DE102015010172B4 - Wheel suspension for a vehicle rear axle - Google Patents
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Abstract
Radaufhängung für eine Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs, mit einem, ein Hinterrad tragenden Radträger (2), der über einen Lenkerverband (3) an einem Fahrzeugaufbau (5) anlenkbar ist, welcher Lenkerverband (3) zumindest eine radträgerseitige Lenker-Lagerstelle (11) und eine aufbauseitige Lenker-Lagerstelle (13) aufweist, an denen als Anlenkpartner der Radträger (2), zumindest ein Lenker (7) und der Fahrzeugaufbau (5) drehgelenkig verbindbar ist, wobei zumindest eine Lenker-Lagerstelle (11) so ausgelegt ist, dass bei Ausübung einer Längs-/Seitenkraft (F) auf das Hinterrad eine Spurverstellung am Hinterrad erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenker-Lagerstelle (11) ein Wattgestänge (17) aufweist, bei dem ein zweiarmiger Drehhebel (20) an einer Wippachse (W) an einem ersten Anlenkpartner schwenkgelagert ist, und dass die beiden Hebelarme (21) des zweiarmigen Drehhebels (20) mittels Koppelstangen (25, 27) drehgelenkig an einem zweiten Anlenkpartner angelenkt sind.Wheel suspension for a rear axle of a two-track vehicle, with a wheel carrier (2) carrying a rear wheel, which can be linked to a vehicle body (5) via a link assembly (3), which link assembly (3) has at least one link bearing point (11) on the wheel carrier side and has a link bearing point (13) on the body, to which the wheel carrier (2), at least one link (7) and the vehicle body (5) can be pivotally connected as articulation partners, with at least one link bearing point (11) being designed such that when a longitudinal/lateral force (F) is exerted on the rear wheel, the rear wheel is adjusted to its toe, characterized in that the link bearing point (11) has a Watt linkage (17), in which a two-armed rotary lever (20) on a rocking axle (W ) is pivoted on a first articulation partner, and that the two lever arms (21) of the two-armed rotary lever (20) are pivotally articulated on a second articulation partner by means of coupling rods (25, 27).
Description
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für eine Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a wheel suspension for a rear axle of a two-track vehicle according to the preamble of patent claim 1.
In einer solchen Radaufhängung können die radträgerseitigen Lagerstellen und/oder die aufbauseitigen Lagerstellen der Radführungselemente (das heißt der Lenker) durch Gummi-Metall-Hülsenlager realisiert sein. Zur Einstellung des Spurverhaltens an der Fahrzeug-Hinterachse können diese Gummi-Metall-Hülsenlager gezielt mit elastokinematischen Eigenschaften ausgelegt sein, das heißt zum Beispiel in der Fahrzeugquerrichtung nachgiebig bzw. weich und in der Fahrzeughochrichtung unnachgiebig, das heißt steif mit hoher Festigkeit. Auf diese Weise erfolgt bei Ausübung einer Längs-/Seitenkraft auf das Hinterrad eine entsprechend angepasste Spurverstellung am Hinterrad.In such a wheel suspension, the wheel carrier-side bearing points and/or the body-side bearing points of the wheel control elements (that is, the links) can be realized by rubber-metal sleeve bearings. These rubber-metal sleeve bearings can be specifically designed with elastokinematic properties to adjust the tracking behavior on the vehicle rear axle, i.e. flexible or soft in the vehicle transverse direction and unyielding in the vehicle vertical direction, i.e. stiff with high strength. In this way, when a longitudinal/lateral force is exerted on the rear wheel, a correspondingly adapted track adjustment takes place on the rear wheel.
Aus der
Eine derartige elastokinematische Auslegung der Lenkerlager ist jedoch mit einer hohen Bauteil-Komplexität sowie einem hohen Bauteilgewicht verbunden.However, such an elastokinematic design of the link bearing is associated with a high component complexity and a high component weight.
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radaufhängung für eine Fahrzeug-Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs bereitzustellen, bei dem eine fahrsituationsbedingte Spurverstellung an der Hinterachse vereinfacht ist.The object of the invention is to provide a wheel suspension for a vehicle rear axle of a two-track vehicle in which a driving situation-related track adjustment on the rear axle is simplified.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.The object is solved by the features of claim 1.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 kann bei der Einstellung des Spurverhaltens der Hinterräder des Fahrzeugs auf eine entsprechende Anpassung von elastokinematischen Eigenschaften der Lenkerlager des Lenkerverbands verzichtet werden. Anstelle dessen wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 eine der Lenker-Lagerstellen mit einem Wattgestänge realisiert. Je nach Positionierung der Lenker-Lagerstelle an der Radträgerseite oder an der Fahrzeugaufbauseite kann das Wattgestänge als Anlenkpartner den Radträger mit dem Lenker bzw. den Fahrzeugaufbau mit dem Lenker drehgelenkig verbinden. Das Wattgestänge setzt sich aus einem zweiarmigen Drehhebel sowie daran angelenkten Koppelstangen zusammen. Der zweiarmige Drehhebel kann an einer Wippachse an einem ersten Anlenkpartner schwenkgelagert sein. Die beiden Hebelarme des zweiarmigen Drehhebels können unter Zwischenschaltung der Koppelstangen drehgelenkig am zweiten Anlenkpartner angelenkt bzw. aufgehängt sein.According to the characterizing part of patent claim 1, a corresponding adaptation of the elastokinematic properties of the link bearings of the link assembly can be dispensed with when adjusting the toe-in behavior of the rear wheels of the vehicle. Instead, according to the characterizing part of patent claim 1, one of the handlebar bearing points is realized with a Watt linkage. Depending on the positioning of the handlebar bearing point on the wheel carrier side or on the vehicle body side, the Watt linkage as a linkage partner can pivotally connect the wheel carrier to the handlebar or the vehicle body to the handlebar. The Watt linkage consists of a two-armed rotary lever and coupling rods linked to it. The two-armed rotary lever can be pivoted on a seesaw axis on a first articulation partner. The two lever arms of the two-armed rotary lever can be articulated or suspended in a pivotable manner on the second articulation partner with the interposition of the coupling rods.
Bevorzugt ist der zweiarmige Drehhebel des Wattgestänges derart an den beiden Koppelstangen aufgehängt, dass bei Längs-/Seitenkraft-Einwirkung der zweiarmige Drehhebel um einen Quer-Freigang verlagerbar ist und gleichzeitig in der Fahrzeughochrichtung im Wesentlichen starr, das heißt nicht verlagerbar ist.The two-armed rotary lever of the Watt linkage is preferably suspended on the two coupling rods in such a way that the two-armed rotary lever can be displaced by a transverse clearance when longitudinal/lateral forces are applied and at the same time it is essentially rigid in the vertical direction of the vehicle, i.e. it cannot be displaced.
Im Hinblick auf einen leichtgängigen Quer-Freigang kann der zweiarmige Drehhebel des Wattgestänges insbesondere in einer Fahrzeug-Konstruktionslage horizontal mit einer zur Fahrzeugquerrichtung fluchtenden Hebellängsachse ausgerichtet sein. In diesem Fall fluchtet die Wippachse mit der Fahrzeuglängsrichtung.With regard to a smooth transverse clearance, the two-armed rotary lever of the Watt's linkage can be aligned horizontally with a lever longitudinal axis aligned with the transverse direction of the vehicle, particularly in a vehicle design position. In this case, the rocking axis is aligned with the longitudinal direction of the vehicle.
In einer technischen Umsetzung können die beiden Koppelstangen des Wattgestänges in der Fahrzeughochrichtung zueinander gegenläufig vom zweiarmigen Drehhebel abragen. Die beiden Koppelstangen des Wattgestänges können über erste Anlenkpunkte am zweiarmigen Drehhebel angelenkt sein und über zweite Anlenkpunkte am zweiten Anlenkpartner angelenkt sein. Im Hinblick auf eine besonders starre Ausführung der Lagerstelle in der Fahrzeughochrichtung ist es von Vorteil, wenn die zweiten Anlenkpunkte der Koppelstange sowie die Wippachse in der Fahrzeughochrichtung betrachtet in Flucht übereinander positioniert sind. Auf diese Weise ist einerseits ein leichtgängiger Quer-Freigang des Drehhebels (zum Beispiel bei Längs-/Seitenkraft-Einwirkung auf das Hinterrad) gewährleistet, und andererseits die Lagerstelle in der Fahrzeughochrichtung besonders steif ausgeführt.In a technical implementation, the two coupling rods of the Watt's linkage can protrude in opposite directions from the two-armed rotary lever in the vertical direction of the vehicle. The two coupling rods of the Watt's linkage can be articulated via first articulation points on the two-armed rotary lever and via second articulation points on the second articulation partner. With regard to a particularly rigid design of the bearing point in the vertical direction of the vehicle, it is advantageous if the second pivot points of the coupling rod and the rocking axis are positioned in alignment one above the other when viewed in the vertical direction of the vehicle. In this way, on the one hand, a smooth transverse clearance of the rotary lever (e.g. in the event of a longitudinal/lateral force acting on the rear wheel) is ensured, and on the other hand, the bearing point in the vertical direction of the vehicle is particularly stiff.
Die Wippachse kann mittels eines am ersten Anlenkpartner ausgebildeten Lagerbolzens gebildet sein. Zur Steuerung des Spurverhaltens kann der Lenkerverband zusätzlich eine Spurstange aufweisen, die über einen Spurstangen-Anlenkpunkt am ersten Anlenkpartner, insbesondere an dessen Lagerbolzen, angebunden ist.The rocking axis can be formed by means of a bearing bolt formed on the first articulation partner. In order to control the tracking behavior, the link assembly can additionally have a tie rod, which is connected via a tie rod articulation point to the first articulation partner, in particular to its bearing pin.
In einer besonderen Ausführungsform kann die als Wattgestänge ausgebildete Lagerstelle zwischen Lenker und dem Radträger positioniert sein. Bevorzugt kann der Drehhebel unmittelbar am Radträger an der Wippachse drehgelagert sein und über die Koppelstangen an korrespondierenden Tragarmen des Lenkers aufgehängt sein. Der Lenker kann beispielhaft ein Trapezlenker sein sowie in einer unteren Lenkerebene verlaufen. Demgegenüber kann in der oberen Lenkerebene zum Beispiel ein einzelner Querlenker zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Radträger angelenkt sein. Die beiden Lenker-Tragarme sind starr am Lenker-Grundkörper angebunden und können das Wattgestänge gabelartig umgreifen, ohne jedoch bei der Spureinstellung in Anlage mit dem sich querverlagernden Drehhebel zu kommen.In a special embodiment, the bearing point designed as a Watt's linkage can be positioned between the handlebar and the wheel carrier. Preferably, the rotary lever can be rotatably mounted directly on the wheel carrier on the rocking axle and can be suspended via the coupling rods on corresponding support arms of the handlebar. The link can be a trapezoidal link, for example, and can run in a lower link level. In contrast, in the upper link plane, for example, a single wishbone can be articulated between the vehicle body and the wheel carrier. The two handlebar support arms are rigidly connected to the handlebar body and can grip the Watt linkage like a fork without coming into contact with the transversely shifting rotary lever when adjusting the toe.
Alternativ zur obigen Ausführungsform kann (kinematisch umgekehrt) der Drehhebel auch an einer Wippachse des Lenkers drehgelagert sein und die Koppelstangen des Wattgestänges an korrespondierenden Tragarmen des Radträgers aufgehängt sein.As an alternative to the above embodiment (kinematically reversed), the rotary lever can also be pivoted on a rocking axis of the link and the coupling rods of the Watt linkage can be suspended on corresponding support arms of the wheel carrier.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and/or developments of the invention explained above and/or reproduced in the subclaims can be used individually or in any combination with one another, except, for example, in cases of clear dependencies or incompatible alternatives.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous training and developments and their advantages are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:
-
1 in einer perspektivischen Darstellung sowie in Alleinstellung die Radaufhängung für eine Fahrzeug-Hinterachse; und -
2 und3 jeweils unterschiedliche Seitenansichten auf die Radaufhängung.
-
1 in a perspective view and on its own the wheel suspension for a vehicle rear axle; and -
2 and3 different side views of the wheel suspension.
In der
So weist in der
In der
Wie aus der
Mittels des Wattgestänges 17 kann gemäß der
Gemäß den
In der in den Figuren gezeigten Konstruktionslage sind die zweiten, zwischen den Tragarmen 33 und den Koppelstangen 25, 27 definierten Anlenkpunkte 29 zusammen mit der Wippachse W in der Fahrzeughochrichtung fluchtend übereinander angeordnet. Zudem ist der zweiarmige Drehhebel 20 in der, in den
Der die Wippachse W definierende Lagerbolzen 19 ist dabei in der Fahrzeuglängsrichtung x verlängert und an seinem freien Ende unter Bildung einer radträgerseitigen Spurstangen-Lagerstelle 14 mit der Spurstange 15 gekoppelt. Auf diese Weise ist der zweiarmige Drehhebel 20 des Wattgestänges 17 an den beiden Koppelstangen 25, 27 derart aufgehängt, dass er sich bei einer Längs-/Seitenkraft-Einwirkung auf das Hinterrad in der Fahrzeugquerrichtung y um einen Quer-Freigang Δy frei verlagern kann. Bei Einwirken einer solchen Längs-/Seitenkraft F wird der Radträger 2 zusammen mit dem darauf gelagerten Hinterrad ein- oder ausgeschwenkt. Dadurch passt sich die Radspur des Hinterrads jeweils der aktuellen Fahrsituation an.The
Im Unterschied zu der mit dem Wattgestänge 17 ausgebildeten radträgerseitigen Lenker-Lagerstelle 11 sind die weiteren Lenker-Lagerstellen 11, 13 nicht durch gängige Gummi-Metall-Hülsenlager realisiert, sondern komplett starr ausgeführt (beispielhaft als Metallkugelgelenke oder durch andere Starrgelenke). Dadurch ist in der Radaufhängung eine Starrkinematik bereitgestellt, mittels der bei Ein- und Ausfedervorgängen des Fahrzeugs die beiden Lenker 7, 9 in Fahrzeughochrichtung z so nach oben und nach unten bewegbar sind, dass eine Hinterrad-Sturzverstellung erfolgt. Bei einer solchen Hinterrad-Sturzverstellung (das heißt bei Ein- und Ausfedervorgängen des Fahrzeugs in der Fahrzeughochrichtung z) ist das Wattgestänge 17 der vorderen Lenker-Lagerstelle 11 weitgehend starr. Entsprechend ist die Spur- und die Sturzkurve weitgehend funktionell unabhängig voneinander einstellbar.In contrast to the
Claims (8)
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Citations (3)
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DE10221993B4 (en) | 2002-05-17 | 2006-02-09 | Audi Ag | Arm |
DE102012000325A1 (en) | 2012-01-10 | 2013-07-11 | Gm Global Technology Operations, Llc | Motor vehicle, particularly passenger car, has vehicle yaw axis and torsion beam axle having two longitudinal links and Watt linkage, where Watt linkage comprises hinge support with vehicle bearing point |
CN104870224A (en) | 2013-01-17 | 2015-08-26 | 宝马股份公司 | Rigid axle as non-driven rear axle of motor vehicle |
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