DE102016004650B3 - Wheel suspension for a two-lane motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Lenker, der sich in einer Fahrzeugquerrichtung zwischen einem Fahrzeugaufbau (6) und einem Radträger (8) erstreckt, mit einer Federbein-Anordnung und mit einem starren, kraftübertragenden Zug-/Druckelement (18, 18.1), das sich zwischen einem lenker- oder radträgerseitigen Anbindungspunkt und einem fahrzeugaufbauseitigen Anbindungspunkt erstreckt und am fahrzeugaufbauseitigen Anbindungspunkt in Wirkverbindung mit einem fahrzeugaufbauseitigen Rotationsstoßdämpfer (48, 48.1) ist. Erfindungsgemäß weist das Zug-/Druckelement (18, 18.1) ein erstes Federlager (26, 26.1) auf, auf dem sich ein den Fahrzeugaufbau (6) tragendes Federelement (29, 29.1) abstützt.The invention relates to a wheel suspension for a two-lane motor vehicle, comprising at least one arm which extends in a vehicle transverse direction between a vehicle body (6) and a wheel carrier (8), with a strut arrangement and with a rigid, force-transmitting pull / push element (US Pat. 18, 18.1) which extends between a handlebar or wheel carrier connection point and a vehicle body-side connection point and at the vehicle body-side connection point in operative connection with a vehicle body-side rotary shock absorber (48, 48.1). According to the invention, the tension / compression element (18, 18.1) has a first spring bearing (26, 26.1) on which a spring element (29, 29.1) supporting the vehicle body (6) is supported.
Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Radaufhängung für ein zweispuriges Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a suspension for a two-lane motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen weisen häufig wenigstens eine Lenkerebene auf, wobei diese von einer Querlenkeranordnung, die als Traglenker fungiert gebildet ist. Die Querlenkeranordnung ist einerseits direkt oder indirekt, zum Beispiel über einen Hilfsrahmen am Fahrzeugaufbau und andererseits an einem Radträger des Kraftfahrzeugs angelenkt. In einer Variante kann die Radaufhängung eine weitere, obere Lenkerebene vorsehen, die über Gelenke einerseits mit dem oberen Bereich des Radträgers und andererseits direkt oder indirekt über einen Hilfsrahmen mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Radaufhängungen der vorstehend genannten Art weisen üblicherweise ein Federbein auf, das sich einerseits über ein Gelenk an der Querlenkeranordnung abstützt und andererseits direkt oder indirekt oberhalb der Querlenkeranordnung den Fahrzeugaufbau des Kraftfahrzeugs abstützt. Der Aufbau des Federbeins gestattet es, während des Überfahrens von Bodenunebenheiten auf die Räder des Kraftfahrzeugs wirkende Kräfte, wirkungsvoll zu absorbieren, indem die Kräfte in das Federbein eingeleitet werden. Das Federbein besteht aus einer Kombination aus Feder und Hydraulikstoßdämpfer die parallel wirken, wodurch die aus den eingeleiteten Kräften resultierende Bewegungsenergie wirkungsvoll in Abwärme umgesetzt und an die Umwelt abgegeben wird.Wheel suspensions of motor vehicles often have at least one link level, which is formed by a wishbone assembly which acts as a support arm. The wishbone arrangement is articulated on the one hand directly or indirectly, for example via an auxiliary frame on the vehicle body and on the other hand on a wheel carrier of the motor vehicle. In a variant, the suspension may provide a further, upper link level, which is connected via joints on the one hand to the upper portion of the wheel carrier and on the other hand directly or indirectly via a subframe to the vehicle body. Wheel suspensions of the aforementioned type usually have a strut, which is supported on the one hand via a hinge on the wishbone assembly and on the other hand, directly or indirectly above the wishbone assembly supports the vehicle body of the motor vehicle. The construction of the shock absorber makes it possible to effectively absorb forces acting on the wheels of the motor vehicle during driving over bumps, by introducing the forces into the suspension strut. The strut consists of a combination of spring and hydraulic shock absorbers acting in parallel, which effectively converts the kinetic energy resulting from the induced forces into waste heat and releases it to the environment.
Im Zuge der Minimierung des Kraftstoffverbrauchs von Kraftfahrzeugen besteht der Wunsch, möglichst viel der zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs aufgebrachten Energie in Vortrieb umzusetzen oder zumindest dazu zu nutzen, für den Betrieb des Kraftfahrzeugs notwendige Aggregate zu speisen. In diesem Zusammenhang ist es bekannt geworden, die aus dem Überfahren von Bodenunebenheiten resultierenden Kräfte mittels eines generatorisch wirkenden elektrischen Rotationsdämpfers in für den Betrieb des Kraftfahrzeugs nutzbare elektrische Energie umzuwandeln. Hierzu ist aus der
Ausgehend vom obigen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Radaufhängung mit Rotationsdämpfer hinsichtlich Federung und Dämpfung so zu gestalten, dass sie in bestehende Fahrzeugkonzepte integrierbar ist.Based on the above prior art, it is an object of the invention to design a suspension with rotational damper in terms of suspension and damping so that it can be integrated into existing vehicle concepts.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments are disclosed in the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Zug-/Druckelement ein erstes Federlager bzw. einen Federteller aufweist, auf dem sich ein den Fahrzeugaufbau tragendes Federelement (d. h. die Tragfeder) abstützt. Die vorgeschlagene Lösung zeichnet sich durch einen kompakten Aufbau aus und ist einfach und damit vorteilhaft in vorhandene Radaufhängungskonzepte integrierbar.To achieve the object, it is advantageously provided that the tension / compression element has a first spring bearing or a spring plate on which a spring element carrying the vehicle body (that is to say the suspension spring) is supported. The proposed solution is characterized by a compact design and is simple and thus advantageous integrated into existing suspension concepts.
In vorteilhafter Weiterbildung der Anordnung ist vorgesehen, dass das Federelement (d. h. die Tragfeder) eine Druckfeder ist, die radial außerhalb das Zug-/Druckelementes dieses, insbesondere koaxial, umschließt. Mit dieser Ausgestaltung wird der kompakte Aufbau weiter verbessert. Die Druckfeder kann dabei vorteilhaft eine Schraubendruckfeder sein die sich fahrzeugaufbauseitig an einem fahrzeugaufbauseitigen zweiten Federlager (d. h. ein Federteller) abstützt.In an advantageous further development of the arrangement, it is provided that the spring element (that is to say the suspension spring) is a compression spring which encloses it radially, especially coaxially, outside the tension / compression element. With this embodiment, the compact construction is further improved. The compression spring can advantageously be a helical compression spring which is supported on the vehicle body side on a vehicle-body-side second spring bearing (that is to say a spring plate).
In weiterer Ausgestaltung weist das fahrzeugaufbauseitige zweite Federlager vorteilhaft eine Durchführungsöffnung auf, durch die das Zug-/Druckelement geführt ist, wobei der fahrzeugaufbauseitige Anbindungspunkt das zweite Federlager mit einem Höhenversatz in der Fahrzeughochrichtung überragt.In a further embodiment, the vehicle body-side second spring bearing advantageously has a passage opening through which the tension / compression element is guided, wherein the vehicle body-side connection point projects beyond the second spring bearing with a height offset in the vehicle vertical direction.
Zur Weiterbildung der Anordnung ist es von Vorteil wenn das Zug-/Druckelement einen Zuganschlag aufweist, der bei einem Ausfeder-Vorgang zur Begrenzung eines Ausfederwegs in Anlage mit einer fahrzeugaufbaufesten Gegenkontur kommt. Auf diese Weise wird auf einfache Weise eine Ausfederbegrenzung realisiert. Besonders vorteilhaft lässt sich dies realisieren, wenn die Durchführungsöffnung am zweiten Federlager von einem hülsenförmigen Durchführungselement begrenzt ist und die fahrzeugaufbaufeste Gegenkontur innenseitig im Durchführungselement angeordnet ist.To further development of the arrangement, it is advantageous if the tension / compression element has a cable stop, which comes in a rebound operation to limit a rebound in contact with a vehicle-mounted counter-contour. In this way, a rebound limit is realized in a simple manner. This can be implemented particularly advantageously if the leadthrough opening on the second spring bearing is delimited by a sleeve-shaped leadthrough element and the vehicle-mounted counter-contour is arranged on the inside in the leadthrough element.
In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Anordnung ist vorgesehen, dass der Rotationsdämpfer im Fahrzeuginneren angeordnet ist und dass das Zug-/Druckelement mit seinem zweiten Ende eine Öffnung in der Wandung des Fahrzeugaufbaus durchragt und so auf den Rotationsdämpfer wirkt und die Schraubendruckfeder das Kraftfahrzeugs durch direkte oder indirekte Anlage der Schraubendruckfeder an der äußeren Wandung des Fahrzeugaufbaus abstützt. Durch die Anordnung des Rotationsdämpfers im Fahrzeuginnern ist dieser weitgehend vor Umwelteinflüssen geschützt. In an advantageous further embodiment of the arrangement, it is provided that the rotational damper is arranged in the vehicle interior and that the tensile / pressure element with its second end penetrates an opening in the wall of the vehicle body and so acts on the rotary damper and the helical compression spring of the motor vehicle by direct or indirect Plant of the helical compression spring on the outer wall of the vehicle body supported. The arrangement of the rotary damper inside the vehicle this is largely protected from environmental influences.
Eine weitere Ausgestaltung der Anordnung sieht vorteilhaft vor, die Druckfeder als Schraubendruckfeder auszubilden und so anzuordnen, dass diese zumindest einen Teil des Zug-/Druckelementes im Wesentlichen konzentrisch umschließt. Auf diese Weise wird der Bauraum optimal genutzt.A further embodiment of the arrangement advantageously provides to form the compression spring as a helical compression spring and to arrange so that it encloses at least a part of the tension / compression element substantially concentric. In this way, the space is used optimally.
In weiterer Ausgestaltung der Anordnung ist es vorteilhaft, zur Abstützung der Schraubendruckfeder an dem starren Zug-/Druckelement ein an dem starren Zug-/Druckelement festgelegtes erstes Federlager vorzusehen, welches das erste Ende der Schraubendruckfeder aufnimmt und zur Abstützung des Fahrzeugaufbaus durch die Schraubendruckfeder ein zweites Federlager vorzusehen, welches das zweite Ende der Schraubendruckfeder aufnimmt, wobei das zweite Federlager im montierten Zustand mittels wenigstens einer Schraubverbindung an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist. Die vorgeschlagene Ausgestaltung erlaubt es, zunächst das Federbein am Kraftfahrzeug zu montieren und erst im zweiten Schritt die Verbindung zur Radaufhängung einerseits und zum Rotationsdämpfer andererseits herzustellen.In a further embodiment of the arrangement, it is advantageous to provide for supporting the helical compression spring on the rigid pull / push element fixed to the rigid pull / push element first spring bearing which receives the first end of the helical compression spring and to support the vehicle body by the helical compression spring a second Provide spring bearing, which receives the second end of the helical compression spring, wherein the second spring bearing is mounted in the assembled state by means of at least one screw on the vehicle body. The proposed embodiment makes it possible to first mount the shock absorber on the motor vehicle and only in the second step, the connection to the suspension on the one hand and to produce the rotary damper on the other hand.
Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Anordnung sieht vor, das zweite Federlager plattenförmig, hülsenförmig oder topfförmig auszubilden, derart, dass das starre Zug-/Druckelement das zweite Federlager, also die Platte, die Hülse oder den Topfboden und den Topf durchragt. Der Zuganschlag an dem starren Zug-/Druckelement ist dabei so angebracht, dass er an der von der Schraubendruckfeder abgewandten Seite des Federlagers, also an der von der Schraubendruckfeder abgewandten Seite der Platte, der Hülse oder des Topfbodens angreift, derart, dass die Schraubendruckfeder im entlasteten Zustand des Federbeins mit Vorspannung zwischen dem ersten Federlager an dem starren Zug-/Druckelement und dem zweiten Federlager eingespannt ist. Durch diesen Aufbau ist das Federbein als vormontierte Baugruppe handhabbar.A further advantageous embodiment of the arrangement provides to form the second spring bearing plate-shaped, sleeve-shaped or cup-shaped, such that the rigid tension / compression element, the second spring bearing, so the plate, the sleeve or the pot bottom and the pot protrudes. The Zuganschlag on the rigid pull / push element is mounted so that it engages the side remote from the helical compression spring side of the spring bearing, ie on the side remote from the helical compression spring side of the plate, the sleeve or the pot bottom, such that the helical compression spring in relieved state of the shock absorber with bias between the first spring bearing is clamped to the rigid pull / push element and the second spring bearing. With this structure, the shock absorber can be handled as a preassembled module.
Hinsichtlich der Ausgestaltung der Aufnahme der Schraubendruckfeder an dem zweiten Federlager ist vorteilhaft eine kragenförmige Ausformung vorgesehen, die, im Wesentlichen konzentrisch zum das zweite Federlager durchragenden starren Zug-/Druckelement, am zweiten Federlager angeordnet ist. Dabei ist es möglich, die Ausformung als integralen Bestandteil der Platte, der Hülse oder des Topfes auszubilden oder mittels Fügen an Platte, Hülse oder Topf anzubringen.With regard to the configuration of the recording of the helical compression spring on the second spring bearing is advantageously provided a collar-shaped formation, which is arranged concentrically to the second spring bearing penetrating rigid pull / push element on the second spring bearing. It is possible to form the molding as an integral part of the plate, the sleeve or the pot or to attach by means of joining plate, sleeve or pot.
Zur Kraftübertragung auf den Rotationsdämpfer ist es besonders einfach und damit vorteilhaft, einen Schwenkhebel vorzusehen derart, dass das zweite Ende des Zug-/Druckelementes auf die eine Seite des Schwenkhebels wirkt und dieser seinerseits mit seinem zweiten Ende auf die Antriebswelle des Rotationsdämpfers. Der Rotationsdämpfer ist zur einfachen Nutzung der durch ihn generierten Energie vorteilhaft als elektrischer Rotationsdämpfer ausgeführt.For power transmission to the rotary damper, it is particularly simple and thus advantageous to provide a pivot lever such that the second end of the tension / compression element acts on one side of the pivot lever and this in turn with its second end to the drive shaft of the rotary damper. The rotary damper is designed for easy use of the energy generated by it advantageous as an electrical rotary damper.
Eine alternative Ausgestaltung kann vorsehen, das zweite Ende des Zug-/Druckelementes vorteilhaft als Zahnstange auszubilden, die auf ein mit der Antriebswelle des Rotationsdämpfers wirkverbundenes Ritzel wirkt. Dabei können zwischen dem Ritzel und der Antriebswelle des Rotationsdämpfers weitere Getriebeglieder angeordnet sein.An alternative embodiment may provide advantageous to form the second end of the pull / push element as a rack, which acts on a pinion operatively connected to the drive shaft of the rotary damper. In this case, further gear members can be arranged between the pinion and the drive shaft of the rotary damper.
Aus Gewichtsgründen ist es von Vorteil, das starre Zug-/Druckelement rohrförmig auszuführen und/oder zumindest teilweise aus Materialien wie Aluminium und/oder aus mittels Karbonfasern oder anderen festigkeitssteigernden Fasen verstärktem Kunststoff zu fertigen.For reasons of weight, it is advantageous to carry out the rigid tensile / pressure element tubular and / or at least partially made of materials such as aluminum and / or made of reinforced by carbon fibers or other strength-enhancing chamfered plastic.
Weiter kann es von Vorteil sein, das starre Zug-/Druckelement zwei- oder mehrteilig auszubilden, beispielsweise dergestalt, dass das erste Federlager an dem einen Teil des Zug-/Druckelementes und der Zuganschlag an dem anderen Teil des Zug-/Druckelementes ausgebildet bzw. angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich die mit Hilfe eines Federspanners vorgespannte Schraubendruckfeder durch einfaches Zusammenfügen der beiden Teile des Zug-/Druckelementes – zum Beispiel mittels Gewinde – montieren, derart, dass nach dem Lösen des Federspanners die Schraubendruckfeder unter Vorspannung zwischen dem ersten Federlager und dem zweiten Federlager eingespannt ist, wobei das zweite Federlager am Zuganschlag anliegt. Eine andere mehrteilige Ausgestaltung des starren Zug-/Druckelementes kann vorsehen, dass ein Teil des Zug-/Druckelementes wie ein konventioneller Hydraulikstoßdämpfer geformt ist und dieser in einer an die untere Querlenkanordnung angelenkten, einen Teil des starren Zug-/Druckelement ausbildenden Aufnahme starr gehalten ist. Dabei kann die vorstehend beschriebene weitere Teilung des Zug-/Druckelementes ebenfalls realisiert sein.Further, it may be advantageous to form the rigid pull / push element in two or more parts, for example such that the first spring bearing is formed on the one part of the pull / push element and the pull stop on the other part of the pull / push element or is arranged. In this way, the biased by means of a spring tensioner helical compression spring by simply joining the two parts of the tension / pressure element - for example by means of thread - mount, such that after release of the spring compressor, the helical compression spring biased between the first spring bearing and the second Spring bearing is clamped, the second spring bearing abuts the cable stop. Another multi-part embodiment of the rigid tension / compression element may provide that a part of the tension / compression element is shaped like a conventional hydraulic shock absorber and this is rigidly held in a receptacle hinged to the lower transverse steering assembly forming part of the rigid tension / compression element , In this case, the above-described further division of the tension / compression element can also be realized.
Um im Sinne einer modellübergreifenden Verwendbarkeit der Radaufhängung diese in unterschiedlichen Kraftfahrzeugmodellen zum Einsatz zu bringen ist es von Vorteil, wenn das Zug-/Druckelement oder zumindest Teile davon gegen einen Linearstoßdämpfer und das zweite Federlager gegen eine Domlager-Federlager-Kombination austauschbar ist. Zu diesem Zweck sind das erste Ende des starren Zug-/Druckelement und das erste Ende des hydraulischen Linearstoßdämpfers hinsichtlich der geometrischen Abmessungen gleich ausgebildet. Weiter ist das erste Federlager sowohl an dem Zug-/Druckelement als auch an dem Gehäuse des Stoßdämpfers hinsichtlich der geometrischen Abmessungen gleich angeordnet und ausgebildet.In the sense of a cross-model usability of the suspension this in To bring different models of motor vehicles to use it is advantageous if the tension / compression element or at least parts thereof is interchangeable with a linear shock absorber and the second spring bearing against a Domlager-spring bearing combination. For this purpose, the first end of the rigid pull / push element and the first end of the linear hydraulic shock absorber are the same in terms of geometric dimensions. Further, the first spring bearing is equally arranged and formed with respect to the geometric dimensions both on the pull / push element and on the housing of the shock absorber.
Die Domlager-Federlager-Kombination ist am zweiten Ende des hydraulischen Linearstoßdämpfers, also an dessen gegenüber dem Gehäuse des Stoßdämpfers beweglichen Teil so angeordnet, dass die Schraubendruckfeder unter Vorspannung zwischen dem ersten Federlager am Gehäuse des hydraulischen Linearstoßdämpfers und der Domlager-Federlager-Kombination eingespannt ist. Das Domlager kann dabei selbst als Federlager ausgebildet sein oder mit einem separaten Federlager zusammenwirken. Die Domlager-Federlager-Kombination ist weiter so ausgebildet, dass sie in geometrisch identischer Weise direkt oder indirekt an dem Fahrzeugaufbau befestigbar ist, wie das zweite Federlager.The Domlager-spring bearing combination is arranged at the second end of the hydraulic linear shock absorber, so at its relative to the housing of the shock absorber moving part, that the helical compression spring is clamped under pretension between the first spring bearing on the housing of the hydraulic linear shock absorber and the Domlager-spring bearing combination , The Domlager can itself be designed as a spring bearing or cooperate with a separate spring bearing. The Domlager-spring bearing combination is further designed so that it can be fastened in a geometrically identical manner directly or indirectly to the vehicle body, as the second spring bearing.
Alternativ kann vorteilhaft vorgesehen sein dass das Federbein hinsichtlich seiner geometrischen Abmessungen so ausgebildet ist, dass es gegen ein Federbein konventioneller Bauart mit hydraulischem Linearstoßdämpfer, Domlager-Federlager-Kombination und unter Vorspannung zwischen einem ersten Federlager am Stoßdämpfer und der Domlager-Federlager-Kombination eingespannter Schraubendruckfeder austauschbar ist.Alternatively it can be advantageously provided that the shock absorber is designed with respect to its geometric dimensions, that it is clamped against a strut of conventional design with hydraulic linear shock absorber, strut-spring bearing combination and biased between a first spring bearing on the shock absorber and the strut-spring bearing combination helical compression spring is interchangeable.
Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass Federbeine konventioneller Bauart mit hydraulischem Linearstoßdämpfer, Domlager-Federlager-Kombination und unter Vorspannung zwischen einem ersten Federlager am Stoßdämpfer und der Domlager-Federlager-Kombination eingespannter Schraubendruckfeder dem Fachmann seit langem bekannt sind, so dass sich weitere Ausführungen hierzu erübrigen.It should be noted at this point that shock absorbers of conventional design with hydraulic linear shock absorber, strut bearing combination and under bias between a first spring bearing on the shock absorber and the strut-spring bearing combination clamped helical compression spring have long been known in the art, so that more Explanations on this unnecessary.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Further embodiments and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Den Aufbau der erfindungsgemäßen Radaufhängung zeigt
An dem unteren Querlenker
Der Schubstab
Zur Abstützung des Fahrzeugaufbaus
Das die Wandung des Fahrzeugaufbaus durchragende Ende des zweiten Abschnitts
Die Wirkungsweise der Anordnung erschließt sich weitestgehend aus ihrem Aufbau. Wird durch das Rad
Wie aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau ebenfalls ersichtlich, bilden die Bauteile des Federbeins
Um zum Beispiel beim Ausbau einer defekten Schraubendruckfeder das Federbein
Eine zweite Ausführungsform der Anordnung ist in
In der Darstellung gezeigt ist ein Federbein
Der Schubstab
Zur Abstützung des Fahrzeugaufbaus
Das die Wandung des Fahrzeugaufbaus durchragende Ende
Auch bei dieser alternativen Anordnung wird die Linearbewegung des Schubstabes
Selbstverständlich ist man bei der Ausgestaltung des zweiten Federlagers nicht an eine topfförmige Ausführung (
Um den Gedanken der modellübergreifenden Verwendung von Komponenten zu realisieren kann vorgesehen sein, die in Verbindung mit
DomlagerTo realize the idea of cross-model use of components can be provided in conjunction with
Domlager
Claims (15)
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