 6 ist über ein radseitiges Gelenk 37 gelenkig mit dem Achsschenkel 32 und über ein fahrzeugrahmenseitiges Gelenk 38 gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen 10 verbunden. Beim Ein- und Ausfedern des zweiten Rades 31 verschwenkt der obere Querlenker 3 6 also um einen Betrag, der über die Geometrie der ersten Radaufhängung 30 vorgegeben ist, um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 38.
Der erfindungsgemäße Wankstabilisator umfaßt einen ersten Stabilisatorarm 40, einen zweiten Stabilisatorarm 42 und einen Koppellenker 44. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Stabilisatorarm 40 an dem unte-0 ren Querlenker 23 der ersten Radaufhängung 2 0 und der zweite Stabilisatorarm 42 an dem oberen Querlenker 3 6 der zweiten Radaufhängung 30 verschraubt. Auf Variationen der Anordnung, Ausführung und Befestigung beider Stabilisatorarme im Bezug auf die jeweiligen Querlenker wurde bereits ein-5 gangs hingewiesen.
Der erste Stabilisatorarm 40 weist einen Gelenkpunkt 41 auf, der bei einem Ein- bzw. Ausfedern des mit dem ersten Stabilisatorarm 40 wirkverbundenen ersten Rades 21 0 eine Kreisbewegung durchführt mit einem definierten Wirkradius Rl um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 2 5 des Querlenkers 23 der ersten Radaufhängung 20.
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Der zweite Stabilisatorarm 42 weist einen Gelenkpunkt 43 auf, der bei einem Ein- bzw. Ausfedern des mit dem zweitem Stabilisatorarm 42 wirkverbundenen zweiten Rades eine Kreisbewegung durchführt mit einem definierten Wirkradius R2 um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 3 8 des Querlenkers 36 der zweiten Radaufhängung 30.
Der Koppellenker 44 verbindet beide Stabilisatorarme 40, 42 an deren Gelenkpunkten 41, 43 verschwenkbar miteinander und kann auf diese Weise eine Ein- bzw. Ausfederbewegung des ersten Rades 21 auf das zweite Rad 31 und umgekehrt übertragen. Es gesteht also eine feste kinematische Koppelung zwischen beiden Radaufhängungen 20, 3 0 der Fahrzeugachse.
Anhand Fig. 2 wird nun die konstruktiv geometrische Auslegung des erfindungsgemäßen Wankstabilisators näher erläutert, basierend auf dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Mit Yl ist eine Achse der unteren Quer-0 lenkers der ersten Radaufhängung bezeichnet, die durch die Gelenke 24 und 25 dieses Querlenkers verläuft. Mit Y2 ist eine Achse der oberen Querlenkers der zweiten Radaufhängung bezeichnet, die durch die Gelenke 37 und 38 dieses Querlenkers verläuft. Mit Z ist eine Achse des Koppellenkers bezeichnet.
Erfindungsgemäß sind die Gelenkpunkte 41, 43 der beiden Stabilisatorarme räumlich gesehen zueinander derart angeordnet, daß eine durch beide Gelenkpunkte 41, 43 ver-0 laufende virtuelle Achse Z sowohl einen virtuellen Kreis mit dem Wirkradius Rl um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 2 5 des Querlenkers, an dem der erste Stabilisatorarm befestigt ist, als auch einen virtuellen Kreis mit dem
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Wirkradius R2 um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 3 8 des Querlenkers, an dem der zweite Stabilisatorarm befestigt ist, in einer definierten Konstruktionslage tangential berührt .
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Zweckmäßigerweise ist diese definierte Konstruktionslage der Fahrzeugachse ein mittlerer Einfederweg des ersten bzw. zweiten Rades der Fahrzeugachse.
Wie in Fig. 2 ersichtlich, ergibt sich konstruktiv eine Achse Xl des ersten Stabilisaorarms, die durch das Gelenk 2 5 des unteren Querlenkers der ersten Radaufhängung und durch den Gelenkpunkt 41 des ersten Stabilisatorarms verläuft, und die die Achse Yl des unteren Querlenkers der ersten Radaufhängung unter einem Winkel al schneidet. Entsprechend ergibt sich für den zweiten Stabilisatorarm eine Achse X2, die durch das Gelenk 2 8 des oberen Querlenkers der zweiten Radaufhängung und durch den Gelenkpunkt 43 des zweiten Stabilisatorarms verläuft und die Achse Y2 des obe-0 ren Querlenkers der zweiten Radaufhängung unter einem Winkel a2 schneidet. Konstruktiv bedingt sind die Winkel al und a2 betragsmäßig verschieden, wobei a2 für dieses Ausführungsbeispiel (gemäß Fig. 1) betragsmäßig größer ist als al. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel 5 sind die Wirklängen - also der Abstand zwischen den Querlenkergelenken - der beiden Querlenker, an denen jeweils einer der beiden Stabilisatorarme befestigt ist, zumindest annährend gleich. Demzufolge sind hier auch die Wirkradien Rl und R2 der beiden Stabilisatorarme zumindest an-0 nähernd gleich groß.
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In einer Variante der konstruktiv geometrischen Auslegung des erfindungsgemäßen Wankstabilisators können die Gelenkpunkte 41, 43 der beiden Stabilisatorarme räumlich gesehen zueinander auch derart angeordnet sein, daß die durch beide Gelenkpunkte 41, 43 der Stabilisatorarme verlaufende virtuelle Achse Z sowohl den virtuellen Kreis mit dem Wirkradius Rl des ersten Stabilisatorarms um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 25 des Querlenkers, an dem der erste Stabilisatorarm befestigt ist, als auch den virtuellen Kreis mit dem Wirkradius R2 des zweiten Stabilisatorarms um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk 3 8 des Querlenkers, an dem der zweite Stabilisatorarm befestigt ist, in der definierten Konstruktionslage schneidet, anstelle der zuvor in Fig. 2 beschriebenen tangentialen Berührung.
Dem Fachmann ist klar, daß der hier am Beispiel einer Doppelquerlenkerachse eines Modellsportfahrzeugs beschriebene erfindungsgemäße Wankstabilisator auch in anderen Fahrzeugen mit Einzelradaufhängung Verwendung finden kann, 0 beispielsweise in Sport- oder Rennwagen mit hoher möglicher Kurvengeschwindigkeit bei relativ geringen Federwegen der Einzelradaufhängung.
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10 Fahrzeugrahmen
2 0 erste Radaufhängung
21 erstes Rad
22 Achsschenkel der ersten Radaufhängung
2 3 unterer Querlenker der ersten Radaufhängung
24 radseitiger Gelenk des unteren Querlenkers der ersten
Radaufhängung
2 5 fahrzeugrahmenseitiges Gelenk des unteren Querlenkers
der ersten Radaufhängung
2 6 oberer Querlenker der ersten Radaufhängung
27 radseitiger Gelenk des oberen Querlenkers der ersten
Radaufhängung
2 8 fahrzeugrahmenseitiges Gelenk des oberen Querlenkers der
ersten Radaufhängung
3 0 zweite Radaufhängung 0 31 zweites Rad
32 Achsschenkel der zweiten Radaufhängung 3 3 unterer Querlenker der zweiten Radaufhängung 34 radseitiger Gelenk des unteren Querlenkers der zweiten Radau fhängung 5 3 5 fahrzeugrahmenseitiges Gelenk des unteren Querlenkers der zweiten Radaufhängung
3 6 oberer Querlenker der zweiten Radaufhängung 37 radseitiger Gelenk des oberen Querlenkers der zweiten Radau fhängung 0 3 8 fahrzeugrahmenseitiges Gelenk des oberen Querlenkers der zweiten Radaufhängung
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40 erster Stabilisatorarm
41 Gelenkpunkt des ersten Stabilisatorarms
42 zweiter Stabilisatorarm
43 Gelenkpunkt des zweiten Stabilisatorarms 44 Koppellenker
LU Wirklänge der unteren Querlenker
LO Wirklänge der oberen Querlenker
Rl Wirkradius des ersten Stabilisatorarms
R2 Wirkradius des zweiten Stabilisatorarms
Xl Achse des ersten Stabilisatorarms
X2 Achse des zweiten Stabilisatorarms
Yl Achse des unteren Querlenkers der ersten Radaufhängung
Yl Achse des oberen Querlenkers der zweiten Radaufhängung
Z Achse des Koppellenkers
al Winkel des ersten Stabilisatorarms
0 oc2 Winkel des zweiten Stabilisatorarms
Claims (21)
1. Wankstabilisator für eine zweispurige Fahrzeugachse mit Einzelradaufhängung, mit folgenden Merkmalen:
- eine erste Radaufhängung (20) ist auf einer ersten Seite eines Fahrzeugrahmens (10) angeordnet,
- eine zweite Radaufhängung (30) ist auf einer der ersten Radaufhängung (20) gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugrahmens (10) angeordnet,
- beide Radaufhängungen (20, 30) weisen je einen Achsschenkel (22, 32) auf, an dem jeweils ein Rad (21, 31) der Fahrzeugachse verdrehbar gelagert ist,
- beide Radaufhängungen (20, 30) weisen je mindestens einen Querlenker (23, 26, 33, 36) auf, der über ein radseitiges Gelenk (24, 27, 34, 37) gelenkig mit dem jeweiligen Achsschenkel (22, 32) und über ein fahrzeugrahmenseitiges Gelenk (25, 28, 35, 38) gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen (10) derart verbunden ist, daß der Querlenker (23, 26, 33, 36) durch eine Ein- bzw. Ausfederbewegung des an dem jeweiligen Achsschenkel (22, 32) gelagerten Rades (21, 31) in seinem fahrzeugrahmenseitigen Gelenk (25, 28, 35, 38) verschwenkbar ist,
- ein erster Stabilisatorarm (40) ist fest mit einem der Querlenker (23) der ersten Radaufhängung (20) verbunden,
- der erste Stabilisatorarm (40) weist einen Gelenkpunkt (41) auf, der bei einem Ein- bzw. Ausfedern des mit dem ersten Stabilisatorarm (40) wirkverbundenen ersten Rades (21) eine Kreisbewegung durchführt mit einem definierten Wirkradius (R1) um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk (25) des Querlenkers (23), an dem der erste Stabilisatorarm (40) befestigt ist,
- ein zweiter Stabilisatorarm (42) ist fest mit einem der Querlenker (36) der zweiten Radaufhängung (30) verbunden,
- der zweite Stabilisatorarm (42) weist einen Gelenkpunkt (43) auf, der bei einem Ein- bzw. Ausfedern des mit dem zweitem Stabilisatorarm (42) wirkverbundenen zweiten Rades (31) eine Kreisbewegung durchführt mit einem definierten Wirkradius (R2) um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk (38) des Querlenkers (36), an dem der zweite Stabilisatorarm (42) befestigt ist, und
- ein Koppellenker (44) verbindet beide Stabilisatorarme (40, 42) an deren Gelenkpunkten (41, 43) verschwenkbar miteinander und überträgt eine Ein- bzw. Ausfederbewegung des ersten Rades (21) auf das zweite Rad (31) und umgekehrt.
2. Wankstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugachse als Doppelquerlenkerachse ausgebildet ist, wobei beide Radaufhängungen (20, 30) jeweils mindestens einen unteren Querlenker (23, 33) und jeweils mindestens einem oberen Querlenker (26, 36) aufweisen.
3. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stabilisatorarm (40) fest mit dem unteren Querlenker (23) der ersten Radaufhängung (20) und der zweite Stabilisatorarm (42) fest mit dem oberen Querlenker (36) der zweiten Radaufhängung (30) verbunden ist.
4. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stabilisatorarm fest mit dem unteren Querlenker der ersten Radaufhängung und der zweite Stabilisatorarm fest mit dem unteren Querlenker der zweiten Radaufhängung verbunden ist.
5. Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stabilisatorarm fest mit dem oberen Querlenker der ersten Radaufhängung und der zweite Stabilisatorarm fest mit dem oberen Querlenker der zweiten Radaufhängung verbunden ist.
6. Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkradien (R1, R2) der beiden Stabilisatorarme (40, 42) achstypspezifisch vorbestimmt sind als Funktion eines Schwenkwinkels der Querlenker (23, 36), an denen die Stabilisatorarme (40, 42) befestigt sind, um deren fahrzeugrahmenseitige Gelenke (25, 38) beim Ein- bzw. Ausfedern der Räder (21, 31) oder als Funktion eines Ein- bzw. Ausfederwegs der Räder (21, 31).
7. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkradien (R1, R2) beider Stabilisatorarme (40, 42) zumindest annähernd gleich groß sind, wenn beide Querlenker (23, 36), an denen die Stabilisatorarme (40, 42) befestigt sind, zumindest annähernd gleich große Wirklängen (LU, LO) aufweisen, wobei die Wirklängen (LU, LO) der Querlenker (23, 36) definiert sind als Abstand zwischen den Gelenken (24, 25 bzw. 37, 38) des jeweiligen Querlenkers (23, 36).
8. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkradius (R1) des ersten Stabilisatorarms (40) größer ist als der Wirkradius (R2) des zweiten Stabilisatorarms (42), wenn die Wirklänge (LO) des Querlenkers (36), an dem der zweite Stabilisatorarm (42) befestigt ist, kleiner ist als die Wirklänge (LU) des Querlenkers (23), an dem der erste Stabilisatorarm (40) befestigt ist, wobei die Wirklängen (LU, LO) der Querlenker (23, 36) definiert sind als Abstand zwischen den Gelenken (24, 25 bzw. 37, 38) des jeweiligen Querlenkers (23, 36).
9. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpunkte (41, 43) der beiden Stabilisatorarme (40, 42) räumlich gesehen zueinander derart angeordnet sind, daß eine durch beide Gelenkpunkte (41, 43) der Stabilisatorarme (40, 42) verlaufende virtuelle Achse sowohl einen virtuellen Kreis mit dem Wirkradius (R1) des ersten Stabilisatorarms (40) um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk (25) des Querlenkers (23), an dem der erste Stabilisatorarm (40) befestigt ist, als auch einen virtuellen Kreis mit dem Wirkradius (R2) des zweiten Stabilisatorarms (42) um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk (38) des Querlenkers (36), an dem der zweite Stabilisatorarm (42) befestigt ist, in einer definierten Konstruktionslage tangential berührt.
10. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpunkte (41, 43) der beiden Stabilisatorarme (40, 42) räumlich gesehen zueinander derart angeordnet sind, daß eine durch beide Gelenkpunkte (41, 43) der Stabilisatorarme (40, 42) verlaufende virtuelle Achse sowohl einen virtuellen Kreis mit dem Wirkradius (R1) des ersten Stabilisatorarms (40) um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk (25) des Querlenkers (23), an dem der erste Stabilisatorarm (40) befestigt ist, als auch einen virtuellen Kreis mit dem Wirkradius (R2) des zweiten Stabilisatorarms (42) um das fahrzeugrahmenseitige Gelenk (38) des Querlenkers (36), an dem der zweite Stabilisatorarm (42) befestigt ist, in einer definierten Konstruktionslage der Fahrzeugachse schneidet.
11. Wankstabilisator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die definierte Konstruktionslage der Fahrzeugachse ein mittlerer Einfederweg des ersten bzw. zweiten Rades (21, 31) ist.
12. Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppellenker (44) eine einstellbare Länge aufweist.
13. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppellenker (44) als zumindest weitgehend gerade Stange ausgebildet ist.
14. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppellenker (44) als zumindest teilweise gebogene Stange ausgebildet ist.
15. Wankstabilisator nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppellenker (44) eine definierte oder eine einstellbare Federelastizität aufweist.
16. Wankstabilisator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppellenker (44) mit einer Schraubenfeder oder/und einer Biegefeder wirkverbunden ist, oder daß der Koppellenker (44) als eine Schraubenfeder oder/und eine Biegefeder ausgebildet ist.
17. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Stabilisatorarm (40, 42) als separates Bauelement ausgebildet ist, das an dem jeweiligen Querlenker (23, 36) lösbar oder unlösbar befestigt ist.
18. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Stabilisatorarm (40, 42) als separates Bauelement ausgebildet ist, das mit dem jeweiligen Querlenker (23, 36) lösbar oder unlösbar wirkverbunden ist, wobei der erste bzw. zweite Stabilisatorarm (40, 42) von dem jeweiligen Querlenker (23, 36) räumlich getrennt angeordnet ist.
19. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Stabilisatorarm (40, 42) zusammen mit dem jeweiligen Querlenker (23, 36) einstückig ausgeführt ist.
20. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugachse eine lenkbare Achse, insbesondere eine lenkbare Vorderachse des Fahrzeugs ist.
21. Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugachse eine nicht lenkbare Achse, insbesondere eine nicht lenkbare Antriebsachse des Fahrzeugs ist.
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