DE3108482A1 - Independent wheel suspension for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, der im Oberbegriff des rnspruches 1 genannten Art. Independent wheel suspension for motor vehicles The invention relates is based on an independent wheel suspension for motor vehicles, which is included in the generic term of Article 1 mentioned.
Derartige Radaufhängungen mit stark schräg gestellten und unterflur angeordneten Teleskop-Stoßdämpfern sind geschaffen worden, um den Fahrgast- oder Laderaum des Fahrzeuges möglichst ungeschmälert, d. h. ohne störenden Einfluß von sonst üblichen Feder-bzw. Stoßdämpfer-Domen ausnutzen zu können. Insbesondere bei Kombifahrzeugen ist man daran interessiert, eine möglichst große Durchladebreite zu erhalten.Such wheel suspensions with strongly inclined and underfloor arranged telescopic shock absorbers have been created to the passenger or The vehicle's loading space is as undiminished as possible, d. H. without the disturbing influence of otherwise usual spring or. To be able to take advantage of shock absorber domes. Especially with Combined vehicles are interested in having a loading width that is as large as possible to obtain.
Im Vergleich zu in üblicher Weise allenfalls leicht geneigt angelenkten Stoßdämpfern wird die räumliche Neigung derartig stark schräg gestellter, unterflur angeordneter Teleskop-Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern der Räder stark verändert, zumal dann, wenn - wie aus Komfortgründen allgemein üblich - große Federwege, d. h. große Winkeländerungen der schwingenden Radführungsglieaer vorgesehen sind. Bei einer bekannten unabhängigen Radaufhängung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art erfolgt die An-Stoßdämpferendes am Radführungsglied wegen dieser starken Neigungsveränderungen mittels eines Stiftgelenkes, bei dem ein in der Verlängerung der Stoßdämpfer-Längsachse am Faden des Stoßdämpferrohrs befestigter zylindrischer Stift unter Zwischenschaltung von zwei Gummipuffern am Radführungsglied angeschraubt ist. Ein solches Stiftgelenk läßt im allgemeinen etwas größere Neigungsänderungen der Stoßdämpferlängsachse zu als sonst übliche Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen.In comparison to articulated at the most slightly inclined in the usual way Shock absorbers, the spatial inclination is so strongly inclined, underfloor the arranged telescopic shock absorber greatly changed when the wheels spring in and out, especially when - as is generally the case for reasons of comfort - large spring deflections, i. H. large changes in the angle of the oscillating Radführungglieaer are provided. at a known independent wheel suspension of the type mentioned in the preamble of claim 1 Art takes place because of the shock absorber end on the wheel guide member this strong inclination changes by means of a pin joint, with one in the extension the longitudinal axis of the shock absorber attached to the thread of the shock absorber tube is cylindrical The pin is screwed to the wheel guide link with two rubber buffers in between is. Such a pin joint generally allows somewhat greater changes in inclination the longitudinal axis of the shock absorber than the usual shock absorber eye / bolt connections.
Yeg-en der starken Schrägstellung der unterflur angelenkten stoßdämpfer kommt es beitn Ein- und Ausfedern der Räder trotz der Verwendung eines Stiftgelenkes in der Anlenkstelle zwischen Radführungsglied und Stoßdämpfer zu stärkeren Verzwängungen, wodurch nicht nur das Stiftgelenk selbst in hohem Maße beansprucht wird, fordern auch relativ hohe Biegemomente in der Kolbenstange der Stoßdämpfer auftreten. Zwischen Zylinderwandung und Kolben der Stoßdämpfer tritt demzufolge eine beachtliche Reibung auf, die eine entsprechend hohe Losbrechkraft begründet.Yeg-en the strong inclination of the underfloor hinged shock absorbers it occurs when the wheels spring in and out despite the use of a pin joint in the articulation point between the wheel guide link and the shock absorber to stronger constraints, whereby not only the pin joint itself is stressed to a high degree relatively high bending moments also occur in the piston rod of the shock absorber. Between As a result, there is considerable friction between the cylinder wall and the piston of the shock absorber on, which justifies a correspondingly high breakout force.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unabhängige d aufhängung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere so auszubilden, daß trctz der starken @eigungsänderung des Stoßdämpfers beim Ein-und Ausfedern der Räder zumindest annähernd über dem gesamten Federweg eine vergleichsweise reibfreie Verschiebung des Kolbens im Zylinder der Stoßdämpfer möglich wird.The invention is based on the object of an independent suspension of the type mentioned in the preamble of claim 1 to further improve and in particular to be trained so that the sharp change in inclination of the shock absorber during the compression and rebound of the wheels at least approximately over the entire spring travel a comparatively frictionless displacement of the piston in the cylinder of the shock absorber becomes possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Xerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Teleskop-Stoßdämpfer werden zum einen an den Radführungsgliedern statt über Stiftgelenke huber Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen angelenkt und zum andern worden die Bolzen dieser Verbindungen schräg in den Raum verlaufend an de@ Radführungsgliedern befestigt, so daß die darauf gelagerten @agen der Teleskop-Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern der @abrzeugräder zumindest annähernd keine kardanische Winkeländerung erfahren.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. The telescopic shock absorbers are on the one hand on the wheel guide members instead of pin joints hinged on shock absorber eyes / bolt connections and on the other hand, the bolts of these connections run obliquely into space de @ wheel guide links so that the @ages supported on them are the telescopic shock absorbers when compressing and rebounding the @ pickup wheels at least almost none experience cardanic angle change.
Die materialmäßige Beanspruchung der Stoßdämpferaugen, die bekanntlich aus unter Vorspannung zwischen einem äußeren und einem inneren metallischen Ring eingepreßten Gummibuchsen bestehen, wird dadurch gering gehalten. Wegen der geringen oder sogar fehlenden Verzwängung der Stoßdämpferaugen treten entsprechend niedrige oder gar keine Biegespannungen in den Kolbenstangen der Stoßdämpfer auf, so daß die Kolben ohne äußere Beeinträchtigung entsprechend leichtgängig in den Zylindern verschoben werden können. Da sich die schräg in den Raum verlaufende Bolzenachse beim Ein- und Ausfedern der Räder im Raum winkelmäßig verndert, vollführt der über sein unteres Augengelenk mit diesem Bolzen gekoppelte Stoßdämpferkolben zusätzlich zu seiner Axialbewegung eine schraubenförmige Drehbewegung um die eigene Wachse, wodurch sich eine besondere Leichtgängigkeit des Kolbens ergibt.The material stress on the shock absorber eyes, which is well known from under tension between an outer and an inner metallic ring Pressed-in rubber bushings are kept to a minimum. Because of the low or even lack of constriction of the shock absorber eyes occur correspondingly low or no bending stresses at all in the piston rods of the shock absorbers, so that the pistons move smoothly in the cylinders without any external impairment can be moved. Since the bolt axis running obliquely into the room The angle changes when the wheels spring in and out in space his lower eye joint additionally coupled shock absorber pistons with this bolt in addition to its axial movement, a helical rotary movement around its own wax, which results in a particularly smooth movement of the piston.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments and refinements of the invention are specified in the subclaims.
Schräg gestellte Teleskop-Stoßdämpfer über eine Stoßdämpferaugen/ Bolzen-Verbindung an Radführungsgliedern anzulenken, die um eine zumindest annähernd horizontale Schwenkachse schwingen, und die Bolzen dieser Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen schräg in den Raum verlaufend an den Radführungsgliedern zu befestigen, ist an sich bekannt (z. B. DE-OS 14 30 802, DE-OS 16 30 505). Bei diesen bekannten unabhängigen Radaufhängungen sind die Stoßdämpfer nicht unterflur angeordnet und dementsprechend nur leicht geneigt. Sie sind gattungsmäßig mit unabhängigen Radaufhängungen gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruches 1 nicht vergleichbar. Bei diesen bekannt unabhängigen Radaufhängungen verlaufen die Bolzen achsen der Stoßdämpferaugen/Bolzen-Verbindungen zwischen Stoßden Schwenkachsen der Radführungsglieder. Die Neigung der Stoßdämpfer-Längsachse wird bei diesen bekannten unabhängigen Radaufhängungen beim Ein- und Ausfedern kaum verändert, so daß Verzwängungen im unteren Stoßdämpferauge nicht auftreten.Inclined telescopic shock absorbers via shock absorber eyes / To articulate bolt connection to wheel guide members, at least approximately horizontal pivot axis swing, and the bolts of these shock absorber eyes / bolt connections To attach to the wheel guide members running obliquely into the room is in itself known (e.g. DE-OS 14 30 802, DE-OS 16 30 505). With these well-known independent In the suspension, the shock absorbers are not arranged under the floor and accordingly only slightly inclined. They are of the generic type with independent wheel suspensions the preamble of the present claim 1 not comparable. Known by these The bolt axes of the shock absorber eye / bolt connections run through independent wheel suspensions between pushes Swivel axes of the wheel guide members. The inclination the longitudinal axis of the shock absorber is used in these known independent wheel suspensions Hardly changed during compression and rebound, so that constraints in the lower shock absorber eye do not occur.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im einzelnen erläutert.The invention is explained in detail on the basis of an exemplary embodiment explained.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, eines Personenkraftfahrzeuges, dargestell Dabei zeigen Fig. 1 die Ansicht dieser Hinterachse von hinten - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen -, Fig. 2 die Seitenansicht dieser Achse entspreche: dem Pfeil II in Pig. 1, wobei das Rad selbst nicht dargestellt ist, und Fig. 3 die Draufsicht dieser Wachse.In the drawing, the rear axle is an exemplary embodiment Motor vehicle, a passenger vehicle, dargestell Fig. 1 show the View of this rear axle from the rear - seen in the longitudinal direction of the vehicle -, Fig. 2 the side view of this axis corresponds to: the arrow II in Pig. 1, with the wheel itself is not shown, and FIG. 3 shows the plan view of these waxes.
Dargestellt ist lediglich die linke Hälfte der Hinterachse, der rechte Teil ist entsprechend ausgebildet. Im gezeigten Ausführung beispiel ist eine sogenannte Verbund- oder Koppellenkerachse dargestellt, bei der die Fahrzeugräder 1 über starre, d.h. biege- und drehsteife Längslenker 2 über Lenkerlager 3, die als Gummimetalllager ausgebildet sind, am Fahrzeugaufbau 4 angelenkt und über Schraubenfedern 5 abgestützt sind. Beide Längslenker sind über eine form- und winkelfest an ihnen angeschweißte Querstrebe 10 miteinander verbunden. Dieser leichte Achsverbund wirkt wie eine Einzelradaufhängung. . Bei gleichzeitig einfedernden Rädern schwing die beiden Längslenker 2 um eine mit h bezifferte horizontale Schwenkachse, welche quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Bei einseitigem oder gegensinnigem Einfedern der Fahrzeugräder ergibt sich für den dargestellten Längslenker die mit B bezifferte fiktive 'ichwenkachse, die einerseits durch das Jenkerlager 3 und zum andern durch den auf der andern Fahrzeugseite liegenden Verbindungspu.ikt zwischen dem dortigen Längslenker und der Querstrebe verläuft. Zwischen den Radführungsgliedern,d. h. den Längslenkern 2,und dem Fahrzeugaufbau 4 sind übliche Teleskop-Stoßdämpfer 6 angeordnet, welche sowohl an ihrem oberen als auch an ihrem unteren Ende Stoßdämpferaugen 7 aufweisen, welche durch Bolzen 8 am Fahrzeugaufbau bzw. am Lingslenker 2 befestigt sind. Die Stoßdämpfer sind mit ihrem oberen Ende unter den Fahrzeugboden, d. h. unterflur befestigt, so daß der darüber befindllche Fahrzeugraum unbeeinträchtigt bleibt. Wie die drei Figuren zeigen sind sie sehr schräg gestellt. Wie Fig. 1 zeigt, besitzen sie insbesondere eine sehr starke Steigung von oben innen nach unten außen.Only the left half of the rear axle, the right half, is shown Part is designed accordingly. In the embodiment shown, for example, is a so-called Composite or coupling link axle shown in which the vehicle wheels 1 via rigid, i.e. bending and torsionally stiff trailing arms 2 via connecting rod bearings 3, which are used as rubber-to-metal bearings are designed, hinged to the vehicle body 4 and supported by helical springs 5 are. Both trailing arms are welded to them with a fixed shape and angle Cross strut 10 connected to one another. This light axle network acts like an independent wheel suspension. . When the wheels spring in at the same time, the two trailing arms 2 swing by one Horizontal pivot axis numbered with h, which runs transversely to the longitudinal axis of the vehicle. In the case of unilateral or opposing deflection of the vehicle wheels, the result is trailing arm shown with the numbered B. fictitious' I swivel axis, on the one hand by the Jenkerlager 3 and on the other hand by the one on the other side of the vehicle lying connecting point between the trailing arm there and the cross strut runs. Between the wheel guide members, d. H. the trailing arms 2, and the vehicle body 4 conventional telescopic shock absorbers 6 are arranged, which both at their upper as well as at their lower end shock absorber eyes 7, which by bolts 8 are attached to the vehicle body or to the Lingslenker 2. The shock absorbers are with their upper end under the vehicle floor, d. H. attached underfloor so that the above that vehicle space remains unimpaired. As the three figures show they are very slanted. As Fig. 1 shows, they have in particular one very steep slope from the top inside to the bottom outside.
Die an den Längslenkern 2 - und zwar über nicht näher bezifferte besondere Konsolen - befestigten Bolzen 8 verlaufen schräg in sen Raum. Sie sind allseitig derart geneigt, daß die auf ihren gelagerten Augen 7 der Teleskopstoßdämpfer 6 beim Ein- und Ausfedern der Radführungsglieder zumindest annähernd keine kardanische Winkeländerung erfahren; die Bolzenlängsachse behält ihre senkrechte Ausrichtung zur Stoßdämpferlängsachse iiber den gesamten Federweg zumindest annähernd bei.The one on the trailing arms 2 - and over unspecified special ones Consoles - fastened bolts 8 run obliquely in sen space. They are all-round inclined so that the eyes 7 of the telescopic shock absorber 6 when mounted on their Compression and rebound of the wheel guide members at least approximately no cardanic Experience angle change; the longitudinal axis of the bolt retains its vertical orientation to the longitudinal axis of the shock absorber at least approximately over the entire spring travel.
Zu diesem Zwecke sind die Längsachsen der Bolzen im gezeigten Ausführungsbeispiel - auf die Fahrzeugabmessung bezogen - von hinten oben nach vorne unten sowie von außen oben nach innen unten geneigt. Sie fallen also jeweils von hinten nach vorne und von außen nach innen ab. Dabei sind sie so ausgerichtet, daß ihre Verlängerungen in der Projektion auf die Fahrbahnebene mit den Schwenkachsen der Radführungsglieder jeweils einen spitzen Winkel einschließen, der erheblich größer ist als Null. Dies gilt s cohl für die Schwenkachse A als auch für die fiktive Schwenkachse 3 der achse A annähernd 45° und mit/ fiktiven Schwenkachse B annähernd 60°. Im Einzelfall hängen diese Größen von der Schrägioge des Stoßdämpfers und von der Größe des Einfederweges ab.For this purpose, the longitudinal axes of the bolts are in the embodiment shown - based on the vehicle dimensions - from top rear to bottom front as well as from outside upwards inclined downwards inwards. So they each fall from the back to the front and from the outside in. They are aligned so that their extensions in the projection onto the road surface with the pivot axes of the wheel guide members each enclose an acute angle which is considerably larger than zero. this This applies to swivel axis A as well as to the fictitious swivel axis 3 the axis A approximately 45 ° and with / fictitious swivel axis B approximately 60 °. In individual cases these sizes depend on the angle of the shock absorber and the size of the spring deflection away.
In den Figuren ist die Lage des lenkerseitigen Bolzens bei verschiedenen Ein- und Ausfederwegen angedeutet, wobei der obere Anschlag mit OA und der untere Anschlag mit UA gekennzeichnet ist.In the figures, the position of the bolt on the handlebar is different Compression and rebound travel indicated, the upper stop with OA and the lower Stop is marked with UA.
Die Längsachse des oberen Stoßdämpferauges vollführt beim Ein- und Aus federn des Fahrzeugrades jeweils nur relativ kleine Schwenkungen: der Stoßdämpfer vollführt hierbei nämlich auf einem Kegelmantel liegende Bewegungen, die sich im oberen festen @lenkpunkt nur wenig auswirken. Die Beanspruchung dieses Lagers ist daher in der Regel unkritisch. Ansonsten ist im Ausführungsbeispiel die Längsachse des aufbauseitigen Dolzens der Stcßdämpferbefestigung zumindest annähernd in Längsrichtung des Fahrzeuges gestellt, so daß die wegen der besonders starken Schrägstellung des Stoßdämpfers von oben innen nach unten außen bedingte vergleichsweise große Neigungsänderung der Stoßdämpferlängsachse (vergleiche die Verhältnisse in Fig. 1 mit den 7erhkltnissen in Fig. 2 und Fig. 3)auch in diesem Stoßdämpferauge keine wesentliche kardanische Winkeländerung, sondern lediglich eine etwas größere Verdrehwinkel-Änderung, die unkritisch ist, verursacht.The longitudinal axis of the upper shock absorber eye executes when entering and Only relatively small swings from the springs of the vehicle wheel: the shock absorber namely performs movements lying on a cone surface, which are in the have little effect on the upper fixed steering point. The stress on this camp is therefore usually not critical. Otherwise, the longitudinal axis is in the exemplary embodiment of the superstructure dolzens of the shock absorber fastening at least approximately in the longitudinal direction of the vehicle, so that because of the particularly strong inclination of the Shock absorber from the top inside to the bottom outside caused a comparatively large change in inclination the longitudinal axis of the shock absorber (compare the relationships in Fig. 1 with the facts in Fig. 2 and Fig. 3) no essential cardanic in this shock absorber eye either Angle change, but only a slightly larger twist angle change, the is uncritical, causes.
Die beanspruchte unabhängige Radaufhängung weist den wesentlichen Vorteil auf, Saß trotz der extremen Schrägstellung der Stoßdämpfer Teleskop-Stoßdämpfer mit üblichen Stoßdämpferaugen sowohl am aufbauseitigen als auch am lenkerseitigen Ende verwendet werden können, ohne daß es dabei zu Verzwängungen des lenkerseitigen gummielastischen Stoßdämpferaugen-Gelenkes kommt.The claimed independent wheel suspension has the essential Advantage, Sat despite the extreme inclination of the shock absorbers telescopic shock absorbers with the usual shock absorber eyes both on the body side and on the handlebar side End can be used without causing any constraints on the handlebar rubber-elastic shock absorber eye joint comes.
Die Reibung zwischen Stoßdämpferkolben und Zylinderwandung des Stoßdämpfers wird im Gegenteil wegen der schraubenförmigen Verdrehung der Stoßdämpferkolben während des Einfedern besonders gering, was sich bezüglich des Komforts angenehm bemerkbar macht.The friction between the shock absorber piston and the cylinder wall of the Shock absorber on the contrary, because of the helical twisting of the shock absorber piston during compression is particularly low, which is pleasantly noticeable in terms of comfort power.
Die Erfindung ist anhand einer Verbund- oder Koppellenkerachse erläutert worden, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. In gleicher Weise können unabhängige Radaufhängungen mit zum Beispiel getrennten Längslenkern oder getrennten Schräglenkern realisiert werden.The invention is explained using a composite or coupling link axle but it is not limited to this. In the same way can independent Wheel suspensions with, for example, separate trailing arms or separate trailing arms will be realized.
Stoßdämpfers wird im Gegenteil wegen der schraubenförmigen Verdrehung der Stoßdämpferkolben während des Einfederns besonders gering, was sich bezüglich des Komforts angenehm bemerkbar macht.The shock absorber is on the contrary because of the helical twist the shock absorber piston is particularly small during compression, which is related to of comfort makes it pleasantly noticeable.
Die Erfindung ist anhand einer Verbund- oder Koppellenkerachse erläutert worden, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. In gleicher Weise können unabhängige Radaufhängungen mit zum Beispiel getrennten Längslenkern oder getrennten Schräglenkern realisiert werden.The invention is explained using a composite or coupling link axle but it is not limited to this. In the same way can independent Wheel suspensions with, for example, separate trailing arms or separate trailing arms will be realized.
Claims (2)
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