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Patent Searching and Data


Title:
STEERING KNUCKLE FOR A VEHICLE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE, AND VEHICLE HAVING AT LEAST ONE SUCH STEERING KNUCKLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/023487
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a steering knuckle (10) for an axle of a vehicle, with a bearing point (28) at which a wheel (16) of the vehicle is to be rotatably mounted at least indirectly, with a first coupling point (32) which is spaced apart from the bearing point (28) and at which a track rod (34) of a steering mechanism of the vehicle can be coupled in an articulated manner to the steering knuckle (10), and with a second coupling point (40) which is spaced apart from the bearing point (28) and from the first coupling point (32) and at which a wheel link (42) for guiding the wheel (16) can be coupled in an articulated manner to the steering knuckle (10), wherein the steering knuckle (10) has a first steering-knuckle part (48), which forms the bearing point (28), and a second steering-knuckle part (50), which forms the coupling points (32, 40), is formed separately from the first steering-knuckle part (48) and is connected to the first steering-knuckle part (48).

Inventors:
MOSLER CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/069950
Publication Date:
February 11, 2021
Filing Date:
July 15, 2020
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
International Classes:
B62D7/18; B60B27/00
Foreign References:
DE102017201615A12018-08-02
EP2298581A12011-03-23
DE102006056484A12008-06-05
DE102017106810A12018-10-04
FR2973736A12012-10-12
DE102016223668A12018-05-30
DE102016207631A12017-11-09
DE102016220925A12018-04-26
Attorney, Agent or Firm:
RIEGE, Britta (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Achsschenkel (10) für eine Achse eines Fahrzeugs, mit einer Lagerstelle (28), an welcher ein Rad (16) des Fahrzeugs zumindest mittelbar drehbar zu lagern ist, mit einer von der Lagerstelle (28) beabstandeten ersten Koppelstelle (32), an welcher eine Spurstange (34) eines Lenkgetriebes des Fahrzeugs gelenkig mit dem Achsschenkel (10) koppelbar ist, und mit einer von der Lagerstelle (28) und von der ersten Koppelstelle (32) beabstandeten zweiten Koppelstelle (40), an welcher ein Radlenker (42) zum Führen des Rads (16) gelenkig mit dem Achsschenkel (10) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsschenkel (10) ein die Lagerstelle (28) bildendes erstes Achsschenkelteil (48) und ein die Koppelstellen (32, 40) bildendes zweites Achsschenkelteil (50) aufweist, welches separat von dem ersten Achsschenkelteil (48) ausgebildet und mit dem ersten Achsschenkelteil (48) verbunden ist.

2. Achsschenkel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Achsschenkelteil (48) und/oder das zweite Achsschenkelteil (50) einstückig ausgebildet ist.

3. Achsschenkel (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Einbaulage des Achsschenkels (10) das zweite Achsschenkelteil (50) in Fahrzeugquerrichtung zumindest teilweise weiter innen als das erste Achsschenkelteil (48) angeordnet ist.

4. Achsschenkel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsschenkelteile (48, 50) über wenigstens zwei an voneinander beabstandeten Verbindungsstellen (S1, S2, S3) angeordnete Lager (L1, L2, L3) miteinander verbunden sind.

5. Achsschenkel (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Lager (L1, L2, L3) ein Schwenklager ist.

6. Achsschenkel (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Lager (L1, L2, L3) ein Gummilager ist.

7. Achsschenkel (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der Lager (L1, L2, L3) eine erste Steifigkeit und das zweite Lager (L3) eine gegenüber der ersten Steifigkeit geringere zweite Steifigkeit aufweist.

8. Achsschenkel (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen (S1, S2, S3) in Einbaulage des Achsschenkels (10) in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung voneinander beabstandet sind.

9. Achsschenkel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Achsschenkelteil (48) eine Anbindungsstelle (52) aufweist, mittels welcher ein Feder- und/oder Dämpferelement (46) mit dem Achsschenkel (10) verbindbar ist.

10. Fahrzeug, mit einem Aufbau, und mit wenigstens einem Rad (16), welches über einen Achsschenkel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gelenkig an dem Aufbau gehalten ist.

Description:
Achsschenkel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Fahrzeug mit wenigstens einem solchen Achsschenkel

Die Erfindung betrifft einen Achsschenkel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug.

Die DE 102016223668 A1 offenbart eine Vorderachs-Radaufhängung eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem Achsträger, an welchem radführende Lenker in Form einer Spurstange sowie eines Querlenkers und eines Längslenkers, die in einem Sichellenker oder einem Dreieckslenker oder dergleichen zusammengefasst sein können, abgestützt sind.

Darüber hinaus ist aus der DE 102016207631 A1 eine Einzelradaufhängung eines zweispurigen Fahrzeugs bekannt. Außerdem offenbart die DE 102016220 925 A1 einen Radträger für ein Kraftfahrzeug.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsschenkel und ein Fahrzeug zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Achsschenkel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Achsschenkel für eine, insbesondere gelenkte beziehungsweise lenkbare, Achse eines Fahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen oder vorzugsweise als Personenkraftwagen, ausgebildete Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Achsschenkel und die beispielsweise als Vorderachse ausgebildete Achse umfasst, welche den Achsschenkel umfasst. Die Achse weist wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und auch als Fahrzeugräder bezeichnete Räder auf, über welche das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Fahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten über die Räder an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Räder an dem Boden ab. Da die Achse vorzugsweise eine gelenkte beziehungsweise lenkbare Achse ist, sind die Räder gelenkte beziehungsweise lenkbare Räder, sodass das jeweilige Rad um eine jeweilige Lenkachse relativ zu einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs verschwenkt und somit gelenkt werden können. Durch Lenken der Räder können Spurwechsel beziehungsweise Kurvenfahrten des Fahrzeugs bewirkt werden. Der Achsschenkel ist beispielsweise einer Achsschenkellenkung zugeordnet beziehungsweise Teil einer Achsschenkellenkung, mittels welcher die Räder gelenkt werden können. Dabei ist der Achsschenkel ein, insbesondere um die Lenkachse, verschwenkbarer Radträger, an welchem das jeweilige Rad zumindest mittelbar drehbar gelagert ist. Hierdurch kann sich das Rad um eine Raddrehachse relativ zu dem Achsschenkel drehen. Die zuvor genannte Lenkachse wird auch als geometrische Lenkachse bezeichnet und verläuft in Fahrzeughochrichtung oder, insbesondere leicht, schräg zu einer durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene, sodass beispielsweise ein Schnittpunkt der geometrischen Lenkachse mit dem Boden beziehungsweise mit einer vorzugsweise horizontalen Bodenebene, in welcher der Boden verläuft, in Fahrzeuglängsrichtung vor einem beziehungsweise dem sogenannten Radaufstandspunkt liegt. In beziehungsweise an dem Radaufstandspunkt ist das Rad an dem Boden beziehungsweise an der Bodenebene abgestützt, wobei eine in vertikaler Richtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufende und durch die Raddrehachse verlaufende Gerade auch durch den Radaufstandspunkt hindurch verläuft. Mit anderen Worten liegt der Radaufstandspunkt auf der genannten Geraden, welche in vertikaler Richtung verläuft.

Ist der Boden beziehungsweise die Bodenebene horizontal, sodass das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Räder an der horizontalen Bodenebene beziehungsweise an dem horizontalen Boden abgestützt ist, so fällt die vertikale Richtung mit der Fahrzeughochrichtung zusammen, wobei die Fahrzeughochrichtung beziehungsweise die vertikale Richtung senkrecht zur Bodenebene und somit zu dem Boden verläuft. Der Achsschenkel weist, insbesondere wenigstens oder genau, eine Lagerstelle auf, an welcher, insbesondere genau, eines der Räder der Achse zumindest mittelbar drehbar zu lagern ist. Hierzu weist die Lagerstelle beispielsweise eine Lageraufnahme auf, welche auch als Bohrung bezeichnet oder als Bohrung ausgebildet ist. Die Lageraufnahme ist beispielsweise in um die Raddrehachse verlaufender Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen und somit vollständig umlaufend durch den Radträger begrenzt. Alternativ oder zusätzlich ist die Lageraufnahme beispielsweise als eine Durchgangsöffnung ausgebildet. Insbesondere ist es denkbar, dass an der Lagerstelle eine Radnabe drehbar gelagert ist, sodass die Radnabe über die Lagerstelle drehbar an dem Achsschenkel gelagert ist. Somit kann sich die Radnabe um die Raddrehachse relativ zu dem Achsschenkel drehen, insbesondere während die Radnabe, insbesondere drehbar, an dem Achsschenkel gehalten ist. Insbesondere ist die Radnabe über eine Lagereinrichtung drehbar an der Lagerstelle und dadurch an dem Achsschenkel gelagert. Die Lagereinrichtung kann wenigstens ein oder mehrere Lagerelemente, insbesondere Wälzlager, aufweisen, über welche die Radnabe drehbar an dem Achsschenkel gelagert sein kann. Das Rad ist, beispielsweise reversibel lösbar, drehfest mit der Radnabe verbindbar oder verbunden, sodass das Rad unter Vermittlung der Radnabe drehbar an der Lagerstelle und somit drehbar an dem Achsschenkel zu lagern oder gelagert ist. In der Folge kann sich das Rad zusammen mit der Radnabe um die Raddrehachse relativ zu dem Achsschenkel und insbesondere relativ zu dem Aufbau drehen.

Der Achsschenkel weist außerdem eine von der Lagerstelle beabstandete erste Koppelstelle auf, an welcher eine Spurstange eines Lenkgetriebes gelenkig mit dem Achsschenkel koppelbar oder gekoppelt ist. Das Lenkgetriebe und somit die Spurstange sind beispielsweise Bestandteile der zuvor genannten Achsschenkellenkung. Mittels der Spurstange kann beispielsweise ein Verschwenken des Achsschenkels und somit des Rads um die Lenkachse, insbesondere relativ zu dem Aufbau, bewirkt werden. Hierzu ist die Spurstange beispielsweise zumindest mittelbar mit einer im Innenraum des Fahrzeugs angeordneten Lenkhandhabe koppelbar oder gekoppelt. Wird die Lenkhandhabe von dem Fahrer des Fahrzeugs betätigt, das heißt beispielsweise relativ zu dem Aufbau bewegt, so wird dadurch über die Spurstange ein Verschwenken des Achsschenkels um die Lenkachse relativ zu dem Aufbau bewirkt. Die Lenkhandhabe ist beispielsweise ein in dem Innenraum angeordnetes Lenkrad, welches um eine Lenkraddrehachse relativ zu dem Aufbau von dem Fahrer gedreht und dadurch betätigt werden kann. Der Achsschenkel weist darüber hinaus eine von der Lagerstelle und von der ersten Koppelstelle beabstandete zweite Koppelstelle auf, an welcher ein insbesondere zusätzlich zu der Spurstange vorzusehender beziehungsweise vorgesehener Radlenker zum Führen des Rads gelenkig mit dem Achsschenkel koppelbar oder gekoppelt ist. Da die Lagerstelle, die erste Koppelstelle und die zweite Koppelstelle, insbesondere paarweise, voneinander beabstandet sind, sind die Lagerstelle und die Koppelstelle voneinander unterschiedliche beziehungsweise voneinander getrennt angeordnete Stellen. Bei dem Radlenker handelt es sich beispielsweise um einen Querlenker, wobei mittels des Radlenkers der Achsschenkel und somit mit dem Achsschenkel das Rad definiert und gewünscht relativ zu dem Aufbau geführt werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Radlenker zumindest entlang einer Richtung Relativbewegungen zwischen dem Achsschenkel und dem Aufbau zumindest begrenzt, insbesondere vermeidet. In vollständig hergestelltem Zustand ist der Radlenker einerseits beispielsweise an der zweiten Lagerstelle gelenkig mit dem Achsschenkel gekoppelt. Andererseits ist der Radlenker beispielsweise gelenkig mit dem Aufbau oder gelenkig mit einem separat von dem Aufbau ausgebildeten und an dem Aufbau befestigten und somit aufbaufesten Bauelement gekoppelt. Bei dem Bauelement handelt es sich beispielsweise um einen Achsträger, welcher separat von dem Aufbau ausgebildet und an dem Aufbau, insbesondere mittels Gummilagern, gelagert sein kann.

Um nun auf besonders kosten- und bauraumgünstige Weise ein besonders vorteilhaftes Lenk- und somit Fahrverhalten des Fahrzeugs realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Achsschenkel mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgebildet ist und dadurch ein die Lagerstelle bildendes erstes Achsschenkelteil und ein die Koppelstellen bildendes zweites Achsschenkelteil aufweist. Das zweite Achsschenkelteil ist separat von dem ersten Achsschenkelteil ausgebildet und mit dem ersten Achsschenkelteil verbunden. Durch diese mehrteilige beziehungsweise zweiteilige Ausgestaltung des Achsschenkels ist es möglich, die Lenkelastizität der beispielsweise als Vorderachse ausgebildeten Achsen im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen stark zu verringern. Ferner ist es möglich, gleichzeitig ein großes Seitenkraft-Untersteuern der Achse zu realisieren. Insbesondere ist es durch die Mehrteiligkeit beziehungsweise Zweiteiligkeit möglich, dass ein Schnittpunkt der geometrischen Lenkachse mit der Bodenebene in Fahrzeuglängsrichtung von dem Radaufstandspunkt beabstandet ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Schnittpunkt in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Radaufstandspunkt angeordnet ist. Des Weiteren ist es möglich, eine sogenannte Seitenkraft-Lenkachse zu schaffen, welche vorzugsweise derart schräg zu der durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene verläuft, dass ein zweiter Schnittpunkt der Seitenkraft-Lenkachse mit der Bodenebene in Fahrzeuglängsrichtung von dem ersten Schnittpunkt und von dem Radaufstandspunkt beabstandet ist und dabei vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor dem ersten Schnittpunkt und vor dem Radaufstandspunkt liegt. Unter der Seitenkraft-Lenkachse ist insbesondere eine solche, zweite Lenkachse zu verstehen, um die beispielsweise der Achsschenkel und mit diesem das drehbar an dem Achsschenkel gehaltene Rad durch in Fahrzeugquerrichtung auf das Rad wirkende Seitenkräfte, insbesondere zumindest in gewissen Grenzen, verschwenkt wird. Dabei verläuft die Seitenkraft-Lenkachse beispielsweise bezogen auf eine durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannte Ebene schräg zur geometrischen Lenkachse. In der Folge kann die Achse als eine Seitenkraft untersteuernde Achse ausgestaltet werden, sodass ein besonders sicheres Fahrverhalten darstellbar ist. Durch Verwendung des mehr- beziehungsweise zweiteiligen Achsschenkels ist es dabei möglich, die Seitenkraft-untersteuernde Achse besonders kosten- und bauraumgünstig darzustellen. Ferner ist eine Lenkung hinter der Radmitte darstellbar. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung von der durch die Mitte des Rads verlaufenden Raddrehachse beabstandet und dabei insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Raddrehachse beziehungsweise hinter der Mitte des Rads angeordnet ist, wobei die Mitte des Rads auch als Radmitte bezeichnet wird. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, die Achse besonders kosten- und bauraumgünstig als Seitenkraft-untersteuernde Achse auszugestalten und dabei die Lenkung beziehungsweise die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte anzuordnen und dabei eine zumindest ähnliche oder gleiche Lenkpräzision wie bei einer solchen Achse zu schaffen, bei welcher die Lenkung beziehungsweise die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung vor der Radmitte angeordnet ist.

Beispielsweise liegen der Radaufstandspunkt, der erste Schnittpunkt der geometrischen Lenkachse mit der Bodenebene und der zweite Schnittpunkt der Seitenkraft-Lenkachse mit der Bodenebene auf einer insbesondere in der Bodenebene verlaufenden und dem Radaufstandspunkt, dem ersten Schnittpunkt und dem zweiten Schnittpunkt gemeinsamen Geraden, welche beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Ein auf der Gerade liegender beziehungsweise entlang der Geraden verlaufender Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt und dem ersten Schnittpunkt wird auch als geometrischer Lenkhebelarm bezeichnet oder ist ein geometrischer Lenkhebelarm, wobei ein auf der Geraden liegender beziehungsweise entlang der Geraden verlaufender zweiter Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt und dem zweiten Schnittpunkt auch als Seitenkraft- Lenkhebelarm bezeichneter beziehungsweise ein Seitenkraft-Lenkhebelarm ist. Durch die Mehr- beziehungsweise Zweiteiligkeit des Achsschenkels ist es insbesondere möglich, den Seitenkraft-Lenkhebelarm besonders groß auszugestalten, wobei der Seitenkraft-Lenkhebelarm vorzugsweise mindestens doppelt so groß beziehungsweise doppelt so lang wie der geometrische Lenkhebelarm ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Seitenkraft-Lenkhebelarm mindestens dreimal so lang, insbesondere mindestens viermal so lang und vorzugsweise mindestens fünfmal so lang wie der geometrische Lenkhebelarm ist. Besonders bevorzugt ist der Seitenkraft- Lenkhebelarm mindestens sechsmal so lang oder mindestens oder genau siebenmal so lang wie der geometrische Lenkhebelarm. Durch einen solchen, besonders großen beziehungsweise langen Seitenkraft-Lenkhebelarm kann die Lenkelastizität der Achse besonders gering gehalten werden, sodass sich eine besonders große Lenkpräzision realisieren lässt. Gleichzeitig kann die Lenkung beziehungsweise die Koppelstelle in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Radmitte angeordnet werden. Insbesondere kann realisiert werden, dass der Seitenkraft-Lenkhebelarm einen Wert erreicht, der sonst nur bei Achsen mit der Lenkung vor der Radmitte erreichbar ist. In der Folge kann die Lenkelastizität der Achse viel geringer gehalten werden als bei klassischen Seitenkraft untersteuerten Achsen, bei denen die Lenkung hinter der Radmitte angeordnet ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das erste Achsschenkelteil und/oder das zweite Achsschenkelteil einstückig ausgebildet ist. Hierdurch können die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.

Um ein besonders vorteilhaftes Lenk- beziehungsweise Fahrverhalten auf besonders bauraum- und kostengünstige Weise zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in Einbaulage des Achsschenkels das zweite Achsschenkelteil in Fahrzeugquerrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, weiter innen als das erste Achsschenkelteil angeordnet ist. Der Achsschenkel nimmt dabei seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand und insbesondere dann ein, wenn das vollständig hergestellte Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über das Rad beziehungsweise die Räder an dem vorzugsweise horizontalen Boden und somit an der vorzugsweise horizontalen Bodenebene abgestützt ist und dabei das Rad eine solche Schwenkstellung einnimmt, mittels welcher eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Achsschenkelteile über wenigstens zwei an voneinander beabstandeten Verbindungsstellen angeordnete Lager, insbesondere elastokinematisch, miteinander verbunden. Da die Verbindungsstellen voneinander beabstandet sind, sind auch die Lager voneinander beabstandet. Vorzugsweise sind die Verbindungsstellen voneinander sowie von der Lagerstelle, von der ersten Koppelstelle und von der zweiten Koppelstelle beabstandet. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Geometrie und/oder Elastokinematik des Achsschenkels realisiert werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten darstellbar ist.

Die Lager sind vorzugsweise nicht vollständig starr, sondern lassen vorzugsweise in gewissen Grenzen Relativbewegungen zwischen den Achsschenkelteilen zu, wobei durch solche Relativbewegungen zwischen den Achsschenkelteilen beispielsweise die Lager elastisch verformt werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens eines der Lager ein Gummilager ist. Hierdurch kann ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten realisiert werden.

Um eine besonders vorteilhafte Lenkpräzision und somit ein vorteilhaftes Fahrverhalten zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein erstes der Lager eine erste Steifigkeit, insbesondere eine erste Lagersteifigkeit, und das zweite Lager eine gegenüber der ersten Steifigkeit geringere zweite Steifigkeit, insbesondere zweite Lagersteifigkeit, aufweist.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verbindungsstellen in der Einbaulage des Achsschenkels in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung voneinander beabstandet sind. Dadurch können besonders vorteilhafte, jeweilige Verläufe der geometrischen Lenkachse und der Seitenkraft-Lenkachse realisiert werden, sodass der geometrische Lenkhebelarm und der Seitenkraft-Lenkhebelarm besonders bedarfsgerecht und vorteilhaft eingestellt werden können.

Beispielsweise ist es denkbar, dass eine in axialer Richtung eines der Lager verlaufende erste Lagerachse des einen Lagers zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verläuft. Ferner ist es denkbar, dass eine in axialer Richtung des anderen Lagers verlaufende zweite Lagerachse des anderen Lagers zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Beispielsweise verläuft die erste Lagerachse senkrecht zu einer ersten Lagerebene, wobei die zweite Lagerachse senkrecht zu einer zweiten Lagerebene verläuft. Vorzugsweise verlaufen die Lagerebenen schräg oder senkrecht zueinander.

Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest eines der Lager als, insbesondere steifes, Schwenklager ausgebildet ist, wobei beispielsweise das andere Lager als ein Untersteuerlager, insbesondere als ein weiches Untersteuerlager, ausgebildet ist. Dabei weist beispielsweise das Schenklager eine höhere Lagersteifigkeit als das Untersteuerlager auf.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das erste Achsschenkelteil eine Anbindungsstelle aufweist oder bildet, mittels welcher ein Feder- und/oder Dämpferelemente, insbesondere ein Federbein, insbesondere durch eine Klemmverbindung, mit dem Achsschenkel verbindbar ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten dargestellt werden. Unter dem Merkmal, dass mittels der Anbindungsstelle das Feder- und/oder Dämpferelement, vorzugsweise ausschließlich, durch eine Klemmverbindung mit dem Achsschenkel verbindbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass mittels der Anbindungsstelle das Feder- und/oder Dämpferelement vorzugsweise ausschließlich durch Klemmen und somit beispielsweise ausschließlich kraft- beziehungsweise reibschlüssig mit dem Achsschenkel verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Ist das Feder- und/oder Dämpferelement beispielsweise ein Federbein, so ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Federbein und beispielsweise der Achsschenkel ein McPherson-Federbein bilden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen und dabei vorzugsweise als Personenkraftwagen, ausgebildetes Fahrzeug, welches einen vorzugsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau und wenigstens ein Rad aufweist. Das Rad ist über einen erfindungsgemäßen Achsschenkel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung gelenkig an dem Aufbau gehalten. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische und perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Achsschenkels für ein Fahrzeug;

Fig. 2 eine schematische und perspektivische Seitenansicht einer Radaufhängung für ein Rad, wobei die Radaufhängung den Achsschenkel gemäß Fig. 1 umfasst;

Fig. 3 eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht der Radaufhängung;

Fig. 4 eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht des Achsschenkels;

Fig. 5 eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht des Achsschenkels; und

Fig. 6 eine schematische und perspektivische Seitenansicht der Radaufhängung.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Seitenansicht einen Achsschenkel 10 für eine vorzugsweise als gelenkte beziehungsweise lenkbare Achse eines Fahrzeugs. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Achse und somit den Achsschenkel 10 aufweist. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeug und dabei ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen. Vorzugsweise weist das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung miteinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnete Achsen auf, von denen eine der Achsen den Achsschenkel 10 umfasst. Eine der Achsen ist eine Vorderachse, wobei die andere Achse eine Hinterachse des Fahrzeugs ist. Die Vorderachse ist in Fahrzeuglängsrichtung vor der Hinterachse angeordnet. Die jeweilige Achse weist wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und auch als Fahrzeugräder bezeichnete Räder auf, welche Bodenkontaktelemente sind. Über die Räder ist das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem beispielsweise in Fig. 6 gezeigten Boden 12 abstützbar oder abgestützt, sodass das jeweilige Rad den Boden 12 direkt berührt. Ist im Folgenden von einer oder der Achse die Rede, so ist - falls nicht anderes angegeben ist - die Achse gemeint, die den Achsschenkel 10 umfasst. Die Fahrzeughochrichtung ist in Fig. 1 und 6 durch einen Doppelpfeil 14 veranschaulicht. Außerdem ist aus Fig. 2, 3 und 6 eines der Räder der Achse erkennbar und mit 16 bezeichnet. In vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs ist das Rad 16 zumindest mittelbar drehbar an dem Achsschenkel 10 gelagert, sodass sich das Rad 16 um eine Raddrehachse 18 relativ zu dem Achsschenkel 10 und insbesondere relativ zu einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs drehen kann. Wird das Fahrzeug entlang des Bodens 12 gefahren, während das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden 12 abgestützt ist, so rollen die Räder an dem Boden 12 ab. Dabei dreht sich das Rad 16 um die Raddrehachse 18 relativ zu dem Achsschenkel 10 und relativ zu dem Aufbau. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Boden 12 horizontal und verläuft somit in einer horizontalen Bodenebene 20. Somit ist das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Räder an dem horizontalen Boden 12 und somit an der horizontalen Bodenebene 20 abgestützt. In Fig. 6 ist eine erste Gerade 22 erkennbar, welche streng in vertikaler Richtung verläuft. Da das Fahrzeug über seine Räder in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden 12 abgestützt ist, fällt die vertikale Richtung mit der Fahrzeughochrichtung zusammen, sodass die Gerade 22 in vertikaler Richtung und in Fahrzeughochrichtung (Doppelpfeil 14) verläuft. Außerdem verläuft die Gerade 22 durch die Raddrehachse 18 und durch einen Radaufstandspunkt 24, in oder an dem das Rad 16 in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an der Bodenebene 20 abgestützt ist. Außerdem verläuft die Gerade 22 senkrecht zu einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene 26, welche beispielsweise ebenfalls durch die Raddrehachse 18 hindurch verläuft. Beispielsweise verläuft die Raddrehachse 18 in der Ebene 26. Besonders gut aus Fig. 1 ist erkennbar, dass der Achsschenkel 10 eine Lagerstelle 28 aufweist, an welcher das Rad 16 zumindest mittelbar zu lagern beziehungsweise gelagert ist. Hierzu weist die Lagerstelle 28 eine Lageraufnahme 30 auf, welche vorliegend als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Die Lageraufnahme 30 ist beispielsweise eine Bohrung oder wird auch als Bohrung bezeichnet. Die Lageraufnahme 30 ist entlang ihrer um die Raddrehachse 18 verlaufenden Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen, das heißt vollständig umlaufend durch den Achsschenkel 10 begrenzt. In vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs ist an der Lagerstelle 28 und dabei in der Lageraufnahme 30 eine Radnabe drehbar gelagert, sodass die Radnabe über die Lagerstelle 28 drehbar an dem Achsschenkel 10 gelagert ist. Somit kann sich die Radnabe um die Raddrehachse 18 relativ zu dem Achsschenkel 10 drehen, während die Radnabe an dem Achsschenkel 10 gehalten ist. Insbesondere ist die Radnabe über eine Lagereinrichtung drehbar an dem Achsschenkel 10 gelagert, wobei die Lagereinrichtung wenigstens eine oder mehrere Wälzlager, insbesondere Kugellager, umfassen kann. Das Rad 16 ist dabei beispielsweise, insbesondere reversibel lösbar, drehfest mit der Radnabe verbunden und somit unter Vermittlung der Radnabe drehbar an dem Achsschenkel 10 gelagert. In der Folge können sich das Rad 16 und die Radnabe gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um die Raddrehachse 18 relativ zu dem Achsschenkel 10 und somit relativ zu dem Aufbau drehen.

Der Achsschenkel 10 weist darüber hinaus eine von der Lagerstelle 28 beabstandete erste Koppelstelle 32 auf, an welcher eine Spurstange 34 (Fig. 2) eines Lenkgetriebes gelenkig mit dem Achsschenkel 10 koppelbar oder gekoppelt ist. Beispielsweise weist die Koppelstelle 32 ein auch als Lenkungs-Kugelgelenk bezeichnetes Kugelgelenk auf, mittels welchem die Spurstange 34 gelenkig mit dem Achsschenkel 10 gekoppelt ist.

Die den Achsschenkel 10 umfassende Achse ist eine lenkbare oder gelenkte Achse.

Dies bedeutet, dass die Räder der Achse gelenkt werden können, um dadurch Spur beziehungsweise Richtungswechsel und Kurvenfahrten des Fahrzeugs zu bewirken. Der Achsschenkel 10 und mit diesem das Rad 16 sind somit um eine aus Fig. 6 erkennbare und auch als geometrische Lenkachse bezeichnete Lenkachse 36 relativ zu dem Aufbau verschwenkbar und somit lenkbar. Aus Fig. 6 ist erkennbar, dass die Lenkachse 36 schräg zu der Ebene 26 und somit schräg zu der horizontalen Bodenebene 20 verläuft, insbesondere derart, dass ein erster Schnittpunkt 38 der Lenkachse 36 mit der Bodenebene in Fahrzeuglängsrichtung von dem Radaufstandspunkt 24 beabstandet ist und dabei in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Radaufstandspunkt 24 liegt. Die Fahrzeuglängsrichtung ist dabei durch einen Doppelpfeil 43 veranschaulicht und verläuft beispielsweise parallel zu der Bodenebene 20 beziehungsweise zu der Ebene 26. Die Spurstange 34 ist beispielsweise in eine parallel zu der Ebene 26 verlaufende und beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Bewegungsrichtung relativ zu dem Aufbau zumindest translatorisch bewegbar. Durch Bewegen der Spurstange 34 werden der Achsschenkel 10 und mit diesem das Rad 16 um die Lenkachse 36 relativ zu dem Aufbau verschwenkt. Dabei ist die Spurstange 34 beispielsweise mit einer im Innenraum des Fahrzeugs angeordneten und insbesondere als Lenkrad ausgebildeten Lenkhandhabe gekoppelt. Bewegt der Fahrer des Fahrzeugs die Lenkhandhabe beispielsweise derart, dass der Fahrer das Lenkrad um eine Lenkraddrehachse relativ zu dem Aufbau dreht, so wird die Spurstange 34 beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung nach außen oder innen verschoben. Da die einerseits zumindest mittelbar mit der Lenkhandhabe gekoppelte Spurstange 34 andererseits an der ersten Koppelstelle 32 gelenkig mit dem Achsschenkel 10 gekoppelt ist, werden der Achsschenkel 10 und mit diesem das Rad 16 um die Lenkachse 36 relativ zu dem Aufbau verschwenkt und somit gelenkt, wenn die Spurstange 34 auf die beschriebene Weise und dabei beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung relativ zu dem Aufbau bewegt wird. Auf diese Weise kann der Fahrer durch Bewegen der Lenkhandhabe Spurwechsel, Richtungswechsel und Kurvenfahrten des Fahrzeugs bewirken.

Der Achsschenkel 10 weist darüber hinaus eine von der Lagerstelle 28 und von der ersten Koppelstelle 32 beabstandete zweite Koppelstelle 40 auf, welche besonders gut aus Fig. 2 und 3 erkennbar ist. An der zweiten Koppelstelle 40 ist ein zusätzlich zu der Spurstange 34 vorgesehener Radlenker 42 zum Führen des Rads 16 gelenkig mit dem Achsschenkel 10 koppelbar oder gekoppelt. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Radlenker 42 als ein Querlenker und dabei dazu ausgebildet, das Rad 16 relativ zu dem Aufbau zu führen. Beispielsweise umfasst die zweite Koppelstelle 40 ein auch als Querlenker-Kugelgelenk bezeichnetes Kugelgelenk, mittels welchem der Radlenker 42 gelenkig mit dem Achsschenkel 10 gekoppelt ist.

Somit können sich die Spurstange 34 und der Radlenker 42 relativ zu dem Achsschenkel 10 verschwenken, während sie mit dem Achsschenkel 10 verbunden sind. Insgesamt ist erkennbar, dass die Koppelstellen 32 und 40 Anschlüsse für die Kugellager beziehungsweise für die Spurstange 34 und den Radlenker 42 sind.

Fig. 2 zeigt eine Radaufhängung 44, welche den Achsschenkel 10, den Radlenker 42, die Spurstange 34 und ein als Federbein 46 ausgebildetes Feder- und Dämpferelement umfasst. Über die Radaufhängung 44 ist das Rad 16 drehbar und gelenkig an dem Aufbau gehalten. Die Radaufhängung 44 lässt dabei in Fahrzeughochrichtung erfolgende Relativbewegungen zwischen dem Rad 16 beziehungsweise dem Achsschenkel 10 und dem Aufbau zu, sodass das Rad 16 und der Achsschenkel 10 in Fahrzeughochrichtung ein- und ausfedern und sich somit in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Aufbau bewegen können. Dabei sind der Achsschenkel 10 und somit das Rad 16 über das Federbein 46 gefedert und/oder gedämpft an dem Aufbau abstützbar oder abgestützt, insbesondere in Fahrzeughochrichtung.

Um nun auf besonders kosten- und bauraumgünstige Weise ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten des Fahrzeugs realisieren zu können, weist der Achsschenkel 10 - wie besonders gut aus Fig. 1, 4 und 5 erkennbar ist, ein die Lagerstelle 28 und somit die Lageraufnahme 30 bildendes erstes Achsschenkelteil 48 auf, welches vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Außerdem weist der Achsschenkel 10 ein die Koppelstellen 32 und 40 bildendes zweites Achsschenkelteil 50 auf, welches separat von dem ersten Achsschenkelteil 48 ausgebildet und mit dem ersten Achsschenkelteil 48, insbesondere elastokinematisch, verbunden ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Achsschenkelteil 50 einstückig ausgebildet ist.

Die Fig. veranschaulichen eine Einbaulage des Achsschenkels 10, welcher seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs insbesondere dann einnimmt, wenn das Fahrzeug über seine Räder in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem horizontalen Boden 12 und somit an der Bodenebene 20 abgestützt ist und das Rad 16 beziehungsweise die Räder der Achse eine Schwenkstellung insbesondere bezüglich der Lenkachse 36 einnehmen, sodass durch die Schwenkstellung eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zweite Achsschenkelteil 50 ein inneres Achsschenkelteil, wobei das erste Achsschenkelteil 48 ein äußeres Achsschenkelteil ist. Dabei ist das Achsschenkelteil 50 bezogen auf die Einbaulage in Fahrzeugquerrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, weiter innen angeordnet als das Achsschenkelteil 48.

Besonders gut aus Fig. 1, 4 und 5 ist erkennbar, dass die Achsschenkelteile 48 und 50 über an voneinander beabstandeten Verbindungsstellen S1, S2 und S3 angeordneten Lagern L1, L2 und L3, insbesondere elastokinematisch und/oder elastisch, miteinander verbunden sind. Die Lager L1 und L2 sind beispielsweise, insbesondere steife, Schwenklager, wobei das Lager L3 beispielsweise ein, insbesondere weiches, Untersteuerlager ist. Somit weisen beispielsweise die Lager L1 und L2 eine jeweilige erste Lagersteifigkeit auf, wobei das Lager L3 eine gegenüber der ersten Lagersteifigkeit geringere zweite Lagersteifigkeit aufweist. Das jeweilige Lager L1, L2 beziehungsweise L3 weist beispielsweise eine entlang seiner axialen Richtung verlaufende Lagerachse auf. Beispielsweise verläuft die jeweilige Lagerachse senkrecht zu einer jeweiligen Lagerebene. Beispielsweise verlaufen die Lagerebenen der Lager L1 und L2 parallel zueinander. Die Lagerebene des Lagers L3 verläuft beispielsweise schräg oder senkrecht zu der Lagerebene des Lagers L1 und/oder L2. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass jeweils zumindest zwei der Verbindungsstellen S1, S2 und S3 in Einbaulage des Achsschenkels 10 in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung voneinander beabstandet sind.

Darüber hinaus weist das erste Achsschenkelteil 48 eine Anbindungsstelle 52 auf. Mit anderen Worten bildet das Achsschenkelteil 48 die Anbindungsstelle 52, an oder mittels welcher das Federbein 46, insbesondere ausschließlich durch Klemmen, mit dem Achsschenkel 10 verbunden ist. Hierzu weist die Anbindungsstelle 52 eine besonders gut aus Fig. 4 und 5 erkennbare und beispielsweise als Durchgangsöffnung ausgebildete Aufnahme 54 auf, in welcher ein Längenbereich des Federbeins 46 aufgenommen und geklemmt ist. Hierdurch sind der Längenbereich und somit das Federbein 46, insbesondere ausschließlich, durch Klemmen mit dem Achsschenkelteil 48 und somit mit dem Achsschenkel 10 verbunden.

Die Verbindungsstellen S1, S2 und S3 sowie beispielsweise die Koppelstellen 32 und 40 und die Lagerstelle 28 sowie beispielsweise die Anbindungsstelle 52 sind beispielsweise derart relativ zueinander angeordnet, dass eine aus Fig. 6 erkennbare Seitenkraft- Lenkachse 56 geschaffen ist. Dabei ist die Seitenkraft-Lenkachse 56 derart geschaffen oder gebildet, dass beispielsweise die Raddrehachse 18 von der Seitenkraft-Lenkachse 56 beabstandet ist und dass die Seitenkraft-Lenkachse 56 schräg zur Ebene 26 und schräg zu der Bodenebene 20 verläuft, insbesondere derart, dass ein zweiter Schnittpunkt 58 der Seitenkraft-Lenkachse 56 mit der Bodenebene 20 in Fahrzeuglängsrichtung von dem Radaufstandspunkt 24 und von dem ersten Schnittpunkt 38 beabstandet ist. Außerdem liegt der zweite Schnittpunkt 58 in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Radaufstandspunkt 24 und vor dem ersten Schnittpunkt 38. Ein in der Bodenebene 20 und insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender erster Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt 24 und dem ersten Schnittpunkt 38 ist ein sogenannter geometrischer Lenkhebelarm 60. Ein in der Bodenebene 20 und vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender zweiter Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt 24 und dem zweiten Schnittpunkt 58 ist ein sogenannter Seitenkraft- Lenkhebelarm 62. Aus Fig. 6 ist besonders gut erkennbar, dass der Seitenkraft- Lenkhebelarm mindestens doppelt so groß, insbesondere mindestens dreimal so groß, viermal so groß, fünfmal so groß oder sechsmal so groß, wie der geometrische Lenkhebelarm 60 ist. Vorzugsweise ist der Seitenkraft-Lenkhebelarm 62 mindestens oder genau siebenmal so groß wie der geometrische Lenkhebelarm 60. Dadurch kann eine besonders hohe Lenkpräzision geschaffen werden, wobei gleichzeitig die Achse als eine Seitenkraft-untersteuernde Achse ausgebildet und die Koppelstelle 32 in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Raddrehachse 18 und somit hinter der auch als Radmitte bezeichneten Mitte des Rads 16 angeordnet sein kann. Durch den großen Seitenkraft-Lenkhebelarm 62 kann ein ausgeprägtes Seitenkraft-Untersteuern der Achse realisiert werden, sodass ein besonders sicheres und somit vorteilhaftes Fahrverhalten mit gleichzeitig hoher Lenkpräzision da geringer Lenkelastizität geschaffen werden kann.