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WO2009155911A1 - Verbundlenkerachse - Google Patents

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WO2009155911A1
WO2009155911A1 PCT/DE2009/050031 DE2009050031W WO2009155911A1 WO 2009155911 A1 WO2009155911 A1 WO 2009155911A1 DE 2009050031 W DE2009050031 W DE 2009050031W WO 2009155911 A1 WO2009155911 A1 WO 2009155911A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
actuator
beam axle
twist
cross member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2009/050031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Elbers
Jens Vortmeyer
Marc Wiesenthal
Simon Aramah
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of WO2009155911A1 publication Critical patent/WO2009155911A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/051—Trailing arm twist beam axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40—Steering conditions
    • B60G2400/41—Steering angle

Definitions

  • the invention relates to a torsion beam axle according to the preamble of claim 1.
  • the torsion beam axle has features of trailing arm and conventional rigid axle. It is simple and consists essentially of two torsion and rigid longitudinal members, which are connected to each other via a likewise rigid, but torsionally soft cross member with U or V-profile. Due to the torsionally soft design of the cross member, an interlocking of the handlebar is made possible against each other. At the same time, the crossbeam assumes the role of a stabilizer.
  • the connection with the vehicle body we made in part by large-volume guide bearing and mostly on the springs and / or auxiliary springs and dampers. The body structure must be designed in these areas with a very high rigidity, since all longitudinal, lateral and high forces are introduced into the vehicle body.
  • the torsion beam axle allows a good straight-ahead, which is guaranteed by the fact that both side members lead their wheel very rigid in the longitudinal direction. In the case of balanced rebound and rebound, they pivot with the crossbeam like a horizontal pendulum around the articulation points on the vehicle floor without the wheel track changing. In mutual compression springs the cross member and compensates for height differences between the two side members. Both wheels can thus spring in almost independently of each other while keeping full ground contact.
  • the advantages of the torsion beam axle are in particular their high level of grip in curves, their good handling properties and predictable driving behavior even when the vehicle is fully loaded.
  • the known disadvantages of a torsion beam axle are, in particular, that it has a high stiffness for reasons of driving precision and driving stability and thus brings comfort losses with it, which can be felt especially in jerky road excitations.
  • the torsion beam axle is considered a cost-effective solution, since this largely consists only of a welded assembly with two rubber bearings. This type of axle is also easy to assemble and saves space, so that many passenger cars up to the compact class have this type of axle. Disadvantages, however, are known in the driving dynamics of the torsion beam axle, in particular due to lack of conceptual direct lateral force support, resulting in a tendency to Sokraftüber Kunststoffn and a difficult decoupling of vibrations.
  • a generic twist beam axle is already known from WO 2004/089665 Al for a motor vehicle.
  • Twist-beam axle has a hollow cross member, which couples the rear wheels of the motor vehicle with each other in a torsionally soft manner.
  • the cross member is connected on each side of the vehicle with a trailing arm, to each of which a vehicle wheel is attached.
  • a wheel carrier For receiving the vehicle wheel and the connection between the trailing arm and the vehicle wheel is used in a conventional manner, a wheel carrier, by the pivotal mounting a steering movement of the vehicle wheel is made possible.
  • an active actuator To generate the steering movement is an active actuator, which thus forms an actuator.
  • the known from the document torsion beam axis thus represents an active kinematics.
  • the actuator is here separated from the cross member attached to the torsion beam axle.
  • a lever mechanism represents a structurally complex coupling of the wheel carrier.
  • the lever mechanism has a central joint, which is arranged centrally of the torsion beam axis and on which in addition to a joint for connection to the actuator two tie rods on each another joint to connect each to a vehicle.
  • the invention has for its object to provide a torsion beam axle, which is simple in construction and thus inexpensive to manufacture and allows the setting of the toe of the vehicle wheels with low installation costs.
  • a vehicle may mean both a motor vehicle equipped with a drive and, for example, a non-driven trailer on which a torsion-beam axle is present.
  • the lever mechanism consists of a coupling rod connecting both vehicle wheels.
  • a first embodiment of the invention consists in that the connection between the actuator and the tie rod consists of a joint arranged centrally in the vehicle transverse direction of the tie rod.
  • the joint for connecting the actuator to the tie rod should advantageously have two degrees of freedom and thus may be, for example, a ball joint, a sleeve joint or an elastomeric bearing that allows rotational movements and, to a limited extent, gimbal deflections.
  • the actuator is an electromotive, a hydraulic or pneumatic actuator.
  • auxiliary energy is present in the motor vehicle or is simply usable for the invention in order to serve as a drive of the actuator, so that an additional structural or constructive effort is largely avoidable.
  • the actuator can be optimally integrated into the system taking into account these boundary conditions.
  • the actuator can be attached to one of the trailing arm. This has the significant advantage that here there is a region of high stability of a torsion beam axle, so that there are no fears of distortion or deformation caused by the operation of the actuator to be feared.
  • the invention works with it trouble-free.
  • the attachment of the actuator is variable within limits, so that an adaptation to the available space in the vehicle is possible.
  • a special feature of the torsion beam axle is known to be that the cross member is made torsionally soft. This results in the movement of the axle deformations of the cross member, which usually complicate the attachment or installation of additional components, at least considerably.
  • the invention goes a new way and provides to arrange the actuator wheel side with a small distance to the vehicle on one of the trailing arm. In this area, the cross member is designed stiff, so that only a small deformation takes place here. The actuator thus remains almost unaffected by the movements of the cross member.
  • connection between the actuator and trailing arm consists of a sleeve joint or a rubber bearing. This is not only a comfort improvement but also a reduction of
  • the existing electronics in the motor vehicle can be used according to a further proposal in an advantageous manner for improving the present invention.
  • the actuator by means of a control unit of the
  • Motor vehicle is controlled in dependence on predefined parameters.
  • the steerability of the rear vehicle wheels can be made very flexible and adapted to changing conditions in this way.
  • the vehicle speed, the steering angle of the front wheels, the yaw rate or the lateral acceleration of the motor vehicle can be used.
  • the cross member of a torsion beam axle according to the invention can be executed in a conventional manner in cross-section approximately U- or V-shaped.
  • Such a design of the cross member improves its torsional softness, yet ensures sufficient stability and low space requirements.
  • a particularly useful development can be seen in that the actuator is received protected directly in the hollow profile of the cross member. This has the advantage that the actuator is protected from the external influences occurring in a vehicle. Thus, the dangers of mechanical damage, for example by stone chipping or the negative influence of water spray or chemicals can be reduced or avoided altogether.
  • the cross member is a torsionally soft executed profile or has at least partially on such a profile in order to use the advantages given by a torsion beam axle.
  • the actuator in order to achieve a sufficient stiffness of the torsion beam axis on the wheel side and / or for the introduction of the actuator in the cross member, it is advantageous to provide a stiffening element in the transition region between the cross member and trailing arm.
  • This can be a welded sheet metal in the simplest case.
  • the assembly of the actuator can thus take place in a reinforced by the reinforcing element area, which is not affected by torsion.
  • the new twist beam axle and the advantage that the toe of the vehicle wheels, which is defined by the included angle of both vehicle wheels, can be adjusted when the tie rod is adjustable in length, for example, to make corrections to the wheel position assembly and workshop side ,
  • the figure shows schematically a simplified embodiment of a preferred embodiment of a torsion beam axle according to the invention.
  • This first comprises a cross member 1, which extends in the transverse direction of the vehicle, ie transverse to the direction of travel.
  • the cross member is connected to the wheel side each with a trailing arm 2, 3 and forms with these trailing arms 2, 3 a structural unit.
  • the production of such a torsion beam axle can be made in one piece or, for example, by material connection, such as welding.
  • the torsion beam axle shown in the figure further has on each side of the vehicle to a wheel carrier 13, 14, to each of which a vehicle wheel 6, 7 is attached.
  • the wheel carrier 13 takes on the vehicle wheel 6 and the wheel carrier 14, the vehicle wheel 7.
  • a total of 8 designated lever mechanism according to the invention consists of a tie rod 10, which couples the vehicle wheels 6 and 7 with each other.
  • an active actuator which thus forms an actuator 9
  • the tie rod can be moved back and forth, thereby an adjustment of the wheel position is possible.
  • the torsion beam axle according to the invention consequently has steerable vehicle wheels 6, 7 to a limited extent.
  • the actuator 9 is attached via a hinge 11 in the middle of the tie rod 10.
  • the joint 11 is a joint with two degrees of freedom. In the present case, a ball joint is used.
  • the actuator 9 On the side opposite the joint 11, the actuator 9 is fastened to the trailing arm 3 by means of an elastomer bearing 12 in the form of a sleeve joint.
  • the control of the actuator 9 designed as a servo motor takes place on the basis of predefined parameters and under the control of a control unit of the on-board electronics of the vehicle. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Es wird eine Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug mit einem Querträger (1), einem Längslenker (2, 3) auf jeder Fahrzeugseite und je einem an den jeweiligen Längslenkern (2, 3) um eine Schwenkachse (4, 5) schwenkbar befestigten Fahrzeugrad (6, 7) vorgestellt, wobei die Fahrzeugräder (6, 7) über eine Hebelmechanik (8) mit einem eine Lenkbewegung der Fahrzeugräder (6, 7) um ihre Schwenkachse (4, 5) ermöglichenden Stellglied in Form eines Aktuators (9) verbunden sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelmechanik (8) aus einer beide Fahrzeugräder (6, 7) koppelnden Spurstange (10) besteht.

Description

Verbundlenkerachse
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Verbundlenkerachse weist Merkmale einer Längslenker- und der konventionellen Starrachse auf. Sie ist einfach aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus zwei verdreh- und biegesteifen Längsträgern, die über einen ebenfalls biegesteifen, aber torsionsweichen Querträger mit U- beziehungsweise V-Profil miteinander verbunden sind. Durch die torsionsweiche Gestaltung des Querträgers wird ein Verschränken der Lenker gegeneinander ermöglicht. Gleichzeitig übernimmt der Querträger die Aufgabe eines Stabilisators. Die Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau wir zum Teil durch großvolumige Führungslager sowie größtenteils über die Federn und/oder Zusatzfedern und Dämpfer hergestellt. Die Karosseriestruktur muss in diesen Bereichen mit einer sehr hohen Steifigkeit ausgelegt werden, da an ihr sämtliche Längs-, Quer- und Hochkräfte in den Fahrzeugaufbau eingeleitet werden.
Die Verbundlenkerachse ermöglicht einen guten Geradeauslauf, der dadurch garantiert wird, dass beide Längsträger ihr Rad in Längsrichtung sehr starr führen. Sie schwenken bei gleichseitigem Ein- und Ausfedern mit dem Querträger wie ein horizontales Pendel um die Anlenkpunkte am Fahrzeugboden, ohne dass sich die Radspur ändert. Bei wechselseitigem Einfedern verdreht sich der Querträger und gleicht Höhendifferenzen zwischen den beiden Längsträgern aus. Beide Räder können somit nahezu unabhängig voneinander einfedern und behalten dabei vollständigen Bodenkontakt .
Die Vorteile der Verbundlenkerachse sind insbesondere ihre hohe Haftung in Kurven, ihre guten Handlingeigenschaften und ein berechenbares Fahrverhalten auch bei Vollladung des Kraftfahrzeuges. Die bekannten Nachteile einer Verbundlenkerachse bestehen insbesondere darin, dass sie aus Gründen der Fahrpräzision und Fahrstabilität eine hohe Achssteife aufweist und folglich Komforteinbußen mit sich bringt, die vor allem bei stoßartigen Fahrbahnanregungen spürbar werden können.
Für die Hinterachse eines Fahrzeugs gilt die Verbundlenkerachse als kostengünstige Lösung, da diese weitgehend nur aus einer Schweißbaugruppe mit zwei Gummilagern besteht. Diese Achsengattung ist ferner leicht zu montieren und platzsparend, sodass viele Personenkraftwagen bis zur Kompaktklasse diesen Achsentyp aufweisen. Nachteile sind jedoch bei der Fahrdynamik der Verbundlenkerachse bekannt, insbesondere durch konzeptbedingt fehlende direkte Seitenkraftabstützung, woraus eine Tendenz zum Seitenkraftübersteuern und eine schwierige Entkopplung von Schwingungen resultieren.
Eine gattungsgemäße Verbundlenkerachse ist bereits aus der WO 2004/089665 Al für ein Kraftfahrzeug bekannt. Diese
Verbundlenkerachse weist einen hohl ausgebildeten Querträger auf, der die Hinterräder des Kraftfahrzeuges torsionsweich miteinander koppelt. Der Querträger ist auf jeder Fahrzeugseite mit einem Längslenker verbunden, an dem jeweils ein Fahrzeugrad befestigt ist. Zur Aufnahme des Fahrzeugrades und zur Verbindung zwischen Längslenker und Fahrzeugrad dient in an sich bekannter Weise ein Radträger, durch dessen schwenkbare Anbringung eine Lenkbewegung des Fahrzeugrades ermöglicht wird. Zur Erzeugung der Lenkbewegung dient ein aktives Stellglied, das somit einen Aktuator bildet. Die aus der Druckschrift bekannte Verbundlenkerachse stellt folglich eine aktive Kinematik dar. Der Aktuator ist hierbei separiert vom Querträger an der Verbundlenkerachse befestigt.
Eine Hebelmechanik stellt eine baulich aufwändige Kopplung der Radträger dar. Die Hebelmechanik verfügt über ein Zentralgelenk, das mittig der Verbundlenkerachse angeordnet ist und an dem neben einem Gelenk zur Verbindung mit dem Aktuator zwei Spurstangen über je ein weiteres Gelenk die Verbindung zu je einem Fahrzeugrad herstellen.
Da die Hebelmechanik aus diversen Einzelteilen und Gelenken besteht, nimmt die Ausfallwahrscheinlichkeit zu. Ferner ist der Montageaufwand dieser bekannten Verbundlenkerachse erheblich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundlenkerachse bereitzustellen, die einfach aufgebaut und damit kostengünstig herzustellen ist und die bei geringem Montageaufwand die Einstellung der Vorspur der Fahrzeugräder ermöglicht.
Diese Aufgabenstellung wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen wiedergegeben.
Wenn vorstehend oder nachfolgend von einem Fahrzeug die Rede ist, so kann damit sowohl ein mit einem Antrieb ausgestattetes Kraftfahrzeug, als auch beispielsweise ein nicht angetriebener Anhänger gemeint sein, an dem eine Verbundlenkerachse vorhanden ist.
Eine Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug mit einem Querträger, einem Längslenker auf ]eder Fahrzeugseite und je einem an den jeweiligen Längslenkern um eine Schwenkachse schwenkbar befestigten Fahrzeugrad, wobei die Fahrzeugräder über eine Hebelmechanik mit einem eine Lenkbewegung der Fahrzeugräder um ihre Schwenkachse ermöglichenden Aktuator verbunden sind, wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass die Hebelmechanik aus einer beide Fahrzeugräder koppelnden Spurstange besteht.
Neben einer optimalen Wendigkeit des Kraftfahrzeuges ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Ausführung einer Verbundlenkerachse weitere sehr wesentliche Vorteile. Die Anzahl der Einzelteile konnte gegenüber den bekannten Ausführungen reduziert werden, was insbesondere durch die Weglassung einer aufwändigen Hebelmechanik möglich ist, die nunmehr aus einer einzigen Spurstange besteht, welche beide Fahrzeugräder miteinander koppelt. Zudem ist für die Verbundlenkerachse nur ein Aktuator erforderlich. Die Ausfallwahrscheinlichkeit wird durch eine reduzierte Bauteilanzahl erheblich verringert. Die Verbundlenkerachse nach der Erfindung kann fertigungstechnisch einfach und folglich mit geringeren Kosten hergestellt werden. Die bei Verbundlenkerachsen an sich nachteilige Übersteuerungsneigung ist vermeidbar, was einen wesentlichen Vorteil darstellt. Je nach Auslegung lässt sich mit der erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse auch ein Mitlenken der Hinterräder erreichen. Damit kann beispielsweise durch ein gezieltes Gegenlenken beim Einparken die Wendigkeit gesteigert und durch ein Mitlenken der Hinterräder zum Beispiel das Kurvenverhalten eines mit der Erfindung ausgestatteten Kraftfahrzeuges verbessert werden.
Eine erste Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Verbindung zwischen Aktuator und Spurstange aus einem in Fahrzeugquerrichtung mittig der Spurstange angeordneten Gelenk besteht.
Dadurch kann eine direkte Anbindung des als Aktuator ausgeführten Stellgliedes an der Spurstange erfolgen. Eine mittige Anordnung bedeutet im Sinne der Erfindung, die Anbringung des Gelenkes etwa mittig zwischen den radseitigen Anbindungspunkten der Spurstange. Damit kann eine symmetrische, kinematisch optimale Ansteuerung der Fahrzeugräder mittels des Aktuators erreicht werden. Nachteilige kinematische Effekte, wie ein Spurdifferenzwinkel bei gleicher Einfederung beider Fahrzeugräder sind damit wirksam vermeidbar. Da erfindungsgemäß nur ein Aktuator erforderlich ist, wirkt dieser als Zug- und Druckelement auf die Spurstange .
Das Gelenk zur Anbindung des Aktuators an die Spurstange sollte vorteilhafter Weise über zwei Freiheitsgrade verfügen und kann folglich zum Beispiel ein Kugelgelenk, ein Hülsengelenk oder ein Elastomerlager sein, das Drehbewegungen und in begrenztem Umfang auch kardanische Auslenkungen gestattet.
Ein weiterer, sehr vorteilhafter Lösungsgedanke besteht darin, dass der Aktuator ein elektromotorisches, ein hydraulisches oder pneumatisches Stellglied ist. Hierbei können selbstverständlich auch andere Wirkprinzipien genutzt werden. Es ist lediglich von Bedeutung, welche Hilfsenergie im Kraftfahrzeug vorhanden oder einfach für die Erfindung nutzbar ist, um als Antrieb des Aktuators dienen zu können, sodass ein zusätzlicher baulicher oder konstruktiver Aufwand weitgehend vermeidbar ist. Der Aktuator lässt sich unter Berücksichtigung dieser Randbedingungen optimal in das System integrieren.
Radseitig kann der Aktuator an einem der Längslenker befestigt sein. Dies hat den wesentlichen Vorzug, dass hier ein Bereich hoher Stabilität einer Verbundlenkerachse gegeben ist, sodass keine durch Verwindungen oder Verformungen hervorgerufenen Beeinflussungen der Arbeitsweise des Aktuators zu befürchten sind. Die Erfindung funktioniert damit störungsfrei. Die Anbringung des Aktuators ist in Grenzen variabel, sodass eine Anpassung an den im Fahrzeug vorhandenen Bauraum möglich ist.
Eine Besonderheit der Verbundlenkerachse besteht bekanntlich darin, dass der Querträger torsionsweich ausgeführt ist. Damit ergeben sich durch die Bewegung der Achse Verformungen des Querträgers, die normalerweise den An- oder Einbau zusätzlicher Bauteile zumindest erheblich erschweren. Hier geht die Erfindung einen neuen Weg und sieht vor, den Aktuator radseitig mit geringem Abstand zum Fahrzeugrad an einem der Längslenker anzuordnen. In diesem Bereich ist der Querträger steif ausgelegt, sodass hier eine nur geringe Verformung stattfindet. Der Aktuator bleibt damit nahezu unbeeinflusst von den Bewegungen des Querträgers.
Zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen den miteinander korrespondierenden Bauteilen, insbesondere zur Schwingungsdämpfung der erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn die Verbindung zwischen Aktuator und Längslenker aus einem Hülsengelenk oder einem Gummilager besteht. Damit erfolgt nicht nur eine Komfortverbesserung sondern auch eine Reduzierung der
Verschleißanfälligkeit der Einzelteile, sodass die Lebensdauer insgesamt erhöht werden kann.
Die im Kraftfahrzeug vorhandene Elektronik kann gemäß einem weiterführenden Vorschlag in vorteilhafter Weise zur Verbesserung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. So ist es beispielsweise möglich, dass der Aktuator mittels eines Steuergerätes des
Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit von vordefinierten Parametern ansteuerbar ist. Die Lenkbarkeit der hinteren Fahrzeugräder kann auf diese Weise sehr flexibel gestaltet und an sich ändernde Bedingungen angepasst werden.
So sind als Parameter zum Beispiel und nicht abschließend die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkwinkel der Vorderräder, die Gierrate oder die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges verwendbar.
Der Querträger einer erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse kann in an sich bekannter Weise im Querschnitt betrachtet annähernd U- oder V-förmig ausgeführt sein. Eine derartige Gestaltung des Querträgers verbessert seine Torsionsweichheit, gewährleistet dennoch eine ausreichende Stabilität und stellt geringe Bauraumanforderungen. Eine besonders sinnvolle Weiterbildung kann darin gesehen werden, dass der Aktuator unmittelbar in dem hohl ausgebildeten Profil des Querträgers geschützt aufgenommen ist. Dies hat den Vorteil, dass der Aktuator vor den in einem Fahrzeug auftretenden externen Einflüssen geschützt wird. So können die Gefahren mechanischer Beschädigungen, zum Beispiel durch Steinschlag oder des negativen Einflusses von Spritzwasser oder Chemikalien reduziert oder ganz vermieden werden.
Bevorzugt ist der Querträger ein torsionsweich ausgeführtes Profil oder weist zumindest abschnittsweise ein derartiges Profil auf, um die damit gegebenen Vorteile einer Verbundlenkerachse nutzen zu können.
Zur Erzielung einer radseitigen hinreichenden Steifigkeit der Verbundlenkerachse und/oder zur Einbringung des Aktuators in den Querträger ist es vorteilhaft, im Übergangsbereich zwischen Querträger und Längslenker ein Versteifungselement vorzusehen. Dieses kann im einfachsten Fall ein aufgeschweißtes Blech sein. Die Montage des Aktuators kann somit in einem durch das Versteifungselement verstärkten Bereich erfolgen, der nicht von Torsion beeinflusst wird.
Erfindungsgemäß ergibt sich mit der neuartigen Verbundlenkerachse auch der Vorteil, dass die Vorspur der Fahrzeugräder, die durch den von beiden Fahrzeugrädern eingeschlossenen Winkel definiert ist, eingestellt werden kann, wenn die Spurstange längenverstellbar ist, um beispielsweise montage- und werkstattseitig Korrekturen der Radstellung vornehmen zu können .
Ergänzend ist es möglich, dass zur Einstellung einer neutralen Mittellage auch der Aktuator an einem Ende eine Möglichkeit zur Längenverstellung aufweist .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung Figur 1 näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, ist in der Figur eine nur stark vereinfachte Pπnzipdarstellung gezeigt, bei der auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile oder Elemente verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile oder Elemente bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind oder sein können.
Die Figur zeigt schematisch stark vereinfacht eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse. Diese weist zunächst einen Querträger 1 auf, der in Querrichtung des Fahrzeuges, also quer zur Fahrtrichtung verläuft. Der Querträger ist radseitig mit je einem Längslenker 2, 3 verbunden und bildet mit diesen Längslenkern 2, 3 eine Baueinheit. Bekanntlich kann die Herstellung einer derartigen Verbundlenkerachse einstückig oder zum Beispiel durch stoffschlüssige Verbindung, wie Schweißen, erfolgen. Die in der Figur dargestellte Verbundlenkerachse weist ferner auf jeder Fahrzeugseite einen Radträger 13, 14 auf, an dem jeweils ein Fahrzeugrad 6, 7 befestigt ist. Der Radträger 13 nimmt dabei das Fahrzeugrad 6 und der Radträger 14 das Fahrzeugrad 7 auf. An den Radträgern 13, 14 ist jeweils eine Schwenkachse 4, 5 vorhanden, um die die Fahrzeugräder 6, 7 schwenkbar am Radträger 13, 14 befestigt sind. Eine insgesamt mit 8 bezeichnete Hebelmechanik besteht erfindungsgemäß aus einer Spurstange 10, die die Fahrzeugräder 6 und 7 miteinander koppelt. Mittels eines aktiven Stellgliedes, das somit einen Aktuator 9 bildet, kann die Spurstange hin und herbewegt werden, sodass dadurch eine Verstellung der Radstellung ermöglicht ist. Die erfindungsgemäße Verbundlenkerachse weist folglich in begrenztem Umfang lenkbare Fahrzeugräder 6, 7 auf. Der Aktuator 9 ist über ein Gelenk 11 mittig an der Spurstange 10 befestigt. Bei dem Gelenk 11 handelt es sich um ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden. Vorliegend kommt ein Kugelgelenk zum Einsatz. Auf der dem Gelenk 11 gegenüber liegenden Seite ist der Aktuator 9 mittels eines Elastomerlagers 12 in Form eines Hülsengelenkes an dem Längslenker 3 befestigt. Die Ansteuerung des als Stellmotor ausgeführten Aktuators 9 erfolgt aufgrund vordefinierter Parameter und unter Steuerung durch ein Steuergerät der Bordelektronik des Fahrzeuges. Bezugszeichenliste
1 Querträger
2 Längslenker
3 Längslenker
4 Schwenkachse
5 Schwenkachse
6 Fahrzeugrad
7 Fahrzeugrad
8 Hebelmechanik
9 Stellglied (Aktuator)
10 Spurstange
11 Gelenk
12 Lager
13 Radträger
14 Radträger

Claims

VerbundlenkerachsePatentansprüche
1. Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug mit einem Querträger (1), einem Längslenker (2, 3) auf jeder Fahrzeugseite und je einem an den jeweiligen Längslenkern (2, 3) um eine Schwenkachse (4, 5) schwenkbar befestigten Fahrzeugrad (6, 7), wobei die Fahrzeugräder (6, 7) über eine Hebelmechanik (8) mit einem eine Lenkbewegung der
Fahrzeugräder (6, 7) um ihre Schwenkachse (4, 5) ermöglichenden Aktuator (9) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelmechanik (8) aus einer beide Fahrzeugräder (6, 7) koppelnden Spurstange (10) besteht.
2. Verbundlenkerachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Aktuator (9) und Spurstange (10) aus einem in Fahrzeugquerrichtung mittig der Spurstange (10) angeordneten Gelenk (11) besteht.
3. Verbundlenkerachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (11) zwei Freiheitsgrade aufweist und ein Kugelgelenk oder ein Hülsengelenk ist.
4. Verbundlenkerachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) ein elektromotorisches, ein hydraulisches oder pneumatisches Stellglied ist.
5. Verbundlenkerachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) an einem der Längslenker (2, 3) befestigt ist.
6. Verbundlenkerachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) radseitig mit geringem Abstand zum Fahrzeugrad (6, 7) an einem der Längslenker
(2, 3) befestigt ist.
7. Verbundlenkerachse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Aktuator (9) und Längslenker (2, 3) aus einem Hülsengelenk (12) oder einem Gummilager besteht.
8. Verbundlenkerachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) mittels eines Steuergerätes des Fahrzeuges in Abhängigkeit von vordefinierten Parametern ansteuerbar ist.
9. Verbundlenkerachse nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkwinkel der Vorderräder, die Gierrate oder die Querbeschleunigung des Fahrzeuges verwendbar sind.
10.Verbundlenkerachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hohl ausgebildete Querträger (1) im Querschnitt betrachtet annähernd U- oder V-förmig ausgeführt ist.
11.Verbundlenkerachse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (9) in dem hohl ausgebildeten Profil des Querträgers (1) geschützt aufgenommen ist.
12.Verbundlenkerachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (1) ein torsionsweich ausgeführtes Profil ist oder zumindest abschnittsweise ein torsionsweich ausgeführtes Profil aufweist.
13.Verbundlenkerachse nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich zwischen Querträger (1) und Längslenker (2) ein Versteifungselement vorhanden ist.
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