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Patent Searching and Data


Title:
WHEEL SUSPENSION FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/025542
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wheel suspension for a vehicle, comprising: - at least one wheel guiding element which - connects a steering knuckle to a vehicle bodywork, - and a spring-based and/or vibration-based damping element which functions like a shock-absorber strut or a suspension strut or a spiral spring, - wherein the spring-based and/or vibration-based damping element is connected to the steering knuckle, - wherein the wheel guiding element has a through-opening in the vehicle vertical direction, and - wherein the spring-based and/or vibration-based damping element is located such that it protrudes through the through-opening.

Inventors:
FLAKE MALTE (DE)
BRENNER MARKUS (DE)
DEIXLER NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/071706
Publication Date:
March 02, 2023
Filing Date:
August 02, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60G3/20; B60G7/00; B60G13/00
Foreign References:
DE202014101432U12014-04-03
US20090026724A12009-01-29
DE102017215112A12019-02-28
DE102018214289A12020-02-27
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Claims:
Patentansprüche

1. Radaufhängung eines Fahrzeuges umfassend

Zumindest ein Radführungselement (1), welches einen Radträger (4) mit einem Fahrzeugaufbau (3) verbindet, sowie ein Feder- und/oder ein Schwingungsdämpferelement (5), nach Art eines Dämpferbeins (5) oder eines Federbeins oder einer Spiralfeder,

- wobei das Feder- und/oder Schwingungsdämpferelement (5) am Radträger (4) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Radführungselement (1) eine Durchtrittsöffnung (1.1) in Fahrzeughochrichtung (H) umfasst,

- wobei das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement (5) durch die Durchtrittsöffnung (1.1) hindurchragend angeordnet ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zumindest eine Radführungselement (1) in einer unteren Lenkerebene angeordnet ist.

3. Radaufhängung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das zumindest eine Radführungselement (1) zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung (Q) ausgerichtet ist und in Fahrzeugfahrtrichtung (L), bei Vorwärtsfahrt betrachtet, vor der Radmittenachse (M) angeordnet ist.

4. Radaufhängung nach Anspruch 1 bis 3, umfassend zumindest ein weiteres Radführungselement (2), welches zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung (Q) ausgerichtet ist und in Fahrzeugfahrtrichtung, bei Vorwärtsfahrt betrachtet, hinter der Radmittenachse (M) angeordnet ist.

5. Radaufhängung nach Anspruch 4, umfassend wobei das Feder- und/oder Schwingungsdämpferelement (5), das durch das zumindest eine Radführungselement (1) hindurchrangt, als Dämpferbein (5) ausgebildet ist und wobei eine Spiralfeder (6) am weiteren Radführungselement (2) angebunden ist. Radaufhängung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anbindung des Feder- und/oder Schwingungsdämpferelements (5) am Radträger (4) in Fahrzeughochrichtung (H) betrachtet unterhalb der Anbindung des Radführungselements (1) am Radträger (4) angeordnet ist. Radaufhängung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Durchtrittsöffnung (1.1) am Radführungselement (1) derart ausgebildet ist, dass das Feder- und/oder Schwingungsdämpferelement (5) während jeglicher Feder- und/oder Lenkungsbewegungen frei beweglich durch die Durchtrittsöffnung (1.1) hindurchragen kann.

Description:
Beschreibung

Radaufhängung eines Fahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 10 2017 215 112 A1 sowie auf die DE 10 2018 214 289 A1 verwiesen.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Anbindungen des Feder- Dämpfer-Systems (insbesondere des Schwingungsdämpfers) bei einer Radaufhängung eines Fahrzeuges bekannt.

Insbesondere für eine Verringerung der benötigten Einbauhöhe von auf einem radführenden Lenker abgestützten Schwingungsdämpfern ist es bekannt, ein Lager des Schwingungsdämpfers und üblicherweise des Dämpferrohres, über welches dieses am Radführungselement, wie bspw. einem Querlenker einer Fahrzeug-Radaufhängung abgestützt ist, nicht wie üblich unterhalb des Dämpferrohres bzw. unterhalb eines Dämpferrohr-Bodenteils, sondern seitlich des Dämpferrohres vorzusehen. Beispielsweise ist aus der o.g. DE 10 2017 215 112 A1 ein Schwingungsdämpfer in der Radaufhängung eines Fahrzeugs bekannt, der über zwei seitlich eines Dämpferohres des Schwingungsdämpfers vorgesehene elastische Lager, welche bezüglich dieses Dämpferrohres einander diametral gegenüberliegen, an einem Radführungselement der Radaufhängung abgestützt ist. Mit diesem Konzept der Lagerung des Feder- und/oder Dämpfersystems am Radführungselement lässt sich jedoch nur eine begrenzte Dämpferübersetzung darstellen, die aus funktionaler Sicht nicht bzw. nur grenzwertig ist.

Es ist auch bekannt das Feder-Dämpfer-System bzw. insbesondere den Schwingungsdämpfer an den Radträger anzubinden. Beispielsweise ist eine solche Anbindung aus der o.g. DE 10 2018 214 289 A1 zu erkennen. Nachteilig an einer solchen Anbindung ist jedoch, dass die geforderte Dämpferlänge aufgrund eines Bauraummangels nur schwer bzw. gar nicht umgesetzt werden kann.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Radaufhängung eines Fahrzeuges aufzuzeigen, welche den o.g. Zielkonflikt zwischen einer möglichst hohen Dämpferübersetzung und gleichzeitig einer ausreichenden Dämpferlänge zu lösen vermag.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch eine Radaufhängung eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Es wird eine Radaufhängung eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen. Es handelt sich dabei bevorzugt um eine Radaufhängung einer nicht gelenkten Achse des Fahrzeuges, insbesondere eine Hinterachse. Es kann sich alternativ auch um eine nur mit geringen Lenkwinkeln lenkbare Achse, beispielsweise eine Hinterachse mit einer Hinterachslenkung handeln.

Bevorzugt handelt es sich um ein zweispuriges Fahrzeuges, wobei die Radaufhängung auf jeweils einer Achsseite angeordnet ist, wobei die identischen Radaufhängungen symmetrisch bzgl. einer Fahrzeugmitten-Längsachse zueinander angeordnet sind.

Die Radaufhängung umfasst zumindest ein Radführungselement. Dieses Radführungselement ist insbesondere als Querlenker, beispielsweise als einfacher Blechlenker, ausgebildet. Alternativ kann das Radführungselement auch als Dreieckslenker oder Trapezlenker oder dgl. ausgebildet sein.

Das Radführungselement verbindet einen Radträger der Radaufhängung mit einem Fahrzeugaufbau, insbesondere mit einem Achsträger des Fahrzeuges. Das Radführungselement kann hierzu beispielsweise gelenkig an der Radaufhängung bzw. am Fahrzeugaufbau angebunden sein.

Ferner umfasst die Radaufhängung ein Feder- und/oder ein Schwingungsdämpferelement. Das Feder- und/oder ein Schwingungsdämpferelement kann dabei beispielsweise nach Art eines Dämpferbeins oder nach Art einer Spiralfeder (also nur der Schwingungsdämpfer oder nur die Feder separat) ausgebildet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement nach Art eines Federbeins, also eine (bspw. Spiral-)Feder in Kombination mit einem Schwingungsdämpfer, ausgebildet sein.

Das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement ist dabei zumindest annähernd in Fahrzeughochrichtung ausgerichtet.

Ferner ist das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement am Radträger angebunden. Diese Anbindung erfolgt bevorzugt über ein entsprechendes Gelenk oder Lager. Das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement ist ferner mit dem Fahrzeugaufbau, insbesondere mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Durch die Anbindung des Feder- und/oder des Schwingungsdämpferelements am Radträger, insbesondere durch eine Anbindung in Fahrzeughochrichtung betrachtet an einer Position sehr weit unten am Radträger, kann eine entsprechend ausreichend lange Dämpferlänge gewährleistet werden.

Damit jedoch diese ausreichende bzw. uneingeschränkte Dämpferlänge aufgrund des nur knapp vorhandenen Bauraums gewährleistet werden kann, ist es ferner vorgesehen, dass das Radführungselement eine Durchtrittsöffnung in Fahrzeughochrichtung umfasst, durch welche das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement (also das Dämpferbein oder das Federbeins o- der die Spiralfeder) hindurchgesteckt bzw. hindurchragend angeordnet sind.

Hierzu ist das Radführungselement an der Position der Durchtrittsöffnung insbesondere bauchig ausgebildet, sodass eine ausreichend breite Durchtrittsöffnung gewährleistet werden kann.

Die Durchtrittsöffnung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement bei allen Feder- / Lenkbewegungen hindurchtauchen kann.

Das Radführungselement ist dabei bevorzugt in einer unteren Lenkerebene der Radaufhängung angeordnet. Das Radführungselement befindet sich also in einer von ihm (und evtl, zumindest einem weiteren Radführungselement) aufgespannten Ebene, welche in Fahrzeughochachse betrachtet unterhalb der Rad-Drehachse vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass das Feder- und/oder das Schwingungsdämpferelement durch das Radführungselement hindurch geführt werden kann und daher (in Fahrzeughochrichtung betrachtet) weiter unten am Radträger angebunden sein kann. Somit kann eine ausreichend lange Dämpferlänge gewährleistet werden.

Die Erfindung ermöglicht daher den Zielkonflikt zwischen auseichender Dämpfer- bzw. Federlänge und möglichst hoher Dämpfer- bzw. Federübersetzung zu lösen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Radführungselement zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet bzw. als Querlenker ausgebildet. Dabei ist es ferner bevorzugt vorgesehen, dass der Querlenker in Fahrzeugfahrtrichtung (bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges) betrachtet, vor einer Radmittenachse bzw. Raddrehachse angeordnet ist. Eine solche Anordnung hat insbesondere Vorteile hinsichtlich der Kräfteverteilung und des Kraftflusses sowie hinsichtlich einer Bauraumoptimierung.

Bevorzugt umfasst die Radaufhängung zumindest ein weiteres Radführungselement, beispielsweise einen weiteren Querlenker bzw. einen sogenannten Federlenker bzw. einen Längslenker bzw. einen Sichellenker.

Das weitere Radführungselement befindet sich dabei bevorzugt ebenfalls in der unteren Lenkerebene und kann beispielsweise mit dem erst genannten Radführungselement die genannte untere Lenkerebene aufspannen.

Bevorzugt ist das weitere Radführungselement, insbesondere wenn dieses ebenfalls in der unteren Lenkerebene angeordnet ist, in Fahrzeugfahrtrichtung (bei Vorderfahrt des Fahrzeuges) betrachtet, hinter der Radmittenachse bzw. der Raddrehachse.

Eine Ausführungsform mit einem weiteren Radführungselement, das hinter der Radmittenachse angeordnet ist, ist besonders dann vorteilhaft, wenn das erste Radführungselement (mit der Durchtrittsöffnung) gemäß Anspruch 3 vor der Radmittenachse angeordnet ist.

Besonders bevorzugt handelt sich bei dem weiteren Radführungselement um einen sogenannten Federlenker, auf welchem sich eine Spiralfeder abstützt. Insbesondere wenn am ersten Radführungselement ein Dämpferbein hindurchgeführt ist, handelt es sich beim weiteren Radführungselement dann um einen solchen Federlenker, bei dem sich eine Spiralfeder zur Erfüllung der Federfunktion abstützt. Es ist alternativ auch denkbar, dass das erste Radführungselement (also jenes, welches die Durchtrittsöffnung umfasst) hinter der Radmittenachse angeordnet ist.

Durch ein solches (hinter der Radmittenebene angeordnetes erstes Radführungselement) kann dann ein Dämpferbein und/oder ein Federbein hindurchragen. Vor der Radmittenachse bzw. Raddrehachse kann dann das weitere Radführungselement, beispielsweise in Form eines o.g. Federlenkers angeordnet sein.

Bevorzugt befinden sich das erste Radführungselement und das weitere Radführungselement jeweils in einer genannten unteren Lenkerebene.

Alternativ ist auch möglich, dass sich die beiden genannten Radführungselemente in einer oberen Lenkerebene befinden bzw. eine solche aufspannen. Die obere Lenkerebene ist eine von den Radführungselementen aufgespannte Ebene, die in Fahrzeughochrichtung betrachtet oberhalb der Rad-Drehachse vorgesehen ist.

Wie bereits weiter oben genannt, ist es alternativ auch möglich, dass die Feder- und Dämpferfunktion in einem gemeinsamen Bauteil, dem sogenannten Federbein kombiniert werden. Eine separate Spiralfeder, die sich an einem Federlenker abstützt, kann dann eingespart werden. Im Falle eines Federbeins ragt das gesamte Federbein (als Feder- und Schwingungsdämpferelement) durch die Durchtrittsöffnung des ersten Radführungselements hindurch.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anbindung des Feder- und/oder Schwingungsdämpferelements, das durch die Durchtrittsöffnung des Radführungselements hindurchragt, am Radträger in Fahrzeughochrichtung betrachtet, unterhalb der Anbindung des Radführungselements am Radträger angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass somit die gesamte Achse bzw. Radaufhängung in Fahrzeughochrichtung betrachtet kompakt ausgebildet sein kann. Diese kompakte Ausbildung ermöglicht es des in Fahrzeughochrichtung betrachteten Endes des Dämpferbeins an einer niedrigeren Position auszubilden und daher mehr kundenwertes Gepäckraumvolumen bzw. mehr Durchladebreite zu gewährleisten.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.

In Figur 1 ist eine beispielhafte Radaufhängung in einer dreidimensionalen Ansicht von schräg vorne zu erkennen.

In Figur 2 ist die Radaufhängung aus Figur 1 in einer Ansicht von unten zu erkennen, während in Figur 3 die Radaufhängung in einer dreidimensionalen Draufsicht zu erkennen ist.

Die Radaufhängung gemäß Figur 1 umfasst ein erstes Radführungselement 1 , welches in Form eines sogenannten Querlenkers ausgebildet ist. Das erste Radführungselement ist zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung Q ausgerichtet. Die Radaufhängung umfasst ferner weitere Radführungselemente 2, welche in diesem konkreten Fall ebenfalls als Querlenker ausgebildet sind und zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung Q ausgerichtet sind. Alle Radführungselemente 1 , 2 verbinden dabei einen Fahrzeugaufbau, der in diesem Fall durch einen Achsträger 3 ausgebildet ist, mit einem Radträger 4 des Fahrzeuges. Die Radführungselemente 1 , 2 sind dabei über Lagerungen bzw. Gelenke mit dem Achsträger 3 bzw. mit dem Radträger 4 verbunden. Wie in Figur 1 sowie insbesondere in Figur 3 zu erkennen, umfasst die Radaufhängung ferner ein sogenanntes Dämpferbein 5 und eine separat zu diesem Dämpferbein 5 angeordnete Spiralfeder 6.

Das Dämpferbein 5 und die Spiralfeder 6 dienen der Dämpfung bzw. Federung von Schwingungen des Rades ggü. der Karosserie des Fahrzeuges. Daher stützen sich beide, also sowohl die Spiralfeder 6, als auch das Dämpferbein 5 in Fahrzeughochrichtung H betrachtet an ihrem oberen Ende an einer nicht eingezeichneten Fahrzeugkarosserie bzw. Fahrzeugaufbau ab. Sowohl das Dämpferbein 5, als auch die Spiralfeder 4 sind zumindest annähernd in Fahrzeughochrichtung H ausgerichtet angeordnet.

Das Dämpferbein 5 ist dabei an dem Radträger 4 mit seinem unteren Ende gelagert. Die Anbindung des Dämpferbeins 5 am Radträger 4 ist insbesondere in Figur 2, in der Ansicht von unten auf die Radaufhängung, gut ersichtlich.

Das Dämpferbein 5 ist dabei durch eine Durchtrittsöffnung 1.1 des ersten Radführungselements 1 hindurchragend angeordnet. Hierzu umfasst das erste Radführungselement 1 eine Durchtrittsöffnung 1.1 , die an einer bauchig ausgebildeten Position am ersten Radführungselement 1 angeordnet ist. Die Durchführung bzw. Durchsteckung des Dämpferbeins 5 durch das erste Radführungselement 1 ermöglicht es, das Dämpferbein 5 an einer in Fahrzeughochrichtung betrachtet, sehr tiefen Position am Radträger 4 anzubinden. Diese tiefe Anbindung am Radträger 4 ermöglicht eine ausreichend hohe Dämpferübersetzung und gleichzeitig eine höhere Dämpferbein-Länge.

Wie insbesondere in Figur 3 zu erkennen, ist die Spiralfeder 6 im Gegensatz zum Dämpferbein 5, nicht am Radträger 4, sondern an einem der Radführungselemente 2 (hier als Federlenker bezeichnet) angebunden bzw. abgestützt.

Sowohl der Federlenker 2, an dem die Spiralfeder abgestützt ist bzw. auf dem die Spiralfeder aufliegt, als auch das erste Radführungselement 1 , durch welches das Dämpferbein 5 hindurchragt, sind in einer unteren Lenkerebene angeordnet. Diese untere Lenkerebene wird durch das erste Radführungselement 1 , dem Federlenker 2 und einem weiteren der Radführungselemente 2 (welches in diesem Fall als sogenannter Spurlenker ausgebildet ist) aufgespannt, wobei das erste Radführungselement 1 und der Federlenker 2, in Fahrzeughochachse H betrachtet, unterhalb der Rad-Drehachse R vorgesehen sind.

Das erste Radführungselement 1 ist dabei in Fahrzeugfahrtrichtung L (welche in diesem Falle auch die Fahrzeuglängsrichtung L ist) bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges betrachtet, vor der Radmittenachse M bzw. der Raddrehachse, angeordnet, während der Federlenker 2 hinter der Radmittenachse M angeordnet ist.

In einer oberen Lenkerebene (also in Fahrzeughochrichtung H betrachtet oberhalb der Radmittenachse M) befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel die zwei der weiteren Radführungselemente 2.