DE102011055704B4

DE102011055704B4 - Mehrlenker-Hinterradachse für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011055704B4
Application number: DE102011055704.0A
Authority: DE
Inventors: Norbert Schote; Andreas Munzert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2025-05-15
Anticipated expiration: 2031-11-26
Also published as: WO2013075786A1; DE102011055704A1

Abstract

Mehrlenker-Hinterradachse für ein Kraftfahrzeug zur Verbindung eines Radträgers (4) an einer Fahrzeugkarosserie (5) mit in einer oberen Lenkerebene (8) angeordneten Lenkarmen (10, 12) und einem in einer unteren Lenkerebene (6) angeordneten Trapezlenker (18, wobei die in der oberen Lenkerebene (8) angeordneten Lenkarme als Querlenker (10, 12) ausgebildet sind und wobei der Trapezlenker (18) über ein Koppelelement (30) mit dem Radträger (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Lenkerebene ein als Längslenker (16) ausgebildeter weiterer Lenkarm und ein zweites Koppelelement (28) zur Verbindung des Trapezlenkers (18) mit der Fahrzeugkarosserie (5) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrlenker-Hinterradachse für ein Kraftfahrzeug zur Verbindung eines Radträgers an einer Fahrzeugkarosserie mit in einer oberen Lenkerebene angeordneten Lenkarmen und einem in einer unteren Lenkerebene angeordneten Trapezlenker, wobei die in der oberen Lenkerebene angeordneten Lenkarme als Querlenker ausgebildet sind und wobei der Trapezlenker über ein Koppelelement mit dem Radträger verbunden ist.
Mehrlenker-Radachsen sind hinlänglich bekannt. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise der druckschriftliche Stand der Technik gemäß der DE 35 07 141 A1 , der DE 41 41 821 A1 , der DE 10 2005 030 810 A1 und der DE 10 2010 003 332 A1 zu nennen. Hier dienen sogenannte Lenkarme, die in einer unteren Lenkerebene und in einer oberen Lenkerebene angeordnet sind, dazu, möglichst fünf der sechs Freiheitsgrade eines Körpers im Raum aufzunehmen. Lediglich ein Freiheitsgrad für die Ein- und Ausfallfederung des Fahrzeugrades verbleibt. Eine derartige Konstruktion sollte natürlich einhergehen mit einem maximal möglichen Fahrkomfort, wobei gewährleistet sein muss, dass beim Auftreten von jeglichen Längs- und Seitenkräften auf das Fahrzeug, das Fahrzeug in der gewünschten Spur verbleibt. Insbesondere sind sogenannte Fünflenker-Hinterradachsen bekannt, bei denen fünf einzelne Lenkerarme eine Verbindung von der Fahrzeugkarosserie zum Radträger herstellen. Diese Art einer Mehrlenker-Hinterradachse bietet zwar einen sehr hohen Komfort und eine sehr große Variabilität hinsichtlich der Einstellbarkeit des Radträgers, benötigen jedoch einen sehr viel größeren Bauraum und damit auch verbunden einen höheren Montageaufwand als Mehrlenker-Hinterradachsen, die beispielsweise Dreieckslenkarme nutzen.
Darüber hinaus ist es aus der gattungsbildenden EP 288 654 B1 bekannt, eine Mehrlenker-Hinterradachse in sogenannter Integral-Lenkerbauweise auszuführen, wobei gegenüber einer reinen Fünflenker-Hinterradachse Komforteinbußen und eine Verringerung der Einstellungsvariabilität in Kauf genommen werden müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mehrlenker-Hinterradachse zu schaffen, die die Vorteile einer echten Fünflenker-Hinterradachse mit den Vorteilen einer Integrallenker-Hinterradachse auf einfache und kostengünstige Weise verbindet.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der unteren Lenkerebene ein als Längslenker ausgebildeter weiterer Lenkarm und ein zweites Koppelelement zur Verbindung des Trapezlenkers mit der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind. Auf diese Weise sind fast alle kinematischen und elastokinematischen Kenngrößen separat einstellbar, obwohl der Aufbau einfacher und damit kostengünstiger als der bei einer reinen Fünflenker-Hinterradachse ist. Insbesondere kann ein hoher Längsfederungskomfort bei steifer Bremsmomentenabstützung und ein hoher Längsfederungskomfort in Lastrichtung erreicht werden. Auch sind eine bessere Elastokinematik und geringere Spurstangenkräfte realisierbar.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der in der oberen Lenkerebene, in Fahrrichtung gesehen, vordere Querlenker als Spurstange ausgebildet. Hierbei kann, um den Fahrkomfort noch weiter zu vergrößern, die Spurstange als aktive Spurstange ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist es weiterhin vorgesehen, dass in der unteren Lenkerebene der Längslenker unterhalb des Trapezlenkers verläuft. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Längslenker nicht am Radträger abgestützt ist, sondern direkt radträgerseitig am Trapezlenker, wodurch sich günstigere Bauraumverhältnisse ergeben.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Koppelelemente an einem Schenkel des Trapezlenkers angekoppelt. Sie können jedoch auch diagonal versetzt angeordnet sein.
Des Weiteren kann der Trapezlenker eine Aussparung zur Aufnahme einer Tragfeder aufweisen. Hierdurch wird die erfindungsgemäße Mehrlenker-Hinterradachse hinsichtlich Montagefreundlichkeit und Bauraumoptimierung noch weiter verbessert. Darüber hinaus kann der Trapezlenker noch einen Anlenkpunkt für ein Dämpfungsorgan aufweisen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Mehrlenker-Hinterradachse, und
2 eine perspektivische Explosivansicht einer unteren Lenkerebene und einer oberen Lenkerebene der erfindungsgemäßen Mehrlenker-Hinterradachse.

Der Übersichtlichkeit halber wird nachfolgend eine erfindungsgemäße Mehrlenker-Hinterradachse 2 unter Bezugnahme auf 1 und gleichzeitig 2 erläutert. In einer Draufsicht der 1 ist eine Mehrlenker-Hinterradachse 2 für ein Kraftfahrzeug zur Verbindung eines Radträgers 4 mit einer Fahrzeugkarosserie 5 dargestellt. Der Radträger 4 ist der Radträger des linken Hinterrades des Kraftfahrzeuges. Der Pfeil zeigt die Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges.
In 2 sind eine untere Lenkerebene 6 und eine obere Lenkerebene 8 zu erkennen. Die obere Lenkerebene 8 weist zwei als Querlenker 10, 12 ausgebildete Lenkarme auf, wobei der in Fahrtrichtung gesehen vordere Querlenker 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als aktive Spurstange ausgebildet ist. Der Querlenker 12 besitzt hierzu einen schematisch angedeuteten Aktivator 14. Die Querlenker 10, 12 sind über Anlenkpunkte 13 mit dem Radträger 4 bzw. über Anlenkpunkte 15 mit der Fahrzeugkarosserie 5 beweglich verbunden.
In der unteren Lenkerebene 6 sind ein als Längslenker 16 ausgebildeter weiterer Lenkarm sowie ein Trapezlenker 18 vorgesehen. Ein Schenkel 20 des Trapezlenkers 18 ist über Anlenkpunkte 22, 24 mit der Karosserie 5 bzw. mit dem Radträger 4 verbunden. Ein weiterer Schenkel 26 weist drehbar gelagerte Koppelelemente 28, 30 auf, die ihrerseits über Anlenkpunkte 32, 34 mit der Fahrzeugkarosserie 5 bzw. mit dem Radträger 4 verbunden sind. Durch die besondere Ausrichtung des Trapezlenkers 18 und des Längslenkers 16 wird ein virtueller Pol 36 abgebildet, der in der unteren Lenkerebene 6 außerhalb derselben und hinter der Achse, in Fahrrichtung gesehen, des Radträgers 4 liegt. Hierdurch wirken lediglich geringe Spurstangenkräfte bei auf das Fahrzeug wirkenden Längskräften. Bauraumbedingt ist es natürlich auch möglich, den Längslenker 16 nicht am Radträger 4 zu befestigen, sondern direkt am Trapezlenker 18 zu lagern. Hier ist der Längslenker 16 jedoch über einen Anlenkpunkt 17 mit dem Radträger 4 und über einen Anlenkpunkt 19 mir der Fahrzeugkarosserie 5 beweglich verbunden. Die Koppelelemente 28, 30 übernehmen bei dieser Ausführungsform die Abstützung von Bremsmomenten. Sie nehmen jedoch auch aufgrund ihrer Positionierung und Richtung erheblichen Einfluss auf viele weitere Kenngrößen der Fahrwerksauslegung, wie zum Beispiel die Lage der Lenkachse.
Des Weiteren weist der Trapezlenker 18 eine Aussparung 38 für eine Tragfeder 40 auf. Auch kann vorteilhafter Weise ein Anlenkpunkt 42 für ein Dämpfungsorgan 44 vorgesehen sein. Dieser Anlenkpunkt 42 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Koppelelement 30 auf einer Achse 46 gelagert.

Claims

Mehrlenker-Hinterradachse für ein Kraftfahrzeug zur Verbindung eines Radträgers (4) an einer Fahrzeugkarosserie (5) mit in einer oberen Lenkerebene (8) angeordneten Lenkarmen (10, 12) und einem in einer unteren Lenkerebene (6) angeordneten Trapezlenker (18, wobei die in der oberen Lenkerebene (8) angeordneten Lenkarme als Querlenker (10, 12) ausgebildet sind und wobei der Trapezlenker (18) über ein Koppelelement (30) mit dem Radträger (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Lenkerebene ein als Längslenker (16) ausgebildeter weiterer Lenkarm und ein zweites Koppelelement (28) zur Verbindung des Trapezlenkers (18) mit der Fahrzeugkarosserie (5) vorgesehen sind.
Mehrlenker-Hinterradachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der oberen Lenkerebene (8), in Fahrtrichtung gesehen, vordere Querlenker (12) als Spurstange ausgebildet ist.
Mehrlenker-Hinterradachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker (12) als aktive Spurstange ausgebildet ist.
Mehrlenker-Hinterradachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Lenkerebene (6) der Längslenker (16) unterhalb des Trapezlenkers (18) verläuft.
Mehrlenker-Hinterradachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Lenkerebene (6) der Längslenker (16) radträgerseitig am Trapezlenker (18) abgestützt ist.
Mehrlenker-Hinterradachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente 28, 30 an einem Schenkel (26) des Trapezlenkers (18) angekoppelt sind.
Mehrlenker-Hinterradachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trapezlenker (18) eine Aussparung (38) zur Aufnahme einer Tragfeder (40) aufweist.
Mehrlenker-Hinterradachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trapezlenker (18) einen Anlenkpunkt (42) für ein Dämpfungsorgan (44) aufweist.