DE102009011669A1 - Spring strut e.g. McPherson spring strut, for use in vehicle, has fastening part arranged at shock absorber and movably supported against counter bearing, so that corresponding momentary pole between part and bearing is freely adjustable - Google Patents

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Abstract

The strut (1) has a shock absorber (2), and a bearing spring (3) for supporting a bearing of a vehicle body against a vehicle wheel, where the spring is arranged at a fastening part (9). The part is arranged at the absorber and is movably supported against a counter bearing, so that a corresponding momentary pole between the part and the bearing is freely adjustable. The part is movably supported by tilting units (11, 11') e.g. spherical washers. The bearing is formed as the absorber or body-sided connection (8) or piston rod (6).The spring is made of steel or composite material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbein mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.The The invention relates to a strut with the features of the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der EP 1985475 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine aufbauseitige Federbeinlagerung, wobei das Federbein zumindest einen teleskopierbaren Stoßdämpfer und eine Tragfeder umfasst und wobei das Federbein über zwei dämpfende Lager zwischen Aufbau und Radaufhängung angeordnet ist. Ferner ist zwischen Aufbau und Federbein ein Kardangelenk mit zwei sich orthogonal kreuzenden Drehachsen angeordnet, das in Druck- und Zugrichtung des Federbeins die gleiche Belastungsfähigkeit aufweist.A generic device is from the EP 1985475 A1 known. This document discloses a body-side strut mounting, wherein the strut comprises at least one telescoping shock absorber and a suspension spring and wherein the strut is arranged via two damping bearings between the body and the suspension. Furthermore, a universal joint with two orthogonal crossing axes of rotation is arranged between the structure and strut, which has the same load capacity in the compression and tension direction of the shock absorber.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist jedoch, dass die Tragfeder ein Moment in dem Federbein erzeugt, wodurch erhöhte Abstützkräfte an Kolben und Kolbenstangenführung hervorgerufen werden.adversely in this device, however, that the suspension spring is a moment generated in the strut, creating increased support forces be caused on the piston and piston rod guide.

Wie ferner aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist die optimale Lage des Kraftvektors in Bezug auf dessen Wirkrichtung (Solllage) und die tatsächlich vorherrschende Lage des Kraftvektors (Wirklinie) nicht kongruent.As further known from the prior art, is the optimum location of the force vector with respect to its effective direction (desired position) and the actual prevailing position of the force vector (action line) not congruent.

Insbesondere spiralförmige Tragfedern eines Federbeins weisen im Fahrbetrieb einen belastungsabhängigen Querkraftanteil auf, wobei dieser in einem Betriebpunkt minimal sein kann. Ist die Wirklinienlage des Kraftvektors im Betriebspunkt (KO-Lage) mit der geometrisch gewünschten Solllage deckungsgleich, so ist für diesen Betriebszustand der optimale Zustand erreicht, wobei über den gesamten Arbeitsbereich der Tragfeder kein querkraftfreier Zustand ermöglicht ist.Especially spiral suspension springs of a shock absorber point while driving a load-dependent lateral force component, wherein this can be minimal in one operating point. Is the action line of the force vector at the operating point (KO position) with the geometric desired target position congruent, so is for reached this operating state of the optimal state, where about the entire working range of the suspension spring no transverse force free state is possible.

Unter der Solllage des Federbein-Kraftvektors ist diejenige Orientierung des Kraftvektors zu verstehen, in der keine Querkräfte auf Dämpferkolben/-stange und auf die Dichtungselemente an Dämpferkolben und Dämpferstange wirken.Under the desired position of the strut force vector is that orientation to understand the force vector in which no lateral forces on damper piston / rod and on the sealing elements act on damper piston and damper rod.

Für ein rotationssymmetrisches Federbein bedeutet dies, dass zwischen der Wirklinie des Kraftvektors und dem Kugelmittelpunkt des Federbein-Fußgelenks kein Hebelarm vorhanden ist und die hierdurch erzeugten Momente, Abstützkräfte an Dämpferkolben/-stange und an der Kolbenstangenführung, insbesondere an den Dichtungselementen an Dämpferkolben und Dämpferstange, verursacht.For a rotationally symmetric strut means that between the line of action of the force vector and the ball center of the strut-ankle no lever arm is present and the moments generated thereby, Support forces on damper piston / rod and on the piston rod guide, in particular on the sealing elements Damper piston and damper rod caused.

Weiterhin wird im Stand der Technik zur Veränderung des Querkraftanteils einer Tragfeder oder mit anderen Worten ausgedrückt zur manuellen Korrektur der querkraftbedingten Abstützkräfte zumindest eine Keilscheibe an zumindest einem Tragfederende untergelegt, wodurch ein verbesserter Deckungsanteil von der vorherrschenden Wirklinie und der Soll-Wirklinie – sprich Solllage – erzielt ist.Farther in the prior art is used to change the lateral force component a suspension spring or expressed in other words to Manual correction of the lateral force-related support forces at least one wedge disc is placed on at least one end of the suspension spring, resulting in an improved coverage ratio of the predominant Line of action and the target line of action - ie target position - achieved is.

Nachteile herkömmlicher Federbeine und der damit verbundenen manuellen Korrektur begründen sich im erheblichen messtechnischen und maschinellen Aufwand zur Ermittlung der Keilscheibendicke sowie bei der Positionierung der Keilscheibe im Fertigungsprozess.disadvantage conventional struts and the associated manual Correction is justified in the considerable metrological and mechanical effort to determine the wedge plate thickness and during the positioning of the wedge disk in the production process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine mechanische, selbstkorrigierende Verstelleinheit anzugeben, welche die Wirklinie der Federkraft in allen Betriebszuständen des Federbeins in einer gewünschten, geometrischen Solllage hält, um den Querkraftanteil innerhalb des Stoßdämpfers zu minimieren und ein verbessertes Federbein anzugeben.Of the Invention is based on a mechanical, self-correcting task Specify adjustment, which the action line of the spring force in all operating states of the strut in a desired, geometric nominal position holds to the lateral force proportion within minimize the shock absorber and an improved Specify strut.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist das Befestigungselement beweglich gelagert und mithin ein korrespondierender Momentanpol frei einstellbar. Hierdurch ist die Wirklinie des Kraftvektors in eine gezielte Solllage gebracht und mithin die Querkraft, die durch die Tragfeder verursacht ist, minimiert. Folglich tritt eine Reduzierung der Reibung im Stoßdämpfer in sämtlichen Betriebszuständen des Federbeins ein, wodurch neben gesteigertem Fahrkomfort und höherer Lebensdauer ebenfalls Geräuschvorteile (NVH) erzielt werden.These Task is by the feature combination of claim 1 solved. According to the invention, the fastening element movably mounted and thus a corresponding instantaneous pole free adjustable. As a result, the line of action of the force vector is in one targeted target position brought and therefore the transverse force, by the Suspension spring is caused minimized. Consequently, a reduction occurs the friction in the shock absorber in all Operating conditions of the strut, whereby in addition to increased ride comfort and higher life also noise advantages (NVH).

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent Claims.

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 each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Befestigungselement über wenigstens ein Kippmittel beweglich gelagert, wobei das Kippmittel als eine Kugelscheibe und/oder als ein kardanisch wirkendes Kippmittel, mit zwei sich kreuzende Drehachsen, ausgebildet ist Weiterhin ist das Befestigungselement beweglich an einem mit einem Dämpfergehäuse verbundenen Träger angeordnet. Ferner ist das Befestigungselement beweglich gegenüber dem Stoßdämpfer oder beweglich gegenüber einer karosserieseitigen Anbindung oder beweglich gegenüber einer Kolbenstange gelagert, wodurch das Befestigungselement derartig in alle Raumrichtungen kippen kann, so dass die Wirklinie des Kraftvektors in die konstruktiv gewünschte Zielposition (Solllage) überführt wird.In an embodiment of the invention, the fastening element via at least one tilting means movably mounted, wherein the tilting means as a spherical disk and / or as a cardanic tilting means, is formed with two intersecting axes of rotation, is furthermore the fastener movable on a with a damper housing arranged connected carrier. Furthermore, the fastening element movable relative to the bumper or movable against a body-side connection or movably mounted to a piston rod, thereby the fastener can tilt in all directions, so that the line of action of the force vector in the structurally desired Target position (target position) is transferred.

Hierdurch werden innere Abstützkräfte des Federbeins minimiert, wodurch unter anderem ein verbessertes Ansprechverhalten des Stoßdämpfers sowie ein geringer Verschleiß, insbesondere an den Dichtelementen des Stoßdämpfers, bewirkt werden. Neben der Steigerung von Fahrkomfort und Lebensdauer sind ebenso Kostenvorteile und fertigungstechnische Vorteile bei der Herstellung der Federbeine und Tragfedern erzielt. Durch eine Aufweitung der Toleranzangaben in Bezug auf die zulässigen Federquerkräfte kann der Tragfeder-Fertigungsprozess vereinfacht oder Ausschussteile reduziert werden. Ferner können auch nicht rotationssymmetrische Tragfedern verwendet werden. Des Weiteren ist der Aufwand von Tragfedermessungen zur Ermittlung von Querkräften bzw. Reibungsprüfungen am Gesamtfederbein deutlich reduziert.hereby If inner support forces of the shock absorber are minimized, whereby among other things an improved responsiveness of the shock absorber as well a low wear, especially on the sealing elements of the shock absorber. In addition to the increase Driving comfort and service life are also cost advantages and production engineering Achieved advantages in the production of the struts and suspension springs. By an expansion of the tolerances in relation to the permissible Federquerkräfte can simplify the suspension spring manufacturing process or rejects are reduced. Further, you can also not rotationally symmetrical suspension springs are used. Furthermore is the effort of suspension spring measurements to determine shear forces or friction tests on the overall strut significantly reduced.

Ebenso können karosserieseitige, geometrische Abweichungen kompensiert und Geräuschvorteile erzielt werden.As well Body-side, geometric deviations can be compensated and noise advantages are achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Befestigungselement ringförmig ausgebildet. Weiterhin ist das Befestigungselement mit einer Kugelscheibe einstückig ausgebildet. Dadurch lässt sich auf einfache Art und Weise eine kippbare Verstelleinrichtung bilden, die zur Aufnahme einer – meist spiralförmigen – Tragfeder befähigt ist. Ferner lassen sich Herstellungskosten und Montagekosten reduzieren.In Another embodiment of the invention is the fastener ring-shaped. Furthermore, the fastener formed integrally with a spherical disk. By doing so leaves in a simple way a tiltable adjustment form, which enables the inclusion of a - usually spiral - suspension spring is. Furthermore, manufacturing costs and installation costs can be reduced.

Im Kontaktbereich von Fahrzeugtragfeder und Federteller, also in demjenigen Bereich, in dem die Tragfeder im Federteller aufliegt, kommt es beim Ein- und Ausfedern zu einer Relativbewegung, die durch eine Abwälzbewegung des Federendes im Federteller verursacht ist. Zum Schutz der Tragfederenden und des Befestigungselements ist es von Vorteil, wenn das Befestigungselement in unmittelbarem Kontakt zu einer Federbeilage steht, wobei sich die Tragfeder an der Federbeilage abstützt oder in diese unmittelbar einliegt.in the Contact area of vehicle suspension spring and spring plate, ie in the one Area in which the suspension spring rests in the spring plate, it comes during compression and rebound to a relative movement by a Rolling movement of the spring end caused in the spring plate is. To protect the suspension spring ends and the fastener it is advantageous if the fastener in direct contact to a spring supplement, with the suspension spring on the spring supplement supports or rests directly in these.

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Tragfeder axial endseitig jeweils ein Befestigungselement auf, wodurch zwei Momentanpole frei einstellbar sind und mithin sich die Wirksamkeit des Federbeins erhöht.In Embodiment of the invention, the support spring axially end one fastener each, leaving two instantaneous poles free are adjustable and therefore the effectiveness of the strut elevated.

Vorzugsweise ist die Tragfeder spiralförmig ausgebildet sowie aus Stahl oder aus einem Verbundwerkstoff gebildet. Ferner ist das Federbein ein McPherson-Federbein, ein hydraulisches Federbein oder ein pneumatisches Federbein. Hierdurch lässt sich auf einfache Art und Weise und mit bereits bekannter und bewährter Technik ein Federbein ermöglichen.Preferably the suspension spring is spiral-shaped and made of steel or formed from a composite material. Further, the strut a McPherson strut, a hydraulic strut or a pneumatic Strut. This can be done in a simple way and with already known and proven technology a strut enable.

Im Folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.in the Below are several embodiments of the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbein mit kardanischer Lagerung des Befestigungselements, 1 an axial section through an inventive shock with cardanic mounting of the fastener,

2 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbein mit Kugelscheibenlagerung, 2 an axial section through an inventive shock with ball bearing,

3 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes ABC-Federbein mit Kugelscheibenlagerung und hydraulisch beaufschlagtem Plunger 3 an axial section through an inventive ABC strut with spherical disk bearing and hydraulically actuated plunger

Ein in 1 schematisch dargestelltes Federbein 1 mit einem Stoßdämpfer 2 und einer spiralförmigen Tragfeder 3, wobei der Stoßdämpfer 2 ein zylindrisches Dämpfergehäuse 4 mit einem Fußgelenk 5 und eine im Dämpfergehäuse 4 gleitbeweglich gelagerte Kolbenstange 6 umfasst, dient der schwingungsdämpfenden Abstützung einer nicht näher dargestellten Fahrzeugkarosserie gegenüber einer nicht näher dargestellten Radanordnung.An in 1 schematically illustrated strut 1 with a shock absorber 2 and a helical suspension spring 3 , where the shock absorber 2 a cylindrical damper housing 4 with an ankle 5 and one in the damper housing 4 slidably mounted piston rod 6 comprises, serves the vibration-damping support of a vehicle body, not shown in detail relative to a not-shown wheel assembly.

Die Kolbenstange 6 weist an dem Fußgelenk 5 gegenüberliegenden Ende ein Dämpferkopflager 7 auf, das in Wirkverbindung mit einer karosserieseitigen Anbindung 8 steht. Die karosserieseitigen Anbindung 8 ist dazu befähigt weitere Elemente oder Baugruppen des Federbeins 1 aufzunehmen und kann somit als eine Art Träger oder Lagerung angesehen werden. Die Wirkverbindung kann in allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Federbeins 1 durch einen unmittelbaren Kontakt zwischen Dämpferkopflager 7 und karosserieseitiger Anbindung 8 ermöglicht sein. Ferner ist es auch möglich, dass der Kontakt zwischen dem Dämpferkopflager 7 und der karosserieseitigen Anbindung 8 über kardanisch wirkende Elemente, insbesondere über ein Kugelgelenk oder ein Kugellager, erfolgt.The piston rod 6 indicates the ankle 5 opposite end a damper head bearing 7 on, in operative connection with a body-side connection 8th stands. The body-side connection 8th is capable of other elements or assemblies of the strut 1 can be considered as a kind of carrier or storage. The active compound can in all embodiments of the strut according to the invention 1 through direct contact between damper head bearings 7 and body-side connection 8th be possible. Furthermore, it is also possible that the contact between the damper head bearing 7 and the body-side connection 8th via gimbal-acting elements, in particular via a ball joint or a ball bearing takes place.

Weiterhin weist das Federbein 1 – in eine Federbeinlängsrichtung A gesehen, die zugleich der Einbaulage des Federbeins 1 entspricht – ein oberes und ein unteres Befestigungselement 9, 9' auf. An die insbesondere ringförmig ausgebildeten und zueinander parallel beabstandeten Befestigungselemente 9, 9' ist jeweils eine keilförmige Federbeilage 10, 10' unmittelbar angeordnet, in welche die Tragfeder 3 mit deren Axialenden einliegt bzw. aufliegt bzw. sich dagegen abstützt.Furthermore, the strut points 1 - Seen in a strut longitudinal direction A, at the same time the installation position of the shock absorber 1 corresponds - an upper and a lower fastener 9 . 9 ' on. At the particular ring-shaped and mutually parallel spaced fasteners 9 . 9 ' is in each case a wedge-shaped spring supplement 10 . 10 ' arranged directly in which the suspension spring 3 rests with the axial ends or rests or is supported against it.

Ferner ist es denkbar, dass sich die Tragfeder 3 mit deren Axialenden unmittelbar auf dem Befestigungselement 9, 9' abstützt. Die Befestigungselemente 9, 9' sind in der dargestellten und erfindungsgemäßen Ausführungsform jeweils auf einem oberen und einem unteren Kippmittel 11, 11' beweglich gelagert, wobei sich die Kippmittel 11, 11' an der karosserieseitigen Anbindung 8 und an einem dämpferfesten, insbesondere ringförmigen Träger 12 abstützen. Die Kippmittel 11, 11' ermöglichen dabei eine Bewegung des jeweiligen Befestigungselements 9, 9' in alle Raumrichtungen.Furthermore, it is conceivable that the suspension spring 3 with their axial ends directly on the fastener 9 . 9 ' supported. The fasteners 9 . 9 ' are in the illustrated and inventive embodiment each on a upper and a lower tilting means 11 . 11 ' movably mounted, whereby the tilting means 11 . 11 ' at the body-side connection 8th and on a damper-resistant, in particular annular support 12 support. The dumpers 11 . 11 ' allow a movement of the respective fastener 9 . 9 ' in all directions.

In der vorliegenden Ausführungsform sind als kardanisch wirkende Kippmittel 11, 11' zylindrische Rollen dargestellt, deren Drehachsen sich in zwei zueinander parallel beabstandeten Ebenen kreuzen, insbesondere rechtwinklig kreuzen, wobei die Drehachsen keinen gemeinsamen Schnittpunkt bilden. Weiterhin ist es möglich, dass sich die Drehachsen der zylindrischen Rollen bzw. anderer Kippmittel 11, 11' in derselben Schnittebene kreuzen und mithin einen gemeinsamen Schnittpunkt bilden. Vorzugsweise verlaufen die Drehachsen in derselben Schnittebene orthogonal zueinander. Mit anderen Worten ausgedrückt, resultiert der Kippmechanismus bevorzugt aus einem Kardangelenk bzw. Kardanlager.In the present embodiment, gimbals acting as gimbals 11 . 11 ' shown cylindrical rollers whose axes of rotation intersect in two mutually parallel spaced planes, in particular cross at right angles, wherein the axes of rotation do not form a common point of intersection. Furthermore, it is possible that the axes of rotation of the cylindrical rollers or other tilting means 11 . 11 ' in the same cutting plane and thus form a common point of intersection. Preferably, the axes of rotation in the same sectional plane orthogonal to each other. In other words, the tilting mechanism preferably results from a universal joint or gimbal bearing.

Weiterhin können anstelle von zylindrischen Rollen ebenso Kugellager oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Lager verwendet werden.Farther can use ball bearings instead of cylindrical rollers or other bearings known in the art.

2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Federbeins 1. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, ist das jeweilige Kippmittel 11, 11' als Kugelscheibe ausgebildet, wobei die Kugelscheibe mit deren Außenseite gleitbeweglich auf der korrespondierenden Innenseite eines Aufnahmeelements 13 der karosserieseitigen Anbindung 8 bzw. auf der korrespondierenden Innenseite des unmittelbar am zylindrischen Dämpfergehäuse 4 angeordneten Träger 12 gelagert ist. Mithin ist das untere Befestigungselement 9' am unteren Ende des Federbeins 1 beweglich gegenüber dem Stoßdämpfer 2 gelagert. Weiterhin ist das obere Befestigungselement 9 beweglich gegenüber der karosserieseitigen Anbindung 8 gelagert. In der dargestellten Ausführungsform sind Befestigungselement 9, 9' und Kugelscheibe einstückig ausgebildet, wobei zweistückige oder mehrstückige Ausführungsformen ebenfalls denkbar sind. 2 shows a further embodiment of the strut according to the invention 1 , As can be seen from the drawing, the respective tilting means 11 . 11 ' formed as a spherical disk, wherein the spherical disk with its outer side slidably mounted on the corresponding inner side of a receiving element 13 the body-side connection 8th or on the corresponding inner side of the directly on the cylindrical damper housing 4 arranged carrier 12 is stored. Thus, the lower fastener 9 ' at the lower end of the strut 1 movable relative to the shock absorber 2 stored. Furthermore, the upper fastening element 9 movable opposite the body-side connection 8th stored. In the illustrated embodiment, fastener 9 . 9 ' and ball disc integrally formed, with two-piece or multi-piece embodiments are also conceivable.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Federbein 1 – schematisch – als ABC-Federbein 1 dargestellt. Das ABC-Federbein 1 weist einen mit einem hydraulischen Medium, z. B. Hydrauliköl, beaufschlagten Plunger 14 auf, der neben Aufbaubedämpfung und -federung ebenso Roll- und Nickbewegungen des Fahrzeugs kompensiert. 3 shows a further embodiment of the article according to the invention. In the present embodiment, the strut 1 - schematically - as ABC strut 1 shown. The ABC strut 1 has one with a hydraulic medium, eg. As hydraulic oil, plunger acted upon 14 on, which compensates in addition to body damping and suspension as well rolling and pitching movements of the vehicle.

Während das untere Befestigungselement 9' die bereits zuvor beschriebene Lagerung und Anordnung aufweist, ist das obere Befestigungselement 9 mittels Kugelscheibe 11 an der korrespondierenden Innenfläche des Plungers 14 beweglich, insbesondere gleitbeweglich, angeordnet. Mithin ist das obere Befestigungselement 9 gegenüber der Kolbenstange 6 beweglich gelagert.While the lower fastener 9 ' having the previously described storage and arrangement is the upper fastener 9 by means of spherical disk 11 at the corresponding inner surface of the plunger 14 movable, in particular slidable, arranged. Thus, the upper fastener 9 opposite the piston rod 6 movably mounted.

Weiterhin sind Befestigungselement 9, 9' und Kugelscheibe als einstückiges Bauteil dargestellt.Furthermore, fastener 9 . 9 ' and spherical disk shown as a one-piece component.

Im Betrieb des Federbeins 1 verändert die spiralförmige, aus Stahl oder einem Verbundwerkstoff gefertigte Tragfeder 3 die Lage einer Wirklinie W der Federkraft in räumlicher Richtung durch die sich ändernde Betriebslasten. Eine beispielhafte Wirklinie W des Kraftvektors ist in 1 dargestellt. Maßgebend für die inneren Abstützkräfte im Stoßdämpfer 2 ist der Abstand – sprich der Hebelarm – zwischen einem Kugelmittelpunkt Z des Fußgelenks 5 und der Wirklinie W des Kraftvektors, wobei die Wirklinie W und der Abstand zum Kugelmittelpunkt Z lotrecht zueinander angeordnet sind.In operation of the strut 1 changes the helical spring made of steel or a composite material 3 the position of a line of action W of the spring force in the spatial direction due to the changing operating loads. An exemplary effective line W of the force vector is in 1 shown. Decisive for the inner support forces in the shock absorber 2 is the distance - that is, the lever arm - between a ball center Z of the ankle 5 and the line of action W of the force vector, wherein the line of action W and the distance to the ball center Z are arranged perpendicular to each other.

Durch den Kippmechanismus, der im Wesentlichen Befestigungselemente 9, 9' und korrespondierende Kippmittel 11, 11' umfasst, und der geometrischen Festlegung eines oberen und eines unteren Momentanpols P, P' kann die Lage der Wirklinie W definiert werden. Beispielsgemäß definieren die Momentanpole P, P' die Lage einer Solllage S. Dadurch, dass die Momentanpole P, P' auf der Symmetrieachse des Stoßdämpfers 2 angeordnet sind ist es ermöglicht, dass die Wirklinie W den Kugelmittelpunkt Z schneidet.By the tilting mechanism, which is essentially fasteners 9 . 9 ' and corresponding tilting means 11 . 11 ' and the geometrical definition of an upper and a lower instantaneous pole P, P ', the position of the line of action W can be defined. By way of example, the instantaneous poles P, P 'define the position of a desired position S. As a result of the instantaneous poles P, P' on the symmetry axis of the shock absorber 2 are arranged, it is possible that the line of action W intersects the ball center Z.

Weiterhin wird der Kippwinkel des Kippmechanismus durch den Abstand der Wirklinie W zum Momentanpol P, P' und den Federkennwerten bestimmt. Dieser geometrische Abstand und die Federkraft bestimmen die Größe des Kippmomentes, das auf den Kippmechanismus wirkt. Bei reibungslosen Kippmechanismen wird die Wirklinie W immer den Momentanpol P, P' schneiden. Mithin ist die Tragfeder 3 querkraftfrei.Furthermore, the tilt angle of the tilting mechanism is determined by the distance of the line of action W to the instantaneous pole P, P 'and the spring characteristics. This geometric distance and the spring force determine the magnitude of the tilting moment, which acts on the tilting mechanism. With smooth tilting mechanisms, the line of action W will always intersect the instantaneous pole P, P '. Consequently, the suspension spring 3 free of transverse forces.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine bewegliche Lagerung des jeweiligen Befestigungselements 9, 9' mittels Kugelscheibe ermöglicht. In 2 ist zur Veranschaulichung im Bereich des Dämpferkopflagers 7 der obere Momentanpol P und die davon mit einem Radius R beabstandete und punktiert dargestellte Kreisbahn K gezeigt. Der Momentanpol P bildet den Mittelpunkt einer gedachten Kugel, die schematisch als Kreisbahn K dargestellt ist. Der Momentanpol P, der durch den frei wählbaren Drehpunkt des Kippmechanismus gebildet ist, definiert die geometrisch gewünschte Wirklinie der Federkraft (Solllage S). Mithin verändert sich der Durchmesser bzw. die Abmessungen der Kugelscheibe abhängig von der frei wählbaren Anordnung der Momentanpole P, P', sprich der Kugelmittelpunkte, auf der Kolbenstange 6. Vorzugsweise liegen oberer und unterer Momentanpol P, P' möglichst weit voneinander beabstandet, wodurch die Wirkungsweise des Kippmechanismus verbessert ist.In a further embodiment of the invention is a movable mounting of the respective fastener 9 . 9 ' made possible by means of spherical disk. In 2 is for illustrative purposes in the area of the damper head bearing 7 the upper instantaneous pole P and the circular path K spaced therefrom with a radius R and shown in dotted lines are shown. The instantaneous pole P forms the center of an imaginary sphere, which is shown schematically as a circular path K. The instantaneous pole P, which is formed by the freely selectable pivot point of the tilting mechanism, defines the geometrically desired action line of the spring force (desired position S). Thus changed the diameter or the dimensions of the spherical disk depending on the freely selectable arrangement of the instantaneous poles P, P ', ie the ball centers, on the piston rod 6 , Preferably, upper and lower instantaneous P, P 'are as far apart as possible, whereby the operation of the tilting mechanism is improved.

Zweckmäßigerweise sind, wie in 3 dargestellt, beide Momentanpole P, P' auf der Symmetrieachse des Stoßdämpfers 2 angeordnet, da innere Abstützkräfte im Stoßdämpfer 2 über eine asymmetrische Krafteinleitung im Plunger 14 erzeugt werden können.Conveniently, as in 3 represented, both instantaneous poles P, P 'on the symmetry axis of the shock absorber 2 arranged as inner support forces in the shock absorber 2 via an asymmetrical introduction of force in the plunger 14 can be generated.

Weiterhin wird das unter Belastung der Tragfeder 3, durch Relativverdrehung der axial endseitgen Tragfederenden zueinander, erzeugte Drehmoment in Federbeinlängsrichtung A durch wenigstens eine Kugelscheibe abgebaut.Furthermore, this is under load of the suspension spring 3 , By relative rotation of the axial Endseitgen Tragfederenden each other, generated torque in the strut longitudinal direction A degraded by at least one spherical disk.

Ferner ist zur Begrenzung des Knickverhaltens der Tragfeder 3 der Kippwinkel bzw. der Schwenkwinkel des Kippmechanismus durch in 2 und 3 nicht näher dargestellte Anschläge zu begrenzen.Furthermore, to limit the buckling behavior of the suspension spring 3 the tilt angle or the swivel angle of the tilting mechanism by in 2 and 3 limit not shown attacks.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1985475 A1 [0002] - EP 1985475 A1 [0002]

Claims (11)

Federbein (1) mit einem Stoßdämpfer (2) und einer Tragfeder (3) zur abstützenden Lagerung einer Fahrzeugkarosserie gegenüber einem Fahrzeugrad, wobei die Tragfeder (3) an wenigstens einem Befestigungselement (9, 9') angeordnet ist und wobei das Befestigungselement (9, 9') am Stoßdämpfer (2) angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9, 9') beweglich gegenüber einem Widerlager gelagert ist und mithin ein korrespondierender Momentanpol zwischen Befestigungselement (9, 9') und Widerlager frei einstellbar ist.Suspension strut ( 1 ) with a shock absorber ( 2 ) and a suspension spring ( 3 ) for supporting a vehicle body relative to a vehicle wheel, wherein the suspension spring ( 3 ) on at least one fastening element ( 9 . 9 ' ) is arranged and wherein the fastening element ( 9 . 9 ' ) on the shock absorber ( 2 ) is arranged, characterized in that the fastening element ( 9 . 9 ' ) is movably mounted relative to an abutment and thus a corresponding instantaneous pole between the fastening element ( 9 . 9 ' ) and abutment is freely adjustable. Federbein (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9, 9') über wenigstens ein Kippmittel (11, 11') beweglich gelagert ist, wobei das Kippmittel (11, 11') als eine Kugelscheibe und/oder als ein kardanisch wirkendes Kippmittel, mit zwei sich kreuzenden Drehachsen, ausgebildet ist.Suspension strut ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fastening element ( 9 . 9 ' ) via at least one tilting agent ( 11 . 11 ' ) is movably mounted, wherein the tilting means ( 11 . 11 ' ) is formed as a spherical disk and / or as a gimbal acting tilting means, with two intersecting axes of rotation. Federbein (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager als Stoßdämpfer (2) oder als eine karosserieseitige Anbindung (8) oder als eine Kolbenstange (6) ausgebildet ist.Suspension strut ( 1 ) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the abutment as a shock absorber ( 2 ) or as a body-side connection ( 8th ) or as a piston rod ( 6 ) is trained. Federbein (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9, 9') beweglich an einem mit einem Dämpfergehäuse (4) verbundenen Träger (12) angeordnet ist.Suspension strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 9 . 9 ' ) movable on one with a damper housing ( 4 ) associated carriers ( 12 ) is arranged. Federbein (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9, 9') ringförmig ausgebildet ist.Suspension strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 9 . 9 ' ) is annular. Federbein (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9, 9') und eine Kugelscheibe (11, 11') einstückig ausgebildet sind.Suspension strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 9 . 9 ' ) and a spherical disc ( 11 . 11 ' ) are integrally formed. Federbein (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (9, 9') in unmittelbarem Kontakt zu einer Federbeilage (10, 10') steht, wobei sich die Tragfeder (3) an der Federbeilage (10, 10') abstützt oder in diese unmittelbar einliegt.Suspension strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element ( 9 . 9 ' ) in direct contact with a spring supplement ( 10 . 10 ' ), wherein the suspension spring ( 3 ) on the spring supplement ( 10 . 10 ' ) or in this immediately rests. Federbein (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (3) axial endseitig jeweils ein Befestigungselement (9, 9') aufweist.Suspension strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension spring ( 3 ) axially end each have a fastener ( 9 . 9 ' ) having. Federbein (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (3) spiralförmig ausgebildet ist.Suspension strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension spring ( 3 ) is formed spirally. Federbein (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (3) aus Stahl oder aus einem Verbundwerkstoff gebildet ist.Suspension strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension spring ( 3 ) is formed of steel or of a composite material. Federbein (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbein (1) ein McPherson-Federbein, ein hydraulisches Federbein oder ein pneumatisches Federbein ist.Suspension strut ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the strut ( 1 ) is a McPherson strut, a hydraulic strut or a pneumatic strut.
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