DE102010017813A1 - Suspension arm for wheel suspension, particularly rear wheel suspension for unguided wheels of motor vehicle, has front structure-sided spindle carrier and rear structure-sided spindle carrier - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Querlenker für eine Radaufhängung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie die Verwendung dieses Querlenkers in einer unabhängigen Radaufhängung für die ungelenkten Räder eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Hinterradaufhängung.The present invention relates to a control arm for a suspension according to the preamble of
Die drei wesentlichen Parameter zur Lagebestimmung eines Rads eines Kraftfahrzeugs sind Radsturz, und Spur. Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit der Steuerung des Spurwinkels (Vorspursteuerung) in dem Fall, dass eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs rückwärts gerichtete Kraft (Rückwärtskraft) an einem Rad angreift, wie dies beispielsweise allgemein bei einem Verzögerungsvorgang eines Kraftfahrzeugs und insbesondere bei einem Bremsvorgang der Fall ist.The three essential parameters for determining the position of a wheel of a motor vehicle are camber, and lane. The present invention is particularly concerned with the control of the toe angle (toe control) in the case where a rearward force applied substantially in the longitudinal direction of the motor vehicle is applied to a wheel, such as generally in a decelerating operation of a motor vehicle and especially in a vehicle Braking is the case.
Bei einem Verzögerungsvorgang und einer infolgedessen an dem Rad wirkenden Rückwärtskraft, die über einen mit dem Rad verbundenen Radträger in eine mit diesem verbundene radseitige Anbindungsstelle des Querlenkers eingeleitet wird, bewegt sich der Querlenker bezüglich des Fahrzeugaufbaus, mit dem er über aufbauseitige gummielastische Lager, insbesondere Schwenklager, verbunden ist, nach hinten. Die gummielastischen Lager, insbesondere die gummielastischen Lagerbuchsen, werden bei dieser Bewegung elastisch verformt.In a deceleration process and a consequently acting on the wheel rearward force, which is introduced via a wheel carrier connected to the wheel in a connected to this wheel-side connection point of the control arm, the wishbone moves with respect to the vehicle body, with which it on body-side rubber-elastic bearings, in particular pivot bearings , connected, to the rear. The rubber-elastic bearings, in particular the rubber-elastic bushings, are elastically deformed during this movement.
Die elastische Verformung besitzt sowohl eine Komponente in Längsrichtung der Lagerbuchsen als auch eine Komponente in radialer Richtung zu den Lagerbuchsen. Insbesondere übt die an der radseitigen Anbindungsstelle wirkende Rückwärtskraft bezüglich der aufbauseitigen Lager ein Drehmoment aus, wodurch das in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vordere aufbauseitige Lager radial nach außen, das heißt von dem vorderen aufbauseitigen Lager in Richtung der radseitigen Anbindungsstelle, und das in Fahrzeuglängsrichtung gesehen hintere aufbauseitige Lager radial nach innen, das heißt von der radseitigen Anbindungsstelle in Richtung des hinteren aufbauseitigen Lagers, belastet wird. Die elastische Verformung der Lagerbuchsen in radialer Richtung führt im Wesentlichen dazu, dass der Querlenker und folglich das mit ihm verbundene Rad bei einer Rückwärtskraft neben einer linearen Rückwärtsbewegung auch eine Drehbewegung erfährt, die zu einer Vorspur verkleinernden beziehungsweise Nachspur vergrößernden Spurwinkeländerung des Rads führt.The elastic deformation has both a component in the longitudinal direction of the bearing bushes and a component in the radial direction to the bearing bushes. In particular, the rearward force acting on the wheel-side connection point exerts a torque with respect to the body-side bearings, whereby the front body-side bearings seen in the vehicle longitudinal direction radially outward, that is from the front body side bearing in the direction of the wheel-side connection point, and the rear body-side bearing seen in the vehicle longitudinal direction radially inwardly, that is loaded from the wheel-side connection point in the direction of the rear body-side bearing. The elastic deformation of the bearing bushes in the radial direction essentially results in that the wishbone and consequently the wheel connected to it experience a rotational movement in addition to a linear rearward movement in a reverse force, which leads to a toe-in or down-track increasing toe angle change of the wheel.
Gattungsgemäße Querlenker sind Gegenstand zahlreicher Veröffentlichungen. So ist beispielsweise aus der
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, für einen Querlenker der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere konstruktiv einfach aufgebaut und geeignet ist, den Spurwinkel eines mit dem Querlenker verbindbaren Rads in Abhängigkeit von einer an diesem Rad beziehungsweise über dieses Rad an einer radseitigen Anbindungsstelle des Querlenkers wirkenden Längskraft, insbesondere einer Rückwärtskraft, zu steuern.The object of the present invention has been made to provide an improved embodiment for a wishbone of the generic type, which in particular structurally simple and suitable, the toe angle of a connectable to the wishbone wheel as a function of one on this wheel or on this wheel at a Radseitigen connection point of the control arm acting longitudinal force, in particular a reverse force to control.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Querlenker mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by a wishbone with the features specified in
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with each other in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, eine vordere Schwenklagerachse des vorderen aufbauseitigen Schwenklagers und/oder eine hintere Schwenklagerachse des hinteren aufbauseitigen Schwenklagers gegenüber der durch die Schwenklager festgelegte aufbauseitige Schwenkachse des Querlenkers zu neigen, das heißt die vordere Schwenklagerachse und/oder die hintere Schwenklagerachse sind bezogen auf die aufbauseitige Schwenkachse angestellt, bzw. nicht fluchtend zu diesen angeordnet.The invention is based essentially on the idea to tilt a front pivot bearing axis of the front body side pivot bearing and / or a rear pivot bearing axis of the rear body side pivot bearing relative to the fixed side by the pivot bearing body pivot axis of the control arm, that is, the front pivot bearing axis and / or the rear pivot bearing axis are employed with respect to the body-side pivot axis, or not arranged in alignment therewith.
Die aufbauseitige Schwenkachse wird im Wesentlichen durch die Verbindungslinie, die die Zentren der jeweiligen aufbauseitigen Schwenklager miteinander verbindet, festgelegt, wobei als Zentrum eines Schwenklagers ein Punkt verstanden wird, der bezüglich der Breite in der Mitte des Schwenklagers und auf der Schwenklagerachse des zugeordneten Schwenklagers liegt.The body-side pivot axis is essentially defined by the connecting line which connects the centers of the respective body-side pivot bearing, wherein the center of a pivot bearing is understood to be a point which lies with respect to the width in the center of the pivot bearing and on the pivot bearing axis of the associated pivot bearing.
In bevorzugter Ausgestaltung weisen die aufbauseitigen Schwenklager gummielastische Lager auf, welche insbesondere in axialer Richtung eine geringere Steifigkeit aufweisen als in radialer Richtung, so dass der Querlenker unter der Wirkung einer bei einem Verzögerungsvorgang, insbesondere einem Bremsvorgang, an einer radseitigen Anbindungsstelle angreifenden rückwärts gerichteten Längskraft das mit der radseitigen Anbindungsstelle verbindbare Rad in Richtung Vorspur schwenken oder zumindest das durch den Verzögerungsvorgang hervorgerufene in Nachspurgehen des Rads deutlich abmildern, worauf im Folgenden noch ausführlicher eingegangen wird.In a preferred embodiment, the body-side pivot bearing rubber-elastic bearings, which in particular in the axial direction have a lower stiffness than in the radial Direction, so that the wishbone pivot under the action of a at a deceleration process, in particular a braking operation, at a wheel-side connection point acting backward longitudinal force connectable to the wheel-side connection point wheel towards toe or at least attenuate the caused by the delay process in Nachspurgehen of the wheel significantly , which will be discussed in more detail below.
Als Längskraft wird im Sinne der Erfindung eine Kraft verstanden, die im Wesentlichen entlang der Längsachse des Querlenkers beziehungsweise parallel hierzu wirkt. Die Längsachse ist im Wesentlichen durch die Verbindungslinie festgelegt, die die Zentren der aufbauseitigen Schwenklager miteinander verbindet, wie bereits vorstehend zur Klärung des Begriffs „Schwenkachse” erläutert wurde. Demnach verlaufen die Längsachse des Querlenkers und die aufbauseitige Schwenkachse im Wesentlichen parallel zueinander. Rückwärts gerichtet ist eine Längskraft dann, wenn sie in einer Richtung von dem vorderen aufbauseitigen Schwenklager in Richtung des hinteren aufbauseitigen Schwenklagers wirkt.For the purposes of the invention, a longitudinal force is understood to be a force which acts essentially along the longitudinal axis of the transverse link or parallel thereto. The longitudinal axis is essentially defined by the connecting line which connects the centers of the body-side pivot bearing, as already explained above to clarify the term "pivot axis". Accordingly, the longitudinal axis of the transverse link and the body-side pivot axis are substantially parallel to each other. A longitudinal force is directed rearwardly when acting in a direction from the front body side pivot bearing toward the rear body side pivot bearing.
Die gummielastischen Lager des erfindungsgemäßen Querlenkers können in an sich bekannter Weise beispielsweise als Gummi-Metall-Lager, insbesondere als Gummi-Metall-Lagerbuchsen ausgebildet sein. Sie können hierfür unterschiedlichste Ausgestaltungen aufweisen, sofern sie in axialer Richtung weicher, das heißt nachgiebiger als in radialer Richtung sind beziehungsweise in radialer Richtung härter, das heißt steifer und weniger nachgiebig als in axialer Richtung sind. Die axiale Verschiebung des gummielastischen Lagers infolge einer an diesem lediglich in einer axialen Richtung wirkenden Kraft ist somit größer als die radiale Verschiebung, die das gummielastische Lager erfährt, wenn an diesem eine Kraft derselben Größe lediglich in radialer Richtung wirkt. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass das Spurverhalten des erfindungsgemäßen Querlenkers selbstverständlich auch durch die elastischen Eigenschaften der gummielastischen Lager mitbestimmt wird.The rubber-elastic bearings of the wishbone invention can be formed in a conventional manner, for example, as a rubber-metal bearings, in particular as a rubber-metal bushings. You can have a variety of configurations for this purpose, if they are softer in the axial direction, that is compliant than in the radial direction or harder in the radial direction, that is stiffer and less compliant than in the axial direction. The axial displacement of the rubber-elastic bearing due to a force acting on it in only one axial direction force is thus greater than the radial displacement, the rubber-elastic bearing undergoes when acting on this a force of the same size only in the radial direction. It should be mentioned at this point that the tracking behavior of the control arm according to the invention is of course also determined by the elastic properties of the rubber-elastic bearings.
Durch das gezielte Neigen der vorderen Schwenklagerachse und/oder der hinteren Schwenklagerachse der jeweiligen aufbauseitigen Schwenklager gegenüber der durch diese Schwenklager festgelegten Schwenkachse ist es erfindungsgemäß möglich, die im Nachspursinn orientierte Drehbewegung, die wie eingangs beschrieben durch das von der Rückwärtskraft bezüglich der Schwenklager verursachte Drehmoment hervorgerufen wird, mit einer in einem Vorspursinn orientierten zweiten Drehbewegung zu überlagern. Die vordere Schwenklagerachse und/oder die hintere Schwenklagerachse sind zweckmäßig derart gegenüber der Schwenkachse geneigt bzw. angestellt, dass die durch die Rückwärtskraft verursachte lineare Rückwärtsbewegung des Querlenkers entlang der Schwenklagerachsen zusätzlich zu einer nach innen gerichteten Bewegung des vorderen aufbauseitigen Schwenklagers, das heißt einer im Wesentlichen von der radseitigen Anbindungsstelle zum vorderen aufbauseitigen Schwenklager gerichteten Bewegung, und/oder zu einer nach außen gerichteten Bewegung des hinteren aufbauseitigen Schwenklagers, das heißt einer im Wesentlichen von dem hinteren aufbauseitigen Schwenklager zur radseitigen Anbindungsstelle gerichtete Bewegung, führt. Diese nach innen und/oder außen gerichtete Bewegung der aufbauseitigen Schwenklager ergibt bezüglich des Querlenkers die vorgenannte in einem Vorspursinn orientierte vorteilhafte zweite Drehbewegung.By selectively tilting the front pivot bearing axis and / or the rear pivot bearing axis of the respective body side pivot bearing against the pivot axis defined by this pivot bearing, it is inventively possible, oriented in Nachspursinn rotational movement, as described above caused by the rearward force with respect to the pivot bearing torque is to be superimposed with an oriented in a Vorspursinn second rotational movement. The front pivot bearing axis and / or the rear pivot bearing axis are suitably inclined relative to the pivot axis such that rearward movement of the control arm caused by the rearward force along the pivot bearing axes in addition to an inward movement of the front body side pivot bearing, that is a substantially from the wheel-side connection point to the front body-side pivot bearing directed movement, and / or to an outward movement of the rear body-side pivot bearing, that is, a substantially directed from the rear body side pivot bearing to the wheel-side connection point movement leads. This inward and / or outward movement of the body-side pivot bearing results in respect of the wishbone, the aforementioned in a Vorspursinn oriented advantageous second rotational movement.
In Abhängigkeit von dem vorgegebenen Neigungswinkel der vorderen Schwenklagerachse und/oder dem vorgegebenen Neigungswinkel der hinteren Schwenklagerachse gegenüber der Schwenkachse sowie in Abhängigkeit von der wirkenden Rückwärtskraft ermöglicht der erfindungsgemäße Querlenker folglich eine gezielte Vorspursteuerung des mit der radseitigen Anbindungsstelle verbindbaren Rads. Der erfindungsgemäße Querlenker bietet den großen Vorteil, dass zusätzliche, die Radspur korrigierende Bauteile, wie zum Beispiel Spurstangen oder mit dem Querlenker verbundene oder an diesem abgestützte Spurkorrekturglieder oder sonstige zu diesem Zweck vorgesehene Vorrichtung, entfallen können. Der erfindungsgemäße Querlenker erzielt die Spurwinkel korrigierende Wirkung alleine mit den Mitteln, insbesondere mit den aufbauseitigen Schwenklagern, mit denen ein Querlenker in jedem Fall ausgestattet ist. Somit vereinfacht sich der Aufbau des erfindungsgemäßen Querlenkers. Ferner verringern sich durch das Entfallen zusätzlicher Bauteile der für einen Querlenker gemäß der Erfindung erforderliche Bauraum und folglich auch das Gewicht. Alle vorgenannten Vorteile gelten gleichermaßen für eine Radaufhängung, in welcher der Querlenker gemäß der Erfindung einsetzbar ist.As a function of the predetermined angle of inclination of the front pivot bearing axis and / or the predetermined angle of inclination of the rear pivot bearing axis relative to the pivot axis and in dependence on the acting rearward force of the wishbone invention thus allows a targeted toe control of connectable to the wheel-side connection point wheel. The wishbone according to the invention has the great advantage that additional, the wheel track correcting components, such as tie rods or connected to the wishbone or supported on this Spurkorrekturglieder or other device provided for this purpose, can be omitted. The wishbone invention achieves the toe corrective effect alone with the means, in particular with the body-side pivot bearings with which a wishbone is equipped in each case. Thus, the structure of the control arm according to the invention simplified. Further reduce by eliminating additional components required for a wishbone according to the invention space and consequently also the weight. All the aforementioned advantages apply equally to a suspension in which the wishbone according to the invention can be used.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Querlenkers ist die vordere Schwenklagerachse gegenüber der Schwenkachse um einen ersten Winkel bezüglich einer senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene, die durch die Schwenkachse und die radseitige Anbindungsstelle festgelegt ist, durch das Zentrum des vorderen aufbauseitigen Schwenklagers verlaufenden vorderen Hochachse geneigt und/oder ist die hintere Schwenklagerachse gegenüber der Schwenkachse um einen zweiten Winkel bezüglich einer durch das Zentrum des hinteren aufbauseitigen Schwenklagers verlaufenden hinteren Hochachse geneigt. Bei dieser Ausgestaltung sind demnach die vordere Schwenklagerachse und/oder die hintere Schwenklagerachse um einen ersten beziehungsweise zweiten Winkel um die vordere beziehungsweise hintere Hochachse gedreht und somit gegenüber der Schwenkachse geneigt. Die vordere und hintere Hochachse (= Drehachsen) sind durch die Haupterstreckungsebene des Querlenkers sowie die Zentren der jeweiligen aufbauseitigen Schwenklager festgelegt.In a particularly advantageous embodiment of the control arm according to the invention, the front pivot bearing axis is inclined relative to the pivot axis by a first angle with respect to a perpendicular to a main extension plane, which is defined by the pivot axis and the wheel-side connection point, through the center of the front body side pivot bearing extending front vertical axis and / or the rear pivot bearing axis is inclined relative to the pivot axis by a second angle with respect to a rear vertical axis passing through the center of the rear body side pivot bearing. In this embodiment, therefore, the front pivot bearing axis and / or the rear pivot bearing axis rotated about a first or second angle about the front and rear vertical axis and thus inclined relative to the pivot axis. The front and rear vertical axis (= axes of rotation) are defined by the main extension plane of the control arm and the centers of the respective body-side pivot bearings.
Bei einer Drehung der vorderen und/oder hinteren Schwenklagerachse um die jeweilige vordere beziehungsweise hintere Hochachse verlaufen die Schwenklagerachsen demnach im Wesentlichen in der Haupterstreckungsebene und sind gegenüber der Schwenkachse in einer Querrichtung geneigt. Als Querrichtung wird hierbei im Wesentlichen die Richtung verstanden, die sich aus der Verbindungslinie zwischen der radseitigen Anbindungsstelle und der Schwenkachse ergibt, wobei die Verbindungslinie die Schwenkachse rechtwinklig schneidet.Upon rotation of the front and / or rear pivot bearing axis about the respective front and rear vertical axis, the pivot bearing axes therefore extend substantially in the main plane of extension and are inclined relative to the pivot axis in a transverse direction. In this case, the transverse direction is understood to be essentially the direction which results from the connection line between the wheel-side connection point and the pivot axis, wherein the connection line intersects the pivot axis at right angles.
Der erste und der zweite Winkel sind unabhängig voneinander und ohne besondere Einschränkung vorgebbar. Gemäß der Erfindung ist unter dem ersten Winkel jener Winkel zu verstehen, der durch die vordere Schwenklagerachse und die aufbauseitige Schwenkachse des Querlenkers eingeschlossen wird, wenn die vordere Schwenklagerachse in einer Draufsicht auf den Querlenker gesehen gegen den Uhrzeigersinn, also im mathematisch positiven Sinn, um die vordere Hochachse gedreht wird. Unter dem zweiten Winkel ist gemäß der Erfindung jener Winkel zu verstehen, der durch die hintere Schwenklagerachse und die aufbauseitige Schwenkachse des Querlenkers eingeschlossen wird, wenn die hintere Schwenklagerachse in einer Draufsicht auf den Querlenker gesehen im Uhrzeigersinn, also im mathematisch negativen Sinn, um die hintere Hochachse gedreht wird.The first and the second angle can be specified independently of each other and without any particular restriction. According to the invention, the first angle means that angle which is enclosed by the front pivot bearing axis and the body-side pivot axis of the control arm when the front pivot bearing axis seen in a plan view of the control arm counterclockwise, so in a mathematically positive sense to the front vertical axis is turned. Under the second angle is according to the invention, that angle to be understood, which is enclosed by the rear pivot bearing axis and the body-side pivot axis of the control arm when the rear pivot bearing axis seen in a plan view of the control arm clockwise, so in a mathematical negative sense to the rear Vertical axis is turned.
Die Drehung der vorderen Schwenklagerachse um die vordere Hochachse und/oder die Drehung der hinteren Schwenklagerachse um die hintere Hochachse bietet den Vorteil einer besonders effizienten Spurwinkelsteuerung. Jede lineare Bewegung des Querlenkers entlang der Schwenklagerachsen führt aufgrund der gegenüber der Schwenkachse in Querrichtung geneigten vorderen und/oder hinteren Schwenkachse unmittelbar zu einer Drehbewegung des Querlenkers um eine zu der vorderen und hinteren Hochachse parallelen Drehachse und somit zu einer Veränderung des Spurwinkels eines über die radseitige Anbindungsstelle verbindbaren Rads. Der Fußpunkt dieser Drehachse des Querlenkers, das heißt der Durchstoßpunkt der Drehachse durch die Haupterstreckungsebene des Querlenkers und damit das Drehzentrum des Querlenkers ist mittels des ersten und/oder des zweiten Winkels veränderbar und kann somit an die jeweiligen Auslegungserfordernisse angepasst werden.The rotation of the front pivot bearing axis about the front vertical axis and / or the rotation of the rear pivot bearing axis about the rear vertical axis offers the advantage of a particularly efficient toe control. Any linear movement of the control arm along the pivot bearing axes, due to the front and / or rear pivot axis inclined transversely with respect to the pivot axis, directly results in a rotational movement of the control arm about an axis of rotation parallel to the front and rear vertical axes and thus to a change in the toe angle of the wheel side Junction connectable wheel. The base of this axis of rotation of the control arm, that is the piercing point of the axis of rotation through the main extension plane of the control arm and thus the center of rotation of the control arm is variable by means of the first and / or the second angle and can thus be adapted to the respective design requirements.
Insbesondere läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Querlenker eine Steuerung im Vorspursinn erzielen, wenn der erste und/oder der zweite Winkel jeweils einen spitzen Winkel bilden, das heißt einen Winkel größer 0° und kleiner 90°. Für eine Steuerung im Nachspursinn sind für den ersten und/oder zweiten Winkel stumpfe Winkel zu wählen, das heißt Winkel größer 90° und kleiner 180°.In particular, can be achieved with the wishbone invention control in Vorspursinn when the first and / or the second angle each form an acute angle, that is, an angle greater than 0 ° and less than 90 °. For a control in Nachspursinn be obtuse angle to choose for the first and / or second angle, ie angle greater than 90 ° and less than 180 °.
Für eine besonders günstige Vorspursteuerung des erfindungsgemäßen Querlenkers ist es vorteilhaft, wenn der erste Winkel bevorzugt aus dem Bereich von größer 0° bis etwa 25° gewählt ist, besonders bevorzugt etwa 5° bis etwa 20° und am meisten bevorzugt etwa 10° und/oder der zweite Winkel bevorzugt aus dem Bereich von größer 0° bis etwa 25° gewählt ist, besonders bevorzugt etwa 5° bis etwa 20° und am meisten bevorzugt etwa 10°.For a particularly favorable toe control of the wishbone invention, it is advantageous if the first angle is preferably selected from the range of greater than 0 ° to about 25 °, more preferably about 5 ° to about 20 ° and most preferably about 10 ° and / or the second angle is preferably selected from the range of greater than 0 ° to about 25 °, more preferably about 5 ° to about 20 °, and most preferably about 10 °.
Ferner weisen der erste und der zweite Winkel für einen besonders einfachen Aufbau des Querlenkers bevorzugt jeweils denselben Betrag auf. Insbesondere bietet diese Ausgestaltung den Vorteil, die Auslegung einer Radaufhängung, in der der erfindungsgemäße Querlenker einsetzbar ist, aufgrund von Symmetrieeigenschaften des Querlenkers zu vereinfachen.Furthermore, the first and the second angle preferably each have the same amount for a particularly simple construction of the transverse link. In particular, this embodiment offers the advantage of simplifying the design of a suspension in which the wishbone according to the invention can be used, due to the symmetry properties of the control arm.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die vordere Schwenklagerachse gegenüber der Schwenkachse um einen dritten Winkel bezüglich einer in der Haupterstreckungsebene und senkrecht zur Schwenkachse durch das Zentrum des vorderen aufbauseitigen Schwenklagers verlaufenden vorderen Querachse geneigt ist und/oder die hintere Schwenklagerachse gegenüber der Schwenkachse um einen vierten Winkel bezüglich einer durch das Zentrum des hinteren aufbauseitigen Schwenklagers verlaufende hinteren Querachse geneigt ist. Bei dieser Ausgestaltung sind demnach die vordere Schwenklagerachse und/oder die hintere Schwenklagerachse um einen dritten beziehungsweise vierten Winkel um die vordere beziehungsweise hintere Querachse gedreht und somit gegenüber der Schwenkachse geneigt. Die vordere und hintere Querachse (= Drehachsen) verlaufen in der Haupterstreckungsebene des Querlenkers und stehen senkrecht auf der aufbauseitigen Schwenkachse und verlaufen jeweils durch das Zentrum des vorderen aufbauseitigen Schwenklagers beziehungsweise des hinteren aufbauseitigen Schwenklagers.Furthermore, the invention provides that the front pivot bearing axis relative to the pivot axis by a third angle with respect to a running in the main plane and perpendicular to the pivot axis through the center of the front body side pivot bearing front transverse axis is inclined and / or the rear pivot bearing axis relative to the pivot axis by a fourth angle is inclined with respect to a passing through the center of the rear body-side pivot bearing rear transverse axis. In this embodiment, therefore, the front pivot bearing axis and / or the rear pivot bearing axis are rotated by a third or fourth angle about the front and rear transverse axis and thus inclined relative to the pivot axis. The front and rear transverse axes (= axes of rotation) extend in the main extension plane of the control arm and are perpendicular to the body-side pivot axis and each extend through the center of the front body side pivot bearing and the rear body side pivot bearing.
Bei einer Drehung der vorderen und/oder hinteren Schwenklagerachse um die jeweilige vordere beziehungsweise hintere Querachse verlaufen die Schwenklagerachsen demnach im Wesentlichen quer zur Haupterstreckungsebene und sind gegenüber der Schwenkachse in einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene geneigt.Upon rotation of the front and / or rear pivot bearing axis about the respective front or rear transverse axis, the pivot bearing axes therefore extend substantially transversely to the main extension plane and are inclined relative to the pivot axis in a direction perpendicular to the main plane of extension.
Der dritte und der vierte Winkel sind unabhängig voneinander und ohne besondere Einschränkung vorgebbar. Gemäß der Erfindung ist unter dem dritten Winkel jener Winkel zu verstehen, der durch die vordere Schwenklagerachse und die aufbauseitige Schwenkachse des Querlenkers eingeschlossen wird, wenn die vordere Schwenklagerachse in einer Seitenansicht von der radseitigen Anbindungsstelle zum vorderen aufbauseitigen Schwenklager gesehen gegen den Uhrzeigersinn, also im mathematisch positiven Sinn, um die vordere Querachse gedreht wird. Unter dem vierten Winkel ist im Sinne der Erfindung jener Winkel zu verstehen, der durch die hintere Schwenklagerachse und die aufbauseitige Schwenkachse des Querlenkers eingeschlossen wird, wenn die hintere Schwenklagerachse in einer Seitenansicht von der radseitigen Anbindungsstelle zum hinteren aufbauseitigen Schwenklager gesehen im Uhrzeigersinn, also im mathematisch negativen Sinn, um die hintere Querachse gedreht wird. The third and fourth angles are independent and can be specified without any particular restriction. According to the invention, the third angle means that angle which is enclosed by the front pivot bearing axis and the body-side pivot axis of the control arm when the front pivot bearing axis seen in a side view from the wheel-side connection point to the front body side pivot bearing counterclockwise, so in mathematical positive sense, is turned to the front transverse axis. For the purposes of the invention, the fourth angle means that angle which is enclosed by the rear pivot bearing axis and the body-side pivot axis of the control arm when the rear pivot bearing axis is viewed in a side view from the wheel-side connection point to the rear body-side pivot bearing in a clockwise direction, thus mathematically negative sense is turned to the rear transverse axis.
Die Drehung der vorderen Schwenklagerachse um die vordere Querachse und/oder die Drehung der hinteren Schwenklagerachse um die hintere Querachse bietet den Vorteil eines zusätzlichen Freiheitsgrads bei der Bewegungsauslegung des erfindungsgemäßen Querlenkers.The rotation of the front pivot bearing axis about the front transverse axis and / or the rotation of the rear pivot bearing axis about the rear transverse axis offers the advantage of an additional degree of freedom in the motion design of the control arm according to the invention.
Bevorzugt ist der dritte Winkel aus dem Bereich von größer 0° bis etwa 25° gewählt ist, besonders bevorzugt etwa 5° bis etwa 20° und am meisten bevorzugt etwa 6°. Bevorzugt ist der vierte Winkel aus dem Bereich von größer 0° bis etwa 25° gewählt ist, besonders bevorzugt etwa 5° bis etwa 20° und am meisten bevorzugt etwa 6°.Preferably, the third angle is selected from the range of greater than 0 ° to about 25 °, more preferably about 5 ° to about 20 °, and most preferably about 6 °. Preferably, the fourth angle is selected from the range of greater than 0 ° to about 25 °, more preferably about 5 ° to about 20 °, and most preferably about 6 °.
Ferner weisen der dritte und der vierte Winkel für einen besonders einfachen Aufbau des Querlenkers bevorzugt jeweils denselben Betrag auf. Insbesondere bietet diese Ausgestaltung den Vorteil, die Auslegung einer Radaufhängung, in der der erfindungsgemäße Querlenker einsetzbar ist, aufgrund von Symmetrieeigenschaften des Querlenkers zu vereinfachen.Furthermore, the third and the fourth angle preferably each have the same amount for a particularly simple construction of the transverse link. In particular, this embodiment offers the advantage of simplifying the design of a suspension in which the wishbone according to the invention can be used, due to the symmetry properties of the control arm.
Besonders vorteilhaft weisen die gummielastischen Lager eine wesentlich kleinere Axialsteifigkeit als Radialsteifigkeit auf. Insbesondere beträgt das Steifigkeitsverhältnis axial zu radial bevorzugt etwa 1:10. Dies ermöglicht die gezielte Vorspursteuerung durch Ausnutzen der axialen Verschiebung in den gummielastischen Lagern, wenn auf diese eine Kraft im Wesentlichen in Längsrichtung, das heißt in Axialrichtung wirkt.Particularly advantageous, the rubber-elastic bearings on a much smaller axial stiffness than radial stiffness. In particular, the axial to radial stiffness ratio is preferably about 1:10. This allows targeted toe control by taking advantage of the axial displacement in the rubber-elastic bearings, when acting on a force substantially in the longitudinal direction, that is, in the axial direction.
Ferner können die gummielastischen Lager des vorderen und hinteren aufbauseitigen Schwenklagers unterschiedlich bezüglich ihrer axialen und/oder radialen Steifigkeit ausgelegt sein. So läßt sich das Spurverhalten des erfindungsgemäßen Querlenkers in einem breiten Bereich auch durch Vorgeben der elastischen Eigenschaften der gummielastischen Lager variieren.Further, the rubber-elastic bearings of the front and rear body-side pivot bearing may be designed differently with respect to their axial and / or radial rigidity. Thus, the tracking behavior of the control arm according to the invention can be varied in a wide range by specifying the elastic properties of the rubber-elastic bearings.
Besonders vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Querlenker aufgrund seines einfachen Aufbaus in einer Radaufhängung für ungelenkte Räder eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Hinterradaufhängung, einsetzbar. Zu diesem Zweck sind an der radseitigen Anbindungsstelle ein vorderes radseitiges Schwenklager und ein hinteres radseitiges Schwenklager vorgesehen. Das vordere radseitige Schwenklager und das hintere radseitige Schwenklager legen eine radseitige Schwenkachse fest. Mit den radseitigen Schwenklagern ist ein Radträger schwenkbar verbindbar.The wishbone according to the invention is particularly advantageous due to its simple structure in a suspension for unguided wheels of a motor vehicle, in particular a rear suspension used. For this purpose, a front wheel-side pivot bearing and a rear wheel-side pivot bearing are provided at the wheel-side connection point. The front wheel-side pivot bearing and the rear wheel-side pivot bearing determine a wheel-side pivot axis. With the wheel side pivot bearings a wheel is pivotally connected.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Querlenkers in einer Hinterradaufhängung eines Kraftfahrzeugs bietet den großen Vorteil, dass die Vorspur korrigierende Eigenschaft des erfindungsgemäßen Querlenkers im Verzögerungsfall einer Übersteuertendenz der Hinterachse entgegenwirkt.The use of the control arm according to the invention in a rear suspension of a motor vehicle offers the great advantage that the toe-tracking corrective property of the control arm according to the invention counteracts in case of delay oversteer tendency of the rear axle.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten, nicht einschränkend zu verstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below with reference to a non-limiting preferred embodiment shown in the drawing. Show it:
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, so that these are usually described only once.
In den
Die Längsachse der gummielastischen Buchse
In seinem mittleren Abschnitt weist der Querlenker
Radseitig sind an dem Querlenker
Die Schwenklagerachsen der radseitigen Schwenklager
In
In dem in
Da die Schwenklagerachsen
Wie ferner in
Darüber hinaus verläuft die aufbauseitige Schwenkachse
Die
Sowohl die Schwenklager
Wenn nun, wie in
In
Mit dem in den
In bevorzugter Ausführung ist der Querlenker
In
Es liegt im Sinne der Erfindung, wenn die vorderen und hinteren radseitigen Schwenklager
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Querlenkerwishbone
- 22
- Vorderes aufbauseitiges SchwenklagerFront body side pivot bearing
- 33
- Hinteres aufbauseitiges SchwenklagerRear body side pivot bearing
- 44
- Gummielastische BuchsenRubber-elastic bushings
- 55
- Vordere SchwenklagerachseFront pivot bearing axis
- 66
- Hintere SchwenklagerachseRear pivot bearing axis
- 77
- Radseitige AnbindungsstelleWheel-side connection point
- 88th
- Schraubenfedercoil spring
- 99
- Dämpfungselementdamping element
- 1010
- Vorderes radseitiges SchwenklagerFront wheel-side pivot bearing
- 1111
- Hinteres radseitiges SchwenklagerRear wheel-side pivot bearing
- 1212
- Radträgerwheel carrier
- 1313
- Vorderer AnbindungsschenkelFront connecting leg
- 1414
- Hinterer AnbindungsschenkelRear connecting leg
- 1515
- Oberer AnbindungsschenkelUpper connecting leg
- 1616
- Oberer StablenkerUpper staff counter
- 1717
- Radwheel
- 1818
- Radachsewheel axle
- 1919
- 2020
- LängserstreckungsrichtungLongitudinal extension
- 2121
- QuererstreckungsrichtungTransverse extension direction
- 2222
- HaupterstreckungsebeneMain plane
- 2323
- Aufbauseitige SchwenkachseBody-side pivot axis
- 2424
- Radseitige SchwenkachseWheel-side pivot axis
- 2525
- Vordere HochachseFront vertical axis
- 2626
- Hintere HochachseRear vertical axis
- 2727
- Vordere QuerachseFront transverse axis
- 2828
- Hintere QuerachseRear transverse axis
- 2929
- 3030
- Erster WinkelFirst angle
- 3131
- Zweiter WinkelSecond angle
- 3232
- 3333
- Längskraft, BremskraftLongitudinal force, braking force
- 3434
- Zweiter QuerlenkerSecond wishbone
- 3535
- Vorderes aufbauseitiges SchwenklagerFront body side pivot bearing
- 3636
- Hinteres aufbauseitiges SchwenklagerRear body side pivot bearing
- 3737
- Vordere SchwenklagerachseFront pivot bearing axis
- 3838
- Hintere SchwenklagerachseRear pivot bearing axis
- 3939
- Unkorrigierte SpurwinkelverstellungUncorrected toe angle adjustment
- 4040
- Korrigierte SpurwinkelverstellungCorrected toe angle adjustment
- 4141
- Pfeil (beispielhafter, optimaler Anstellwinkel)Arrow (exemplary, optimal angle of attack)
- 4242
- Pfeil „weniger Übersteuern”Arrow "less oversteer"
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0220851 B1 [0005] EP 0220851 B1 [0005]
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