DE102011055704A1

DE102011055704A1 - Multi-link rear axle for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102011055704A1
Application number: DE102011055704A
Authority: DE
Inventors: Norbert Schote; Andreas Munzert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-05-29
Also published as: WO2013075786A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrlenker-Hinterradachse für ein Kraftfahrzeug zur Verbindung eines Radträgers (4) an einer Fahrzeugkarosserie (5) mit in einer oberen Lenkerebene (8) angeordneten Lenkarmen (10, 12) und einem in einer unteren Lenkerebene (6) angeordneten Trapezlenker (18), wobei die in der oberen Lenkerebene (8) angeordneten Lenkarme (10, 12) als Querlenker ausgebildet sind und wobei der Trapezlenker (18) über einen Koppellenker (30) mit dem Radträger (4) verbunden ist, wobei in der unteren Lenkerebene ein als Längslenker ausgebildeter weiterer Lenkarm (16) und ein zweiter Koppellenker (28) zur Verbindung des Trapezlenkers (18) mit der Fahrzeugkarosserie (5) vorgesehen sind.The invention relates to a multi-link rear wheel axle for a motor vehicle for connecting a wheel carrier (4) to a vehicle body (5) with steering arms (10, 12) arranged in an upper link plane (8) and a trapezoidal link arranged in a lower link plane (6) ( 18), wherein in the upper link plane (8) arranged steering arms (10, 12) are designed as a wishbone and wherein the trapezoidal link (18) via a coupling link (30) with the wheel carrier (4) is connected, wherein in the lower link level a trained as a trailing arm further steering arm (16) and a second coupling link (28) for connecting the trapezoidal link (18) to the vehicle body (5) are provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrlenker-Hinterradachse für ein Kraftfahrzeug zur Verbindung eines Radträgers an einer Fahrzeugkarosserie mit in einer oberen Lenkerebene angeordneten Lenkarmen und einem in einer unteren Lenkerebene angeordneten Trapezlenker, wobei die in der oberen Lenkerebene angeordneten Lenkarme als Querlenker ausgebildet sind und wobei der Trapezlenker über einen Koppellenker mit dem Radträger verbunden ist. The invention relates to a multi-link rear wheel axle for a motor vehicle for connecting a wheel carrier to a vehicle body arranged in an upper arm level steering arms and arranged in a lower arm level trapezoidal link, wherein arranged in the upper arm level steering arms are designed as wishbones and wherein the trapezoidal over a coupling link is connected to the wheel carrier.

Mehrlenker-Hinterradachsen sind hinlänglich bekannt. Hierbei dienen sogenannte Lenkarme, die in einer unteren Lenkerebene und in einer oberen Lenkerebene angeordnet sind, dazu, möglichst fünf der sechs Freiheitsgrade eines Körpers im Raum aufzunehmen. Lediglich ein Freiheitsgrad für die Ein- und Ausfallfederung des Fahrzeugrades verbleibt. Eine derartige Konstruktion sollte natürlich einhergehen mit einem maximal möglichen Fahrkomfort, wobei gewährleistet sein muss, dass beim Auftreten von jeglichen Längs- und Seitenkräften auf das Fahrzeug, das Fahrzeug in der gewünschten Spur verbleibt. Insbesondere sind sogenannte Fünflenker-Hinterradachsen bekannt, bei denen fünf einzelne Lenkerarme eine Verbindung von der Fahrzeugkarosserie zum Radträger herstellen. Diese Art einer Mehrlenker-Hinterradachse bietet zwar einen sehr hohen Komfort und eine sehr große Variabilität hinsichtlich der Einstellbarkeit des Radträgers, benötigen jedoch einen sehr viel größeren Bauraum und damit auch verbunden einen höheren Montageaufwand als Mehrlenker-Hinterradachsen, die beispielsweise Dreieckslenkarme nutzen. Multi-link rear axles are well known. Here are so-called steering arms, which are arranged in a lower arm level and in an upper arm level, to accommodate as many as possible five of the six degrees of freedom of a body in space. Only one degree of freedom for the input and failure suspension of the vehicle wheel remains. Such a construction should of course be accompanied by a maximum possible ride comfort, it must be ensured that when any longitudinal and lateral forces on the vehicle, the vehicle remains in the desired lane. In particular, so-called five-link rear wheel axles are known in which five individual link arms make a connection from the vehicle body to the wheel carrier. Although this type of multi-link rear axle offers a very high level of comfort and a very large variability in the adjustability of the wheel, but require a much larger space and thus also a higher assembly costs than multi-link rear axles, for example, use triangular steering arms.

Darüber hinaus ist es aus der EP 288 654 B1 bekannt, eine Mehrlenker-Hinterradachse in sogenannter Integral-Lenkerbauweise auszuführen, wobei gegenüber einer reinen Fünflenker-Hinterradachse Komforteinbußen und eine Verringerung der Einstellungsvariabilität in Kauf genommen werden müssen. In addition, it is from the EP 288 654 B1 known to perform a multi-link rear axle in so-called integral-handlebar design, with respect to a pure five-link rear wheel axle loss of comfort and a reduction in the setting variability must be accepted.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mehrlenker-Hinterradachse zu schaffen, die die Vorteile einer echten Fünflenker-Hinterradachse mit den Vorteilen einer Integrallenker-Hinterradachse auf einfache und kostengünstige Weise verbindet. The invention is therefore an object of the invention to provide a multi-link rear wheel axle, which combines the advantages of a true five-link rear wheel axle with the advantages of integral steering rear axle in a simple and cost-effective manner.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der unteren Lenkerebene ein als Längslenker ausgebildeter weiterer Lenkarm und ein zweiter Koppellenker zur Verbindung des Trapezlenkers mit der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind. Auf diese Weise sind fast alle kinematischen und elastokinematischen Kenngrößen separat einstellbar, obwohl der Aufbau einfacher und damit kostengünstiger als der bei einer reinen Fünflenker-Hinterradachse ist. Insbesondere kann ein hoher Längsfederungskomfort bei steifer Bremsmomentenabstützung und ein hoher Längsfederungskomfort in Lastrichtung erreicht werden. Auch sind eine bessere Elastokinematik und geringere Spurstangenkräfte realisierbar. The object is achieved in that in the lower link level designed as a trailing arm further steering arm and a second coupling link for connecting the trapezoidal link to the vehicle body are provided. In this way, almost all kinematic and elastokinematischen parameters are separately adjustable, although the structure is simpler and thus cheaper than that of a pure five-link rear wheel axle. In particular, a high longitudinal suspension comfort can be achieved with stiff braking torque support and a high longitudinal suspension comfort in the load direction. Also, a better elastokinematics and lower tie rod forces can be realized.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der in der oberen Lenkerebene, in Fahrrichtung gesehen, vordere Querlenker als Spurstange ausgebildet. Hierbei kann, um den Fahrkomfort noch weiter zu vergrößern, die Spurstange als aktive Spurstange ausgebildet sein. In a particularly advantageous embodiment, the seen in the direction of travel, the front wishbone in the upper arm level, designed as a tie rod. In this case, in order to increase the ride comfort even further, the tie rod may be formed as an active tie rod.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist es weiterhin vorgesehen, dass in der unteren Lenkerebene der Längslenker unterhalb des Trapezlenkers verläuft. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Längslenker nicht am Radträger abgestützt ist, sondern direkt radträgerseitig am Trapezlenker, wodurch sich günstigere Bauraumverhältnisse ergeben. In a preferred embodiment, it is further provided that runs in the lower link level of the trailing arm below the trapezoidal link. However, it is also conceivable that the trailing arm is not supported on the wheel, but directly wheel carrier side on the trapezoidal link, resulting in more favorable space conditions.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Koppelelemente an einem Schenkel des Trapezlenkers angekoppelt. Sie können jedoch auch diagonal versetzt angeordnet sein. In an advantageous embodiment, the coupling elements are coupled to a leg of the trapezoidal link. However, they can also be arranged diagonally offset.

Des Weiteren kann der Trapezlenker eine Aussparung zur Aufnahme einer Tragfeder aufweisen. Hierdurch wird die erfindungsgemäße Mehrlenker-Hinterradachse hinsichtlich Montagefreundlichkeit und Bauraumoptimierung noch weiter verbessert. Darüber hinaus kann der Trapezlenker noch einen Anlenkpunkt für ein Dämpfungsorgan aufweisen. Furthermore, the trapezoidal link may have a recess for receiving a suspension spring. As a result, the multi-link rear wheel axle according to the invention is further improved in terms of ease of assembly and space optimization. In addition, the trapezoidal link can still have a point of articulation for a damping element.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. Hereby shows:

1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Mehrlenker-Hinterradachse, und 1 a plan view of a multi-link rear wheel axle according to the invention, and

2 eine perspektivische Explosivansicht einer unteren Lenkerebene und einer oberen Lenkerebene der erfindungsgemäßen Mehrlenker-Hinterradachse. 2 an explosive perspective view of a lower link plane and an upper link plane of the multi-link rear wheel axle according to the invention.

Der Übersichtlichkeit halber wird nachfolgend eine erfindungsgemäße Mehrlenker-Hinterradachse 2 unter Bezugnahme auf 1 und gleichzeitig 2 erläutert. In einer Draufsicht der 1 ist eine Mehrlenker-Hinterradachse 2 für ein Kraftfahrzeug zur Verbindung eines Radträgers 4 mit einer Fahrzeugkarosserie 5 dargestellt. Der Radträger 4 ist der Radträger des linken Hinterrades des Kraftfahrzeuges. Der Pfeil zeigt die Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges. For the sake of clarity, a multi-link rear wheel axle according to the invention will be described below 2 with reference to 1 and at the same time 2 explained. In a plan view of 1 is a multi-link rear wheel axle 2 for a motor vehicle for connecting a wheel carrier 4 with a vehicle body 5 shown. The wheel carrier 4 is the wheel carrier of the left rear wheel of the motor vehicle. The arrow shows the forward direction of travel of the motor vehicle.

In 2 sind eine untere Lenkerebene 6 und eine obere Lenkerebene 8 zu erkennen. Die obere Lenkerebene 8 weist zwei als Querlenker ausgebildete Lenkarme 10, 12 auf, wobei der in Fahrtrichtung gesehen vordere Querlenker 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als aktive Spurstange ausgebildet ist. Die aktive Spurstange 12 besitzt hierzu einen schematisch angedeuteten Aktivator 14. Die Querlenker 10, 12 sind über Anlenkpunkte 13 mit dem Radträger 4 bzw. über Anlenkpunkte 15 mit der Fahrzeugkarosserie 5 beweglich verbunden. In 2 are a lower handlebar level 6 and an upper handlebar level 8th to recognize. The upper link plane 8th has two trained as a wishbone steering arms 10 . 12 on, with the seen in the direction of travel front wishbone 12 is formed in the present embodiment as an active tie rod. The active tie rod 12 has a schematically indicated activator 14 , The wishbones 10 . 12 are above articulation points 13 with the wheel carrier 4 or via articulation points 15 with the vehicle body 5 movably connected.

In der unteren Lenkerebene 6 sind ein als Längslenker ausgebildeter weiterer Lenkarm 16 sowie ein Trapezlenker 18 vorgesehen. Ein Schenkel 20 des Trapezlenkers 18 ist über Anlenkpunkte 22, 24 mit der Karosserie 5 bzw. mit dem Radträger 4 verbunden. Ein weiterer Schenkel 26 weist drehbar gelagerte Koppelelemente 28, 30 auf, die ihrerseits über Anlenkpunkte 32, 34 mit der Fahrzeugkarosserie 5 bzw. mit dem Radträger 4 verbunden sind. Durch die besondere Ausrichtung des Trapezlenkers 18 und des Längslenkers 16 wird ein virtueller Pol 36 abgebildet, der in der unteren Lenkerebene 6 außerhalb derselben und hinter der Achse, in Fahrrichtung gesehen, des Radträgers 4 liegt. Hierdurch wirken lediglich geringe Spurstangenkräfte bei auf das Fahrzeug wirkenden Längskräften. Bauraumbedingt ist es natürlich auch möglich, den Längslenker 16 nicht am Radträger 4 zu befestigen, sondern direkt am Trapezlenker 18 zu lagern. Hier ist der Längslenker 16 jedoch über einen Anlenkpunkt 17 mit dem Radträger 4 und über einen Anlenkpunkt 19 mir der Fahrzeugkarosserie 5 beweglich verbunden. Die Koppelelemente 28, 30 übernehmen bei dieser Ausführungsform die Abstützung von Bremsmomenten. Sie nehmen jedoch auch aufgrund ihrer Positionierung und Richtung erheblichen Einfluss auf viele weitere Kenngrößen der Fahrwerksauslegung, wie zum Beispiel die Lage der Lenkachse. In the lower handlebar level 6 are designed as a trailing arm further steering arm 16 as well as a trapezoidal handlebar 18 intended. A thigh 20 of the trapezoidal link 18 is above articulation points 22 . 24 with the body 5 or with the wheel carrier 4 connected. Another thigh 26 has rotatably mounted coupling elements 28 . 30 on their part about points of articulation 32 . 34 with the vehicle body 5 or with the wheel carrier 4 are connected. Due to the special orientation of the trapezoidal handlebar 18 and the trailing arm 16 becomes a virtual pole 36 pictured in the lower handlebar level 6 outside the same and behind the axis, seen in the direction of travel, the wheel carrier 4 lies. As a result, only slight tie rod forces act with longitudinal forces acting on the vehicle. Due to space constraints, it is of course also possible, the trailing arm 16 not on the wheel carrier 4 to attach, but directly on the trapezoidal link 18 to store. Here is the trailing arm 16 however, via a point of articulation 17 with the wheel carrier 4 and about a point of articulation 19 me the vehicle body 5 movably connected. The coupling elements 28 . 30 take in this embodiment, the support of braking torque. However, due to their positioning and direction, they also have a considerable influence on many other characteristics of the suspension design, such as the position of the steering axle.

Des Weiteren weist der Trapezlenker 18 eine Aussparung 38 für eine Tragfeder 40 auf. Auch kann vorteilhafter Weise ein Anlenkpunkt 42 für ein Dämpfungsorgan 44 vorgesehen sein. Dieser Anlenkpunkt 42 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Koppelelement 30 auf einer Achse 46 gelagert. Furthermore, the trapezoidal link 18 a recess 38 for a suspension spring 40 on. Also, advantageously, a pivot point 42 for a damping device 44 be provided. This pivot point 42 is in the present embodiment, together with the coupling element 30 on an axis 46 stored.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 288654 B1 [0003]

Claims

Multi-link rear wheel axle for a motor vehicle for connecting a wheel carrier ( 4 ) on a vehicle body ( 5 ) with in an upper handlebar level ( 8th ) arranged steering arms ( 10 . 12 ) and one in a lower handlebar level ( 6 ) arranged trapezoidal link ( 18 ), whereas those in the upper handlebar level ( 8th ) arranged steering arms ( 10 . 12 ) are designed as a wishbone and wherein the trapezoidal link ( 18 ) via a coupling link ( 30 ) with the wheel carrier ( 4 ) is connected, characterized in that in the lower link level designed as a trailing arm further steering arm ( 16 ) and a second coupling link ( 28 ) for connecting the trapezoidal link ( 18 ) with the vehicle body ( 5 ) are provided.

Multi-link rear wheel axle according to claim 1, characterized in that in the upper link level ( 8th ), seen in the direction of travel, front wishbones ( 12 ) is designed as a tie rod.

Multi-link rear wheel axle according to claim 2, characterized in that the tie rod ( 12 ) is designed as an active tie rod.

Multi-link rear wheel axle according to one of the preceding claims, characterized in that in the lower link level ( 6 ) of the trailing arm ( 16 ) below the trapezoidal link ( 18 ) runs.

Multi-link rear wheel axle according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that in the lower arm level ( 6 ) of the trailing arm ( 16 ) wheel carrier on the trapezoidal link ( 18 ) is supported.

Multi-link rear wheel axle according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling elements ( 30 . 32 ) on a leg ( 26 ) of the trapezoidal link ( 18 ) are coupled.

Multi-link rear wheel axle according to one of the preceding claims, characterized in that the trapezoidal link ( 18 ) a recess ( 38 ) for receiving a suspension spring ( 40 ) having.

Multi-link rear wheel axle according to one of the preceding claims, characterized in that the trapezoidal link ( 18 ) a pivot point ( 42 ) for a damping device ( 44 ) having.