DE102017202977A1 - Wheel suspension for a motor vehicle - Google Patents

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Martin Durkovic
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Abstract

Nach der Erfindung ist eine Radaufhängung für ein über eine Feder und einen Schwingungsdämpfer abgestütztes, lenkbares Kraftfahrzeugrad, das über einen Achsschenkel und wenigstens über einen Lenker mit einem Fahrzeugchassis oder einem Fahrzeugrahmen und über einen Spurhebelarm mit einer Spurstange in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker und der Achsschenkel durch ein Koppelelement so verbunden sind, dass dieses bei einer Auslenkung des Achsschenkels aus seiner Stellung für Geradeausfahrt ab einem bestimmten Auslenkwinkel dessen Auslenkung begrenzt.

Figure DE102017202977A1_0000
According to the invention, a suspension for a supported via a spring and a vibration damper, steerable motor vehicle wheel, which is connected via a steering knuckle and at least a handlebar with a vehicle chassis or a vehicle frame and a Spurhebelarm with a tie rod, characterized in that the Handlebar and the steering knuckle are connected by a coupling element so that it limits its deflection for a deflection of the steering knuckle from its position for straight ahead driving from a certain deflection angle.
Figure DE102017202977A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für gefederte, lenkbare Vorderräder eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a suspension for sprung, steerable front wheels of a motor vehicle according to the preamble of the first claim.

Eine lenkbare Achse eines Kraftfahrzeuges kann zum Beispiel mit einer Zahnstangenlenkung oder mit einer Schneckenlenkung ausgestattet sein. Des Weiteren besitzt eine solche Achse wenigstens eine Spurstange, die einen Spurhebelarm eines Schwenklagers bzw. Radträgers mit einem Lenkgetriebe verbindet. Dabei wirkt die Zahnstange auf die Spurstange und diese auf den Spurhebelarm.A steerable axle of a motor vehicle may for example be equipped with a rack and pinion steering or with a worm steering. Furthermore, such an axle has at least one tie rod, which connects a Spurhebelarm a pivot bearing or wheel carrier with a steering gear. The rack acts on the tie rod and this on the Spurhebelarm.

Die EP 2 207 690 B1 offenbart eine Einzelradaufhängung, mit einem um eine Drehachse drehbar angeordneten Achsschenke, welcher sich auf einem Federträger abstützt, der über einen Dämpfer und eine Luftfeder oder über ein Feder-Dämpfer-Modul mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, wobei der Achsschenkel über einen Achsschenkelbolzen mit dem Federträger verbunden ist, wobei die Einzelradaufhängung mindestens einen oberen Querlenker und mindestens einen unteren Querlenker aufweist, wobei die Querlenker am oberen Ende bzw. am unteren Ende des Achsschenkelbolzens gelagert sind, wobei der Achsschenkel und die Querlenker schwenkbar zum Achsschenkelbolzen gelagert und der Federträger drehfest mit dem Achsschenkelbolzen verbunden ist, wobei der Achsschenkelbolzen das Verbindungsglied für Federträger, Achsschenkel und oberen und unteren Querlenker bildet, wobei der Achsschenkelbolzen an mindestens einem Ende ein Lagergehäuse zur Aufnahme der Querlenkerlagerung des oberen oder des unteren Querlenkers aufweist. Diese Einzelradaufhängung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse mit dem Achsschenkelbolzen einstückig ausgebildet ist, wobei der Achsschenkelbolzen unterhalb des Lagergehäuses des oberen Querlenkers zumindest einen Lenkwinkelanschlag für eine Lenkrichtung aufweist, welcher mit einem Lenkanschlag am Achsschenkel zusammenwirkt. Zum Beispiel kann der Achsschenkelbolzen auch einen ersten Lenkwinkelanschlag für eine links-Vorwärtsfahrt und einen zweiten Lenkwinkelanschlag für eine rechts-Vorwärtsfahrt aufweisen, die zur Begrenzung des Lenkwinkels mit einer vorzugsweise am Achsschenkel vorgesehenen Lenkanschlagschraube zusammenwirken.The EP 2 207 690 B1 discloses an independent suspension, with a pivot about an axis of rotation arranged stub axle, which is supported on a spring carrier, which is connected via a damper and an air spring or a spring-damper module to the vehicle frame, wherein the stub axle via a kingpin with the spring carrier is connected, wherein the independent suspension has at least one upper control arm and at least one lower control arm, wherein the wishbone are mounted at the upper end or at the lower end of the kingpin, wherein the steering knuckle and the wishbone pivotally mounted to the kingpin and the spring carrier rotationally fixed to the kingpin is connected, wherein the kingpin forms the connecting link for spring carrier, steering knuckle and upper and lower wishbone, wherein the kingpin at at least one end a bearing housing for receiving the wishbone bearing of the upper or lower control arm is. This independent suspension is characterized in that the bearing housing is formed integrally with the kingpin, wherein the kingpin below the bearing housing of the upper arm has at least one steering angle stop for a steering direction, which cooperates with a steering stop on the steering knuckle. For example, the kingpin also have a first steering angle stop for a left-forward drive and a second steering angle stop for a right-forward drive, which interact to limit the steering angle with a steering knuckle preferably provided on the steering knuckle.

Ganz allgemein bildet eine Spurstange mit dem Spurhebelarm einen kinematischen Mechanismus, der zum großen Teil die Lenkgeometrie bestimmt. Diesbezüglich besitzt der Stand der Technik den Nachteil, dass der Mechanismus bei großen Radeinschlägen in eine Strecklage-nahe Stellung kommt und dadurch instabil werden kann. Dies kann, vor allem unter Wirkung einer externen Aktionskraft zur Strecklage des Mechanismus führen, was einen instabilen Zustand ergibt. Um dies zu vermeiden wird oft der maximale Radeinschlag begrenzt, wie zum Beispiel vorgehend in der EP 2 207 690 B1 offenbart. Das hat zur Folge, dass der minimale Wendekreisdurchmesser damit größer wird, was für die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs von Nachteil ist.In general, a tie rod with the Spurhebelarm forms a kinematic mechanism, which largely determines the steering geometry. In this regard, the prior art has the disadvantage that the mechanism in large wheel strikes in an extended position-close position and thus can become unstable. This can, especially under the action of an external action force lead to the extended position of the mechanism, resulting in an unstable state. To avoid this, the maximum wheel deflection is often limited, as for example in the preceding EP 2 207 690 B1 disclosed. This has the consequence that the minimum turning circle diameter thus becomes larger, which is disadvantageous for the driving characteristics of the motor vehicle.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Radaufhängung für ein Vorderrad eines Kraftfahrzeugs bereit zu stellen, bei der durch die Auslegung einer Achskinematik größere Radeinschläge ermöglicht werden und sich damit ein Wendekreis verkleinert und gleichzeitig vermieden wird, dass die Achse beim Volleinschlag der Lenkung in eine Strecklage einfährt.It is therefore an object of the invention to provide a suspension for a front wheel of a motor vehicle, are made possible by the design of an axle kinematics larger wheel falls and thus a turning circle is reduced and simultaneously avoided that the axis when full steering of the steering in an extended position retracts.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object is achieved with the characterizing features of claim 1. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Nach der Erfindung ist eine Radaufhängung für ein über eine Feder und einen Schwingungsdämpfer abgestütztes, lenkbares Kraftfahrzeugrad, das über einen Achsschenkel und wenigstens über einen Lenker mit einem Fahrzeugchassis oder einem Fahrzeugrahmen und über einen Spurhebelarm mit einer Spurstange in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker und der Achsschenkel durch ein Koppelelement so verbunden sind, dass dieses bei einer Auslenkung des Achsschenkels aus seiner Stellung für Geradeausfahrt ab einem bestimmten Auslenkwinkel dessen Auslenkung begrenzt.According to the invention, a suspension for a supported via a spring and a vibration damper, steerable motor vehicle wheel, which is connected via a steering knuckle and at least a handlebar with a vehicle chassis or a vehicle frame and a Spurhebelarm with a tie rod, characterized in that the Handlebar and the steering knuckle are connected by a coupling element so that it limits its deflection for a deflection of the steering knuckle from its position for straight ahead driving from a certain deflection angle.

Wenn ein solches Koppelelement in der Strecklage-nahen Stellung des Lenkmechanismus aus Achsschenkel und Lenker diesen Mechanismus stabilisiert werden dadurch auch größere Radeinschläge möglich. Das Koppelelement könnte zum Beispiel als Gurtband ausgebildet sein. Dieses ist mit seinem einen Ende mit dem Schwenklager und mit seinem anderen Ende mit dem Achsträger, dem Lenker oder mit der Karosserie verbunden. Die beiden Anbindestellen sind mit der Länge des Gurtbandes so abzustimmen, dass dieses genau in den Strecklage-nahen Stellungen des Lenkmechanismus gespannt ist und dadurch den Lenkmechanismus stabilisiert, indem das aufgespannte Gurtband eine weitere Einschlagbewegung des Achsschenkels, also eine Weiterbewegung des Lenkmechanismus in Einschlagrichtung, hin zur Strecklage, verhindert.If such a coupling element in the extended position-close position of the steering mechanism of the steering knuckle and handlebars stabilizes this mechanism thereby larger wheel impacts possible. The coupling element could be formed, for example, as a webbing. This is connected at one end to the pivot bearing and at the other end to the axle, the handlebar or to the body. The two attachment points are to be tuned with the length of the strap so that it is stretched exactly in the extended position-near positions of the steering mechanism and thereby stabilizes the steering mechanism by the clamped webbing another impact movement of the steering knuckle, so a further movement of the steering mechanism in the direction of impact out to the extended position, prevented.

Eine bevorzugte Ausführung der Radaufhängung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelement wenigstens ein Metallgliederband oder eine Metallgliederkette ist. Das hat den Vorteil dass die Strecklage des Lenkmechanismus zuverlässig durch ein stabiles, nicht dehnfähiges Koppelelement verhindert wird.A preferred embodiment of the wheel suspension is characterized in that the coupling element is at least one metal link belt or a metal link chain. This has the advantage that the extended position of the steering mechanism reliably a stable, non-elastic coupling element is prevented.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Radaufhängung dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelement wenigstens ein nicht dehnfähiges Zugband ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the suspension is characterized in that the coupling element is at least one non-stretchable drawstring.

Bevorzugt sind die Zugband- oder Metallgliederbandenden mittels je einer Schelle an dem Lenker und dem Achsschenkel angebracht.Preferably, the Zugband- or metal link band ends are attached by means of a respective clamp on the handlebar and the steering knuckle.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt.

  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorderradaufhängung in Geradeausfahrt als Draufsicht auf eine nur schematisch und teilweise gezeichnete Kraftfahrzeugvorderachse.
  • 2 zeigt die Vorderradaufhängung der 1 mit einem maximal möglichen Lenkeinschlag nach links.
A preferred embodiment of the invention is illustrated in more detail in the following description and the accompanying drawings.
  • 1 shows a front wheel suspension according to the invention in straight ahead as a plan view of an only schematically and partially drawn motor vehicle front axle.
  • 2 shows the front suspension of the 1 with a maximum possible steering angle to the left.

Wie in 1 dargestellt, ist eine Radaufhängung für ein über eine nicht gezeichnete Feder und einen nicht gezeichneten Schwingungsdämpfer, zum Beispiel ausgebildet als Mac-Pherson Federbein, abgestütztes, lenkbares Kraftfahrzeugrad 1, das über einen Achsschenkel 2 und über einen Lenker 3 mit einem an einem nicht gezeichneten Fahrzeugrahmen angebundenen Vorderachsfahrschemel 9 und über einen Lenkhebel 8 mit einer Spurstange 4 in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker 3 und der Achsschenkel 2 durch ein Zugband 5 so verbunden sind, dass dieses bei einer Auslenkung des Achsschenkels 2 aus seiner Stellung für Geradeausfahrt ab einer bestimmten Auslenkung des Kraftfahrzeugrades 1, sowohl bei einer Auslenkung nach links, als auch nach rechts, diese begrenzt.As in 1 is shown, a suspension for a not shown on a spring and a not shown vibration damper, for example, designed as a Mac-Pherson strut, supported, steerable vehicle wheel 1 that has a steering knuckle 2 and a handlebar 3 with a attached to a not drawn vehicle frame Vorderachsfahrschemel 9 and a steering lever 8th with a tie rod 4 in communication, characterized in that the handlebar 3 and the steering knuckle 2 through a drawstring 5 are connected so that this at a deflection of the steering knuckle 2 from his position for straight ahead driving from a certain deflection of the vehicle wheel 1 , both in a deflection to the left, and to the right, this limited.

Die Auslenkung der Spurstangen 4 und damit ein Einschlagen der Räder 1 bewirkt ein durch ein nicht gezeichnetes Lenkrad beaufschlagtes Zahnstangenlenkgetriebe, dessen nicht gezeichnete Zahnstange die nicht gezeichnete rechte und die linke Spurstange 4 verbindet.The deflection of the tie rods 4 and thus a turning of the wheels 1 causes a not shown by a steering wheel acted rack and pinion steering gear, not shown rack the not shown right and the left tie rod 4 combines.

Das Zugband 5 begrenzt die Auslenkung des Achsschenkels 2 in seiner Strecklagenahen Stellung zur Spurstange 4, zum Beispiel fünf Winkelgrade vor der Strecklage, und stabilisiert so den Lenkmechanismus in einer Endlage, in der ein größerer End-Radeinschlag möglich ist, als bei Lenkungsanschlägen gemäß dem Stand der Technik. Das als Gurtband ausgebildete Zugband 5 ist mit seinem einen Ende mit dem Achsschenkel 2, außerhalb dessen Drehachse, und mit seinem anderen Ende mit dem Lenker 3 mittels einer Schelle 7 verbunden. Eine bei Kurvenfahrt mit voll nach links eingeschlagenem Kraftfahrzeugrad 1 auf dieses zusätzlich einwirkende Störkraft F, die das Kraftfahrzeugrad 1 ohne Verwendung des Zugbandes 5 noch weiter in Einschlagrichtung auslenken würde, kann aufgrund des gestreckten Zugbandes 5 den Achsschenkel 2 nicht in Strecklage mit der Spurstange 4 bringen.The drawstring 5 limits the deflection of the steering knuckle 2 in its extended position to the tie rod 4 , for example, five angular degrees before the stretched position, and thus stabilizes the steering mechanism in an end position in which a larger end-Radeinschlag is possible, as in steering stops according to the prior art. The trained as a webbing drawstring 5 is with its one end to the steering knuckle 2 , outside its axis of rotation, and with its other end to the handlebars 3 by means of a clamp 7 connected. A cornering with fully turned to the left vehicle wheel 1 on this additionally acting disturbance force F, the motor vehicle wheel 1 without the use of the drawstring 5 could deflect further in Einschlagrichtung, due to the stretched drawstring 5 the steering knuckle 2 not in an extended position with the tie rod 4 bring.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2207690 B1 [0003, 0004]EP 2207690 B1 [0003, 0004]

Claims (4)

Radaufhängung für ein über eine Feder und einen Schwingungsdämpfer abgestütztes, lenkbares Kraftfahrzeugrad (1), das über einen Achsschenkel (2) und wenigstens über einen Lenker (3) mit einem Fahrzeugchassis oder einem Fahrzeugrahmen und über einen Lenkhebel (8) mit einer Spurstange (4) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (3) und der Achsschenkel (2) durch ein Koppelelement so verbunden sind, dass dieses bei einer Auslenkung des Achsschenkels (2) aus seiner Stellung für Geradeausfahrt ab einem bestimmten Auslenkwinkel dessen Auslenkung begrenzt.Wheel suspension for a steerable motor vehicle wheel (1) which is supported via a spring and a vibration damper and which has a steering knuckle (2) and at least one link (3) with a vehicle chassis or a vehicle frame and a steering lever (8) with a tie rod (4 ) is in connection, characterized in that the link (3) and the steering knuckle (2) are connected by a coupling element so that this limits the deflection at a deflection of the steering knuckle (2) from its position for straight ahead driving from a certain deflection. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelement wenigstens ein Zugband (5) ist.Suspension to Claim 1 , characterized in that the coupling element is at least one tension band (5). Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelement wenigstens ein Metallgliederband ist.Suspension to Claim 1 or 2 , characterized in that the coupling element is at least one metal link belt. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ende des Zugbands (5) oder des Metallgliederbands mittels wenigstens einer Schelle (7) an dem Lenker (3) und/oder dem Achsschenkel (2) angebracht sind.Suspension according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that at least one end of the tension band (5) or the metal band member by means of at least one clamp (7) on the handlebar (3) and / or the steering knuckle (2) are mounted.
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