DE102009032644A1 - Semi-rigid axle i.e. twist-beam rear axle, for multi-lane motor vehicle, has wheel carriers mounted at semi-trailing arms around drag axis, and steering wheels are connected on actuator for rotating carriers around axis - Google Patents
Semi-rigid axle i.e. twist-beam rear axle, for multi-lane motor vehicle, has wheel carriers mounted at semi-trailing arms around drag axis, and steering wheels are connected on actuator for rotating carriers around axis Download PDFInfo
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbstarrachse, insbesondere Koppellenker- oder Verbundlenkerachse eines mehrspurigen Kraftfahrzeuges. In modernen Kraftfahrzeugen werden insbesondere für Achsen mit nicht angetriebenen Rädern oftmals so genannte Halbstarrachsen eingesetzt, zu denen Koppellenker- und Verbundlenkerachsen zählen.The The present invention relates to a semi-automatic axis, in particular Koppellenker- or torsion beam axle of a multi-lane motor vehicle. In modern motor vehicles are used especially for axles with non-driven wheels often called semi-rigid axles used, which include Koppellenker- and torsion beam axes.
Bei derartigen Halbstarrachsen sind die Räder durch einen quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Träger mechanisch miteinander verbunden, wobei derartige Träger als Querträger oder Achsträger ausgeführt sind. Diese Träger ermöglichen durch gezielte elastische Torsion ein wechselseitiges Einfedern der beiden Räder einer Achse. An den beiden Enden dieses Trägers sind Längslenker befestigt, die wiederum mit Radträgern versehen sind, an denen die Fahrzeugräder drehbar gelagert sind.at Such semi-rigid axles are the wheels through a transversely to the vehicle longitudinal axis arranged carrier mechanically interconnected, such carriers as a cross member or axle carrier are executed. These carriers enable a reciprocal by targeted elastic torsion Jounce the two wheels of an axle. At the two ends This carrier are trailing arm attached, which in turn are provided with wheel carriers, where the vehicle wheels are rotatably mounted.
Die Verbundlenkerachse vereinigt einige Eigenschaften einer Starrachse und einer Einzelradaufhängung: einerseits von der Starrachse bekannte geringe Spur-, Sturz- und Vorspuränderungen bei symmetrischer Radfederung, andererseits einen günstigen Radsturz sowie ein ausgeprägtes kinematisches Eigenlenkverhalten bei asymmetrischer Einfederung der Räder, wie es die Einzelradführung ermöglicht.The Twist beam axle combines some features of a rigid axle and an independent suspension: on the one hand by the rigid axle known minor track, lintel and toe changes in symmetric Radfederung, on the other hand a favorable camber as well a pronounced kinematic self-steering behavior with asymmetric Bouncing of the wheels, as it is the Einzelradführung allows.
Während bei einer Verbundlenkerachse der Achsträger an den vorderen Enden der Längslenker anschließt, ist bei einer Koppellenkerachse diese Anbindung etwa in der Mitte des Längslenkers vorgesehen, also zwischen dem Radträger und dem Lagerbock, der auch als Achslager bezeichnet wird. Federt ein Rad ein, so stellt sich der ganze Achsträger schräg und beide Räder erfahren eine Sturz- und Vorspuränderung, die von der Anordnung des Achsträgers abhängen.While in a torsion beam axle beam at the front Ends of the trailing arm adjoins, is at a Koppellenkerachse this connection approximately in the middle of the trailing arm provided, ie between the wheel carrier and the bearing block, which is also referred to as axle bearings. Fed a wheel, so sets The whole axle is tilted and both wheels experience a fall and toe change caused by the arrangement depend on the axle carrier.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus
Die Auslenkbarkeit der beiden Längslenker um zwei etwa senkrecht aufeinander stehenden Achsen kann jedoch dazu führen, dass die fahrdynamischen Eigenschaften des Fahrwerks ungünstig beeinflusst werden.The Deflection of the two trailing arms about two approximately perpendicular However, successive axes can cause the driving dynamics of the chassis unfavorable to be influenced.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine herkömmliche Halbstarrachse nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, bei der auf einfache Art und Weise die Räder des Fahrzeugs so angelenkt werden, dass die fahrdynamischen Eigenschaften auch bei Kurvenfahrten oder wechselseitigem Einfedern der beiden Räder verbessert sind.task The present invention was a conventional semi-automatic axis according to the features of the preamble of claim 1, at the simple way the wheels of the vehicle be articulated so that the driving dynamics properties as well when cornering or mutual compression of the two wheels are improved.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Radträger an den Längslenkern jeweils um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert sind, wobei einerseits an die Radträger und andererseits an einen Aktuator zum Schwenken der Radträger um die Schwenkachse angeschlossene Lenker vorgesehen sind.According to the invention was solves this problem by the fact that the wheel pivotable about a pivot axis on the trailing arms are stored, on the one hand to the wheel and on the other to an actuator for pivoting the wheel carrier about the pivot axis Connected handlebars are provided.
Die Erfindung ermöglicht die Beibehaltung der Vorteile von herkömmlichen Halbstarrachsen, also von Verbundlenkerachsen und Koppellenkerachsen. Denn die Längslenker bleiben in den Achslagern um lediglich eine einzige Achse in bekannter Weise schwenkbar gelagert.The Invention allows retaining the advantages of conventional semi-rigid axles, ie composite beam axles and Koppellenkerachsen. Because the trailing arm stays in the axle bearings to only a single axis in a known manner pivoted.
Erfindungsgemäß ist jedoch abweichend zu den bisher bekannten Konzepten bei Halbstarrachsen vorgesehen, dass die Radträger an den Längslenkern jeweils um eine Schwenkachse herum schwenkbar gelagert sind, wobei einerseits an den Radträger und andererseits an einen Aktuator zum Schwenken der Radträger um die Schwenkachse angeschlossene Lenker vorgesehen sind. Der Aktuator kann über je eine Spurstange die Längsbewegung direkt auf die Radträger übertragen. Auf diese Weise entfällt der bei bekannten Lösungen vorhandene zentrale Hilfslenker. Diese Schwenkachse ist vorzugsweise schräg im Raum stehend angeordnet, was weiter unten ausführlicher erläutert wird. Als Aktuator können hydraulische, pneumatische oder auch elektromechanische Aktuatoren eingesetzt werden.According to the invention but deviating from the previously known concepts in semi-rigid axes provided that the wheel carrier on the trailing arms are each mounted pivotably about a pivot axis, wherein on the one hand to the wheel and on the other hand to an actuator connected for pivoting the wheel carrier about the pivot axis Handlebars are provided. The actuator can each have one Tie rod the longitudinal movement transmitted directly to the wheel. In this way, eliminates the known solutions existing central auxiliary handlebars. This pivot axis is preferably arranged obliquely in the room standing, which is explained in more detail below is explained. As an actuator hydraulic, pneumatic or electromechanical actuators used become.
Die Lenker können als Lenkgestänge mehrteilig aufgebaut sein und gelenkig aneinander anschließen.The Handlebars can be constructed as a multi-part steering linkage be and articulate with each other.
Kraftfahrzeuge, die mit einer erfindungsgemäßen Halbstarrachse ausgerüstet sind, weisen eine verbesserte Fahrdynamik auf: Einerseits bietet die Erfindung die bekannten Vorteile der zusätzlich zu den Vorderrädern gelenkten Hinterräder, andererseits ermöglicht sie eine Kompensation eines ungünstigen, elastischen Lenk- und Sturzverhaltens infolge der Verformung der Achslager, der Längslenker und des Querträgers. Dieses ungünstige Verhalten erfolgt unter dem Einfluss der Querbeschleunigung bei Kurvenfahrten. Diese unerwünschte Verstellung des Rades kann mit der Erfindung verhindert werden, denn durch gezielte Anordnung der erfindungsgemäßen Schwenkachse kann über den Aktuator ein Verschwenken des Radträgers in einem Ausmaß erfolgen, so dass die unerwünschte Spur – oder Sturzverstellung kompensiert wird.Motor vehicles equipped with a semi-automatic axle according to the invention have improved driving dynamics: on the one hand, the invention offers the known advantages of the rear wheels steered in addition to the front wheels, on the other hand it enables a compensation of an un favorable, elastic steering and camber behavior due to the deformation of the axle, the trailing arm and the cross member. This unfavorable behavior occurs under the influence of the lateral acceleration when cornering. This undesirable adjustment of the wheel can be prevented with the invention, because by targeted arrangement of the pivot axis according to the invention can be made via the actuator pivoting of the wheel carrier to an extent so that the unwanted lane - or camber adjustment is compensated.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung sind die beiden Lenker oder Lenkgestänge an einen gemeinsamen Aktuator angeschlossen, bei dem die Bewegung des Stellteils im wesentlichen achsparallel zum Achsträger erfolgt. Dieser Aktuator kann ein Rot-Trans-Getriebe aufweisen, bei dem ein translatorisch verstellbares Stellteil achsparallel zu dem Achsträger angeordnet ist. Der Aktuator kann vorzugsweise auf einer mittigen Halterung mit dem Querträger befestigt werden, so dass sich der Aktuator bei wechselseitigen Federbewegungen der Räder nicht bewegt und keiner Biegung und Torsion ausgesetzt ist. In geschickter Weise kann der Aktuator so am Achsträger gehaltert sein, dass das bewegte Stellteil auf der Torsionsachse des Querträgers liegt oder in einem definierten Abstand dazu angeordnet ist, so dass auch ohne Stellbewegung beim wechselseitigen Einfedern der Räder ein gezieltes Schwenken der Räder erfolgt.at an embodiment of the invention are the two Handlebar or steering linkage to a common actuator connected, in which the movement of the actuator substantially paraxial to the axle. This actuator can a red-trans gear, in which a translationally adjustable Control part is arranged axially parallel to the axle. The actuator may preferably be mounted on a central support be attached to the cross member, so that the actuator not moved in mutual spring movements of the wheels and no bending and torsion is exposed. In a clever way the actuator can be held on the axle, that the moving actuator on the torsion axis of the cross member is located or arranged at a defined distance, so that even without adjusting movement in mutual compression of the wheels a targeted pivoting of the wheels takes place.
Bei einer Betätigung des Aktuators erfolgt auf diese Weise eine gleich gerichtete Verstellung der beiden Lenker und der daran angeschlossenen Radträger.at an actuation of the actuator takes place in this way a rectified adjustment of the two handlebars and the connected wheel carrier.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt drei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:below the invention is illustrated by two in a total of three figures Embodiments explained in more detail. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Die
in
An
ihren von den Achslagern
Für
eine gezielte Verschwenkung der Radträger
Der
Kugelgewindetrieb
Dieses
Lenkgestänge
Unter
einer Betätigung des Aktuators
Die Lage der Schwenkachse S2 kann so angeordnet sein, dass ausschließlich eine Spurwinkelverstellung erfolgt, so dass bei erfindungsgemäßen Halbstarrachsen eine reine Hinterachslenkung vorgesehen sein kann. Die Lage der Schwenkachse S2 kann aber auch so angeordnet sein, dass neben der Änderung der Spur zusätzlich eine Änderung des Sturzes erfolgt.The Position of the pivot axis S2 may be arranged so that exclusively a toe angle adjustment takes place, so that in the case of semi-rigid axles according to the invention a pure rear axle steering can be provided. The location of Pivot axis S2 can also be arranged so that in addition to the change the track additionally a change of the fall he follows.
Der
als Zentralaktuator ausgeführte Aktuator kann an dem Achsträger
Weiterhin
vermeidet die gelenkige Verbindung zwischen dem Radträger
Bei
entsprechender Anordnung des Lenkgestänges und der Schwenkachse
kann ein Teil der Seitenführungskraft von diesem Lenkgestänge
aufgenommen werden, was zur Entlastung der Struktur der Koppellenkerachse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KoppellenkerachseCoupling beam axle
- 22
- Achsträgeraxle
- 33
- LängslenkerTrailing arm
- 44
- AchslagerAchslager
- 55
- Radträgerwheel carrier
- 66
- Aktuatoractuator
- 77
- Lenkgestängesteering linkage
- 88th
- E-MotorE-Motor
- 99
- KugelgewindetriebBall Screw
- 9a9a
- Rot-Trans-GetriebeRot-trans gear
- 1010
- Gewindespindelscrew
- 10a10a
- Stellteiladjusting part
- 1111
- Spurstangetie rod
- 1212
- Spurlenkercontrol link
- 1313
- Lenkgestängesteering linkage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102008045817 A1 [0005] DE 102008045817 A1 [0005]
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