Hinterachslenkung mit Planetenwälzgewindetrieb: Agiler unterwegs in engen Kurven

• Erster Kunde setzt für seinen Elektro-SUV auf das neuartige Lenksystem von Schaeffler; Serienanläufe bei weiteren Fahrzeugherstellern sollen folgen.
• Die mechatronische Hinterachslenkung des Automobilzulieferers verspricht mehr Fahrkomfort, Agilität und Sicherheit
• Dabei handelt es sich um die erste Hinterachslenkung mit Planetenwälzgewindetrieb auf Basis hochpräziser Mechanik

Mehr Agilität in Kurven, mehr Manövrierfähigkeit in der Stadt: Die neue mechatronische Hinterachslenkung von Schaeffler hatte Premiere im elektrischen SUV eines bekannten Fahrzeugherstellers. Durch das neue Lenksystem mit Planetenwälzgewindetrieb sollen die Fahrzeuge im Stadtverkehr an Handlichkeit, bei Spurwechseln an Stabilität und beim Parken an Manövrierbarkeit gewinnen.

„Schaeffler hat sich vom Komponentenanbieter für Fahrwerksysteme zum Lieferanten für komplette Lenkungssysteme entwickelt. Dafür haben wir in diesem Zukunftsfeld in den letzten Jahren umfangreiche Kompetenzen aufgebaut und wollen hier deutlich wachsen“, sagt Matthias Zink, Vorstand Automotive Technologies der Schaeffler AG.

Das Besondere an der neuen Hinterachslenkung des Unternehmens ist der Planetenwälzgewindetrieb, eine einzigartige Entwicklung, die auf der Präzisionsmechanik aus der hauseigenen Industrietechnik beruht. Somit gelingt es Schaeffler, ein System herzustellen, das besonders klein, leise und leicht ist und sich einfach in Fahrzeuge integrieren lässt. Neben seinem ersten Kunden überzeugte der Zulieferer so auch weitere Automobilhersteller, die das Lenksystem künftig in ihren Fahrzeugen einsetzen werden. In den Jahren 2023 und 2024 gehen weitere Modelle mit der Lenkung von Schaeffler in Serie.

Technisches Alleinstellungsmerkmal Planetenwälzgewindetrieb

Das Hinterachs-Lenksystem von Schaeffler besteht aus zwei Teilsystemen. Herzstück ist eine Mechanik mit einem Planetenwälzgewindetrieb. Dieser entstammt der Industriesparte des Unternehmens und wurde an die Anforderungen moderner Fahrzeuge angepasst. Hinzu kommt das Powerpack, das Elektronik, E-Motor sowie Software umfasst. Schaeffler entwickelt das Gesamtsystem und übernimmt die Systemintegration in die Kundenfahrzeuge.  

Durch den Planetenwälzgewindetrieb hebt sich das Schaeffler-System von Hinterachslenkungen anderer Hersteller ab, die traditionell einen Trapezgewindetrieb nutzen. Damit ist es dem Zulieferer möglich, gleichzeitig sowohl die hohen automobilen Sicherheitsanforderungen (Automotive Safety Integrity Level, ASIL, der Stufe D) zu erfüllen, als auch einen deutlich höheren Wirkungsgrad zu erreichen, die Reibung zu reduzieren und die Reaktionszeit des Systems zu verringern. Daher erreicht Schaeffler eine präzise und gleichzeitig sichere Fahrzeugbewegung.

Fahrer von Elektroautos profitieren besonders

Davon sollen besonders Fahrer von Elektroautos profitieren. Denn aus den oft im Unterboden verbauten Batterien resultiert ein größerer Radstand der Fahrzeuge im Vergleich zu Autos mit verbrennungsmotorischem Antrieb. Das wiederum bedeutet einen größeren Lenkradius und eine schlechtere Manövrierbarkeit. Abhilfe schafft die Schaeffler-Hinterachslenkung: Bei Spurwechseln, gerade bei höherem Tempo, unterstützt das System die Lenkbewegung der Vorderachse in der gleichen Lenkrichtung. Die Fahrzeugbewegung wird so stabiler, das Handling angenehmer und die Sicherheit steigt. In engen Kurven gewinnen die Autos an Agilität, weil nun Vorder- und Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung lenken. Dadurch entsteht eine sogenannte virtuelle Radstandverkürzung und die Fahrzeuge lassen sich mühelos durch die Kurve dirigieren.

Beim Rangieren verringert die Lenkung den Wendekreis und macht das Fahrzeug besser manövrierbar – ein Vorteil gerade in Innenstädten mit wenig Platz und bei U-Turns. Schließlich verbessert das System die Eingriffsmöglichkeiten automatisierter Spurwechselassistenten.

Leichter, kleiner und leiser

Zu mehr Sicherheit, Komfort und einem neuen Lenkgefühl kommen weitere Leistungsmerkmal des Schaeffler-Systems hinzu. „Durch einen optimierten inneren Aufbau ist unsere Hinterachslenkung schlanker und benötigt weniger Bauraum im Fahrzeug. Damit können Automobilhersteller im Vergleich zu alternativen Systemen zudem bis zu 15 Prozent Gewicht einsparen“, sagt Clément Feltz, Leiter des Unternehmensbereichs Fahrwerksysteme bei Schaeffler. Das Design des Systems wurde außerdem akustikoptimiert, was gerade bei leisen E-Autos auch weniger Geräusch bedeutet. In der Fertigung kann Schaeffler zudem seine traditionelle Stärke einer besonders hohen mechanischen Präzision ausspielen.

Anbieter komplexer Fahrwerksysteme

Schaeffler beliefert Automobilhersteller bereits seit vielen Jahren mit einzelnen Bauteilen für Fahrwerke wie Radlager, Federbeinlager, Federtellerlager und spielfreie Gelenkkreuzbüchsen. Im Jahr 2009 ging der Kugelgewindetrieb, der auf der hochpräzisen Mechanik aus dem Werkzeugmaschinenbau basiert, in Serie. Heute ist er fester Bestandteil in zahlreichen Fahrwerksystemen, etwa bei elektromechanischen Lenkungen oder Bremsen. Die Serieneinführung des aktiven Wankstabilisators von Schaeffler folgte im Jahr 2015. Das erste mechatronische Komfortsystem des Unternehmens – bestehend aus Mechanik, Elektromotor und Elektronik – war der weltweit erste Fahrwerksaktuator, der in einer 12- bzw. 48-Volt-Variante in Serie ging. Die Vorteile: Gegenüber passiven Stabilisatoren reduziert das System von Schaeffler den Wankwinkel und verbessert so Fahrzeugstabilität und Komfort. Mit der Hinterachslenkung kommt nun ein weiteres mechatronisches Fahrwerksystem des Zulieferers auf die Straße.

Elektro-hydraulisches Lenksystem für die Vorderachslenkung

Noch in diesem Jahr feiert außerdem ein weiteres Fahrwerksystem von Schaeffler sein Marktdebut: Das erste elektro-hydraulische Lenksystem speziell für die Vorderachslenkung von Nutzfahrzeugen geht bei einem chinesischen Fahrzeughersteller in den Serieneinsatz. Das System unterstützt zunächst eine Level 2-Automatisierung und in Folge auch höherwertige automatisierte Fahrfunktionen.

„Schaeffler ist mit hochpräzisen mechanischen Komponenten in den Fahrwerksmarkt gestartet. Nun entwickeln und fertigen wir komplette mechatronische Fahrwerkslösungen bis hin zu Rolling-Chassis-Konzepten“, sagt Clément Feltz. Der entsprechende Unternehmensbereich innerhalb der Auto-Sparte wird daher konsequent zu einem Integrator für Fahrwerksysteme für die automobile Großserie und neue Mobilitätsformen ausgebaut. Erste Schlüsselkomponenten für Steer-by-Wire-Lenksysteme kommen Mitte des Jahrzehnts in die automobile Großserie, anschließend sollen Komplettsysteme der innovativen Lenkungstechnologie folgen.

Schaeffler auf der IAA Mobility 2023 in München

Auf der Messe stellt das Unternehmen zahlreiche neue Technologien für die Zukunft einer nachhaltigen, effizienten und komfortablen Mobilität vor – von der innerstädtischen Warenlieferung mit E-Cargobikes, einer neuen Art des Lenkens, hocheffizienten Elektro- und Wasserstoffantrieben bis hin zu neuen Mobilitätskonzepten.

Schaeffler Messestand B40 in Halle B3

Weitere Informationen: https://www.schaeffler.de/

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