DE102014225284A1 - Coupling rod for a suspension system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Koppelstange (5) für ein Fahrwerksystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Torsionsfederelement (9), an welchem ein zweites, einen Schenkel bildendes Federelement (10) anknüpft. Um eine niedrige Gesamtsteifigkeit der Koppelstange (5) auf möglichst kompakte Art und Weise zu realisieren, ist das zweite Federelement (10) ausgehend von einem Verbindungspunkt (13) mit dem Torsionsfederelement (9) zunächst spiralartig verlaufend um das Torsionsfederelement (9) geführt und geht anschließend in einen im Wesentlichen quer zum Torsionsfederelement (9) verlaufenden Abschnitt (14) über, der einer weiteren Koppelung mit einem radführenden Bauteil (12) einer Radaufhängung dient.The invention relates to a coupling rod (5) for a chassis system of a motor vehicle, comprising a torsion spring element (9) to which a second, a leg-forming spring element (10) links. In order to realize a low total rigidity of the coupling rod (5) in the most compact manner possible, the second spring element (10), starting from a connection point (13) with the torsion spring element (9) initially spirally guided around the torsion spring element (9) and goes then in a substantially transversely to the torsion spring element (9) extending portion (14), which serves for further coupling with a wheel-guiding member (12) of a suspension.

Description

Die Erfindung betrifft eine Koppelstange für ein Fahrwerksystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Torsionsfederelement, an welchem ein zweites, einen Schenkel bildendes Federelement anknüpft. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrwerksystem eines Kraftfahrzeuges, bei welchem zumindest eine vorgenannte Koppelstange zur Anwendung kommt. The invention relates to a coupling rod for a chassis system of a motor vehicle, comprising a torsion spring element, to which a second, forming a leg spring element links. Furthermore, the invention relates to a chassis system of a motor vehicle, in which at least one aforementioned coupling rod is used.

Als Fahrwerksysteme sind im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik unter anderem Systeme zur Wankregulierung und Reduzierung von Karosserieneigungen bei Kurvenfahrten bekannt. Im einfachsten Fall wird ein derartiges Wankstabilisierungssystem dabei durch einen U-förmig verlaufenden Stabilisatorstab gebildet, welcher üblicherweise mit einem sogenannten Stabilisatorrücken über Schulterlager seitens des Fahrzeugaufbaus angebunden ist, während ausgehend von dem Stabilisatorrücken Stabilisatorschenkel im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung zeigend zu den radführenden Bauteilen der jeweiligen Achse führen, wo sie dann häufig über Stabilisatorlenker angebunden sind. Kommt es im Zuge der Fahrt zu Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus, d. h. einer gegensinnigen Einfederbewegung der Räder der jeweiligen Achse, so sorgt der Stabilisator aufgrund einer Torsion des Stabilisatorstabes für die Erzeugung eines Rückstellmoments um die Wankachse, wodurch die Neigung des Fahrzeugaufbaus reduziert wird. Neben solchen, auch als passive Systeme bezeichneten Wankstabilisatoren sind aber auch aktive Wankstabilisierungssysteme bekannt, bei welchen zwei, dann im Wesentlichen L-förmig gestaltete Stabilisatorstäbe über einen zwischenliegenden Aktuator miteinander gekoppelt sind und über diesen Aktuator relativ zueinander verdreht werden können, um ein definiertes Rückstellmoment um die Wankachse hervorzurufen. Darüber hinaus kommen als Fahrwerksysteme aber auch Einrichtungen zur Anwendung, über welche sich eine Kinematik des einzelnen Fahrzeugrades gezielt verstellen lässt. Bei derartigen aktiven Fahrwerkssystemen können neben Wankbewegungen zumeist auch Nickbewegungen des jeweiligen Kraftfahrzeuges reguliert werden. Ein wesentlicher Faktor bei allen Systemen ist eine Gesamtsteifigkeit, wobei hinsichtlich des Komforts eine geringe Steifigkeit anzustreben ist. As chassis systems are known in the field of automotive technology, inter alia systems for roll control and reduction of body corners when cornering. In the simplest case, such a roll stabilization system is formed by a U-shaped stabilizer bar, which is usually connected to a so-called stabilizer back on shoulder bearing part of the vehicle body, while starting from the stabilizer back stabilizer legs pointing substantially in the vehicle longitudinal direction pointing to the wheel-guiding components of the respective axis where they are then often tied via stabilizer links. Does it come in the course of the drive to rolling movements of the vehicle body, d. H. an opposing compression movement of the wheels of the respective axis, the stabilizer ensures due to a torsion of the stabilizer bar for the generation of a restoring torque about the roll axis, whereby the inclination of the vehicle body is reduced. In addition to such, also referred to as passive systems roll stabilizers but also active roll stabilization systems are known in which two, then substantially L-shaped stabilizer bars are coupled together via an intermediate actuator and can be rotated relative to each other about this actuator to a defined restoring moment to cause the roll axis. In addition, as suspension systems but also facilities are used, via which a kinematics of the individual vehicle wheel can be selectively adjusted. In such active suspension systems, in addition to roll movements, pitch movements of the respective motor vehicle can usually also be regulated. An essential factor in all systems is overall stiffness, with low stiffness to be desired in terms of comfort.

Aus der DE 10 2012 218 396 A1 geht ein Fahrwerksystem für ein Kraftfahrzeug hervor, bei welchem eine Kinematik eines Fahrzeugrades über einen elektromechanischen Drehsteller mit Hilfe einer zwischenliegenden Koppelstange verstellt werden kann. Der Drehsteller ist dabei an einem Fahrzeugaufbau elastisch aufgehängt und ist achsversetzt zu der Koppelstange platziert, wobei die Anbindung über ein Getriebe mit einer Stirnradstufe, sowie zwei hintereinanderliegenden Planetenstufen verwirklicht ist. Die Koppelstange selbst setzt sich aus mehreren in Reihe geschalteten Federelementen zusammen, wobei ein erstes Federelement in Form eines Torsionsfederelements an die abtriebsseitige Planetenstufe angebunden und an einem hierzu entgegengesetzten Ende mit einem zweiten Federelement verbunden ist. Dieses zweite Federelement bildet dabei einen Schenkel der Koppelstange, an welcher ein drittes Federelement anknüpft, das wiederum die Verbindung zu einem radführenden Bauteil in Form eines Querlenkers herstellt. From the DE 10 2012 218 396 A1 is a chassis system for a motor vehicle, in which a kinematics of a vehicle wheel can be adjusted via an electromechanical turntable with the help of an intermediate coupling rod. The turntable is suspended elastically on a vehicle body and is placed offset in the axial direction of the coupling rod, wherein the connection via a gear with a spur gear, and two successive planetary stages is realized. The coupling rod itself is composed of several series-connected spring elements, wherein a first spring element in the form of a Torsionsfederelements connected to the output-side planetary stage and connected at an opposite end thereto with a second spring element. This second spring element forms a leg of the coupling rod to which a third spring element links, which in turn establishes the connection to a wheel-guiding component in the form of a transverse link.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Koppelstange für ein Fahrwerksystem zu schaffen, bei welcher sich eine niedrige Gesamtsteifigkeit auf möglichst kompakte Art und Weise realisieren lässt. Based on the above-described prior art, it is an object of the present invention to provide a coupling rod for a suspension system, in which a low overall stiffness can be realized in the most compact manner possible.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Fahrwerksystem für ein Kraftfahrzeug, bei welchem zumindest eine erfindungsgemäße Koppelstange zur Anwendung kommt, geht ferner aus den Ansprüchen 6 bis 9 hervor. Schließlich ist ein ein Fahrwerksystem aufweisendes Kraftfahrzeug Gegenstand des Anspruchs 10. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention. A suspension system for a motor vehicle, in which at least one coupling rod according to the invention is used, is further apparent from the claims 6 to 9. Finally, a motor vehicle having a chassis system is the subject of claim 10.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Koppelstange ein Torsionsfederelement, an welchem ein zweites, einen Schenkel bildendes Federelement anknüpft. Erfindungsgemäß verläuft das zweite Federelement dabei als Schenkel im Wesentlichen quer zu dem Torsionsfederelement, um ein Verdrehen des Torsionsfederelements über den somit gebildeten Hebelarm in eine translatorische Bewegung umzusetzen. Je nach Orientierung des Torsionsfederelements im Kraftfahrzeug bei Anwendung der Koppelstange in einem Fahrwerksystem ist der Schenkel dann in Längsrichtung oder in Querrichtung des Kraftfahrzeuges orientiert oder auch windschief angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist die Koppelstange dabei bevorzugt einteilig ausgeführt, sie kann alternativ dazu aber auch mehrteilig als gebaute Stange ausgebildet sein, beispielsweise durch Verschweißen mehrerer einzelner Teile. According to the invention, a coupling rod comprises a torsion spring element to which a second, a leg forming spring element links. According to the invention, the second spring element extends as a leg substantially transversely to the torsion spring element in order to convert a twisting of the torsion spring element via the thus formed lever arm into a translatory movement. Depending on the orientation of the Torsionsfederelements in the motor vehicle when using the coupling rod in a suspension system of the leg is then oriented in the longitudinal direction or in the transverse direction of the motor vehicle or skewed. For the purposes of the invention, the coupling rod is preferably made in one piece, but it may alternatively be designed in several parts as a built rod, for example by welding a plurality of individual parts.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das zweite Federelement ausgehend von einem Verbindungspunkt mit dem Torsionsfederelement zunächst spiralartig verlaufend um das Torsionsfederelement geführt ist und anschließend in einen quer zum Torsionsfederelement verlaufenden Abschnitt übergeht, der einer weiteren Koppelung mit einem radführenden Bauteil einer Radaufhängung dient. Mit anderen Worten ist das zweite Federelement also ausgehend von einer Verbindung mit dem Torsionsfederelement zunächst spiralähnlich um dieses herumgeführt, bevor sich ein im Wesentlichen quer zum Torsionsfederelement verlaufender Abschnitt des zweiten Federelements anschließt. The invention now includes the technical teaching that the second spring element, starting from a connection point with the torsion spring element, is initially guided spirally running around the torsion spring element and then merges into a section extending transversely to the torsion spring element, which serves for further coupling to a wheel-guiding component of a wheel suspension. In other words, the second spring element is thus based on a Connection with the torsion spring element initially spirally around this led around before joining a substantially transverse to the torsion spring member extending portion of the second spring element.

Eine derartige Ausgestaltung einer Koppelstange hat dabei den Vorteil, dass sich bei einem erfindungsgemäßen Verlauf des zweiten Federelements eine deutliche Reduzierung der Gesamtsteifigkeit bei gleichzeitig kompaktem Aufbau realisieren lässt. Denn der spiralartige Verlauf hat die Ausbildung eines biegeweichen Schenkels zur Folge, wobei aufgrund der spiralartigen Herumführung trotz einer entsprechenden Länge des zweiten Federelements eine Unterbringung auf geringem Bauraum möglich ist. Insgesamt wird also durch diese Formgebung des zweiten Federelements die Biegesteifigkeit des Schenkels bei einem gegebenen Abstand zwischen einer Drehachse des Torsionsfederelements und einem Anbindungspunkt für die weitere Koppelung des zweiten Federelements mit dem radführenden Bauteil reduziert. Such a design of a coupling rod has the advantage that can be realized in a course according to the invention of the second spring element a significant reduction in the overall stiffness with a compact design. Because the spiral-like course has the formation of a flexurally soft leg result, due to the spiral-like circulation despite a corresponding length of the second spring element, accommodation in a small space is possible. Overall, therefore, the bending stiffness of the leg is reduced at a given distance between a rotational axis of the Torsionsfederelements and a connection point for the further coupling of the second spring element with the wheel-guiding component by this shaping of the second spring element.

Unter einem „spiralartigen Verlauf“ ein Verlauf entsprechend einer archimedischen Spirale zu verstehen, die ihren Mittelpunkt im Verbindungspunkt mit dem Torsionsfederelement hat und um diesen herumgeführt ist und sich dabei zumindest abschnittsweise von diesem entfernt. Under a "spiral-like course" to understand a course corresponding to an Archimedean spiral, which has its center in the point of connection with the torsion spring element and is guided around this and at least partially away from it.

Zwar wird auch im Falle der Koppelstange der DE 10 2012 218 396 A1 aufgrund der in Reihe geschalteten, einzelnen Federelemente eine niedrige Gesamtsteifigkeit realisiert. Dabei liegt die Biegesteifigkeit des zweiten, den Schenkel ausbildenden Federelements aber weit über einer gewünschten Zielsteifigkeit bzw. zum Erreichen dieser Zielsteifigkeit müsste eine Länge des Schenkels wesentlich gesteigert werden. Dies hätte einen entsprechenden Bauraumbedarf zur Folge und würde im Falle der Koppelung mit einem Drehsteller in einer Zunahme eines erforderlichen Stellmoments dieses Drehstellers resultieren. Although in the case of the coupling rod of DE 10 2012 218 396 A1 realized due to the series-connected, individual spring elements a low overall stiffness. However, the bending stiffness of the second, the leg forming spring element but far above a desired target stiffness or to achieve this target stiffness would have a length of the leg significantly increased. This would result in a corresponding space requirement and would result in the case of coupling with a turntable in an increase of a required actuating torque of this turntable.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung liegt der spiralartige Verlauf des zweiten Federelements in einer Ebene. Der Verlauf findet also im Zweidimensionalen statt, so dass sich das zweite Federelement ausgehend vom Verbindungspunkt mit dem Torsionsfederelement zumindest im Bereich der Spirale nicht in Längsrichtung des Torsionsfederelements erstreckt. Alternativ dazu ist es jedoch auch denkbar, dass der spiralartige Verlauf einer Schraubenform ähnelt, das zweite Federelement also ausgehend vom Verbindungspunkt nicht in einer Ebene um das Torsionsfederelement verläuft, sondern sich auch in axialer Richtung, d. h. in Erstreckungsrichtung des Torsionsfederelements, erstreckt. According to one embodiment of the invention, the spiral-like course of the second spring element lies in one plane. The course thus takes place in a two-dimensional manner, so that the second spring element does not extend in the longitudinal direction of the torsion spring element, at least in the area of the spiral, starting from the point of connection with the torsion spring element. Alternatively, however, it is also conceivable that the spiral-like course resembles a helical shape, that is, the second spring element does not run in a plane around the torsion spring element starting from the connection point, but also in the axial direction, ie. H. in the extension direction of the Torsionsfederelements extends.

In Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Federelement einfach spiralartig verlaufend um das Torsionsfederelement geführt. Im Rahmen der Erfindung kommt jedoch auch eine mehrfache spiralartige Führung des zweiten Federelements um das Torsionsfederelement in Betracht, wodurch sich aufgrund der zunehmenden Länge des zweiten Federelements dessen Biegesteifigkeit weiter reduzieren lässt. In a further development of the invention, the second spring element is simply guided spirally running around the torsion spring element. In the context of the invention, however, is also a multiple spiral-like guidance of the second spring element to the torsion spring element into consideration, which can be due to the increasing length of the second spring element whose bending stiffness can be further reduced.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung knüpft an dem quer zum Torsionsfederelement verlaufenden Abschnitt mindestens ein weiteres Federelement an, das der weiteren Koppelung des zweiten Federelements mit dem radführenden Bauteil dient. Durch die Reihenschaltung zumindest des ersten bzw. Torsionsfederlements mit einem weiteren Federelement kann die Gesamtsteifigkeit der Koppelstange und damit auch des Fahrwerksystems, bei welchem diese zur Anwendung kommt, weiter reduziert werden. Innerhalb eines Fahrwerksystems kann das zweite Federelement aber auch direkt mit dem radführenden Bauteil verbunden sein, bei welchem es sich um einen Querlenker oder auch direkt um einen Radträger des jeweiligen Fahrzeugrades handeln kann. According to a further embodiment possibility of the invention, at least one further spring element, which serves for the further coupling of the second spring element to the wheel-guiding component, attaches to the section extending transversely to the torsion spring element. By the series connection of at least the first or Torsionsfederlements with another spring element, the overall rigidity of the coupling rod and thus also of the suspension system, in which it is used, can be further reduced. Within a suspension system, however, the second spring element can also be connected directly to the wheel-guiding component, which may be a transverse link or directly to a wheel carrier of the respective vehicle wheel.

Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass das Torsionsfederelement und/oder das zweite Federelement aus einem Federstahl bestehen. Hierdurch kann der jeweilige Teil oder auch die komplette Koppelstange kostengünstig aus einem geeigneten Stahl hergestellt werden. It is a further embodiment of the invention that the torsion spring element and / or the second spring element consist of a spring steel. In this way, the respective part or even the complete coupling rod can be inexpensively made of a suitable steel.

Alternativ dazu kommt aber auch eine Herstellung aus einem Faserkunststoffverbund im Rahmen der Erfindung in Betracht, wodurch sich auch Verläufe des einzelnen Teils oder der kompletten Koppelstange realisieren lassen, welche fertigungstechnisch aus Stahl nicht oder nur sehr aufwendig darstellbar sind. Dies betrifft insbesondere auch eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, bei welcher eine Pendelstütze in das zweite Federelement integriert ist. Diese Integration ermöglicht dabei eine weitere Bauraumreduzierung. Alternatively, however, is also a production of a fiber-reinforced plastic composite within the scope of the invention into consideration, which can also realize gradients of the individual part or the complete coupling rod, which are not or only very expensive to produce steel. This relates in particular to a further embodiment of the invention, in which a pendulum support is integrated into the second spring element. This integration allows a further space reduction.

Erfindungsgemäß kommt zumindest eine entsprechend einer oder mehrerer der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeiten gebildete Koppelstange in einem Fahrwerksystem eines Kraftfahrzeuges zur Anwendung, wobei die Koppelstange hierbei insbesondere an ihrem Torsionsfederelement mit einem Drehsteller gekoppelt ist. Über diesen Drehsteller, welcher bevorzugt als elektromechanischer Drehsteller ausgestaltet ist, kann dann gezielt ein Verdrehen des Torsionsfederelements dargestellt werden, welches dann über das nachfolgende, zweite Federelement, sowie die ggf. weiteren Federelemente entsprechend auf das radführende Bauteil übertragen wird und für eine Verstellung der Kinematik des hiermit gekoppelten Fahrzeugrades sorgt. Besonders bevorzugt ist der Drehsteller dabei dem jeweiligen Fahrzeugrad zugeordnet und stützt sich an einem Fahrzeugaufbau ab, so dass Stellbewegungen des Drehstellers nur die Kinematik des einen Fahrzeugrades beeinflussen. Analog dazu ist dann aber auch das der gleichen Achsen zugeordnete, andere Fahrzeugrad in gleicher Weise mit einem Drehsteller und zwischenliegender Koppelstange auszustatten. According to the invention, at least one coupling rod formed in accordance with one or more of the abovementioned refinement possibilities is used in a chassis system of a motor vehicle, the coupling rod in this case being coupled in particular to its torsion spring element with a turntable. About this turntable, which is preferably designed as an electromechanical turntable, then selectively twisting of the Torsionsfederelements can be represented, which is then transmitted via the subsequent, second spring element, and possibly further spring elements according to the wheel-guiding component and for an adjustment of the kinematics the hereby coupled vehicle wheel provides. Especially Preferably, the turntable is assigned to the respective vehicle wheel and is supported on a vehicle body, so that adjusting movements of the turntable affect only the kinematics of a vehicle wheel. Analogously, but then the same axes associated with other vehicle wheel equip in the same way with a turntable and intermediate coupling rod.

Alternativ dazu kann es sich bei dem Fahrwerksystem aber auch um ein Wankstabilisierungssystem handeln, bei welchem zwei Fahrzeugräder einer Achse miteinander gekoppelt werden können. Im einfachsten Fall erfolgt die Koppelung dabei im Rahmen eines passiven Wankstabilisierungssystems rein über die Koppelstange, welche hierzu einen U-förmigen Verlauf aufweist. Das Torsionsfederelement bildet dabei einen Stabilisatorrücken, von welchem beidseitig entsprechende Federelemente spiralartig verlaufend und je einen Schenkel bildend anknüpfen. Ausgehend von dem Torsionsfederelement knüpfen also jeweils spiralartig verlaufende Federelemente, sowie ggf. weitere Federelemente spiegelbildlich zueinander an dem Torsionsfederelement an. Alternatively, the chassis system can also be a roll stabilization system in which two vehicle wheels of one axle can be coupled to one another. In the simplest case, the coupling takes place in the context of a passive roll stabilization system purely via the coupling rod, which has a U-shaped course for this purpose. The torsion spring element forms a stabilizer back, from which corresponding spring elements extend spirally on both sides and form a leg in each case. Starting from the torsion spring element, in each case helical spring elements, as well as possibly further spring elements, make a mirror image of each other on the torsion spring element.

Ein Wankstabilisierungssystem kann aber auch als aktives System gestaltet sein, bei welchem zwei dann spiegelbildlich gestaltete Koppelstangen über einen zwischenliegenden Drehsteller relativ zueinander verdreht werden können, um ein definiertes Rückstellmoment um eine Wankachse einzuleiten. Ein derartiger Drehsteller kann dabei ebenfalls als elektromechanischer oder auch hydraulischer Drehsteller ausgebildet sein, wobei insbesondere im Falle eines elektromechanischen Drehstellers eine Übersetzung über ein oder mehrere Getriebestufen darzustellen ist. However, a roll stabilization system can also be designed as an active system, in which two mirror-image coupling rods can be rotated relative to each other via an intermediate turntable to initiate a defined restoring moment about a roll axis. Such a turntable can also be designed as an electromechanical or hydraulic turntable, in particular, in the case of an electromechanical turntable a translation about one or more gear stages is to represent.

Im Sinne der Erfindung kommt ein entsprechendes Fahrwerksystem im Bereich eines Kraftfahrzeuges zur Anwendung und hier im Bereich einer oder auch mehrerer Achsen dieses Fahrzeuges. Within the meaning of the invention, a corresponding chassis system is used in the area of a motor vehicle and here in the range of one or more axles of this vehicle.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of a preferred embodiment of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: A preferred embodiment of the invention, which will be explained below, is shown in the drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrwerksystems mit einem Teil einer Koppelstange entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und 1 a schematic representation of a suspension system with a part of a coupling rod according to a preferred embodiment of the invention; and

2 eine schematische Ansicht mit einem weiteren Teil der Koppelstange des Fahrwerksystems aus 1. 2 a schematic view with another part of the coupling rod of the suspension system 1 ,

Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines Fahrwerksystems hervor, über welches die Kinematik eines Fahrzeugrades aktiv verstellt und damit die Querdynamik des Kraftfahrzeuges beeinflusst werden kann. Das Fahrwerksystem umfasst dabei einen elektromechanischen Drehsteller 1, der gemeinsam mit einer Steuereinheit 2 elastisch an einem Fahrzeugaufbau 3 aufgehängt ist und mit einer zu dem, in der weiteren 2 zu sehenden Fahrzeugrad 4 führenden Koppelstange 5 in Verbindung steht. Diese Koppelstange 5 ist dabei entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung realisiert. Out 1 is a schematic view of a portion of a suspension system, via which the kinematics of a vehicle wheel actively adjusted and thus the lateral dynamics of the vehicle can be influenced. The chassis system includes an electromechanical turntable 1 who works together with a control unit 2 elastic on a vehicle body 3 is suspended and with one to that, in the further 2 to be seen vehicle wheel 4 leading coupling rod 5 communicates. This coupling rod 5 is realized according to a preferred embodiment of the invention.

Wie in 1 zu erkennen ist, ist die Koppelstange 5 mit dem Drehsteller 1 über zwei zwischenliegende Planetenstufen 6 und 7, sowie eine Stirnradstufe 8 gekoppelt, wobei über die Planetenstufen 6 und 7 und die Stirnradstufe 8 eine Stellbewegung des achsparallel sitzenden Drehstellers 1 ins Langsame übersetzt in ein Verdrehen eines Torsionsfederelements 9 der Koppelstange 5 umgesetzt wird. As in 1 it can be seen, is the coupling rod 5 with the turntable 1 over two intermediate planetary stages 6 and 7 , as well as a spur gear stage 8th coupled, being about the planetary stages 6 and 7 and the spur gear stage 8th an actuating movement of the axially parallel rotating turntable 1 translated slowly into a twisting of a Torsionsfederelements 9 the coupling rod 5 is implemented.

Die Koppelstange 5 setzt sich vorliegend aus mehreren in Reihe geschalteten Federelementen zusammen, indem sich an das mit der Planetenstufe 6 verbundene Torsionsfederelement 9 ein zweites Federelement 10 und hieran wiederum ein in 2 zu sehendes, drittes Federelement 11 anschließt. Letzteres ist dann mit einem radführenden Bauteil 12 in Form eines Querlenkers des Fahrzeugrades 4 verbunden. The coupling rod 5 in the present case consists of several series-connected spring elements, by being connected to the planetary stage 6 connected torsion spring element 9 a second spring element 10 and then again a in 2 to see, third spring element 11 followed. The latter is then with a wheel-guiding component 12 in the form of a transverse link of the vehicle wheel 4 connected.

Durch das zweite Federelement 10 wird ein Schenkel der Koppelstange 5 gebildet, mittels welchem eine Drehbewegung des Torsionsfederelements 9 in eine translatorische Bewegung des hieran angreifenden dritten Federelements 11 umgesetzt wird. Um dabei eine weiche Biegesteifigkeit des zweiten Federelements 10 und damit auch eine insgesamt niedrige Gesamtsteifigkeit der Koppelstange 5 zu realisieren, ist das zweite Federelement 10 mit dem aus 2 hervorgehenden, besonderen Verlauf realisiert. By the second spring element 10 becomes a leg of the coupling rod 5 formed, by means of which a rotational movement of the Torsionsfederelements 9 in a translational movement of the third spring element engaging thereon 11 is implemented. In order to achieve a soft bending stiffness of the second spring element 10 and thus also a total low overall rigidity of the coupling rod 5 to realize, is the second spring element 10 with the out 2 realized special course.

Wie in 2 zu sehen ist, weist das zweite Federelement 10 ausgehend von einem Verbindungspunkt 13 mit dem Torsionsfederelement 9 zunächst einen spiralartigen Verlauf auf, indem das zweite Federelement 10 einfach gekrümmt um das Torsionsfederelement 9 herumgeführt ist. Im Anschluss daran geht das zweite Federelement 10 dann in einen Abschnitt 14 über, welcher quer zum Torsionsfederelement 9 verläuft und an dessen Ende die Verbindung zu dem dritten Federelement 11 hergestellt ist. Bedingt durch den Verlauf des zweiten Federelements 10 kann in der Folge eine entsprechende Länge desselbigen bei gleichzeitig kompaktem Bauraum verwirklicht werden. Insgesamt kann hierdurch die weiche Biegesteifigkeit und damit auch geringe Gesamtsteifigkeit auf kompakte Art und Weise verwirklicht werden. As in 2 can be seen, has the second spring element 10 starting from a connection point 13 with the torsion spring element 9 initially a spiral-like course, by the second spring element 10 simply curved around the torsion spring element 9 is led around. in the Connection is the second spring element 10 then into a section 14 over which transverse to the Torsionsfederelement 9 runs and at the end of the connection to the third spring element 11 is made. Due to the course of the second spring element 10 As a result, a corresponding length desselbigen can be realized at the same time compact space. Overall, this allows the soft bending stiffness and thus low overall stiffness to be realized in a compact manner.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Koppelstange ist somit eine geringe Gesamtsteifigkeit bei geringem Bauraum realisierbar, welche eine Steigerung des Komforts und zudem eine Anordnung des Drehstellers weiter in Richtung eines Fahrzeuginneren ermöglicht. By means of the inventive design of a coupling rod is thus a low overall stiffness in a small space feasible, which allows an increase in comfort and also an arrangement of the turntable further in the direction of a vehicle interior.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Drehsteller turntable
2 2
Steuereinheit control unit
3 3
Fahrzeugaufbau vehicle body
4 4
Fahrzeugrad vehicle
5 5
Koppelstange coupling rod
6 6
Planetenstufe planetary stage
7 7
Planetenstufe planetary stage
8 8th
Stirnradstufe spur gear
9 9
Torsionsfederelement torsion spring
10 10
Zweites Federelement Second spring element
11 11
Drittes Federelement Third spring element
12 12
Bauteil component
13 13
Verbindungspunkt junction
14 14
Abschnitt section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Koppelstange (5) für ein Fahrwerksystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Torsionsfederelement (9), an welchem ein zweites, einen Schenkel bildendes Federelement (10) anknüpft, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (10) ausgehend von einem Verbindungspunkt (13) mit dem Torsionsfederelement (9) zunächst spiralartig verlaufend um das Torsionsfederelement (9) geführt ist und anschließend in einen im Wesentlichen quer zum Torsionsfederelement (9) verlaufenden Abschnitt (14) übergeht, der einer weiteren Koppelung mit einem radführenden Bauteil (12) einer Radaufhängung dient. Coupling rod ( 5 ) for a chassis system of a motor vehicle, comprising a torsion spring element ( 9 ), on which a second, a leg-forming spring element ( 10 ), characterized in that the second spring element ( 10 ) starting from a connection point ( 13 ) with the torsion spring element ( 9 ) initially spiraling around the torsion spring element ( 9 ) is guided and then in a substantially transverse to the torsion spring element ( 9 ) extending section ( 14 ), which is a further coupling with a wheel-guiding component ( 12 ) serves a suspension. Koppelstange (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der spiralartige Verlauf des zweiten Federelements (10) in einer Ebene liegt. Coupling rod ( 5 ) according to claim 1, characterized in that the spiral-like course of the second spring element ( 10 ) lies in one plane. Koppelstange (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (10) einfach spiralartig verlaufend um das Torsionsfederelement (9) geführt ist. Coupling rod ( 5 ) according to claim 1, characterized in that the second spring element ( 10 ) simply spiraling around the torsion spring element ( 9 ) is guided. Koppelstange (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem quer zum Torsionsfederelement (9) verlaufenden Abschnitt (14) mindestens ein weiteres Federelement (11) anknüpft, das der weiteren Koppelung des zweiten Federelements (10) mit dem radführenden Bauteil (12) dient. Coupling rod ( 5 ) according to claim 1, characterized in that on the transversely to the Torsionsfederelement ( 9 ) extending section ( 14 ) at least one further spring element ( 11 ), the further coupling of the second spring element ( 10 ) with the wheel-guiding component ( 12 ) serves. Koppelstange (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsionsfederelement (9) und/oder das zweite Federelement (10) aus einem Federstahl besteht. Coupling rod ( 5 ) according to claim 1, characterized in that the torsion spring element ( 9 ) and / or the second spring element ( 10 ) consists of a spring steel. Koppelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das zweite Federelement eine Pendelstütze integriert ist. Coupling rod according to claim 1, characterized in that in the second spring element a pendulum support is integrated. Fahrwerksystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest eine Koppelstange (5) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6. Suspension system for a motor vehicle, comprising at least one coupling rod ( 5 ) according to one or more of claims 1 to 6. Fahrwerksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (5) an ihrem Torsionsfederelement (9) mit einem Drehsteller (1) gekoppelt ist. Suspension system according to claim 7, characterized in that the coupling rod ( 5 ) on its torsion spring element ( 9 ) with a turntable ( 1 ) is coupled. Fahrwerksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Drehsteller (1) an einem Fahrzeugaufbau (3) abstützt. Suspension system according to claim 8, characterized in that the turntable ( 1 ) on a vehicle body ( 3 ) is supported. Kraftfahrzeug, umfassend ein Fahrwerksystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9.  Motor vehicle comprising a chassis system according to one or more of claims 7 to 9.
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