DE102006021891A1

DE102006021891A1 - Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006021891A1
Application number: DE200610021891
Authority: DE
Inventors: Achim Schulz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem das Rad tragenden Radträger (3), der über eine unterhalb der Radachse (4) angeordnete Lenkeranordnung (5) mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Eine Sturzabstützung des Rads (2) erfolgt dabei ausschließlich über die Lenkeranordnung (5). Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Lenkeranordnung (5) einen Längslenker (7) und eine mit diesem fest verbundene Abstützeinrichtung (8) zur Sturzabstützung des Rads (2) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit einem das Rad tragenden Radträger, der über eine unterhalb der Radachse angeordnete Lenkeranordnung mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Einzelradhängung ist aus der DE 33 38 644 A1 bekannt, bei der die oberen Radführungsglieder bei Auftreten einer Hochkraft am Radaufstandspunkt weitgehend von Querkräften frei bleiben sollen. Zu diesem Zweck weisen die unteren Radführungsglieder einen Tragarm mit einer Schraubenfeder auf, der über Drehgelenke am Radträger angelenkt ist. Durch den Umstand, dass die Schwenkachse der Drehgelenke sich in einem Punkt mit der Wirkungslinie der am Radaufstandspunkt wirkenden Hochkraft schneidet und die Verbindungslinie zwischen dieser Schnittlinie und dem aufbauseitigen Tragarmgelenk von der Kraftwirkungslinie der Schraubenfeder geschnitten wird, werden die oberen Radführungsglieder beim Auftreten der Hochkraft weitestgehend belastungsfrei gehalten. Darüber hinaus erfolgt eine Sturzabstützung des Rades bei der gattungsgemäßen Radaufhängung ausschließlich über die unteren Radführungsglieder, was dadurch bewirkt wird, dass die Schwenkachse der Drehgelenke am Radträger nicht parallel zu einer für einen Sturz des Rades verantwortlichen Drehachse verläuft. Die aus der DE 33 38 644 A1 bekannte Einzelradaufhängung ist jedoch technisch und konstruktiv aufwändig.
Weitere Radaufhängungen sind beispielsweise aus der DE 39 12 043 C2 , der DE 41 32 901 C2 und der DE 37 38 964 C1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Einzelradaufhängung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere konstruktiv einfach aufgebaut ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug eine Sturzabstützung des Rades ausschließlich über eine unterhalb der Radachse angeordnete Lenkeranordnung zu bewirken, wobei diese Lenkeranordnung einen Längslenker und eine mit diesem fest verbundene Abstützeinrichtung zur Sturzabstützung des Rades aufweist. Die Lenkeranordnung ist dabei mit einem das Rad tragenden Radträger verbunden und konstruktiv denkbar einfach ausgestaltet. Durch die am Längslenker angeordnete Abstützeinrichtung kann eine obere Querlenkerebene, wie sie heutzutage bei vielen Einzelradaufhängungen zur Sturzabstützung vorgesehen ist, entfallen, wodurch sich einerseits der konstruktive Aufwand und die Teilevielfalt reduziert und andererseits eine sehr flach bauende Achse geschaffen wird, welche beispielsweise ein vergrößertes Kofferraumvolumen zulässt. Zudem ist die erfindungsgemäße Sturzabstützung über die Abstützeinrichtung deutlich steifer als bei herkömmlichen Systemen, was sich positiv auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs auswirkt. Vor allem wird jedoch durch die erfindungsgemäße Lenkeranordnung mit der am Längslenker angebundenen Abstützeinrichtung eine konstruktiv einfache Sturzabstützung erreicht.
Zweckmäßig ist der Querlenker als Pendelstütze ausgeführt und einenends gelenkig mit dem Längslenker und anderenends gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Dies bewirkt, dass über den Querlenker lediglich axiale Kräfte übertragen werden können, wogegen Momente oder Querkräfte nicht vom Radträger an den Fahrzeugaufbau oder umgekehrt weitergeleitet werden. Der Querlenker kann ausschließlich somit die in Fahrzeugquerrichtung auftretenden Kräfte übertragen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Längslenker über ein querweiches Lager mit dem Fahrzeug verbunden und die Abstützeinrichtung so ausgebildet, dass sie zumindest eine begrenzte Querverschiebung des mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Lagers des Längsträgers zulässt. Die Möglichkeit zur Querverschiebung des mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Lagers des Längsträgers wird dabei durch eine als Federblatt ausgebildete Abstützeinrichtung erreicht, welche um eine Hochachse federelastisch ausgestaltet ist. Hierdurch ist es möglich, eine begrenzte Vorspurwinkeländerung zu ermöglichen, welche einerseits eine komfortable Laufruhe der Räder auch bei höheren Geschwindigkeiten ermöglicht und andererseits einen übermäßig großen Reifenabrieb vermeidet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung schneiden sich eine Längsachse der Abstützeinrichtung und eine Längsachse des Querlenkers in einem Punkt, welcher außerhalb einer Spurweite und in Fahrtrichtung hinter der Radachse liegt. Ein derart angeordneter Schnittpunkt ermöglicht die für einen hohen Fahrkomfort erforderlichen elastokinematischen Effekte, beispielsweise eine Vorspur unter Seitenkraft und unter Bremskraft, und wirkt sich daher positiv auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs aus.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Einzelradaufhängung,
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch aus einer anderen Perspektive.
Entsprechend 1 weist eine Einzelradaufhängung 1 für ein Rad 2 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, einen das Rad 2 tragenden Radträger 3 auf, welcher über eine unterhalb einer Radachse 4 angeordnete Lenkeranordnung 5 mit einem ebenfalls nicht gezeigten Fahrzeugaufbau verbunden ist. Die Lenkeranordnung 5 weist einen Querlenker 6, einen Längslenker 7 sowie eine am Längslenker 7 fest angeordnete Abstützeinrichtung 8 auf. Erfindungsgemäß erfolgt dabei eine Sturzabstützung des Rads 2 ausschließlich über die unterhalb der Radachse 4 angeordnete Lenkeranordnung 5. Dabei ist der Längslenker 7 entweder ein Teil des Radträgers 3 oder fest mit diesem verbunden, insbesondere verschweißt.
Ebenfalls fest verbunden mit dem Längslenker 5 ist, wie oben erwähnt, die Abstützeinrichtung 8, welche zur Sturzabstützung des Rades 2 dient. Dabei kann die Abstützeinrichtung 8 beispielsweise mit dem Längslenker 7 verschweißt sein oder aber einstückig mit diesem ausgebildet sein. An ihrem dem Längslenker 7 abgewandten Ende weist die Abstützeinrichtung 8 ein Lager 9 auf, über welches die Abstützeinrichtung 8 gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Bevorzugt ist dabei die Abstützeinrichtung 8 als Blattfeder bzw. Federblatt ausgebildet, welches um eine Hochachse elastisch ausgestaltet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Abstützeinrichtung 8 einen schmalen aber hohen Querschnitt aufweist und dadurch ein hohes Biegemoment um eine Achse 10 aufzunehmen vermag.
Wie den Darstellungen aus 1 und 2 weiter zu entnehmen ist, ist die Abstützeinrichtung 8 in Fahrtrichtung 11 gesehen vor der Radachse 4 angeordnet.
Desweiteren verläuft eine Längserstreckung der Abstützeinrichtung 8 schräg zur Fahrtrichtung 11.
In Fahrtrichtung 11 gesehen hinter der Radachse 4 ist der Querlenker 6 am Radträger 3 angeordnet und gelenkig mit diesem verbunden. An seinem dem Längsträger 7 abgewandten Ende ist der Querlenker 6 gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden, so dass er in der Art einer Pendelstütze ausgebildet ist. Eine Übertragung von Kräften ist daher lediglich in axialer Richtung des Querlenkers 6, d.h. in Fahrzeugquerrichtung möglich, wogegen Querkräfte, d.h. orthogonal zur Längserstreckung des Querlenkers 6 gerichtete Kräfte, sowie Momente, vom Querlenker 6 nicht übertragen werden können.
Betrachtet man 2, so wird deutlich, dass der Längslenker 7 über ein in Fahrzeugquerrichtung weiches Lager 12 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Unter einem querweichem Lager wird dabei ein Lager verstanden, welches insbesondere eine begrenzte Verstellbarkeit in Fahrzeugquerrichtung 13 erlaubt. Durch die als Federblatt ausgebildete Abstützung 8 und deren in Bezug auf die Fahrtrichtung 11 schräge Anbindung bzw. Lagerung am Fahrzeugaufbau, ermöglicht die Abstützeinrichtung 8 eine zumindest begrenzte Querverschiebung des Lagers 12.
Durch die Anordnung des Querlenkers 6 und der Abstützeinrichtung 8 ergibt sich, dass eine Längsachse der Abstützeinrichtung 8 und eine Längsachse des Querlenkers 6 in einem Punkt 14 schneiden, welcher außerhalb einer Spurweite und in Fahrtrichtung 11 gesehen hinter der Radachse 4 liegt und dadurch die erforderlichen elastokinematischen Effekte ermöglicht. Unter elastokinematischen Effekten werden hier insbesondere eine Vorspur unter Seitenkraft und unter Bremskraft verstanden.
Durch die erfindungsgemäße Lösung, eine Sturzabstützung des Rades 2 ausschließlich über die unterhalb der Radachse 4 angeordnete Lenkeranordnung 5 zu bewerkstelligen, wird erreicht, dass die Radaufhängung insgesamt deutlich flacher baut und insbesondere positiv auf ein mögliches Kofferraumvolumen auswirkt. Zudem ist die Basis zur Sturzabstützung deutlich größer und damit steifer als bei bekannten Systemen. Von besonderem Vorteil ist jedoch der außerhalb der Spurweite und in Fahrtrichtung 11 gesehen hinter der Radachse 4 angeordnete Schnittpunkt 14 der beiden Längsachsen der Abstützeinrichtung 8 und des Querlenkers 6, der die erforderlichen elastokinematischen Effekte wie oben beschrieben ermöglicht.

Claims

Einzelradaufhängung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem das Rad (2) tragenden Radträger (3), der über eine unterhalb der Radachse (4) angeordnete Lenkeranordnung (5) mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist, wobei eine Sturzabstützung des Rades (2) ausschließlich über die unterhalb der Radachse (4) angeordnete Lenkeranordnung (5) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeranordnung (5) einen Längslenker (7) und eine mit diesem fest verbundene Abstützeinrichtung (8) zur Sturzabstützung des Rades (2) aufweist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (8) gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (8) als Federblatt ausgebildet ist, das um eine Hochachse federelastisch ausgestaltet ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (8) in Fahrtrichtung (11) gesehen vor der Radachse (4) und schräg zur Fahrtrichtung (11) angeordnet ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeranordnung (5) einen Querlenker (6) aufweist.
Einzelradaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker (6) als Pendelstütze ausgeführt ist und einenends gelenkig mit dem Längslenker (7) und anderenends gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Längslenker (7) Teil des Radträgers (3) ist oder fest mit diesem verbunden ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker (6) in Fahrtrichtung (11) hinter der Radachse (4) angeordnet ist.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, – dass der Längslenker (7) über ein querweiches Lager (12) mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, und/oder – dass die Abstützeinrichtung (8) eine zumindest begrenzte Querverschiebung des mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Lagers (12) des Längsträgers (7) zulässt.
Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Längsachse der Abstützeinrichtung (8) und eine Längsachse des Querlenkers (7) in einem Punkt (14) schneiden, der außerhalb einer Spurweite und in Fahrtrichtung (11) hinter der Radachse (4) liegt.