DE102006021891A1

DE102006021891A1 - Motor vehicle`s individual wheel suspension, has wheel carrier connected with guide arrangement to carry wheel, where arrangement has longitudinal control and support device connected with control for providing fall support to wheel

Info

Publication number: DE102006021891A1
Application number: DE200610021891
Authority: DE
Inventors: Achim Schulz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-15

Abstract

The wheel suspension (1) has a wheel carrier (3) connected with a guide arrangement (5) for carrying a wheel (2). The guide arrangement is arranged within a wheel axis (4). The guide arrangement has a longitudinal control (7) and a support device (8), which is firmly connected with the longitudinal control for providing a fall support for the wheel. The support device is designed as a spring plate and connected with a vehicle body in an articulated manner.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit einem das Rad tragenden Radträger, der über eine unterhalb der Radachse angeordnete Lenkeranordnung mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to an independent suspension for a motor vehicle with a wheel carrier carrying the wheel, one above the wheel axle arranged handlebar assembly is connected to a vehicle body, according to the generic term of claim 1.

Eine derartige Einzelradhängung ist aus der DE 33 38 644 A1 bekannt, bei der die oberen Radführungsglieder bei Auftreten einer Hochkraft am Radaufstandspunkt weitgehend von Querkräften frei bleiben sollen. Zu diesem Zweck weisen die unteren Radführungsglieder einen Tragarm mit einer Schraubenfeder auf, der über Drehgelenke am Radträger angelenkt ist. Durch den Umstand, dass die Schwenkachse der Drehgelenke sich in einem Punkt mit der Wirkungslinie der am Radaufstandspunkt wirkenden Hochkraft schneidet und die Verbindungslinie zwischen dieser Schnittlinie und dem aufbauseitigen Tragarmgelenk von der Kraftwirkungslinie der Schraubenfeder geschnitten wird, werden die oberen Radführungsglieder beim Auftreten der Hochkraft weitestgehend belastungsfrei gehalten. Darüber hinaus erfolgt eine Sturzabstützung des Rades bei der gattungsgemäßen Radaufhängung ausschließlich über die unteren Radführungsglieder, was dadurch bewirkt wird, dass die Schwenkachse der Drehgelenke am Radträger nicht parallel zu einer für einen Sturz des Rades verantwortlichen Drehachse verläuft. Die aus der DE 33 38 644 A1 bekannte Einzelradaufhängung ist jedoch technisch und konstruktiv aufwändig.Such a Einzelradhängung is from the DE 33 38 644 A1 known in which the upper Radführungsglieder should remain largely free of lateral forces when a high force at the wheel contact point. For this purpose, the lower wheel guide members on a support arm with a coil spring which is articulated via swivel joints on the wheel. Due to the fact that the pivot axis of the pivot joints intersects at a point with the line of action of the force acting at the wheel contact point and the connecting line between this cutting line and the body side Tragarmgelenk is cut from the line of action of the coil spring, the upper Radführungsglieder are largely free of stress when the high force occurs held. In addition, a fall support of the wheel in the generic suspension exclusively via the lower Radführungsglieder, which is effected by the fact that the pivot axis of the hinges on the wheel carrier is not parallel to a responsible for a fall of the wheel axis of rotation. The from the DE 33 38 644 A1 However, known independent suspension is technically and constructively complex.

Weitere Radaufhängungen sind beispielsweise aus der DE 39 12 043 C2 , der DE 41 32 901 C2 und der DE 37 38 964 C1 bekannt.Further wheel suspensions are for example from the DE 39 12 043 C2 , of the DE 41 32 901 C2 and the DE 37 38 964 C1 known.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Einzelradaufhängung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere konstruktiv einfach aufgebaut ist.The present invention employs dealing with the problem, for an independent suspension of the generic type to provide an improved or at least another embodiment, which in particular structurally simple.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively the subject of the independent Claim solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug eine Sturzabstützung des Rades ausschließlich über eine unterhalb der Radachse angeordnete Lenkeranordnung zu bewirken, wobei diese Lenkeranordnung einen Längslenker und eine mit diesem fest verbundene Abstützeinrichtung zur Sturzabstützung des Rades aufweist. Die Lenkeranordnung ist dabei mit einem das Rad tragenden Radträger verbunden und konstruktiv denkbar einfach ausgestaltet. Durch die am Längslenker angeordnete Abstützeinrichtung kann eine obere Querlenkerebene, wie sie heutzutage bei vielen Einzelradaufhängungen zur Sturzabstützung vorgesehen ist, entfallen, wodurch sich einerseits der konstruktive Aufwand und die Teilevielfalt reduziert und andererseits eine sehr flach bauende Achse geschaffen wird, welche beispielsweise ein vergrößertes Kofferraumvolumen zulässt. Zudem ist die erfindungsgemäße Sturzabstützung über die Abstützeinrichtung deutlich steifer als bei herkömmlichen Systemen, was sich positiv auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs auswirkt. Vor allem wird jedoch durch die erfindungsgemäße Lenkeranordnung mit der am Längslenker angebundenen Abstützeinrichtung eine konstruktiv einfache Sturzabstützung erreicht.The The invention is based on the general idea, in an independent suspension for a motor vehicle a fall support of the wheel exclusively over one to effect below the wheel axle arranged handlebar assembly, this handlebar assembly has a trailing arm and one with this firmly connected support device for fall support of the wheel. The handlebar assembly is doing with a Wheel-carrying wheel carrier connected and structurally simple conceived. By the on the trailing arm arranged support device can be an upper wishbone plane, as it is today with many independent suspensions for fall support is provided, omitted, which on the one hand, the constructive Effort and variety of parts reduced and on the other hand a very flat axis is created, which, for example, an enlarged trunk volume allows. In addition, the fall support according to the invention over the support means significantly stiffer than conventional Systems, which has a positive effect on the driving behavior of the motor vehicle effect. Above all, however, by the inventive handlebar assembly with the trailing arm connected support device achieved a structurally simple fall support.

Zweckmäßig ist der Querlenker als Pendelstütze ausgeführt und einenends gelenkig mit dem Längslenker und anderenends gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Dies bewirkt, dass über den Querlenker lediglich axiale Kräfte übertragen werden können, wogegen Momente oder Querkräfte nicht vom Radträger an den Fahrzeugaufbau oder umgekehrt weitergeleitet werden. Der Querlenker kann ausschließlich somit die in Fahrzeugquerrichtung auftretenden Kräfte übertragen.Is appropriate the wishbone as pendulum support accomplished and at one end articulated with the trailing arm and at the other end articulated to the vehicle body. This causes over the Wishbone only axial forces are transmitted can, whereas moments or lateral forces are not from the wheel carrier be forwarded to the vehicle body or vice versa. Of the Wishbone can only thus transmit the forces occurring in the vehicle transverse direction.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Längslenker über ein querweiches Lager mit dem Fahrzeug verbunden und die Abstützeinrichtung so ausgebildet, dass sie zumindest eine begrenzte Querverschiebung des mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Lagers des Längsträgers zulässt. Die Möglichkeit zur Querverschiebung des mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Lagers des Längsträgers wird dabei durch eine als Federblatt ausgebildete Abstützeinrichtung erreicht, welche um eine Hochachse federelastisch ausgestaltet ist. Hierdurch ist es möglich, eine begrenzte Vorspurwinkeländerung zu ermöglichen, welche einerseits eine komfortable Laufruhe der Räder auch bei höheren Geschwindigkeiten ermöglicht und andererseits einen übermäßig großen Reifenabrieb vermeidet.at an advantageous embodiment the solution according to the invention the trailing arm on a transverse soft bearing connected to the vehicle and the support device designed so that they have at least a limited lateral displacement allows the connected to the vehicle body bearing of the longitudinal member. The possibility for the transverse displacement of the bearing connected to the vehicle body of the longitudinal member is thereby by a trained as a spring leaf support device achieved, which is designed resilient about a vertical axis. This makes it possible a limited toe angle change to enable which on the one hand a comfortable running smoothness of the wheels too at higher Speeds and on the other hand avoids excessive tire abrasion.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung schneiden sich eine Längsachse der Abstützeinrichtung und eine Längsachse des Querlenkers in einem Punkt, welcher außerhalb einer Spurweite und in Fahrtrichtung hinter der Radachse liegt. Ein derart angeordneter Schnittpunkt ermöglicht die für einen hohen Fahrkomfort erforderlichen elastokinematischen Effekte, beispielsweise eine Vorspur unter Seitenkraft und unter Bremskraft, und wirkt sich daher positiv auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs aus.at a further advantageous embodiment of the solution according to the invention cut a longitudinal axis the support device and a longitudinal axis the wishbone at a point which out of a gauge and lies behind the wheel axle in the direction of travel. Such arranged Intersection allows the for a high ride comfort required elastokinematic effects, for example, a toe under lateral force and under braking force, and therefore has a positive effect on the driving behavior of the motor vehicle.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and benefits of Invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.preferred embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explains where like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components relate.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,there show, in each case schematically,

1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Einzelradaufhängung, 1 a perspective view of an independent suspension according to the invention,

2 eine Darstellung wie in 1, jedoch aus einer anderen Perspektive. 2 a representation like in 1 but from a different perspective.

Entsprechend 1 weist eine Einzelradaufhängung 1 für ein Rad 2 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, einen das Rad 2 tragenden Radträger 3 auf, welcher über eine unterhalb einer Radachse 4 angeordnete Lenkeranordnung 5 mit einem ebenfalls nicht gezeigten Fahrzeugaufbau verbunden ist. Die Lenkeranordnung 5 weist einen Querlenker 6, einen Längslenker 7 sowie eine am Längslenker 7 fest angeordnete Abstützeinrichtung 8 auf. Erfindungsgemäß erfolgt dabei eine Sturzabstützung des Rads 2 ausschließlich über die unterhalb der Radachse 4 angeordnete Lenkeranordnung 5. Dabei ist der Längslenker 7 entweder ein Teil des Radträgers 3 oder fest mit diesem verbunden, insbesondere verschweißt.Corresponding 1 has an independent suspension 1 for a wheel 2 a motor vehicle, not shown, a the wheel 2 carrying wheel carrier 3 on which one above a wheel axle 4 arranged handlebar arrangement 5 is connected to a vehicle body, also not shown. The handlebar arrangement 5 has a wishbone 6 , a trailing arm 7 and one on the trailing arm 7 firmly arranged support device 8th on. According to the invention, a fall support of the wheel takes place 2 exclusively over the below the wheel axle 4 arranged handlebar arrangement 5 , Here is the trailing arm 7 either a part of the wheel carrier 3 or firmly connected to this, in particular welded.

Ebenfalls fest verbunden mit dem Längslenker 5 ist, wie oben erwähnt, die Abstützeinrichtung 8, welche zur Sturzabstützung des Rades 2 dient. Dabei kann die Abstützeinrichtung 8 beispielsweise mit dem Längslenker 7 verschweißt sein oder aber einstückig mit diesem ausgebildet sein. An ihrem dem Längslenker 7 abgewandten Ende weist die Abstützeinrichtung 8 ein Lager 9 auf, über welches die Abstützeinrichtung 8 gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Bevorzugt ist dabei die Abstützeinrichtung 8 als Blattfeder bzw. Federblatt ausgebildet, welches um eine Hochachse elastisch ausgestaltet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Abstützeinrichtung 8 einen schmalen aber hohen Querschnitt aufweist und dadurch ein hohes Biegemoment um eine Achse 10 aufzunehmen vermag.Also firmly connected to the trailing arm 5 is, as mentioned above, the support device 8th , which help to fall support of the wheel 2 serves. In this case, the support device 8th for example, with the trailing arm 7 be welded or be integrally formed with this. At her the trailing arm 7 opposite end has the support device 8th a warehouse 9 on, over which the support device 8th hinged to the vehicle body is connected. Preference is given to the support device 8th formed as a leaf spring or spring leaf, which is designed to be elastic about a vertical axis. This can be achieved, for example, by the support device 8th has a narrow but high cross section and thus a high bending moment about an axis 10 able to absorb.

Wie den Darstellungen aus 1 und 2 weiter zu entnehmen ist, ist die Abstützeinrichtung 8 in Fahrtrichtung 11 gesehen vor der Radachse 4 angeordnet.As the representations 1 and 2 it can be seen further, is the support device 8th in the direction of travel 11 seen in front of the wheel axle 4 arranged.

Desweiteren verläuft eine Längserstreckung der Abstützeinrichtung 8 schräg zur Fahrtrichtung 11.Furthermore, there is a longitudinal extent of the support device 8th diagonally to the direction of travel 11 ,

In Fahrtrichtung 11 gesehen hinter der Radachse 4 ist der Querlenker 6 am Radträger 3 angeordnet und gelenkig mit diesem verbunden. An seinem dem Längsträger 7 abgewandten Ende ist der Querlenker 6 gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau verbunden, so dass er in der Art einer Pendelstütze ausgebildet ist. Eine Übertragung von Kräften ist daher lediglich in axialer Richtung des Querlenkers 6, d.h. in Fahrzeugquerrichtung möglich, wogegen Querkräfte, d.h. orthogonal zur Längserstreckung des Querlenkers 6 gerichtete Kräfte, sowie Momente, vom Querlenker 6 nicht übertragen werden können.In the direction of travel 11 seen behind the wheel axle 4 is the wishbone 6 on the wheel carrier 3 arranged and articulated connected to this. At his the side member 7 opposite end is the wishbone 6 hingedly connected to the vehicle body, so that it is designed in the manner of a pendulum support. A transmission of forces is therefore only in the axial direction of the control arm 6 , ie in the vehicle transverse direction possible, whereas transverse forces, ie orthogonal to the longitudinal extent of the control arm 6 directed forces, as well as moments, from the wishbone 6 can not be transferred.

Betrachtet man 2, so wird deutlich, dass der Längslenker 7 über ein in Fahrzeugquerrichtung weiches Lager 12 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Unter einem querweichem Lager wird dabei ein Lager verstanden, welches insbesondere eine begrenzte Verstellbarkeit in Fahrzeugquerrichtung 13 erlaubt. Durch die als Federblatt ausgebildete Abstützung 8 und deren in Bezug auf die Fahrtrichtung 11 schräge Anbindung bzw. Lagerung am Fahrzeugaufbau, ermöglicht die Abstützeinrichtung 8 eine zumindest begrenzte Querverschiebung des Lagers 12.If you look at 2 , it becomes clear that the trailing arm 7 via a soft in vehicle transverse direction bearing 12 connected to the vehicle body. A transverse soft bearing is understood here as meaning a bearing, which in particular has a limited adjustability in the vehicle transverse direction 13 allowed. By trained as a spring leaf support 8th and their in relation to the direction of travel 11 oblique connection or storage on the vehicle body, allows the support device 8th an at least limited transverse displacement of the bearing 12 ,

Durch die Anordnung des Querlenkers 6 und der Abstützeinrichtung 8 ergibt sich, dass eine Längsachse der Abstützeinrichtung 8 und eine Längsachse des Querlenkers 6 in einem Punkt 14 schneiden, welcher außerhalb einer Spurweite und in Fahrtrichtung 11 gesehen hinter der Radachse 4 liegt und dadurch die erforderlichen elastokinematischen Effekte ermöglicht. Unter elastokinematischen Effekten werden hier insbesondere eine Vorspur unter Seitenkraft und unter Bremskraft verstanden.By the arrangement of the control arm 6 and the support device 8th it follows that a longitudinal axis of the support device 8th and a longitudinal axis of the control arm 6 in one point 14 cut, which is outside a gauge and in the direction of travel 11 seen behind the wheel axle 4 and thereby enables the required elastokinematic effects. Elastokinematic effects are understood to mean in particular a toe under lateral force and under braking force.

Durch die erfindungsgemäße Lösung, eine Sturzabstützung des Rades 2 ausschließlich über die unterhalb der Radachse 4 angeordnete Lenkeranordnung 5 zu bewerkstelligen, wird erreicht, dass die Radaufhängung insgesamt deutlich flacher baut und insbesondere positiv auf ein mögliches Kofferraumvolumen auswirkt. Zudem ist die Basis zur Sturzabstützung deutlich größer und damit steifer als bei bekannten Systemen. Von besonderem Vorteil ist jedoch der außerhalb der Spurweite und in Fahrtrichtung 11 gesehen hinter der Radachse 4 angeordnete Schnittpunkt 14 der beiden Längsachsen der Abstützeinrichtung 8 und des Querlenkers 6, der die erforderlichen elastokinematischen Effekte wie oben beschrieben ermöglicht.By the solution according to the invention, a fall support of the wheel 2 exclusively over the below the wheel axle 4 arranged handlebar arrangement 5 To accomplish, it is achieved that the suspension builds significantly flatter overall and in particular has a positive effect on a possible trunk volume. In addition, the base for fall support is significantly larger and therefore stiffer than in known systems. Of particular advantage, however, is outside the track and in the direction of travel 11 seen behind the wheel axle 4 arranged intersection 14 the two longitudinal axes of the support device 8th and the wishbone 6 which enables the required elastokinematic effects as described above.

Claims

Independent suspension ( 1 ) for a motor vehicle, with a wheel ( 2 ) carrying wheel carrier ( 3 ), which is located above the wheel axle ( 4 ) arranged handlebar assembly ( 5 ) is connected to a vehicle body, wherein a lintel support of the wheel ( 2 ) exclusively via the below the wheel axle ( 4 ) arranged handlebar assembly ( 5 ), characterized in that the linkage arrangement ( 5 ) a trailing arm ( 7 ) and a support device ( 8th ) for the fall support of the wheel ( 2 ) having.

Independent wheel suspension according to claim 1, characterized in that the supporting device ( 8th ) is pivotally connected to the vehicle body.

Independent wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting device ( 8th ) is designed as a spring leaf, which is designed to be resilient about a vertical axis.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the supporting device ( 8th ) in the direction of travel ( 11 ) seen in front of the wheel axle ( 4 ) and obliquely to the direction of travel ( 11 ) is arranged.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 4, characterized in that the linkage arrangement ( 5 ) a wishbone ( 6 ) having.

Independent wheel suspension according to claim 5, characterized in that the transverse link ( 6 ) is designed as a pendulum support and at one end articulated to the trailing arm ( 7 ) and at the other end hingedly connected to the vehicle body.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 6, characterized in that the trailing arm ( 7 ) Part of the wheel carrier ( 3 ) or is firmly connected to this.

Independent wheel suspension according to one of claims 5 to 7, characterized in that the wishbone ( 6 ) in the direction of travel ( 11 ) behind the wheel axle ( 4 ) is arranged.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 8, characterized in that - the trailing arm ( 7 ) about a cross-soft bearing ( 12 ) is connected to the vehicle body, and / or - that the supporting device ( 8th ) an at least limited transverse displacement of the bearing associated with the vehicle body ( 12 ) of the longitudinal member ( 7 ) allows.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 9, characterized in that a longitudinal axis of the support device ( 8th ) and a longitudinal axis of the transverse link ( 7 ) in one point ( 14 ), which is outside a track and in the direction of travel ( 11 ) behind the wheel axle ( 4 ) lies.