DE102016218921A1

DE102016218921A1 - independent suspension

Info

Publication number: DE102016218921A1
Application number: DE102016218921.2A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Wübbolt-Gorbatenko
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2018-03-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung, welche einen Gewindetrieb (1) umfasst, wobei der Gewindetrieb (1) aus einer Gewindespindel (2) und eine Spindelmutter (4) zusammengesetzt ist. Die Spindelmutter (4) ist verdrehgesichert und gegen eine Axialkraft verschiebbar. Diese Axialkraft setzt sich aus durch Reibung erzeugten Kräften des Gewindetriebs (1) und / oder aus weiteren Dämpfungs- und Federkräften zusammen.The invention relates to an independent suspension, which comprises a screw drive (1), wherein the screw drive (1) from a threaded spindle (2) and a spindle nut (4) is composed. The spindle nut (4) is secured against rotation and displaceable against an axial force. This axial force is composed of forces generated by friction of the screw drive (1) and / or from further damping and spring forces together.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to an independent suspension for a vehicle, in particular for a motor vehicle.

Bei herkömmlichen Radaufhängungen sind Dämpfer und Fahrwerksfeder in vielen Fällen nahezu senkrecht zu einem Radträger angeordnet. Beispielsweise sind gemäß der DE 10 2012 216 822 A1 in einer solchen Anordnung Fahrwerksfeder und Dämpfer in einem Federbein integriert. In conventional suspensions damper and suspension spring are arranged in many cases almost perpendicular to a wheel carrier. For example, according to the DE 10 2012 216 822 A1 integrated in such an arrangement suspension spring and damper in a strut.

Durch eine horizontale Anordnung eines Dämpfers oder eines Federbeins sollen nach der DE 42 03 057 A1 einerseits nachteilige Bewegungen des Dämpfers oder des Federbeins quer zur Längsachse verhindert, eine hohe Dämpferübersetzung ermöglicht und nachteilige Längskräfte im aufbauseitigen Lager des Radführungsgliedes minimiert werden. By a horizontal arrangement of a damper or strut after the DE 42 03 057 A1 on the one hand prevents adverse movements of the damper or strut transverse to the longitudinal axis, a high damper ratio allows and adverse longitudinal forces are minimized in the body-side bearing of the wheel guide.

Anstelle der in DE 10 2012 216 822 A1 sowie DE 42 03 057 A1 rein hydraulischen Dämpfung kann diese auch magnetorheologisch nach DE 44 33 056 A1 oder elektromagnetisch nach EP 1 515 064 A1 erfolgen.Instead of in DE 10 2012 216 822 A1 such as DE 42 03 057 A1 purely hydraulic damping, this can also according to magnetorheological DE 44 33 056 A1 or electromagnetically after EP 1 515 064 A1 respectively.

Bekannte Radaufhängungen schränken jedoch aufgrund ihres ungünstigen Platzbedarfs das Package und das Design eines Fahrzeuges stark ein, insbesondere bei Kraftfahrzeugen.However, known wheel suspensions severely limit the package and the design of a vehicle because of their unfavorable space requirements, especially in motor vehicles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einzelradaufhängung für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche gegenüber dem genannten Stand der Technik in ihrer Bauweise nur einen verhältnismäßig geringen Platz für den Einbau in ein Fahrzeug benötigt. The invention has for its object to provide an independent suspension for a vehicle available, which requires compared to said prior art in their construction only a relatively small space for installation in a vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einzelradaufhängung eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by an independent suspension of a vehicle with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung eines Fahrzeuges umfasst einen Gewindetrieb. Ein solcher Gewindetrieb ist aus mindestens zwei Bauteilen zusammengesetzt, welche miteinander zusammenwirken schraubenförmige Konturen aufweisen. Der Gewindetrieb der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung weist eine Gewindespindel mit einem Innengewinde oder einem Außengewinde und eine Spindelmutter auf. Die Spindelmutter weist dementsprechend ein Außengewinde beziehungsweise ein Innengewinde auf. Die Gewindespindel ist in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet und für eine starre Verbindung mit einem Längslenker des Fahrwerks des Fahrzeuges vorgesehen. Eine starre Verbindung der Gewindespindel mit einem Längslenker ist kraft- oder formschlüssig oder einstückig ausführbar.The independent suspension of a vehicle according to the invention comprises a screw drive. Such a screw is composed of at least two components which cooperate with each other have helical contours. The screw of the proposed independent suspension has a threaded spindle with an internal thread or an external thread and a spindle nut. The spindle nut accordingly has an external thread or an internal thread. The threaded spindle is aligned in the vehicle transverse direction and provided for a rigid connection with a trailing arm of the chassis of the vehicle. A rigid connection of the threaded spindle with a trailing arm is non-positively or positively or integrally executable.

Die Anbindung der Einzelradaufhängung an die Karosserie oder einen Rahmen des Fahrzeuges erfolgt durch mindestens ein Lagerelement, in welchem die Gewindespindel oder der Fahrwerkslenker gelagert ist. Das Fahrwerk stellt über mindestens ein Rad die Verbindung des Fahrzeuges zur Fahrbahn her. Die Einzelradaufhängung ist sowohl für die Vorderachse als auch für die Hinterachse eines Fahrzeuges vorgesehen. The connection of the independent suspension to the body or a frame of the vehicle is carried out by at least one bearing element in which the threaded spindle or the suspension arm is mounted. The chassis makes at least one wheel the connection of the vehicle to the road. The independent suspension is intended for both the front axle and the rear axle of a vehicle.

Wirkt eine Stoßkraft auf das Rad, so wird diese durch eine Schwenkbewegung des Längslenkers auf die Gewindespindel übertragen. Hierbei führt die Gewindespindel eine Rotationsbewegung um ihre Achse aus, welche in eine Linearbewegung der Spindelmutter umgesetzt wird, wobei die Spindelmutter gegen eine Axialkraft verschiebbar ist. Die Spindelmutter der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung ist gegen Verdrehung gesichert. If an impact force acts on the wheel, this is transmitted to the threaded spindle by a pivoting movement of the trailing arm. Here, the threaded spindle performs a rotational movement about its axis, which is converted into a linear movement of the spindle nut, wherein the spindle nut is displaceable against an axial force. The spindle nut of the independent suspension according to the invention is secured against rotation.

Die Axialkraft, gegen die die Spindelmutter verschoben wird, ist in ihrer einfachsten Form durch Reibungskräfte innerhalb des Gewindetriebes einschließlich der Verdrehsicherung begründet. Diese Reibungskräfte lassen sich erhöhen, indem das Gewinde der Gewindespindel mit einer hohen Steigung zur Erhöhung des Verschiebeweges oder alternativ oder zusätzlich als ein mehrgängiges Gewinde ausgebildet wird. The axial force against which the spindle nut is moved, is justified in its simplest form by frictional forces within the screw drive including the rotation. These frictional forces can be increased by the thread of the threaded spindle is formed with a high pitch to increase the displacement or alternatively or additionally as a multi-start thread.

In Weiterbildungen der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung ist die Wirkung der Reibungskraft mit mindestens einer zusätzlichen Federung oder mindestens einer zusätzlichen Dämpfung oder einer Kombination aus Federung und Dämpfung verstärkt. In ihren verschiedenen Weiterbildungen setzt sich die der Spindelmutter entgegenwirkende Axialkraft aus Reibungskraft und zusätzlich gleichen oder verschiedenen Einzelbeiträgen aus Federung und Dämpfung zusammen.In further developments of the proposed independent suspension, the effect of the friction force is reinforced with at least one additional suspension or at least one additional damping or a combination of suspension and damping. In its various developments, the axial force counteracting the spindle nut consists of frictional force and, in addition, identical or different individual contributions of suspension and damping.

Nachfolgend wird auf Weiterbildungen der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung durch zusätzliche Federung eingegangen.Below will be received on developments of the proposed independent suspension by additional suspension.

Schon bei einer einfachen, einseitigen Anfederung der Spindelmutter wird das Rad durch eine Axialkraft beim Ausfedern in seine ursprüngliche Ausgangsposition zurückgestellt. Dies kann durch viele bekannte Federtypen realisiert werden. Bezüglich Robustheit, geringem Federweg und Verschleißfestigkeit hat sich für die Anfederung eine Anordnung von einer oder insbesondere von mehreren Tellerfedern als Tellerfederpaket als besonders vorteilhaft erwiesen. Tellerfedern besitzen gegenüber anderen Federtypen auch den Vorteil, dass diese eine progressive Federkennlinie mit großer Kraftwirkung, eine hohe Zähigkeit und hohe Festigkeit aufweisen. Durch ein Tellerfederpaket wird besonders vorteilhaft auch zusätzlich eine Dämpfung bewirkt. Even with a simple, one-sided springing the spindle nut, the wheel is returned to its original starting position by an axial force during rebound. This can be realized by many known types of springs. With regard to robustness, low suspension travel and wear resistance, an arrangement of one or, in particular, of a plurality of disk springs as a plate spring package has proved to be particularly advantageous for springing. Disc springs also have the advantage over other types of springs that they have a progressive spring characteristic with great force, high toughness and high strength. By a disc spring package is particularly advantageous also causes a damping.

Wird die Spindelmutter darüber hinaus beidseitig, das heißt in entgegengesetzten Richtungen, durch Federkräfte belastet, so wird das Rad sowohl beim Ein- als auch beim Ausfedern in seine ursprüngliche Ausgangsposition zurückgestellt. Eine Ausscherung des Rades durch eine Erhöhung oder Vertiefung auf der Fahrbahn wird mit dieser Anordnung gleichermaßen effizient abgefedert, insbesondere dann, wenn der mit der Gewindespindel verbundene Längslenker in seiner Normalposition, das heißt Ausgangsposition horizontal und damit parallel zur Fahrzeugebene angeordnet ist, wobei die Fahrzeugebene ebenfalls parallel zur Fahrbahnebene verläuft. If the spindle nut is additionally loaded on both sides, that is to say in opposite directions, by spring forces, then the wheel is returned to its original starting position both during compression and during rebounding. A shearing of the wheel by an increase or depression on the road is equally efficiently cushioned with this arrangement, especially when the trailing arm connected to the threaded spindle in its normal position, that is, horizontal position and thus arranged parallel to the vehicle level, the vehicle level also runs parallel to the road level.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung ist die die Spindelmutter belastende Federanordnung in einem Montagerahmen abgestützt. In einem gemeinsamen Montagerahmen ist auch eine beidseitige Anfederung der Spindelmutter in entgegengesetzter Richtung besonders einfach ausführbar. In einer weiteren Ausgestaltung der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung ist in dem Montagerahmen nicht nur mindestens eine Federanordnung abgestützt, sondern auch die Gewindespindel schwenkbar gelagert.According to an advantageous embodiment of the proposed independent suspension, the spindle nut loading spring assembly is supported in a mounting frame. In a common mounting frame and a two-sided springing the spindle nut in the opposite direction is particularly simple executable. In a further embodiment of the proposed independent suspension not only at least one spring arrangement is supported in the mounting frame, but also the threaded spindle pivotally mounted.

In einer Weiterbildung der vorherigen Ausführungen der Einzelradaufhängung ist die Verdrehsicherung der Spindelmutter um die Längsachse der Gewindespindel verschwenkbar gestaltet. Somit ist auf einfache Weise ein Wankausgleich oder eine Niveauverstellung realisierbar.In a development of the previous embodiments of the independent suspension, the rotation of the spindle nut about the longitudinal axis of the threaded spindle is designed to be pivotable. Thus, a roll compensation or a level adjustment can be realized in a simple manner.

Nachfolgend wird auf Weiterbildungen der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung durch zusätzliche Dämpfung eingegangen.Below will be discussed further developments of the proposed independent suspension by additional damping.

In einer weiterführenden Ausgestaltung ist die vorgeschlagene Einzelradaufhängung zusätzlich mit einem Dämpfer versehen, welcher zwei relativ zueinander verschiebbare Dämpferteile aufweist, wobei eines der Dämpferteile mit der Spindelmutter verbunden ist; dieser Dämpfer ist vorzugsweise als hydraulischer oder alternativ als elektromechanischer Dämpfer ausgebildet. Gemäß einer möglichen Bauform ist die Spindelmutter – in Längsrichtung der Gewindespindel betrachtet – zwischen dem Dämpfer und der Verbindung des Längslenkers mit der Gewindespindel angeordnet. Der Dämpfer befindet sich in dieser Bauform somit näher an der Fahrzeugmitte als die Spindelmutter.In a further embodiment, the proposed independent suspension is additionally provided with a damper, which has two mutually displaceable damper parts, wherein one of the damper parts is connected to the spindle nut; this damper is preferably designed as a hydraulic or alternatively as an electromechanical damper. According to a possible design, the spindle nut - viewed in the longitudinal direction of the threaded spindle - arranged between the damper and the connection of the trailing arm with the threaded spindle. The damper is thus closer to the vehicle center than the spindle nut in this design.

Als jeweilige Weiterbildungen der Einzelradaufhängung wirken die Federanordnungen und Dämpfer mit dem Gewindetrieb synergistisch, wobei die gesamte Dämpfungswirkung verstärkt wird. Zur besseren Gängigkeit, für ein besseres Ansprechverhalten, Vermeidung von Überhitzung und zur Verschleißverhinderung ist die Ausbildung des Gewindetriebes als ein- oder mehrgängiger Kugelgewindetrieb besonders vorteilhaft. Der durch ein Kugelgewindetrieb reduzierte Reibungskraftbeitrag zur Axialkraft im Vergleich zu einem einfachen Bewegungsgewinde kann durch eine zusätzliche Federung oder Dämpfung sowie Kombinationen von Dämpfungen und Federungen ausgeglichen werden.As respective developments of the independent suspension, the spring arrangements and dampers act synergistically with the screw drive, whereby the entire damping effect is enhanced. For better accessibility, for a better response, avoid overheating and to prevent wear, the formation of the screw drive as a single or multi-speed ball screw is particularly advantageous. Reduced by a ball screw friction force contribution to the axial force compared to a simple movement thread can be compensated by an additional suspension or damping and combinations of damping and suspension.

Nachfolgend wird auf Weiterbildungen der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung durch zusätzliche Kombination von Federung und Dämpfung eingegangen.Below will be discussed further developments of the proposed independent suspension by additional combination of suspension and damping.

Besonders zweckmäßig lässt sich die Verdrehsicherung aus einem Kern und einer Hülse gestalten, wobei der Kern zugleich als Montagerahmen für die Federanordnungen und die Lagerung der Gewindespindel dient. Bei einer festen, mittel- oder unmittelbaren Verbindung des Montagerahmens mit der Karosserie ist die Hülse auf dem Kern verschiebbar geführt. Hierbei sind Kern und Hülse mit einer oder mehreren ineinandergreifenden Nut-Nasen-Führungen versehen. Diese Nut-Nasen-Führung ist so gestaltet, dass die Nut als Aussparung parallel zur Gewindespindel verläuft, die Nase in die Spindelmutter greift und die Nase in der Nut und damit die Spindelmutter verschiebbar ist. Anstelle einer oder mehrerer Nut-Nasen-Führungen können Kern und Hülse beispielsweise in Form einer Polygonanordnung relativ verschiebbar sein, wobei die Kanten des Polygons parallel zur Gewindespindel verlaufen. In solchen Nut-Nase- oder Polygonanordnungen ist die Spindelmutter in der Hülse so angeordnet, dass die Spindelmutter gleichförmig zusammen mit der Hülse in Richtung der Längsachse der Gewindespindel bewegbar ist.Particularly expedient can make the rotation of a core and a sleeve, the core also serves as a mounting frame for the spring assemblies and the mounting of the threaded spindle. In a solid, medium or direct connection of the mounting frame with the body, the sleeve is guided displaceably on the core. Here, the core and sleeve are provided with one or more intermeshing groove-nose guides. This groove-nose guide is designed so that the groove extends as a recess parallel to the threaded spindle, the nose engages in the spindle nut and the nose in the groove and thus the spindle nut is displaceable. Instead of one or more groove-nose guides core and sleeve may be relatively displaceable, for example in the form of a polygon arrangement, wherein the edges of the polygon are parallel to the threaded spindle. In such groove-nose or polygon arrangements, the spindle nut is arranged in the sleeve so that the spindle nut is uniformly movable together with the sleeve in the direction of the longitudinal axis of the threaded spindle.

In Weiterbildung der Verdrehsicherung aus einem Kern und einer Hülse ist der Dämpfer mit der Hülse verbunden, wobei die zwei relativ zueinander verschiebbaren Dämpferteile konzentrisch zur Rotationsachse der Gewindespindel angeordnet sind.In a further development of the rotation of a core and a sleeve of the damper is connected to the sleeve, wherein the two mutually displaceable damper parts are arranged concentrically to the axis of rotation of the threaded spindle.

Nachfolgend wird auf alternative Bauformen der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung eingegangen, welche zusätzliche Kombinationen von Federung und Dämpfung einschließen.Hereinafter, alternative designs of the proposed independent suspension will be discussed, which include additional combinations of suspension and damping.

Eine Anfederung der Spindelmutter ist bereits durch eine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder ausführbar. Hierbei liegt die Gewindespindel in Längsrichtung in der Schraubenfeder ein, wobei eines der Längsenden der Schraubenfeder an der Gewindemutter und das andere Längsende der Schraubenfeder direkt oder mittelbar an der Karosserie abgestützt ist. In einem Montagerahmen kann eine Anfederung ebenfalls bereits durch eine einfache Schraubenfeder ausgeführt werden, welche die Gewindespindel umschließt und in dem Montagerahmen einliegt; auch bei dieser Ausführung ist eine starre Anbindung der Federenden weder an die Spindelmutter noch an die Karosserie erforderlich, da der Montagerahmen selbst an die Karosserie angebunden ist.A springing of the spindle nut is already executable by acting as a compression spring coil spring. Here, the threaded spindle is in the longitudinal direction in the coil spring, wherein one of the longitudinal ends of the coil spring is supported on the threaded nut and the other longitudinal end of the coil spring directly or indirectly on the body. In a mounting frame springing can also be performed by a simple coil spring which surrounds the threaded spindle and rests in the mounting frame; also in this embodiment is a rigid connection of the spring ends neither to the spindle nut nor to the body required because the mounting frame itself is connected to the body.

Ist bei der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung eine Dämpfung der Spindelmutter gegeben, kann in einer alternativen Bauform eine Federung auch unabhängig von der Spindelmutter bewerkstelligt sein. Eine solche Ausführung ist bereits durch eine Biegefeder gegeben, wobei eines der Längsenden der Biegefeder mit der Gewindespindel senkrecht zu deren Rotationsachse und das andere Längsende der Biegefeder direkt oder mittelbar mit der Karosserie verbunden ist. Anstelle der Biegefeder kann auch eine Torsionsschraubenfeder verwendet werden, welche in der Gewindespindel einliegt, wobei analog zur Biegefeder eines der beiden Enden der Torsionsschraubenfeder mit der Gewindespindel und das andere Längsende wiederum direkt oder mittelbar mit der Karosserie verbunden ist. Anstelle der Gewindespindel kann in dieser Ausführung auch der Längslenker gefedert sein.Is given in the proposed independent suspension damping of the spindle nut, suspension can be accomplished independently of the spindle nut in an alternative design. Such a design is already given by a spiral spring, wherein one of the longitudinal ends of the spiral spring with the threaded spindle perpendicular to the axis of rotation and the other longitudinal end of the spiral spring is directly or indirectly connected to the body. Instead of the spiral spring, a torsion coil spring can be used, which rests in the threaded spindle, analogous to the spiral spring of one of the two ends of the torsion coil spring with the threaded spindle and the other longitudinal end is in turn connected directly or indirectly to the body. Instead of the threaded spindle can be sprung in this embodiment, the trailing arm.

Ist umgekehrt bei der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung eine Federung der Spindelmutter gegeben, so kann in einer alternativen Bauform auch eine Dämpfung unabhängig von der Spindelmutter bewerkstelligt sein. Eine solche Ausführung ist bereits durch einen Drehdämpfer gegeben, welcher konzentrisch zur Rotationsachse mit der Gewindespindel zusammenwirkt. Anstelle der Gewindespindel kann in dieser Ausführung auch der Längslenker mit einer Dämpfung versehen sein.Conversely, given in the proposed independent suspension suspension of the spindle nut, it can be accomplished independently of the spindle nut in an alternative design, a damping. Such a design is already given by a rotary damper, which cooperates concentrically with the axis of rotation with the threaded spindle. Instead of the threaded spindle can be provided with a damping in this embodiment, the trailing arm.

Die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung, insbesondere in ihren Weiterbildungen, gestattet einen besonders platzsparenden Einbau in ein Fahrzeug und damit eine hohe Designfreiheit gegenüber dem genannten Stand der Technik. Die Gewindespindel und der Längslenker sind besonders vorteilhaft in einer horizontalen Ebene verbaubar, das heißt parallel in einer zur Fahrzeugebene parallelen Ebene. Mit der vorgeschlagenen Einzelradaufhängung kann beispielsweise bei Kraftfahrzeugen der Dom an der Vorderachse sehr niedrig gehalten werden, wodurch auch der Fußgängerschutz begünstigt wird.The independent suspension according to the invention, in particular in its developments, allows a particularly space-saving installation in a vehicle and thus a high degree of design freedom compared to the cited prior art. The threaded spindle and the trailing arm are particularly advantageous in a horizontal plane built, that is parallel in a plane parallel to the vehicle level. With the proposed independent suspension can be kept very low, for example, in motor vehicles of the dome on the front, whereby the pedestrian protection is favored.

Eine hohe Dämpfungswirkung und gleichzeitig kompakte Bauweise ist dadurch erzielbar, dass der Längslenker und die Gewindespindel senkrecht zueinander angeordnet sind. Ist durch übergeordnete Konstruktionsvorgaben ein Längslenker mit nur einer kurzen Länge wählbar, so kann die verminderte Hebelwirkung, welche mit einem erweiterten maximalen Schwenkwinkel des Längslenkers einhergeht, durch eine Verminderung der Gewindesteigung ausgeglichen werden. Dies trifft auch für den Fall zu, bei dem der Längslenker und die Gewindespindel konstruktionsbedingt nicht senkrecht zueinander stehen können. Ist durch übergeordnete Konstruktionsvorgaben in Fahrzeugquerrichtung eine Platzbeschränkung gegeben, so kann eine damit notwendig gewordene Reduktion des Verschiebeweges der Spindelmutter nicht nur durch eine Reduktion der Gewindesteigung, sondern beispielsweise auch durch eine Verlängerung des Längslenkers ausgeglichen werden.A high damping effect and at the same time compact design can be achieved in that the trailing arm and the threaded spindle are arranged perpendicular to each other. If a trailing arm with only a short length can be selected by higher design specifications, then the reduced lever effect, which is accompanied by an extended maximum pivot angle of the trailing arm, can be compensated for by a reduction in the thread pitch. This also applies to the case in which the trailing arm and the threaded spindle by design can not be perpendicular to each other. Is given by superordinate design specifications in the vehicle transverse direction, a space constraint, it can be compensated so that become necessary reduction of the displacement of the spindle nut not only by a reduction of the thread pitch, but for example by an extension of the trailing arm.

Die vorgeschlagene Einzelradaufhängung ist nicht nur für Kraftfahrzeuge mit verbrennungsmotorischem Antrieb, sondern insbesondere auch für Fahrzeuge mit radnahem Antrieb, beispielsweise radnahem Elektroantrieb, geeignet. Auch für Fahrzeuge, bei denen über den Radachsen ein großer Raum beansprucht wird und gleichzeitig eine gute Dämpfungswirkung erforderlich ist, ist die vorgeschlagene Einzelradaufhängung besonders geeignet, beispielsweise für Kraftfahrzeuge und Lastkraftwagen mit besonders platzsparender Konstruktion, für Kleinfahrzeuge aller Art oder Zweiräder oder für Anhänger für den Tiertransport oder Fahrradanhänger für den Personentransport. The proposed independent suspension is suitable not only for motor vehicles with internal combustion engine drive, but also for vehicles with near-wheel drive, for example, near-wheel electric drive. Also for vehicles in which a large space is claimed on the wheel axles and at the same time a good damping effect is required, the proposed independent suspension is particularly suitable, for example for motor vehicles and trucks with particularly space-saving design, for small vehicles of all kinds or two-wheeled or trailer for the Animal transport or bicycle trailer for passenger transport.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigen in der Perspektive auf die Fahrzeugebene:Two embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Here in the perspective of the vehicle level:

1 eine Einzelradaufhängung mit einer mit einer Gewindespindel, welche ein außenliegendes Gewinde aufweist; 1 an independent suspension with a threaded spindle having an outboard thread;

2 eine Einzelradaufhängung mit einer mit einer Gewindespindel, welche ein innenliegendes Gewinde aufweist. 2 an independent suspension with a threaded spindle having an internal thread.

Die 1 zeigt eine Einzelradaufhängung in Aufsicht auf eine Ebene parallel zur Fahrzeugebene, welche durch die Fahrzeugquerrichtung x und die Fahrzeuglängsrichtung y aufgespannt ist. Die Einzelradaufhängung mit einem Gewindetrieb 1 ist aus einer Gewindespindel 2 mit einem Gewinde 3, einer Spindelmutter 4 und Kugeln 5 als eingängiger Kugelgewindetrieb zusammengesetzt. Das Gewinde 3 ist auf der Außenseite der Gewindespindel 2 angebracht. Die Gewindespindel 2 ist starr mit einem Längslenker 6 verbunden. Der Längslenker 6 ist wiederum über ein Radlager 7 mit einem Rad 8 verbunden. Die Gewindespindel 2 ist über ein Lager 9 an die Karosserie des Fahrzeuges gelagert. Die Spindelmutter 4 ist durch zwei Federanordnungen 10 von Tellerfedern 11 in Form von Tellefederpaketen angefedert. Mit diesen Federanordnungen 10 ist die Spindelmutter 4 beidseitig und entgegengesetzt mit Federkraft belastet. Die Gewindespindel 2 und Federanordnung 10 sind in einem gemeinsamen Montagerahmen 12 abgestützt, wobei die Gewindespindel 2 über zusätzliche Stützlager 13 als Bestandteile des Montagerahmens 12 schwenkbar gelagert ist. Der Montagerahmen 12 ist als Hülsenkern ausgebildet und fest mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden. Die Spindelmutter 4 ist in dem Montagerahmen 12 auf dem Gewinde 3 der Gewindespindel 2 axial verschiebbar und mit einer Hülse 14 über deren in den Montagerahmen 12 eingreifende Nasen 15 fest verbunden. Der Montagerahmen 12 als einliegender Kern und die Hülse 14 bilden somit die zweiteilige Verdrehsicherung 16. Die Spindelmutter 4 ist zusammen mit der Hülse 14 längs der Längsachse der Gewindespindel 2 linear verschiebbar, und zwar innerhalb von Nuten 17 des Montagerahmens 12 zwischen Ausfederungspunkten L₁ und L₂ um einen Ruhepunkt L₀. Die Hülse 14 ist mit einem Dämpferteil 18 verbunden, welches als Kolbenstange ausgebildet ist. Das Dämpferteil 18 und ein Dämpferteil 19 sind zu einem Dämpfer 20 zusammengesetzt, welcher einen hydraulischen Dämpfer darstellt. Das Dämpferteil 18 kann über eine Gummiquetschfederung 21 elastisch an die Gewindespindel 2 axial anschlagen. Das Dämpferteil 19 dagegen ist fest an die Karosserie gebunden. Die Dämpferteile 18 und 19 sind relativ zueinander verschiebbar. Das Dämpferteil 19 ist durch einen Gummiring 22 gegen Anschlag an die Hülse 14 geschützt.The 1 shows an independent suspension in plan view on a plane parallel to the vehicle level, which is spanned by the vehicle transverse direction x and the vehicle longitudinal direction y. The independent suspension with a screw drive 1 is from a threaded spindle 2 with a thread 3 , a spindle nut 4 and bullets 5 assembled as a catchy ball screw. The thread 3 is on the outside of the threaded spindle 2 appropriate. The threaded spindle 2 is rigid with a trailing arm 6 connected. The trailing arm 6 is in turn via a wheel bearing 7 with a wheel 8th connected. The threaded spindle 2 is about a camp 9 stored on the body of the vehicle. The spindle nut 4 is by two spring arrangements 10 of cup springs 11 in the form of Tellefederpaketen sprung. With these spring arrangements 10 is the spindle nut 4 loaded on both sides and opposite with spring force. The threaded spindle 2 and spring arrangement 10 are in a common mounting frame 12 supported, wherein the threaded spindle 2 via additional support bearings 13 when Components of the mounting frame 12 is pivotally mounted. The mounting frame 12 is designed as a sleeve core and firmly connected to the body of the vehicle. The spindle nut 4 is in the mounting frame 12 on the thread 3 the threaded spindle 2 axially displaceable and with a sleeve 14 about their in the mounting frame 12 engaging noses 15 firmly connected. The mounting frame 12 as an innermost core and sleeve 14 thus form the two-part anti-rotation 16 , The spindle nut 4 is together with the sleeve 14 along the longitudinal axis of the threaded spindle 2 linearly displaceable, within grooves 17 of the mounting frame 12 between rebound points L ₁ and L ₂ around a rest point L ₀ . The sleeve 14 is with a damper part 18 connected, which is designed as a piston rod. The damper part 18 and a damper part 19 are to a damper 20 assembled, which represents a hydraulic damper. The damper part 18 Can be over a rubber squeeze 21 elastic to the threaded spindle 2 strike axially. The damper part 19 By contrast, it is firmly attached to the body. The damper parts 18 and 19 are displaceable relative to each other. The damper part 19 is through a rubber ring 22 against attack on the sleeve 14 protected.

Führt das Rad 8 eine Ein- oder Ausfederung aus, wird die Gewindespindel 2 verdreht, wodurch die Spindelmutter 4 im Montagerahmen 12 um den Ruhepunkt L₀ nach den Ausfederungspunkten L₁ oder L₂ axial verschoben wird. Die Spindelmutter 4 arbeitet dabei gegen die Tellerfedern 11 der Federanordnungen 10. Darüber hinaus wird die Bewegung der Spindelmutter 4 durch den Dämpfer 20 gedämpft. Somit arbeitet die Spindelmutter 4 gegen eine Axialkraft, welche durch die Federanordnungen 10 sowie durch den Dämpfer 20 erzeugte Kräfte einschließt.Lead the wheel 8th a rebound or rebound, the threaded spindle 2 twisted, causing the spindle nut 4 in the mounting frame 12 is moved axially about the rest point L ₀ after the rebound points L ₁ or L ₂ . The spindle nut 4 works against the disc springs 11 the spring arrangements 10 , In addition, the movement of the spindle nut 4 through the damper 20 attenuated. Thus, the spindle nut works 4 against an axial force, which by the spring arrangements 10 as well as through the damper 20 includes generated forces.

Die 2 zeigt ebenfalls eine Einzelradaufhängung mit einem Gewindetrieb 1, welcher aus einer Gewindespindel 2, einer Spindelmutter 4 und Kugeln 5 als eingängiger Kugelgewindetrieb zusammengesetzt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch das Gewinde 3 der Gewindespindel 2 als Innengewinde ausgeführt. Die Spindelmutter weist ein außenliegendes Muttergewinde 23 auf und eine als Hexagon ausgeformte Verlängerung 24 auf. Die Gewindespindel 2 ist über ein Lager 9 an der Karosserie des Fahrzeuges schwenkbar angebunden. Die Spindelmutter 4 ist durch eine Federanordnung 10 von Tellerfedern 11 in Form eines Tellerfederpaketes angefedert. Die Spindelmutter 4 und Federanordnung 10 sind in einem gemeinsamen Montagerahmen 12 abgestützt, wobei die Spindelmutter 4 über ein Hexagonallager 25 im Montagerahmen 12 axial verschiebbar ist. Auf diese Weise bilden der Montagerahmen 12 und das Hexagonallager 25 eine Verdrehsicherung 16 der Spindelmutter 4. Zusätzlich ist die Gewindespindel 2 ist in dem Stützlager 13 verschwenkbar gelagert, wobei das Stützlager 13 ebenfalls Bestandteil des Montagerahmens 12 ist.The 2 also shows an independent suspension with a screw drive 1 , which consists of a threaded spindle 2 , a spindle nut 4 and bullets 5 is composed as a catchy ball screw. In this embodiment, however, the thread 3 the threaded spindle 2 designed as internal thread. The spindle nut has an external nut thread 23 on and a hexagon shaped extension 24 on. The threaded spindle 2 is about a camp 9 pivotally connected to the body of the vehicle. The spindle nut 4 is by a spring arrangement 10 of cup springs 11 spring-loaded in the form of a cup spring package. The spindle nut 4 and spring arrangement 10 are in a common mounting frame 12 supported, with the spindle nut 4 over a hexagonal bearing 25 in the mounting frame 12 is axially displaceable. In this way, form the mounting frame 12 and the hexagonal camp 25 an anti-twist device 16 the spindle nut 4 , In addition, the threaded spindle 2 is in the support camp 13 pivotally mounted, wherein the support bearing 13 also part of the mounting frame 12 is.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gewindetrieb screw
22: Gewindespindel screw
33: Gewinde thread
44: Spindelmutter spindle nut
55: Kugeln roll
66: Längslenker Trailing arm
77: Radlager Wheel bearings
88th: Rad wheel
99: Lager camp
1010: Federanordnung spring assembly
1111: Tellerfedern Disc springs
1212: Montagerahmen mounting frame
1313: Stützlager support bearings
1414: Hülse shell
1515: Eingreifende Nase Intervening nose
1616: Verdrehsicherung twist
1717: Nuten groove
1818: Dämpferteil damper part
1919: Dämpferteil damper part
2020: Dämpfer damper
2121: Gummiquetschfederung Gummiquetschfederung
2222: Gummiring rubber ring
2323: Muttergewinde nut thread
2424: Verlängerung renewal
2525: Hexagonlager Hexagon camp
xx: Fahrzeugquerrichtung Vehicle transverse direction
yy: Fahrzeuglängsrichtung Vehicle longitudinal direction
L₀ L ₀: Ruhepunkt resting place
L₁ L ₁: Ausfederungspunkt Ausfederungspunkt
L₂ L ₂: Ausfederungspunkt Ausfederungspunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012216822 A1 [0002, 0004]
DE 4203057 A1 [0003, 0004]
DE 4433056 A1 [0004]
EP 1515064 A1 [0004]

Claims

Independent wheel suspension of a vehicle, with a screw drive ( 1 ), which a threaded spindle ( 2 ) and a spindle nut ( 4 ), wherein the spindle nut ( 4 ) against rotation against an axial force displaceable and the threaded spindle ( 2 ) as a component oriented in the vehicle transverse direction for the rigid connection to a trailing arm ( 6 ) is provided.

Independent wheel suspension according to claim 1, characterized in that the spindle nut ( 4 ) by a disc spring arrangement ( 10 ) is sprung.

Independent wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the spindle nut ( 4 ) is loaded on both sides by spring force.

Independent wheel suspension according to claim 3, characterized in that two the spindle nut ( 4 ) in opposite directions loading spring arrangements ( 10 ) in a common mounting frame ( 12 ) are supported.

Independent wheel suspension according to claim 4, characterized in that the threaded spindle ( 2 ) in the mounting frame ( 12 ) is pivotally mounted.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 5, characterized in that the anti-rotation device ( 16 ) of the spindle nut ( 4 ) about the longitudinal axis of the threaded spindle ( 2 ) is pivotable.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 6, characterized by a two mutually displaceable damper parts ( 18 . 19 ) damper ( 20 ), wherein one of the damper parts ( 18 ) with the spindle nut ( 4 ) connected is.

Independent wheel suspension according to claim 7, characterized in that the damper ( 20 ) is designed as a hydraulic or electro-mechanical damper.

Independent wheel suspension according to claim 7 or 8, characterized in that the spindle nut ( 4 ) - in the longitudinal direction of the threaded spindle ( 2 ) - between the damper ( 20 ) and with the trailing arm ( 6 ) connected end with the threaded spindle ( 2 ) is arranged.

Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 9, characterized in that the screw drive ( 1 ) is designed as a catchy or multi-start ball screw.