DE102014015062A1 - Wheel suspension for a two-lane motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug, mit einer einen Fahrzeugaufbau (35) abstützenden Feder- oder Dämpferbeinanordnung (37) und einem Radträger, der mehrteilig mit einem ein Fahrzeugrad (13) führendes Trägerteil (3) sowie einem damit wirkverbundenen Stellglied (21, 23) aufgebaut ist, mittels dem zur Spur-/Sturzverstellung des Fahrzeugrads (13) das radführende Trägerteil (3) um einen Taumelpunkt (MP) verschwenkbar ist. Erfindungsgemäß weist das radführende Trägerteil (3) des Radträgers eine Anlenkstelle (40) auf, auf der die Feder- oder Dämpferbeinanordnung (37) abgestützt ist.The invention relates to a wheel suspension for a two-lane vehicle, comprising a spring or damper leg arrangement (37) supporting a vehicle body (35) and a carrier part (3) comprising a carrier part (3) guiding a vehicle wheel (13) and an actuator (21) operatively connected thereto , 23) is constructed by means of the track / camber adjustment of the vehicle wheel (13), the wheel-carrying carrier part (3) about a Taumelpunkt (MP) is pivotable. According to the invention, the wheel-carrying carrier part (3) of the wheel carrier has an articulation point (40) on which the spring or damper leg arrangement (37) is supported.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a suspension for a two-lane motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2009 058 489 A1 ist eine gattungsgemäße Radaufhängung für ein Fahrzeugrad bekannt. Die Radaufhängung weist einen Radträger auf, der mehrteilig gestaltet ist, und zwar mit einem radseitigen Trägerteil und einem achsseitigen Führungsteil sowie mit dazwischen angeordneten Drehteilen. Im radseitigen Trägerteil ist ein Radlager integriert, in dem ein Radnabenabschnitt eines, das Fahrzeugrad tragenden Radflansches drehbar gelagert ist. Am achsseitigen Führungsteil sind die Lenker der Radaufhängung des Fahrzeugs anlenkbar. Die rad- und achsseitigen Drehteile sind jeweils um Drehwinkel gleich- und/oder gegensinnig verstellbar und an einer gemeinsamen Drehlagerstelle um eine Drehachse zueinander verdrehbar abgestützt sind. Das Trägerteil ist zur Spur-/Sturzverstellung des Fahrzeugrads um einen Taumelpunkt verschwenkbar. Dies erfolgt durch eine Drehverstellung zumindest eines der Drehteile um einen Drehwinkel in eine Drehposition, die mit einem Spur- und/oder Sturzwinkel des Fahrzeugrads korreliert. Durch die Drehteil-Verstellung ist der Spur- und/oder Sturzwinkel des Fahrzeugrads innerhalb eines Spur-/Sturzwinkelbereichs beliebig einstellbar. Die Drehteile werden zur Spur-/Sturzverstellung von einem elektronischen Steuergerät angesteuert, das in Abhängigkeit von aktuellen Fahrbetriebsparametern des Fahrzeugs Drehwinkel für die Drehteile ermittelt, auf deren Grundlage die Stellmotoren der Drehteile ansteuerbar sind.From the DE 10 2009 058 489 A1 a generic suspension for a vehicle is known. The suspension has a wheel, which is designed in several parts, with a wheel-side support member and an axle-side guide member and arranged therebetween rotary members. In the wheel-side support part, a wheel bearing is integrated, in which a wheel hub portion of a, the vehicle wheel-bearing wheel flange is rotatably mounted. On the axle-side guide part of the handlebars of the suspension of the vehicle are steerable. The wheel and axle-side rotating parts are equal and / or opposite to each other by rotation angle and are supported rotatably to each other at a common pivot point about an axis of rotation. The carrier part is pivotable about a wobble point for lane / camber adjustment of the vehicle wheel. This is done by a rotational adjustment of at least one of the rotary parts by a rotation angle in a rotational position, which correlates with a track and / or camber angle of the vehicle wheel. By means of the rotary part adjustment, the track and / or camber angle of the vehicle wheel can be set as desired within a track / camber angle range. The turned parts are controlled for lane / camber adjustment by an electronic control unit, which determines rotational angle for the rotating parts as a function of current driving parameters of the vehicle, based on which the servomotors of the rotating parts can be controlled.

In gängiger Praxis ist der Fahrzeugaufbau über eine Federbeinanordnung auf der Radaufhängung abgestützt. Die Federbeinanordnung kann eine Tragfeder sowie einen Teleskop-Stoßdämpfer mit einem Dämpferrohr und einer Kolbenstange aufweisen. Das Dämpferrohr kann üblicherweise an dem achsseitigen Führungsteil des Radträgers angelenkt sein, während das Kolbenstangenende an einem aufbauseitigen Dämpferlager angelenkt sein kann. Das achsseitige Führungsteil sowie die genannten Drehteile und deren Lager liegen somit in einem Hauptlastpfad, in dem Radkräfte, das heißt eine Fahrzeugrad-Seitenkraft und eine Radaufstandskraft, sowie Dämpferkräfte von der Federbeinanordnung einleitbar sind. Aufgrund der hohen Belastungsanforderungen sind daher diese Radträger-Komponenten entsprechend aufwändig auszulegen.In common practice, the vehicle body is supported via a strut assembly on the wheel suspension. The strut assembly may include a suspension spring and a telescopic shock absorber having a damper tube and a piston rod. The damper tube can usually be articulated on the axle-side guide part of the wheel carrier, while the piston rod end can be articulated on a body-side damper bearing. The axle-side guide member and the said rotary parts and their bearings are thus in a main load path, in which wheel forces, that is, a vehicle wheel lateral force and a wheel contact force, as well as damper forces of the strut assembly can be introduced. Due to the high load requirements, therefore, these wheel carrier components are to be interpreted correspondingly complex.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radaufhängung mit einem Radträger bereitzustellen, der im Vergleich zum Stand der Technik konstruktiv einfacher ausgelegt ist.The object of the invention is to provide a wheel suspension with a wheel carrier, which is designed structurally simpler compared to the prior art.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, den im Fahrbetrieb hochbelasteten Radträger teilweise von dem oben definierten Hauptlastpfad zu entkoppeln, wodurch insgesamt die betriebsbedingte Belastung von Teilen des Radträgers reduziert ist und dieser entsprechend einfacher ausgelegt werden kann. Vor diesem Hintergrund weist das radseitige Trägerteil des Radträgers gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 eine Anlenkstelle auf, auf der die Feder- oder Dämpferbeinanordnung abgestützt ist. Der Hauptlastpfad verläuft somit nicht mehr durch den gesamten Radträger, sondern in erster Linie durch das radseitige Trägerteil (das heißt der Bremsenträger). Dadurch sind die übrigen Radträger-Komponenten aus dem Hauptlastpfad genommen und daher kräftemäßig entlastet. Die übrigen Radträger-Komponenten können daher kleiner ausgelegt sein, da die einwirkenden Kräfte und Momente sehr viel geringer ausfallen. In Summe reduziert sich – im Vergleich zum Stand der Technik – der Bauraumbedarf sowie das Bauteilgewicht des Radträgers beträchtlich.The invention is based on the idea of partially decoupling the wheel carrier, which is heavily loaded during driving, from the main load path defined above, as a result of which the operational load on parts of the wheel carrier is reduced overall and this can be designed correspondingly simpler. Against this background, the wheel-side support part of the wheel carrier according to the characterizing part of claim 1 on a pivot point on which the spring or damper strut assembly is supported. The main load path thus no longer runs through the entire wheel carrier, but primarily through the wheel-side carrier part (ie the brake carrier). As a result, the remaining wheel carrier components are removed from the main load path and therefore relieved in terms of power. The remaining wheel carrier components can therefore be made smaller, since the forces and moments acting are much lower. In sum, compared to the state of the art, the space requirement and the component weight of the wheel carrier are considerably reduced.

In den durch das radseitigen Trägerteil verlaufenden Hauptlastpfad sind im Fahrbetrieb die Radkräfte vom Fahrzeugrad, etwa eine Seitenkraft bei einer Kurvenfahrt oder eine Radaufstandskraft, und die Dämpferkräfte von der Feder- oder Dämpferbeinanordnung einleitbar.In the running through the wheel-side support member main load path while driving the wheel forces from the vehicle, such as a lateral force when cornering or a wheel contact force, and the damper forces of the spring or Dämpferbeinanordnung be introduced.

In einer Ausführungsform kann das radseitige Trägerteil über eine Drehlagerstelle drehbar auf dem radseitigen Drehteil abgestützt sein, und zwar unter Bildung einer Drehteil-Achse, um die das radseitige Drehteil drehbar ist. Das radseitige Drehteil ist radial innerhalb des radseitigen Trägerteils angeordnet, wodurch eine stabile sowie kompakte Lageranordnung bereitstellbar ist, durch die der oben definierte Hauptlastpfad verläuft. In gleicher Weise kann auch das achsseitige Führungsteil über eine Drehlagerstelle auf dem achsseitigen Drehteil abgestützt sein, und zwar unter Bildung einer Drehteil-Achse, um die das achsseitige Drehteil drehbar ist. Zudem kann radial innerhalb des radseitigen Drehteils ein Radlager für das Fahrzeugrad angeordnet sein.In one embodiment, the wheel-side support member may be rotatably supported on the wheel-side rotary member via a pivot bearing location, forming a rotary member axis about which the wheel-side rotary member is rotatable. The wheel-side rotary member is disposed radially within the wheel-side support member, whereby a stable and compact bearing assembly is provided through which the above-defined main load path runs. In the same way, the axle-side guide part can be supported on the axle-side rotary part via a pivot bearing point, specifically to form a rotary part axis about which the axle-side rotary part is rotatable. In addition, a wheel bearing for the vehicle wheel can be arranged radially within the wheel-side rotary part.

Bei der obigen Radträger-Ausführung sind insgesamt vier Lagerstellen verbaut, nämlich das Radlager, die Drehlagerstelle zwischen dem radseitigen Drehteil und dem radseitigen Trägerteil, die Drehlagerstelle zwischen dem achsseitigen Drehteil und dem achsseitigen Führungsteil sowie die gemeinsame Lagerstelle zwischen den beiden Drehteilen. Von diesen Lagerstellen sind lediglich zwei Lagerstellen, nämlich das Radlager und die Drehlagerstelle zwischen dem radseitigen Drehteil und dem radseitigen Trägerteil, in den Hauptlastpfad geschaltet. Die übrigen Komponenten des Radträgers können dagegen kleiner ausgelegt sein, da einwirkenden Rad- und Dämpferkräfte sehr viel geringer ausfallen.In the above wheel carrier design a total of four bearings are installed, namely the wheel bearing, the Rotary bearing point between the wheel-side rotary member and the wheel-side support member, the pivot bearing between the axle-side rotary member and the axle-side guide member and the common bearing point between the two rotary parts. Of these bearings only two bearings, namely the wheel bearing and the pivot bearing between the wheel-side rotary member and the wheel-side support member, connected in the main load path. The other components of the wheel carrier, however, can be made smaller, since acting wheel and damper forces are much lower.

Als bevorzugte alternative Ausführung ist das Radlager nicht im radseitigen Drehteil, sondern unmittelbar im radseitigen Trägerteil angeordnet, wobei die Anordnung der übrigen Lagerstellen identisch wie in der obigen Ausführung sein kann. In diesem Fall ist nur noch das Radlager im Hauptbelastungspfad eingebunden, wodurch das Gesamtgewicht reduziert ist bei gleichzeitiger Erhöhung der Gesamtsteifigkeit.As a preferred alternative embodiment, the wheel bearing is not in the wheel-side rotary member, but arranged directly in the wheel-side support member, the arrangement of the other bearings may be identical as in the above embodiment. In this case, only the wheel bearing in the main load path is involved, whereby the total weight is reduced while increasing the overall stiffness.

Das achsseitige Drehteil und das radseitige Drehteil kann jeweils mit einem Antriebsmotor trieblich verbunden sein. Bevorzugt können die Drehteile jeweils Bestandteile eines Zahnradtriebs sein, bei dem der Elektromotor über eine Zahnradstufe das achsseitige und/oder radseitige Drehteil antreibt. Bei gleichsinnigen oder gegensinnigen Verdrehung der Drehteile erfolgt eine Verschwenkung des Trägerteils um einen vorgegebenen Spur- und/oder Sturzwinkel. Die am Trägerteil ausgebildete Anlenkstelle für die Federbeinanordnung kann so positioniert sein, dass das auf das Trägerteil wirkende Sturzmoment und damit die Reaktionsmomente am Antriebsmotor möglichst minimiert sind.The axle-side rotary member and the wheel-side rotary member may each be drivingly connected to a drive motor. Preferably, the rotary parts can each be components of a gear drive, in which the electric motor drives the axle-side and / or wheel-side rotary part via a gear stage. In the same direction or in opposite directions rotation of the rotating parts, a pivoting of the support member to a predetermined track and / or camber angle. The articulation point for the spring strut arrangement formed on the carrier part can be positioned so that the camber moment acting on the carrier part and thus the reaction moments on the drive motor are minimized as far as possible.

In einer technischen Realisierung kann die Anlenkstelle für die Federbeinanordnung an einem vom Trägerteil abragenden Stützarm ausgebildet sein. Die Anlenkstelle und/oder der Stützarm können radial außerhalb der Drehteile angeordnet sein. Dabei kann der am Trägerteil ausgebildete Stützarm, in der Fahrzeugquerrichtung betrachtet, nach fahrzeuginnen abragen, und zwar mit einem freien Radialabstand außerhalb der Drehteile.In a technical realization, the articulation point for the suspension strut arrangement may be formed on a support arm projecting from the support part. The articulation point and / or the support arm can be arranged radially outside of the turned parts. In this case, the support arm formed on the support member, viewed in the vehicle transverse direction, protrude after vehicle inside, with a free radial distance outside of the turned parts.

Am achsseitigen Führungsteil des Radträgers sind in gängiger Praxis Radführungselemente, das heißt Lenker, angelenkt, die an ihrer gegenüberliegenden Seite am Fahrzeugaufbau abgestützt sind. Da erfindungsgemäß die Federbeinanordnung nicht unmittelbar auf einem der Lenker abgestützt ist, sondern am radseitigen Trägerteil des Radträgers, sind auch die Radführungselemente kräftemäßig und funktionell weitgehend entkoppelt von der Federbeinanordnung.On the axle-side guide part of the wheel carrier are in common practice wheel guide elements, that is, links, articulated, which are supported on its opposite side on the vehicle body. Since according to the invention the strut assembly is not supported directly on one of the links, but on the wheel-side support part of the wheel carrier, the wheel guide elements are largely decoupled and functionally largely decoupled from the strut assembly.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:Show it:

1 in einer Vollschnittansicht den Radträger mit angebautem Fahrzeugrad; 1 in a full sectional view of the wheel with attached vehicle wheel;

2 ein Kräftediagramm, in dem die auf das Fahrzeugrad einwirkenden Radseitenkraft sowie Radaufstandskraft und die Dämpferkraft eingetragen sind; 2 a force diagram in which the force acting on the vehicle wheel side force and Radaufstandskraft and the damper force are entered;

3 ein Diagramm zur Auslegung der Hebelarmlänge zwischen der Fahrzeugradmitte und einer Anlenkstelle für die Federbeinanordnung; und 3 a diagram for the interpretation of the Hebelarmlänge between the Fahrzeugradmitte and a pivot point for the strut assembly; and

4 in einer Halbschnittansicht einen Radträger gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 4 in a half-sectional view of a wheel according to a further embodiment.

In der 1 ist ein Radträger mit angebautem Fahrzeugrad 13 in einer Seitenansicht gezeigt. Der Radträger weist ein Trägerteil 3 auf, in dem unter Zwischenschaltung eines Lagers 43 ein Radflansch 5 mit seinem Nabenabschnitt 7 drehbar in einem Radlager 12 gelagert ist. Am Radflansch 5 ist eine Bremsscheibe 11 sowie ein Fahrzeugrad 13 mit seiner Felge montiert. Die Bremsscheibe 11 ist zusammen mit einem am Trägerteil 3 montierten Bremssattel 15 Bestandteil einer Bremsanlage. Durch den Radträger hindurch ist eine, das Fahrzeugrad 13 antreibende Gelenkwelle geführt, an dessen Gleichlaufgelenk 9 eine ebenfalls nicht dargestellte Zentralschraube eingeschraubt ist, mit der über die Radnabe 5 und das Gleichlaufgelenk 9 das Radlager 12 verspannt wird.In the 1 is a wheel carrier with attached vehicle wheel 13 shown in a side view. The wheel carrier has a carrier part 3 on, in the interposition of a warehouse 43 a wheel flange 5 with its hub section 7 rotatable in a wheel bearing 12 is stored. At the wheel flange 5 is a brake disc 11 as well as a vehicle wheel 13 mounted with his rim. The brake disc 11 is together with a on the support part 3 mounted caliper 15 Part of a brake system. Through the wheel through is one, the vehicle 13 driving PTO shaft guided, at the constant velocity joint 9 a likewise not shown central screw is screwed, with the over the wheel hub 5 and the constant velocity joint 9 the wheel bearing 12 is strained.

Ferner weist der Radträger ein achsseitiges Führungsteil 17 auf, an dem in der 1 beispielhaft ein Lenker 19 der Radaufhängung angelenkt ist. Zwischen dem radseitigen Trägerteil 3 und dem achsseitigen Führungsteil 17 sind als Stellelemente zwei Drehteile 21, 23 vorgesehen. Das radseitige Drehteil 21 ist unter Bildung einer Drehteil-Achse 20 an einer Lagerstelle 43 drehbar mit dem Trägerteil 3 verbunden. Das achsseitige Drehteil 23 ist unter Bildung der Drehachse 22 an einer Lagerstelle 51 mit dem Führungsteil 17 verbunden. In der 1 sind die beiden Drehteile 21, 23 über eine gemeinsame Lagerstelle 31 zueinander in Dreh- und/oder Gleitlagerung und über eine Drehachse 24 verdrehbar miteinander verbunden. Die Drehachse 24 ist in der 1 in einem jeweils definierten Winkel zu den Drehteil-Drehachse 20, 22 geneigt ausgerichtet.Furthermore, the wheel carrier has an axle-side guide part 17 on, in the in the 1 an example of a handlebar 19 the suspension is articulated. Between the wheel-side support part 3 and the axle-side guide part 17 are two turned parts as adjusting elements 21 . 23 intended. The wheel-side turned part 21 is to form a rotary part axis 20 at a depository 43 rotatable with the carrier part 3 connected. The axle-side turned part 23 is under formation of the axis of rotation 22 at a depository 51 with the guide part 17 connected. In the 1 are the two turned parts 21 . 23 about a common depository 31 to each other in rotary and / or plain bearings and an axis of rotation 24 rotatably connected. The rotation axis 24 is in the 1 in a respectively defined angle to the rotary part rotation axis 20 . 22 tilted.

In der 1 sind die beiden Drehteile 21, 23 beispielhaft in einer Nulllage gezeigt, in der die erste Drehteil-Achse 20 mit der zweiten Drehteil-Achse 22 koaxial, das heißt fluchtend, ausgerichtet sind. Diese Nulllage muss nicht unbedingt im Bereich der gewünschten Spur-/Sturzverstellung liegen.In the 1 are the two turned parts 21 . 23 shown by way of example in a zero position, in which the first rotary part axis 20 with the second rotary part axis 22 coaxial, that is aligned, are aligned. This zero position does not necessarily have to be in the range of the desired lane / camber adjustment.

Sowohl am Trägerteil 3 als auch am Führungsteil 17 sind jeweils nicht gezeigte elektrische Stellmotoren montiert, die mit den Drehteilen 21, 23 über nicht dargestellte Zahnradtriebe trieblich verbunden ist. Mittels der Stellmotoren können die beiden Drehteile 21, 23 gleichsinnig oder gegensinnig verdreht werden, wodurch das Trägerteil 3 relativ zum Führungsteil 17 eine Schwenkbewegung oder Taumelbewegung um einen Momentanpol MP ausführt und so den nicht gezeigten Spurwinkel und/oder den Sturzwinkel ε (1) des Fahrzeugrads 13 entsprechend verändert.Both on the carrier part 3 as well as the leadership part 17 each not shown electric servomotors are mounted with the rotary parts 21 . 23 is not connected via gear drives, not shown. By means of the servomotors, the two turned parts 21 . 23 be twisted in the same direction or in opposite directions, whereby the carrier part 3 relative to the guide part 17 performs a pivoting movement or tumbling movement about a momentary pole MP and thus the toe angle, not shown, and / or the camber angle ε ( 1 ) of the vehicle wheel 13 changed accordingly.

Die Stellmotoren sind einem elektronischen Steuergerät zugeordnet, in dem in Abhängigkeit von Fahrbetriebsparametern Drehwinkel für das radseitige Drehteil 21 und das achsseitige Drehteil 23 ermittelbar sind, auf deren Grundlage die Stellmotoren zur Spur-/Sturzverstellung des Fahrzeugrads 13 ansteuerbar sind.The servomotors are assigned to an electronic control unit in which, depending on driving parameters, rotation angle for the wheel-side rotary part 21 and the axle-side turned part 23 can be determined based on the actuators for lane / camber adjustment of the vehicle 13 are controllable.

Das achsseitige Führungsteil 17 ist – analog zum radseitigen Trägerteil 3 – an einem Drehlager 51 radial außen auf dem achsseitigen Drehteil 23 abgestützt. Im weiteren Verlauf in der Fahrzeugquerrichtung y nach innen ist am Außenumfang des achsseitigen Drehteils 23 beispielhaft ein weiterer Zahnradabschnitt 55 angeformt, der ebenfalls Bestandteil des Zahnradtriebs 30 ist. Der Zahnradabschnitt 55 des achsseitigen Drehteils 23 ist in einem Ringraum positioniert, der in der Fahrzeugquerrichtung y nach außen durch das Drehlager 51 begrenzt ist und nach innen durch eine Ringdichtung begrenzt ist, die zwischen dem Führungsteil 17 und dem achsseitigen Drehteil 23 angeordnet ist. Im Übrigen können sich weitere nicht dargestellte Dichtungen im System befinden.The axle-side guide part 17 is - analogous to the wheel-side carrier part 3 - on a pivot bearing 51 radially outside on the axle-side rotating part 23 supported. In the further course in the vehicle transverse direction y inward is on the outer circumference of the axle-side rotary member 23 an example of another gear section 55 molded, which is also part of the gear drive 30 is. The gear section 55 of the axle-side rotating part 23 is positioned in an annular space, in the vehicle transverse direction y outward through the pivot bearing 51 is limited and is bounded on the inside by a ring seal between the guide part 17 and the axle-side rotating part 23 is arranged. Incidentally, other seals, not shown, may be located in the system.

Zudem ist zwischen dem Trägerteil 3 und dem Führungsteil 17 in der 1 eine Koppelstange 61 montiert. Diese wirkt als ein Drehmomentübertragungselement, über das Drehmomente, insbesondere ein Bremsmoment und/oder Motorenmomente des äußeren Drehantriebs 29, vom Trägerteil 3 zum Führungsteil 17 übertragbar ist, und zwar unter Überbrückung der achs- und radseitigen Drehteile 21, 23. Die Koppelstange 61 ist beispielhaft radial außerhalb einer umlaufenden Gummi- oder Kunststoffmanschette 63 angeordnet, die die Drehteile 21, 23 und deren Lagerstellen schmutzdicht abdichtet.In addition, between the carrier part 3 and the leadership part 17 in the 1 a coupling rod 61 assembled. This acts as a torque transmission element, via the torques, in particular a braking torque and / or engine torque of the outer rotary drive 29 , from the carrier part 3 to the leadership part 17 is transferable, while bridging the axle and wheel-side turned parts 21 . 23 , The coupling rod 61 is exemplary radially outside a circumferential rubber or plastic sleeve 63 arranged the turned parts 21 . 23 and their bearings seals dirt-tight.

Wie aus der 1 weiter hervorgeht, ist der nur angedeutete Fahrzeugaufbau 35 über eine Federbeinanordnung 37 auf dem Radträger abgestützt. Die Federbeinanordnung 37 ist in der 1 als ein Teleskop-Stoßdämpfer mit einem Dämpferrohr 38 und einer Kolbenstange 39 angedeutet. Zudem kann die Federbeinanordnung eine nicht gezeigte Tragfeder aufweisen. In der 1 ist das Dämpferrohr 38 auf einer Anlenkstelle 40 des radseitigen Trägerteils 3 abgestützt. Die Anlenkstelle 40 für die Federbeinanordnung 37 ist auf einem Stützarm 41 des Trägerteils 3 ausgebildet. Der Stützarm 41 ragt an einem vom Trägerteil 3, in der Fahrzeugquerrichtung y betrachtet, nach fahrzeuginnen ab, und zwar so, dass die Anlenkstelle 40 um einen Abstand b (2) mit Bezug auf eine Fahrzeugradmitte RM beabstandet ist. Zudem ist der Stützarm 41 mit einem Abstand radial außerhalb der Drehteile 21, 23 angeordnet.Like from the 1 further shows, is the only hinted vehicle body 35 via a strut assembly 37 supported on the wheel carrier. The strut assembly 37 is in the 1 as a telescopic shock absorber with a damper tube 38 and a piston rod 39 indicated. In addition, the strut assembly may have a suspension spring, not shown. In the 1 is the damper tube 38 on a pivot point 40 the wheel-side support member 3 supported. The articulation point 40 for the strut assembly 37 is on a support arm 41 the carrier part 3 educated. The support arm 41 protrudes from one of the carrier part 3 , viewed in the vehicle transverse direction y, according to vehicle inside, in such a way that the articulation point 40 by a distance b ( 2 ) is spaced with respect to a vehicle wheel center RM. In addition, the support arm 41 at a distance radially outside of the turned parts 21 . 23 arranged.

Das radseitige Trägerteil 3 liegt somit in einem Hauptlastpfad, in dem die Radkräfte vom Fahrzeugrad 13, das heißt eine Seitenkraft FY bei einer Kurvenfahrt oder eine Radaufstandskraft FZ, und eine, der Radaufstandskraft FZ entgegen gerichtete Dämpferkraft FD von der Federbeinanordnung 37 einleitbar sind. Für den Fall, dass die Federbeinanordnung zusätzlich noch eine (nicht gezeigte Tragfeder) aufweist, so ist die Dämpferkraft FD die Summe aus Dämpfer- und Federkräften.The wheel-side support part 3 is thus in a main load path, in which the wheel forces from the vehicle 13 that is a lateral force F Y when cornering or a wheel contact force F Z , and a, the wheel contact force F Z opposing damper force F D of the strut assembly 37 can be introduced. In the event that the strut assembly additionally has a (not shown suspension spring), so the damper force F D is the sum of damper and spring forces.

Der oben definierte Hauptlastpfad verläuft nicht durch den gesamten Radträger, sondern hauptsächlich nur durch das radseitige Trägerteil 3 (das heißt durch den Bremsenträger). Dadurch sind die übrigen Radträger-Komponenten weitgehend aus dem Hauptlastpfad genommen und daher kräftemäßig entlastet.The above-defined main load path does not run through the entire wheel carrier, but mainly only through the wheel-side support member 3 (ie by the brake carrier). As a result, the remaining wheel carrier components are largely removed from the main load path and therefore relieved in terms of power.

Von den insgesamt vier Lagerstellen 12, 43, 31, 51 des Radträgers sind nur das Radlager 12 und die Drehlagerstelle 43 zwischen dem radseitigen Drehteil 21 und dem radseitigen Trägerteil 3 in den Hauptlastpfad geschaltet. Die übrigen Lagerstellen, das heißt die Drehlagerstelle 51 zwischen dem achsseitigen Drehteil 23 und dem achsseitigen Führungsteil 17 sowie die gemeinsame Lagerstelle 31 zwischen den beiden Drehteilen 21, 23 sind weitgehend vom Hauptlastpfad entkoppelt.Of the four campsites 12 . 43 . 31 . 51 of the wheel carrier are just the wheel bearing 12 and the pivot point 43 between the wheel-side turned part 21 and the wheel-side support part 3 switched to the main load path. The other bearing points, that is the pivot bearing point 51 between the axle-side turned part 23 and the axle-side guide part 17 as well as the common depository 31 between the two turned parts 21 . 23 are largely decoupled from the main load path.

Die am Trägerteil 3 ausgebildete Anlenkstelle 40 für die Federbeinanordnung 37 ist so positioniert, dass das auf das Trägerteil 3 wirkende Sturzmoment und damit die Reaktionsmomente an den Stellmotoren möglichst minimiert sind. Die konstruktive Auslegung des Trägerteils 3 erfolgt unter Berücksichtigung der in der 2 angedeuteten Kräfte- und Momentenverhältnisse. Demzufolge greift die Radaufstandskraft FZ mit einem Hebelarm a zum Momentanpol MP sowie – bei einer Kurvenfahrt – die Seitenkraft Fy mit einem Hebelarm r (das heißt Reifenradius) zum Momentanpol MP am Fahrzeugrad 13 an. Zudem greift von der Federbeinanordnung 37 die der Radaufstandskraft FZ in etwa entgegen gerichtete Dämpferkraft FD mit einem Hebelarm (b-a) zum Momentanpol MP an. Zur Veranschaulichung ist in der 1 eine Dämpferausrichtung parallel zur Radaufstandskraft FZ gewählt. Dadurch lässt sich der Hebelarm von der Dämpferkraft FD zu (b-a) bestimmen und sind die Dämpferkraft FD und die Radaufstandskraft FZ im Betrag identisch. Daraus lässt sich das am Trägerteil 3 angreifende Gesamtmoment MT wie folgt berechnen:

Figure DE102014015062A1_0002
The on the support part 3 trained articulation point 40 for the strut assembly 37 is positioned so that on the carrier part 3 acting fall moment and thus the reaction moments on the servomotors are minimized as possible. The structural design of the carrier part 3 takes place in consideration of in the 2 indicated forces and moments. Consequently, the wheel contact force F Z engages with a lever arm a to the instantaneous pole MP and - when cornering - the side force F y with a lever arm r (ie tire radius) to the instantaneous pole MP on the vehicle 13 at. In addition, attacks of the strut assembly 37 the Radaufstandskraft F Z in approximately oppositely directed damper force F D with a lever arm (ba) to the instantaneous MP. For illustration is in the 1 a damper alignment parallel to Radaufstandskraft F Z selected. As a result, the lever arm of the damper force F D to (ba) can be determined and the damper force F D and the wheel contact force F Z are identical in amount. This can be done on the carrier part 3 Calculate total moment of attack M T as follows:
Figure DE102014015062A1_0002

Aus der obigen Gleichung ist der Abstand b der Anlenkstelle 40 von der Radmitte RM als eine Funktion der Querbeschleunigung ay bei einer Kurvenfahrt wie folgt berechenbar:

Figure DE102014015062A1_0003
From the above equation, the distance b of the articulation point 40 from the wheel center RM as a function of the lateral acceleration a y when cornering can be calculated as follows:
Figure DE102014015062A1_0003

Anhand des Diagramms aus der 3 lässt sich der Abstand b der Anlenkstelle 40 von der Fahrzeugradmitte RM so auslegen, dass das am Trägerteil 3 angreifende Gesamtmoment MT bei einer bestimmten Querbeschleunigung ay,0 bei Null liegt.Based on the diagram from the 3 can the distance b of the articulation point 40 from the center of the vehicle wheel RM so that the on the support part 3 attacking total moment M T at a certain lateral acceleration a y, 0 is zero.

In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, dessen Radträger im Wesentlichen baugleich mit dem in der 1 gezeigten Radträger ausgeführt ist. Insoweit wird auf die Beschreibung der 1 bis 3 verwiesen. Im Unterschied zur 1 ist in der 4 der Nabenabschnitt 7 des Radflansches 5 nicht radial innerhalb des radseitigen Drehteils 21 drehgelagert, sondern ist vielmehr der Nabenabschnitt 7 über das Radlager 12 unmittelbar am radseitigen Trägerteil 3 drehgelagert. Auf diese Weise wird erreicht, dass in erster Linie nur das Radlager 12 in den Hauptlastpfad geschaltet sind, während das radseitige Drehteil 21 nahezu vollständig vom Hauptlastpfad entkoppelt ist, in dem die Radkräfte, das heißt die Fahrzeugrad-Seitenkraft und die Radaufstandskraft, sowie die Dämpferkräfte einleitbar sind.In the 4 is shown a further embodiment of the invention, the wheel carrier substantially identical to that in the 1 shown wheel carrier is executed. In that regard, the description of the 1 to 3 directed. In contrast to 1 is in the 4 the hub section 7 of the wheel flange 5 not radially within the wheel-side rotary part 21 rotatably mounted, but rather is the hub section 7 over the wheel bearing 12 directly on the wheel-side support part 3 rotatably mounted. In this way it is achieved that primarily only the wheel bearing 12 are switched in the main load path, while the wheel-side rotary part 21 is almost completely decoupled from the main load path in which the wheel forces, that is, the vehicle wheel side force and the wheel contact force, and the damper forces are introduced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009058489 A1 [0002] DE 102009058489 A1 [0002]

Claims (11)

Radaufhängung für ein zweispuriges Fahrzeug, mit einer einen Fahrzeugaufbau (35) abstützenden Feder- oder Dämpferbeinanordnung (37) und einem Radträger, der mehrteilig mit einem ein Fahrzeugrad (13) führendes Trägerteil (3) sowie einem damit wirkverbundenen Stellglied (21, 23) aufgebaut ist, mittels dem zur Spur-/Sturzverstellung des Fahrzeugrads (13) das radführende Trägerteil (3) um einen Taumelpunkt (MP) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das radführende Trägerteil (3) des Radträgers eine Anlenkstelle (40) aufweist, auf der die Feder- oder Dämpferbeinanordnung (37) abgestützt ist.Wheel suspension for a two-lane vehicle, with a vehicle body ( 35 ) supporting spring or damper leg arrangement ( 37 ) and a wheel carrier, the multipart with a vehicle wheel ( 13 ) leading carrier part ( 3 ) as well as an actuator ( 21 . 23 ) is constructed by means of the track / camber adjustment of the vehicle wheel ( 13 ) the wheel-carrying carrier part ( 3 ) is pivotable about a Taumelpunkt (MP), characterized in that the wheel-carrying carrier part ( 3 ) of the wheel carrier an articulation point ( 40 ) on which the spring or strut assembly ( 37 ) is supported. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Fahrzeugrad (13) einwirkenden Radkräfte und die Dämpferkräfte (FD) von der Stoßfängeranordnung (37) in einen Hauptlastpfad liegen, der sich zwischen dem Fahrzeugaufbau (35) und dem Fahrzeugrad (13) erstreckt, und dass der Hauptlastpfad über das Trägerteil (3) verläuft.Wheel suspension according to claim 1, characterized in that on the vehicle wheel ( 13 ) acting wheel forces and the damping forces (F D ) of the bumper assembly ( 37 ) lie in a main load path, which is located between the vehicle body ( 35 ) and the vehicle wheel ( 13 ) and that the main load path via the carrier part ( 3 ) runs. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied mit rad- und achsseitigen Drehteilen (21, 23) aufgebaut ist, die jeweils um einen Drehwinkel gleich- oder gegensinnig verstellbar sind und an einer gemeinsamen Lagerstelle (31) um eine Drehachse (24) zueinander verdrehbar abgestützt sind, um welche Drehachse (24) das Trägerteil (3) zur Sturz- und/oder Spurverstellung des Fahrzeugrads (13) um den Taumelpunkt (MP) verschwenkbar ist, und zwar durch eine Drehverstellung zumindest eines der Drehteile (21, 23).Wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the actuator with wheel and axle-side rotary parts ( 21 . 23 ) is constructed, which are each the same or in opposite directions adjustable by an angle of rotation and at a common bearing point ( 31 ) about a rotation axis ( 24 ) are rotatably supported to each other about which axis of rotation ( 24 ) the carrier part ( 3 ) for the fall and / or lane adjustment of the vehicle wheel ( 13 ) is pivotable about the wobble point (MP), by a rotational adjustment of at least one of the rotary parts ( 21 . 23 ). Radaufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das radseitige Trägerteil (3) über eine Drehlagerstelle (43) drehbar auf dem radseitigen Drehteil (21) abgestützt ist, und zwar unter Bildung einer Drehteil-Achse (20), und dass insbesondere der Hauptlastpfad durch die Drehlagerstelle (43) verläuft.Wheel suspension according to claim 3, characterized in that the wheel-side carrier part ( 3 ) via a pivot bearing ( 43 ) rotatable on the wheel-side rotary member ( 21 ) is supported, with the formation of a rotary part axis ( 20 ), and that in particular the main load path through the pivot bearing ( 43 ) runs. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial innerhalb des radseitigen Trägerteils (3) ein Radlager (12) für das Fahrzeugrad (13) angeordnet ist, und dass insbesondere das Radlager (12) und die Drehlagerstelle (43) in den Hauptlastpfad geschaltet sind.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that radially within the wheel-side support member ( 3 ) a wheel bearing ( 12 ) for the vehicle wheel ( 13 ) is arranged, and that in particular the wheel bearing ( 12 ) and the pivot bearing ( 43 ) are switched into the main load path. Radaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Radlager (12) unmittelbar am radseitigen Trägerteils (3) abgestützt ist, und dass nur das Radlager (12) und das Trägerteil (3) in den Hauptlastpfad geschaltet sind.Wheel suspension according to claim 5, characterized in that the wheel bearing ( 12 ) directly on the wheel-side support part ( 3 ) and that only the wheel bearing ( 12 ) and the carrier part ( 3 ) are switched into the main load path. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das achsseitige Führungsteil (17) über eine Drehlagerstelle (51) auf dem achsseitigen Drehteil (21) abgestützt ist, und zwar unter Bildung einer Drehteil-Achse (22), und dass insbesondere die Drehlagerstelle (51) und/oder die gemeinsame Lagerstelle (31) zwischen den beiden Drehteilen (21, 23) vom Hauptlastpfad entkoppelt sind.Wheel suspension according to one of claims 3 to 6, characterized in that the axle-side guide part ( 17 ) via a pivot bearing ( 51 ) on the axle-side rotary part ( 21 ) is supported, with the formation of a rotary part axis ( 22 ), and in particular that the pivot bearing ( 51 ) and / or the common depository ( 31 ) between the two turned parts ( 21 . 23 ) are decoupled from the main load path. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Drehteile (21, 23) mittels zumindest eines Stellmotors gleich- oder gegensinnig verdrehbar sind, und dass insbesondere die am Trägerteil (3) ausgebildete Anlenkstelle (40) für die Feder- oder Dämpferbeinanordnung (37) so positioniert ist, dass das auf das Trägerteil (3) wirkenden Reaktionsmomente am Stellmotor möglichst minimiert sind.Wheel suspension according to one of claims 3 to 7, characterized in that the two rotary parts ( 21 . 23 ) can be rotated in the same direction or in opposite directions by means of at least one servomotor, and in particular that on the carrier part ( 3 ) trained articulation point ( 40 ) for the spring or strut assembly ( 37 ) is positioned so that on the support part ( 3 ) acting reaction moments on the servomotor are minimized as possible. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkstelle (40) für die Federbeinanordnung (37) an einem vom Trägerteil (3) abragenden Stützarm (41) ausgebildet ist, und dass insbesondere die Anlenkstelle (40) und/oder der Stützarm (41) radial außerhalb der Drehteile (21, 23) angeordnet ist.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the articulation point ( 40 ) for the strut assembly ( 37 ) on one of the support part ( 3 ) projecting support arm ( 41 ), and in particular that the articulation point ( 40 ) and / or the support arm ( 41 ) radially outside of the turned parts ( 21 . 23 ) is arranged. Radaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der am Trägerteil (3) ausgebildete Stützarm (41) in der Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet nach fahrzeuginnen abragt, und zwar mit einem freien Radialabstand außerhalb der Drehteile (21, 23).Wheel suspension according to claim 9, characterized in that the on the support part ( 3 ) trained support arm ( 41 ) protrudes in the vehicle transverse direction (y) after vehicle inside, with a free radial distance outside of the rotating parts ( 21 . 23 ). Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am achsseitigen Führungsteil (17) des Radträgers (1) zumindest ein Radführungselement (19), das heißt ein Lenker, angelenkt ist, und dass das Radführungselement (19) kräftemäßig und funktionell weitgehend entkoppelt von der Feder- oder Dämpferbeinanordnung (37) ist.Wheel suspension according to one of the preceding claims, characterized in that on the axle-side guide part ( 17 ) of the wheel carrier ( 1 ) at least one wheel guide element ( 19 ), that is a handlebar, is articulated, and that the wheel guide element ( 19 ) and functionally largely decoupled from the spring or Dämpferbeinanordnung ( 37 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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