DE102011006874A1 - Vehicle axle device, has connection region provided among carrier, leaf spring and damper strut by force applying system, where rotational torque is partially compensatable in region of body-side attachment of strut and acting at carrier - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugachsvorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The invention relates to a Fahrzeugachsvorrichtung according to the closer defined in the preamble of
Aus der
Ein großes Problem von Radaufhängungen mit radführender Querblattfeder und radführendem Dämpferbein stellt ein Drehmoment dar, welches in eine Fahrzeugachsvorrichtung über einen Hochkrafthebelarm eingeleitet wird, der einem auf eine von einer Fahrzeugquerrichtung und einer Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene projizierten Abstand zwischen der Federkraft und einer Radaufstandskraft entspricht. Dieses Drehmoment stützt sich vor allem im Bereich des radführenden Dämpferbeines ab und verursacht eine Querkraft zwischen einer Kolbenstange und einer Kolbenstangenführung des Dämpferbeines und zwischen einem Dämpferrohr und einem Kolben, wodurch sich das Ansprechverhalten des Dämpferbeines durch eine unerwünschte Klemmkraft zwischen der Kolbenstange und der Kolbenstangenführung und zwischen dem Dämpferrohr und dem Kolben verschlechtert.A major problem of suspension systems with wheel-guiding transverse leaf spring and wheel-guiding damper strut is a torque which is introduced into a vehicle axle device via a Hochkrafthebelarm corresponding to a projected in a plane defined by a vehicle transverse direction and a vehicle longitudinal direction plane projected distance between the spring force and a Radaufstandskraft. This torque is supported mainly in the region of the wheel-guiding strut and causes a transverse force between a piston rod and a piston rod guide of the shock absorber leg and between a damper tube and a piston, whereby the response of the damper leg by an undesirable clamping force between the piston rod and the piston rod guide and between the damper tube and the piston deteriorated.
Nachfolgend wird die Entstehung der Querkraft zwischen der Kolbenstange und der Kolbenstangenführung des Dämpferbeines anhand einer an sich bekannten und als McPherson-Radaufhängung mit radführendem Dämpferbein
Die Fahrzeugachsvorrichtung
Aus der im Bereich des Endes
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugachsvorrichtung mit radführendem Dämpferbein und radführender Querblattfeder zur Verfügung zu stellen, mit welcher ein gutes Ansprechverhalten eines Dämpferbeines realisierbar ist.The present invention is therefore an object of the invention to provide a Fahrzeugachsvorrichtung with radführendem damper strut and wheel-guiding transverse leaf spring, with which a good response of a shock absorber leg can be realized.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Fahrzeugachsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with a vehicle axle device having the features of
Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung mit einem Radträger sowie mit wenigstens einer sich in Einbaulage im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden und mit dem Radträger verbundenen radführenden Querblattfeder und wenigstens einem mit dem Radträger gekoppeltem und radführendem Dämpferbein, wobei am Radträger wenigstens ein Rad befestigbar ist und das Dämpferbein fahrzeugkarosserieseitig festlegbar ist, ist ein Verbindungsbereich zwischen der Querblattfeder und dem Radträger zu einem resultierenden Kraftangriffspunkt der im Bereich eines Rades angreifenden Reifenaufstandskraft zumindest in Fahrzeugquerrichtung beabstandet. Ein an dem Radträger angreifendes Drehmoment, das einem Produkt aus der Reifenaufstandskraft und einem Hebelarm entspricht, der eine Projektion des Abstandes zwischen dem Verbindungsbereich der Querblattfeder und dem Kraftangriffspunkt der Reifenaufstandskraft in eine durch die Fahrzeugquerrichtung und einer Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene darstellt, ist im Bereich der fahrzeugkarosserieseitigen Festlegung des Dämpferbeines abstützbar.In the vehicle axle device according to the invention with a wheel carrier and at least one in the installation position substantially in the vehicle transverse direction extending and connected to the wheel carrier transverse leaf spring and at least one coupled to the wheel and radführendem damper strut, at the wheel at least one wheel is fastened and the shock absorber leg vehicle body side fixed is a connection area between the transverse leaf spring and the wheel carrier to a resultant point of force application of the attacking in the region of a wheel tire contact force, at least in the vehicle transverse direction spaced. A torque applied to the wheel carrier, which corresponds to a product of the tire treading force and a lever arm, which is a projection of the distance between the connecting portion of the transverse leaf spring and the force application point of the tire treading force in a plane defined by the vehicle transverse direction and a vehicle longitudinal direction, is in the area of the vehicle body side Determination of the shock absorber leg supportable.
Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung vorgesehen, über die in den Verbund zwischen dem Radträger, der Querblattfeder und dem Dämpferbein eine Kraft einleitbar ist, mittels der das im Bereich der fahrzeugkarosserieseitigen Anbindung des Dämpferbeines abzustützende und am Radträger angreifende Drehmoment zumindest teilweise kompensierbar ist.According to the invention, a device is provided by means of which a force can be introduced into the assembly between the wheel carrier, the transverse leaf spring and the strut by means of which the torque to be supported in the region of the vehicle body-side connection of the strut and engaging the wheel carrier is at least partially compensated.
Durch die erfindungsgemäße Verringerung der im Bereich des Dämpferbeines angreifenden Querkräfte einer Fahrzeugachsvorrichtung mit radführender Querblattfeder und radführendem Dämpferbein wird ein Ansprechverhalten des Dämpferbeines im Vergleich zu bekannten Fahrzeugachsvorrichtungen auf konstruktiv einfache Art und Weise verbessert, wobei das Dämpferbein in Konstruktionslage bzw. in Einbaulage dann vollständig querkraftfrei vorliegt, wenn die von der Einrichtung eingeleitete Kraft die im Bereich der fahrzeugkarosserieseitigen Anbindung des Dämpferbeines wirkende Stützquerkräfte vollständig kompensiert. Due to the inventive reduction of acting in the region of the strut transverse forces of a vehicle axle device with wheel-guiding transverse leaf spring and radführendem strut, a response of the strut compared to known Fahrzeugachsvorrichtungen improved in a structurally simple way, the strut in construction position or installation position is then completely free of lateral forces if the force introduced by the device completely compensates for the lateral forces acting in the region of the vehicle body-side connection of the shock absorber leg.
Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Ausführungsform der Fahrzeugachsvorrichtung umfasst die Einrichtung eine Torsionsfeder, die mit der Querblattfeder und dem Radträger verbunden ist und in Einbaulage zwischen dem Radträger und der Querblattfeder vorgespannt ist, um die Kraft zur Kompensation der am Dämpferbein angreifenden Querkraft in den Verbund zwischen dem Radträger, der Querblattfeder und dem Dämpferbein einzuleiten.In a structurally simple and inexpensive embodiment of the vehicle axle device, the device comprises a torsion spring which is connected to the transverse leaf spring and the wheel carrier and is biased in installation position between the wheel carrier and the transverse leaf spring to the force to compensate for the force acting on the damper strut lateral force in the composite between to initiate the wheel carrier, the transverse leaf spring and the strut.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung ist die Torsionsfeder mit einem fest mit der Querblattfeder gekoppelten Führungslager der Querblattfeder verbunden und somit bauraumgünstig in den Verbindungsbereich der Querblattfeder mit dem Radträger integrierbar.In a refinement of the vehicle axle device according to the invention, the torsion spring is connected to a guide bearing of the transverse leaf spring which is firmly coupled to the transverse leaf spring and can thus be integrated into the connecting region of the transverse leaf spring with the wheel carrier in a space-saving manner.
Eine besonders bauraumgünstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung sieht vor, dass die Torsionsfeder aus einem Elastomer hergestellt ist, das fest mit einer Außenhülse und mit einer Innenhülse verbunden ist, wobei die Außenhülse mit einem Lagerschuh eines Führungslagers der Querblattfeder und die Innenhülse mit dem Radträger fest gekoppelt ist, und wobei die Kraft durch Verdrehen der Außenhülse gegenüber der Innenhülse und einem damit einhergehenden Verspannen der Torsionsfeder während einer Montage der Einrichtung der Verbund aufprägbar ist.A particularly space-saving embodiment of the vehicle axle device according to the invention provides that the torsion spring is made of an elastomer which is firmly connected to an outer sleeve and an inner sleeve, wherein the outer sleeve with a bearing shoe of a guide bearing of the transverse leaf spring and the inner sleeve is fixedly coupled to the wheel carrier , and wherein the force can be impressed by rotating the outer sleeve relative to the inner sleeve and a consequent distortion of the torsion spring during assembly of the device of the composite.
Bei einer weiteren bauraumgünstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung ist die Torsionsfeder als ein rohrförmiges Bauteil ausgeführt, das einenends mit dem Radträger und anderenends mit einer Außenhülse eines Gummilagers der Querblattfeder am Radträger verbunden ist, wobei die Außenhülse über ein gummielastisches Bauteil mit einer Innenhülse wirkverbunden ist, die mit der Querblattfeder fest gekoppelt ist, und wobei die Kraft durch Verdrehen und einem damit einhergehenden Vorspannen des rohrförmigen Bauteils während einer Montage der Einrichtung dem Verbund aufprägbar ist.In another space-saving embodiment of the invention Fahrzeugachsvorrichtung the torsion spring is designed as a tubular member which is connected at one end to the wheel and the other end with an outer sleeve of a rubber bearing of the transverse leaf spring on the wheel, wherein the outer sleeve is operatively connected via a rubber-elastic member with an inner sleeve, the is fixedly coupled to the transverse leaf spring, and wherein the force can be imposed by twisting and a consequent biasing of the tubular member during assembly of the device to the composite.
Eine konstruktiv einfache und ebenfalls mit geringem Bauraumbedarf realisierbare weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mit einem zwischen dem Dämpferelement und der Querblattfeder angeordnetem und federelastisch ausgeführtem Hebelelement ausgeführt ist, das in einem definierten Abstand zum Verbindungsbereich zwischen dem Radträger und der Querblattfeder mit dem Dämpferbein verbunden ist und in Einbaulage eine Vorspannung aufweist, um dem Verbund die Kraft aufzuprägen.A structurally simple and also with low space requirement realizable further embodiment of the vehicle axle device according to the invention is characterized in that the device is designed with a arranged between the damper element and the transverse leaf spring and resiliently executed lever element, in a defined distance to the connection region between the wheel and the transverse leaf spring is connected to the damper strut and in installation position has a bias to impart the force to the composite.
Bei einer hierzu alternativen und konstruktiv einfach aufgebauten und kostengünstig herstellbaren sowie auf einfache Art und Weise in bestehende Fahrzeugachssysteme integrierbaren weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung ist die Einrichtung mit einem in einem ersten Endbereich fahrzeugkarosserieseitig drehbar gelagertem Hebelelement ausgebildet, das in einem zweiten Endbereich über ein als Zugfeder ausgeführtes und in Einbaulage vorgespanntes Federelement mit dem Dämpferbein verbunden ist und dessen in Richtung des Dämpferbeines gerichtete Schwenkbewegung durch einen im Bereich des Dämpferbeines vorgesehenen Anschlag begrenzt ist.In this case, an alternative and structurally simple design and inexpensive to produce and integratable into existing Fahrzeugachssysteme further embodiment of Fahrzeugachsvorrichtung the device according to the invention with a vehicle body in a first end rotatably mounted lever member is formed in a second end region via a tension spring executed and biased in mounting position spring element is connected to the damper strut and directed in the direction of the damper strut pivotal movement is limited by a provided in the region of the damper strut stop.
Die Einrichtung ist bei einer weiteren alternativen und einfach montierbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung mit einem zwei einen Winkel miteinander einschließende Hebelarme umfassenden Hebelelement ausgebildet, das im Verbindungsbereich der Hebelarme fahrzeugkarosserieseitig drehbar gelagert ist, wobei eine in Richtung des Dämpferbeines gerichtete Schwenkbewegung des ersten Hebelarmes durch einen im seitlichen Bereich des Dämpferbeines vorgesehenen Anschlag begrenzt ist und der zweite Hebelarm mit einem Mitnahmebereich des Dämpferbeines derart zusammenwirkt, dass dem Hebelelement während eines Einfederns des Rades durch Anlage zwischen dem zweiten Hebelarm und dem Mitnahmebereich eine den federelastisch ausgeführten ersten Hebelarm gegen den Anschlag führende Drehbewegung aufgeprägt wird, wobei die Hebelarme während des Einfederns des Rades in eine den Verbund die Kraft aufprägende Vorspannlage überführt werden.The device is formed in a further alternative and easy mountable embodiment of the vehicle axle device according to the invention with a two angle enclosing lever arms comprehensive lever element which is rotatably mounted vehicle body side in the connecting region of the lever arms, wherein directed in the direction of the damper strut pivotal movement of the first lever arm by a in side area of the damper strut provided stop is limited and the second lever arm cooperates with a driving portion of the strut so that the lever member during a deflection of the wheel by abutment between the second lever arm and the driving portion a resiliently executed first lever arm against the stop leading rotational movement is impressed , Wherein the lever arms are transferred during compression of the wheel in a composite force imprinting the biasing position.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.Both the features specified in the claims and the features specified in the following exemplary embodiments of the vehicle axle device according to the invention are each suitable for use alone or in any combination with each other to further develop the object according to the invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fahrzeugachsvorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Further advantages and advantageous embodiments of the vehicle axle device according to the invention will become apparent from the claims and the embodiments described in principle below with reference to the drawings, the same reference numerals are used in the description of the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components.
Es zeigt:It shows:
Des Weiteren ist am Radträger
Um im Bereich einer Kolbenstangenführung
Hierfür umfasst die Einrichtung
Die Torsionsfeder
Bei dem in
Bei der in
Der Drehpunkt des Hebelelementes
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FahrzeugachsvorrichtungFahrzeugachsvorrichtung
- 22
- Radwheel
- 33
- Dämpferbeindamper strut
- 44
- Zylindercylinder
- 55
- Kolbenstangepiston rod
- 66
- KraftangriffspunktForce application point
- 77
- Ende der KolbenstangeEnd of the piston rod
- 88th
- Hebelarmlever arm
- 99
- Ende des ZylindersEnd of the cylinder
- 1010
- KolbenstangenführungPiston rod guide
- 1111
- Kolbenpiston
- 1212
- Radträgerwheel carrier
- 1313
- QuerblattfederTransverse leaf spring
- 1414
- Verbindungsbereichconnecting area
- 1515
- EinrichtungFacility
- 1616
- Torsionsfedertorsion spring
- 1717
- Führungslagerguide bearing
- 1818
- Außenhülseouter sleeve
- 1919
- Innenhülseinner sleeve
- 2020
- Lagerschuhbearing shoe
- 2121
- Außenhülseouter sleeve
- 2222
- GummilagerRubber bearing
- 2323
- gummielastisches Bauteilrubber-elastic component
- 2424
- Innenhülseinner sleeve
- 2525
- Hebelelementlever member
- 2626
- erster Endbereichfirst end area
- 2727
- Hebelelementlever member
- 2828
- zweiter Endbereichsecond end area
- 2929
- Federelementspring element
- 3030
- Anschlagattack
- 3131
- erster Hebelarmfirst lever arm
- 3232
- zweiter Hebelarmsecond lever arm
- 3333
- Hebelelementlever member
- 3434
- Verbindungsbereichconnecting area
- 3535
- Anschlagattack
- 3636
- Mitnahmebereichdriving region
- bb
- Hochkrafthebelarmvertical force lever arm
- F2F2
- ReifenaufstandskraftTire contact force
- F7F7
- Stützkraftsupporting force
- F10F10
- Reaktionskraftreaction force
- F11F11
- Reaktionskraftreaction force
- ss
- definierter Abstanddefined distance
- xx
- FahrzeuglängsrichtungVehicle longitudinal direction
- yy
- FahrzeugquerrichtungVehicle transverse direction
- zz
- FahrzeughochrichtungVehicle vertical direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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