DE102017204278B4 - Wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle - Google Patents
Wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017204278B4 DE102017204278B4 DE102017204278.8A DE102017204278A DE102017204278B4 DE 102017204278 B4 DE102017204278 B4 DE 102017204278B4 DE 102017204278 A DE102017204278 A DE 102017204278A DE 102017204278 B4 DE102017204278 B4 DE 102017204278B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vehicle
- control arm
- wishbone
- arm base
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 206010052904 Musculoskeletal stiffness Diseases 0.000 description 19
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/012—Hollow or tubular elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/013—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs with embedded inserts for material reinforcement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/016—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs allowing controlled deformation during collision
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/10—Constructional features of arms
- B60G2206/124—Constructional features of arms the arm having triangular or Y-shape, e.g. wishbone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/70—Materials used in suspensions
- B60G2206/71—Light weight materials
- B60G2206/7101—Fiber-reinforced plastics [FRP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Querlenker (10) für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Lenkerbasis (18) mit mindestens einer radträgerseitigen Lagerstelle (16) sowie mit einem in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet vorderen und hinteren aufbauseitigem Lager (12, 14), wobei die Lenkerbasis (18) derart ausgebildet und/oder dimensioniert ist, dass die Lenkerbasis (18) in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) eine größere Steifigkeit als in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) aufweist, wobei die Lenkerbasis (18) eine in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) ausgerichtete, mit der Lenkerbasis (18) fest verbundene Verstrebung (20) aufweist, und in die Lenkerbasis (18) mindestens eine, die Lenkerbasis (18) in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) durchdringende und in der Außenkontur (24) der Lenkerbasis (18) einen Spalt (26) bildende Materialaussparung (22) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (26) in der Außenkontur (24) der Lenkerbasis (18) so dimensioniert ist, dass ein Überschreiten einer am Lenker (10) in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) angreifenden, definierten Zug- und/oder Druckkraft ein Schließen des Spalts (26) in der Außenkontur (24) der Lenkerbasis (18) bewirkt.Wishbone (10) for a wheel suspension of a motor vehicle, comprising a control arm base (18) with at least one bearing point (16) on the wheel carrier side and with a front and rear body-side bearing (12, 14) viewed in the vehicle's longitudinal direction (x direction), the control arm base (18) being designed and/or dimensioned such that the control arm base (18) has a greater rigidity in the vehicle's transverse direction (y direction) than in the vehicle's longitudinal direction (x direction), the control arm base (18) having a strut (20) aligned in the vehicle's transverse direction (y direction) and firmly connected to the control arm base (18), and at least one material recess (22) penetrating the control arm base (18) in the vehicle's vertical direction (z direction) and forming a gap (26) in the outer contour (24) of the control arm base (18) is introduced into the control arm base (18). is characterized in that the gap (26) in the outer contour (24) of the handlebar base (18) is dimensioned such that exceeding a defined tensile and/or compressive force acting on the handlebar (10) in the vehicle longitudinal direction (x-direction) causes the gap (26) in the outer contour (24) of the handlebar base (18) to close.
Description
Die Erfindung betrifft einen Querlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle according to the type specified in the preamble of patent claim 1.
Querlenker mit zwei aufbauseitigen Lagern sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Lediglich beispielhaft wird auf die
In der Regel soll eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung, nachfolgend auch als x-Richtung bezeichnet, weich und in Fahrzeugquerrichtung, nachfolgend auch als y-Richtung bezeichnet, steif sein. Dieser Anforderung, insbesondere die in Fahrzeuglängsrichtung gewünschte „Längsweichheit“, wird vorwiegend durch eine entsprechende Auslegung der aufbauseitigen Lager der Lenker der Radaufhängung Rechnung getragen.As a rule, a motor vehicle's wheel suspension should be soft in the vehicle's longitudinal direction, hereinafter also referred to as the x-direction, and stiff in the vehicle's transverse direction, hereinafter also referred to as the y-direction. This requirement, in particular the "longitudinal softness" desired in the vehicle's longitudinal direction, is primarily met by a corresponding design of the body-side bearings of the wheel suspension links.
Bezogen auf eine Radaufhängung, die einen Querlenker mit zwei aufbauseitigen Lagern umfasst, bedeutet dies, dass die „Längsweichheit“ des Querlenkers durch eine entsprechende Auslegung der radialen und/oder axialen Steifigkeit der beiden aufbauseitigen Lager eingestellt wird.In relation to a wheel suspension that comprises a wishbone with two body-side bearings, this means that the "longitudinal softness" of the wishbone is adjusted by a corresponding design of the radial and/or axial stiffness of the two body-side bearings.
Dies kann, wie nachfolgend dargelegt, je nach konstruktiver Ausgestaltung des Querlenkers, d.h. das vordere aufbauseitige Lager ist vor der Radmitte angeordnet (=> erste Ausgestaltung) bzw. das hintere aufbauseitige Lager ist hinter der Radmitte angeordnet (=> zweite Ausgestaltung) bzw. beide Lager sind in etwa gleich beabestandet von der Radmitte angeordnet (=> dritte Ausgestaltung), jedoch negative Auswirkungen auf den Rohbau (Gewicht), Lenkwinkel, Package oder die Quersteifigkeit der Achse haben: während bei der ersten Ausgestaltung des Querlenkers aufgrund der exponierten Lage des vorderen Lagers die notwendige steife Lageranbindung des vorderen aufbauseitigen Lagers nur mit erhöhtem Gewicht möglich ist und zu einer Einschränkung des Lenkwinkels führt, erweist sich die zweite Ausgestaltung des Querlenkers mit einem hinter der Radmitte liegenden aufbauseitigen Lager aus Packagegründen als nachteilig, da der hinter der Radmitte liegende Bauraum für andere Bauteile nicht mehr zur Verfügung steht. Die dritte Ausgestaltung hat den Effekt, dass - da beide Lager an der Längsweichheit des Lenkers mitwirken - die beiden Lager auch in radialer Richtung relativ weich auszubilden sind, mit der Folge, dass die Achse eine eingeschränkte Quersteifigkeit aufweist.As explained below, depending on the structural design of the wishbone, i.e. the front body-side bearing is arranged in front of the wheel center (=> first design) or the rear body-side bearing is arranged behind the wheel center (=> second design) or both bearings are arranged at approximately the same distance from the wheel center (=> third design), this can have a negative impact on the body shell (weight), steering angle, package or the transverse rigidity of the axle: while with the first design of the wishbone, due to the exposed position of the front bearing, the necessary rigid bearing connection of the front body-side bearing is only possible with increased weight and leads to a restriction of the steering angle, the second design of the wishbone with a body-side bearing located behind the wheel center proves to be disadvantageous for packaging reasons, since the installation space behind the wheel center is no longer available for other components. The third design has the effect that - since both bearings contribute to the longitudinal softness of the handlebar - the two bearings can also be designed to be relatively soft in the radial direction, with the result that the axle has limited transverse stiffness.
Ein gattungsgemäßer, sämtliche Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 aufweisender Querlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Querlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass in Bezug auf die Kriterien Rohbau, Package, maximaler Lenkwinkel und Achsquersteifigkeit eine optimierte Anordnung ermöglicht wird.The invention is based on the object of developing a wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle according to the type specified in the preamble of patent claim 1 in such a way that an optimized arrangement is made possible with regard to the criteria of bodyshell, package, maximum steering angle and axle transverse rigidity.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This problem is solved by the characterizing features of patent claim 1 in conjunction with its preamble features.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.The subclaims represent advantageous developments of the invention.
In bekannter Art und Weise umfasst der Querlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs ein in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet vorderes und ein davon beabstandetes hinteres aufbauseitiges Schwenklager, wobei die beiden aufbauseitigen Lager eine Schwenkachse festlegen, um die der Querlenker in Bezug zur Kraftfahrzeugkarosserie schwenkbar ist. Weiterhin umfasst der Querlenker in bekannter Art und Weise mindestens eine von der Schwenkachse in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) beabstandete radträgerseitige Anbindungsstelle sowie eine sich zwischen den beiden aufbauseitigen Lagern und der radträgerseitigen Anbindungsstelle erstreckende Lenkerbasis. Dabei ist die Lenkerbasis derart ausgebildet und/oder dimensioniert, dass die Lenkerbasis in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) signifikant steifer als in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) ist. D.h., die gewünschte „Längsweichheit“ des Querlenkers durch eine entsprechende Ausbildung und/oder Dimensionierung der Lenkerbasis erreicht.In a known manner, the wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle comprises a front pivot bearing on the body side, viewed in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction), and a rear pivot bearing on the body side, spaced apart from it, wherein the two body-side bearings define a pivot axis about which the wishbone can pivot in relation to the motor vehicle body. Furthermore, in a known manner, the wishbone comprises at least one wheel carrier-side connection point spaced apart from the pivot axis in the transverse direction of the vehicle (y-direction), as well as a control arm base extending between the two body-side bearings and the wheel carrier-side connection point. The control arm base is designed and/or dimensioned in such a way that the control arm base is significantly stiffer in the transverse direction of the vehicle (y-direction) than in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction). This means that the desired "longitudinal softness" of the wishbone is achieved by appropriate design and/or dimensioning of the control arm base.
Diese Ausgestaltung des Querlenkers hat den positiven Effekt, dass - da die „Längsweichheit“ nunmehr primär durch den Querlenker dargestellt wird - die x-Position der beiden aufbauseitigen Lager, d.h. die Lage der Lager in Fahrzeuglängsrichtung relativ zur Radmitte, relativ frei wählbar ist, so dass sich nunmehr optimale Positionen für Rohbau, Package und Lenkwinkel erreichen lassen.This design of the wishbone has the positive effect that - since the "longitudinal softness" is now primarily represented by the wishbone - the x-position of the two body-side bearings, i.e. the position of the bearings in the vehicle's longitudinal direction relative to the wheel center, can be selected relatively freely, so that optimal positions for the bodyshell, package and steering angle can now be achieved.
Die Lenkerbasis weist dabei in der Draufsicht eine im Wesentlichen dreiecksförmige Grundform auf und die Lenkerbasis ist mit einer in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) ausgerichteten, fest mit der Lenkerbasis verbundenen Verstrebung versehen. Die Verstrebung ist dabei in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) drucksteif und in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) biegeweich ausgebildet. Zudem ist in die Lenkerbasis mindestens eine, die Lenkerbasis in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) durchdringende und in der Außenkontur der Lenkerbasis einen Spalt bildende Materialaussparung eingebracht. The handlebar base has a basically triangular basic shape in the top view and the handlebar base is provided with a strut aligned in the transverse direction of the vehicle (y-direction) and firmly connected to the handlebar base. The strut is designed to be pressure-resistant in the transverse direction of the vehicle (y-direction) and flexible in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction). In addition, at least one strut is integrated into the handlebar base, the handlebar base in the vertical direction of the vehicle (z-direction). A material recess is introduced that penetrates the outer contour of the handlebar base and forms a gap.
Während durch die in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) biege- und torsionssteif ausgebildete Verstrebung die gewünschte erhöhte Steifigkeit des Querlenkers in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) gewährleistet ist, ist durch die in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet biegeweiche Verstrebung in Kombination mit der in die Lenkerbasis eingebrachten, einen Spalt in der Außenkontur bildenden Materialaussparung, die Längsweichheit des Querlenkers in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) realisiert.While the desired increased rigidity of the wishbone in the vehicle's transverse direction (y-direction) is ensured by the bracing which is designed to be flexurally and torsionally rigid in the vehicle's transverse direction (y-direction), the longitudinal softness of the wishbone in the vehicle's longitudinal direction (x-direction) is achieved by the bracing which is flexible in the vehicle's longitudinal direction (x-direction) in combination with the material recess introduced into the arm base and which forms a gap in the outer contour.
Erfindungsgemäß ist dabei der Spalt in der Außenkontur des Lenkers so dimensioniert, dass ein Überschreiten einer am Lenker in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) angreifenden, definierten Zug- und/oder Druckkraft ein Schließen des Spalts in der Außenkontur der Lenkerbasis bewirkt. Hierdurch ist auf eine einfache Art und Weise ein progressiver Kennlinienverlauf in der Steifigkeit der Lenkerbasis in x-Richtung, d.h. Fahrzeuglängsrichtung, sichergestellt.According to the invention, the gap in the outer contour of the handlebar is dimensioned in such a way that exceeding a defined tensile and/or compressive force acting on the handlebar in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction) causes the gap in the outer contour of the handlebar base to close. This ensures, in a simple manner, a progressive characteristic curve in the stiffness of the handlebar base in the x-direction, i.e. the longitudinal direction of the vehicle.
Vorzugsweise ist dabei die Materialaussparung in Form eines kreisförmigen Loches mit einem halsförmigen Fortsatz ausgebildet, wobei der halsförmige Fortsatz sich bis zur Außenkontur erstreckt und damit den Spalt in der Außenkontur bildet. Über die Anzahl und Größe der Materialaussparungen ist auf eine einfache Art und Weise die Längssteif- bzw. -weichheit einstellbar.Preferably, the material recess is designed in the form of a circular hole with a neck-shaped extension, whereby the neck-shaped extension extends to the outer contour and thus forms the gap in the outer contour. The longitudinal stiffness or softness can be easily adjusted via the number and size of the material recesses.
Bevorzugt ist dabei die Lenkerbasis derart ausgebildet und/oder dimensioniert, dass bei einer Fahrzeuglängskraft von 1000N für das Steifigkeitsverhältnis Längsteifigkeit (=> Steifigkeit in x-Richtung) zu Quersteifigkeit (=> Steifigkeit in y-Richtung) der Lenkerbasis gilt:
Vorzugweise sind dabei die aufbauseitigen Lager so ausgelegt, dass diese in radialer Richtung jeweils eine Lagersteifigkeit von > 5000N aufweisen. Die vorzugsweise als Gummi-Metall-Lager ausgebildeten Lager können somit als Gleichteile ausgeführt werden, was mit entsprechenden Kosten und Varianzvorteilen verbunden ist.Preferably, the bearings on the body are designed in such a way that they each have a bearing stiffness of > 5000N in the radial direction. The bearings, which are preferably designed as rubber-metal bearings, can thus be designed as identical parts, which is associated with corresponding cost and variance advantages.
Bevorzugt ist die Lenkerbasis derart ausgebildet und/oder dimensioniert, dass die Steifigkeit der Lenkerbasis in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) eine progressive Kennlinie aufweist. Insbesondere können auch verschiedene Progressionen der Längssteifigkeit der Lenkerbasis umgesetzt werden, so z.B. auch eine in Fahrtrichtung sowie eine entgegengesetzt zur Fahrtrichtung.Preferably, the handlebar base is designed and/or dimensioned such that the stiffness of the handlebar base has a progressive characteristic curve in the transverse direction of the vehicle (y-direction). In particular, different progressions of the longitudinal stiffness of the handlebar base can also be implemented, for example one in the direction of travel and one opposite to the direction of travel.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet die Lenkerbasis vorne, d.h. im Bereich des vorderen aufbauseitigen Lagers, eine andere Längssteifigkeit (=> Steifigkeit in x-Richtung) als hinten, d.h. im Bereich des hinteren aufbauseitigen Lagers, aufweist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine verbesserte Abstimmung ermöglicht, z.B. bei einem Lenker in der oberen Lenkerebene ist zur Gewährleistung hoher Bremssteifigkeit die Lenkerbasis vorne steif und aus Gründen des Kantenkomforts hinten weich ausgebildet.Another preferred embodiment provides that, viewed in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction), the handlebar base at the front, i.e. in the area of the front body-side bearing, has a different longitudinal stiffness (=> stiffness in the x-direction) than at the rear, i.e. in the area of the rear body-side bearing. This advantageously enables improved coordination, e.g. with a handlebar in the upper handlebar level, the handlebar base is stiff at the front to ensure high braking stiffness and soft at the rear for reasons of edge comfort.
Gemäß einer weiteren, nicht beanspruchten Ausführungsform des Querlenkers weist die Lenkerbasis wiederum in der Draufsicht eine im Wesentlichen dreiecksförmige Grundform auf und die Lenkerbasis ist mit einer in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) ausgerichteten, fest mit der Lenkerbasis verbundenen, in x-Richtung biegeweichen, in y-Richtung drucksteifen Verstrebung versehen. Im Gegensatz zu der bereits erläuterten Ausführungsform weist die Lenkerbasis in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet eine S-schlagförmige Außenkontur sowie mindestens eine der S-schlagförmigen Außenkontur folgende, die Lenkerbasis in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) durchdringende Materialaussparung auf. Auch bei dieser Ausführungsform ist durch die Verstrebung wiederum die erhöhte Steifigkeit des Querlenkers in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) sichergestellt während durch die bei Einwirkung einer in Fahrzeuglängsrichtung gerichteten Kraft resultierende Längung (Zugkraft) bzw. Stauchung (Druckkraft) der S-schlagförmigen, kurvigen Außenkontur, die Längsweichheit des Querlenkers in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gewährleistet ist. Durch die Geometrie der kurvigen Außenkontur lässt sich die Progressivität der Längssteifigkeit des Querlenkers einstellen. Es kann sich dabei um eine beliebige Anzahl von Materialaussparungen handeln.According to a further, unclaimed embodiment of the wishbone, the control arm base again has a substantially triangular basic shape in plan view and the control arm base is provided with a strut that is aligned in the transverse direction of the vehicle (y-direction), firmly connected to the control arm base, flexible in the x-direction and compression-resistant in the y-direction. In contrast to the embodiment already explained, the control arm base has an S-shaped outer contour when viewed in the transverse direction of the vehicle (y-direction) and at least one material recess that follows the S-shaped outer contour and penetrates the control arm base in the vertical direction of the vehicle (z-direction). In this embodiment, the bracing ensures the increased rigidity of the wishbone in the transverse direction of the vehicle (y-direction), while the elongation (tensile force) or compression (compressive force) of the S-shaped, curved outer contour resulting from the action of a force directed in the longitudinal direction of the vehicle ensures the longitudinal softness of the wishbone in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction). The geometry of the curved outer contour allows the progressiveness of the longitudinal rigidity of the wishbone to be adjusted. This can involve any number of material recesses.
Bevorzugt ist dabei die Verstrebung stoffschlüssig, insbesondere mittels Verschweißens, mit der Lenkerbasis verbunden. Alternativ können die Lenkerbasis und die Verstrebung auch einteilig aus Metall oder aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet sein.Preferably, the strut is connected to the handlebar base in a material-locking manner, in particular by welding. Alternatively, the handlebar base and the strut can also be formed as a single piece from metal or from a fiber-reinforced plastic.
Vorzugsweise ist die Verstrebung in Form eines Balkens mit Rechteckquerschnitt ausgebildet. Da der Balken die Funktion eines Biegebalkens erfüllt, der in Fahrzeuglängsrichtung möglichst biegeweich sein soll, ist der Balken an der Lenkerbasis als hochstehendes Querprofil angeordnet. Auf dem hochstehenden Querprofil können auch andere Elemente der Radaufhängung, wie z.B. ein Dämpfer oder eine Stabilisatorkoppel, angeordnet sein.Preferably, the bracing is designed in the form of a beam with a rectangular cross-section. Since the beam fulfils the function of a bending beam, which should be as flexible as possible in the longitudinal direction of the vehicle, the beam is arranged on the handlebar base as a raised cross-section. Other elements can also be mounted on the raised cross-section. elements of the wheel suspension, such as a damper or a stabilizer coupler, can be arranged.
Über eine entsprechende Positionierung der Verstrebung in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung), d.h. Verstrebung ist mittig zwischen den aufbauseitigen Lagern angeordnet bzw. Verstrebung ist näher zum vorderen oder näher zum hinteren aufbauseitigen Lager angeordnet, lässt sich zudem noch Einfluss auf das Seitenkraftlenken der Achse nehmen.By appropriately positioning the strut in the vehicle's longitudinal direction (x-direction), i.e. the strut is arranged centrally between the body-side bearings or the strut is arranged closer to the front or closer to the rear body-side bearing, the lateral force steering of the axle can also be influenced.
Eine weitere, nicht beanspruchte Ausführungsform des Querlenkers sieht vor, dass die Lenkerbasis in der Draufsicht eine im Wesentlichen trapezförmige Grundform aufweist und dass in die Lenkerbasis eine die Lenkerbasis in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) durchdringende, der Außenkontur der Lenkerbasis nachfolgende, vier Eckbereiche aufweisende Materialaussparung eingebracht ist. Hierbei ist die Materialaussparung so dimensioniert, dass durch die Eckbereiche tendenziell knickweiche, aber drucksteife Bereiche in der Lenkerbasis gebildet sind, die bei Einwirkung einer in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gerichteten Zug- oder Druckkraft ein elastisches Einknicken der Lenkerbasis in diesem Bereich ermöglichen. D.h., bei dieser Ausführungsform ist die erhöhte Steifigkeit des Querlenkers in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) durch die geschlossene, geradlinige Außenkontur der Lenkerbasis gewährleistet und die Längsnachgiebigkeit des Querlenkers ist durch die beschriebenen knickweichen Bereiche der Lenkerbasis und eine parallelogrammähnliche elastische Verformung sichergestellt.Another, unclaimed embodiment of the wishbone provides that the control arm base has a substantially trapezoidal basic shape in plan view and that a material recess is introduced into the control arm base, which penetrates the control arm base in the vertical direction of the vehicle (z-direction) and follows the outer contour of the control arm base and has four corner areas. The material recess is dimensioned in such a way that the corner areas form areas in the control arm base that tend to be bendable but pressure-resistant, which allow the control arm base to bend elastically in this area when a tensile or compressive force is applied in the longitudinal direction of the vehicle (x-direction). This means that in this embodiment, the increased rigidity of the control arm in the transverse direction of the vehicle (y-direction) is ensured by the closed, straight outer contour of the control arm base and the longitudinal flexibility of the control arm is ensured by the described bendable areas of the control arm base and a parallelogram-like elastic deformation.
Zur Gewährleistung eines progressiven Kennlinienverlaufs der Steifigkeit des Querlenkers in Fahrzeuglängsrichtung ist dabei vorgesehen, dass ein oder mehrere der genannten Eckbereiche in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet zwei aufeinander ausgerichtete, einen Spalt bildende Stege umfasst, wobei die Stege so dimensioniert sind, dass ein Überschreiten einer am Lenker in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) angreifenden, definierten Zug- und/oder Drucklast ein Schließen des durch die beiden Stege definierten Spalts bewirkt.In order to ensure a progressive characteristic curve of the rigidity of the wishbone in the vehicle's longitudinal direction, it is provided that one or more of the corner areas mentioned comprise two webs aligned with one another, forming a gap, viewed in the vehicle's longitudinal direction (x-direction), wherein the webs are dimensioned such that exceeding a defined tensile and/or compressive load acting on the link in the vehicle's longitudinal direction (x-direction) causes the gap defined by the two webs to close.
Über die Anzahl, Größe und Form der Materialaussparungen in der Lenkerbasis lässt sich die gewünschte Längsnachgiebigkeit des Querlenkers gezielt einstellen. So hat beispielsweise die Positionierung einer Materialaussparung im Bereich der radträgerseitigen Anbindungsstelle den Effekt, dass das radträgerseitige Lager einen höheren Delta-Versatz in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erfährt mit der Folge, dass hierüber die Spurwinkeländerung des Rades bei einer Längskraft, wie z.B. beim Bremsen, gezielt beeinflusst werden kann.The desired longitudinal flexibility of the wishbone can be specifically adjusted using the number, size and shape of the material recesses in the control arm base. For example, positioning a material recess in the area of the wheel carrier connection point has the effect that the wheel carrier bearing experiences a higher delta offset in the vehicle's transverse direction (y-direction), with the result that the change in the wheel's toe angle when subjected to a longitudinal force, such as when braking, can be specifically influenced.
Vorzugsweise ist die Lenkerbasis aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet. Neben dem geringen Bauteilgewicht hat die Ausbildung der Lenkerbasis aus einem Faserverbundwerkstoff den Vorteil, dass zu den beschriebenen geometrischen Ausgestaltungen auch über eine entsprechende Werkstoffwahl bzw. Faserorientierung Einfluss auf die Längssteifigkeit und die Progressivität der Lenkerbasis Einfluss genommen werden kann.Preferably, the handlebar base is made of a fiber composite material. In addition to the low component weight, the design of the handlebar base from a fiber composite material has the advantage that, in addition to the geometric designs described, the longitudinal stiffness and the progressivity of the handlebar base can also be influenced by an appropriate choice of material or fiber orientation.
Denkbar ist dabei insbesondere auch, dass in die Lenkerbasis Materialien mit einer Hysterese eingebracht sind, d.h. Werkstoffe, die bei einer auf den Querlenker in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) einwirkenden Zug- oder Druckkraft erst nach einem bestimmten weichen Weg mit steigender Gegenkraft reagieren.It is also conceivable that materials with hysteresis are incorporated into the control arm base, i.e. materials that, when a tensile or compressive force acts on the wishbone in the vehicle's longitudinal direction (x-direction), only react with increasing counterforce after a certain soft path.
Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Lenkerbasis selbstverständlich auch als Metallbauteil ausgebildet sein kann.For the sake of completeness, it is pointed out that within the scope of the present invention, the handlebar base can of course also be designed as a metal component.
Bevorzugt ist die bzw. sind die in die Lenkerbasis eingebrachte(n) Materialaussparung(en) mit einem elastischen Material, z.B. Gummi oder einem anderen Kunststoff, verfüllt bzw. ausgespritzt.Preferably, the material recess(es) in the handlebar base are filled or injected with an elastic material, e.g. rubber or another plastic.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments shown in the figures.
In den Figuren bedeutet:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querlenkers für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs; -
2 eine zweite, nicht beanspruchte Ausführungsform eines Querlenkers in schematischer Draufsicht, und -
3 eine Draufsicht auf eine dritte, nicht beanspruchte Ausführungsform eines Querlenkers in einer schematischen Ansicht.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of a wishbone according to the invention for a wheel suspension of a motor vehicle; -
2 a second, not claimed embodiment of a wishbone in a schematic plan view, and -
3 a plan view of a third, not claimed embodiment of a wishbone in a schematic view.
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich oder sinnvoll ist.In the following description and in the figures, to avoid repetition, identical parts and components are identified by the same reference symbols unless further differentiation is necessary or useful.
Gemäß der in
Die beiden als Gummi-Metall-Lager ausgebildeten aufbauseitigen Lager 12, 14 sind vorliegend als Gleichteile ausgeführt und weisen jeweils in radialer Lagerrichtung betrachtet eine größere Lagersteifigkeit als in axialer Lagerrichtung auf.The two body-
Wie
Zur Realisierung der gewünschten Längsweichheit des Querlenkers 10 in Fahrzeuglängsrichtung x betrachtet, umfasst die Lenkerbasis 18 des Querlenkers 10 zudem zwei, die Lenkerbasis 18 in Fahrzeughochrichtung z durchdringende Materialaussparungen 22. Die Materialaussparungen 22 sind dabei jeweils in Form eines kreisförmigen Loches mit einem halsförmigen Fortsatz ausgebildet, wobei der halsförmige Fortsatz der beiden Materialaussparungen 20 sich jeweils bis zur Außenkontur 24 des Querlenkers 10 erstreckt und in der Außenkontur 24 des Querlenkers 10 einen Spalt 26 bildet. Die Spaltbreite ist nachfolgend mit b bezeichnet.In order to achieve the desired longitudinal softness of the
Die Spaltbreite b ist dabei so bemessen, dass bei Überschreiten einer definierten in Fahrzeuglängsrichtung x am Querlenker10 angreifenden Zug- oder Druckkraft sich der Spalt 26 schließt, so dass ein progressiver Steifigkeitsverlauf der Lenkerbasis 18 und damit des Querlenkers 10 in Fahrzeuglängsrichtung x sichergestellt ist. Die verschiedenen Materialaussparungen 22 können dabei unterschiedliche Spaltbreiten b aufweisen. Je nach gewünschtem Steifigkeitsverlauf können mehr oder weniger Materialaussparungen 22 vorgesehen sein.The gap width b is dimensioned such that when a defined tensile or compressive force acting on the
Die beschriebenen Maßnahmen, nämlich Verstrebung 20 und Materialaussparungen 22, haben den Effekt, dass die Lenkerbasis 18 und damit der Querlenker 10 in Fahrzeugquerrichtung y eine signifikant größere Steifigkeit als in Fahrzeuglängsrichtung x aufweist.The described measures, namely bracing 20 and material recesses 22, have the effect that the
Da nunmehr erfindungsgemäß die Längsweichheit über die Lenkerbasis 18 des Querlenkers 10 realisiert ist, kann die Lage der aufbauseitigen Lager 12, 14 relativ frei gewählt werden, so dass sich nunmehr optimale Positionen für Rohbau, Package und Lenkwinkel erreichen lassen.Since the longitudinal softness is now realized according to the invention via the
Auch bei der in
Im Gegensatz zu der in
Während wie unter
Gemäß der in
Zur Gewährleistung eines progressiven Steifigkeitsverlaufs der Lenkerbasis 18 und damit des Querlenkers 10 in Fahrzeuglängsrichtung x sind zudem - wie
Somit wird bei der in
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017204278.8A DE102017204278B4 (en) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017204278.8A DE102017204278B4 (en) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017204278A1 DE102017204278A1 (en) | 2018-09-20 |
DE102017204278B4 true DE102017204278B4 (en) | 2024-05-23 |
Family
ID=63372480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017204278.8A Active DE102017204278B4 (en) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017204278B4 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4330103A1 (en) | 1992-09-22 | 1994-03-24 | Suzuki Motor Co | Motor vehicle suspension - has suspension arm with inverted U-shaped profile, and welded journal |
DE10140288C1 (en) | 2001-08-16 | 2002-08-29 | Thyssen Krupp Automotive Ag | wishbone |
DE112006002159T5 (en) | 2005-08-17 | 2008-10-23 | F. Tech Incorporation | The vehicular suspension arm |
DE102008043330A1 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Wheel suspension for motor vehicle, has transverse link together with longitudinal link forming single-piece spring-loaded suspension arm module with integrated wheel carrier, and spring-damper unit connecting carrier with vehicle structure |
DE202015103767U1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-31 | Ford Global Technologies, Llc | Wishbone for a motor vehicle |
DE202016103190U1 (en) | 2016-06-08 | 2016-07-08 | Ford Global Technologies, Llc | Wheel suspension unit for a motor vehicle |
DE102015211060A1 (en) | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Suspension for a vehicle |
-
2017
- 2017-03-15 DE DE102017204278.8A patent/DE102017204278B4/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4330103A1 (en) | 1992-09-22 | 1994-03-24 | Suzuki Motor Co | Motor vehicle suspension - has suspension arm with inverted U-shaped profile, and welded journal |
DE10140288C1 (en) | 2001-08-16 | 2002-08-29 | Thyssen Krupp Automotive Ag | wishbone |
DE112006002159T5 (en) | 2005-08-17 | 2008-10-23 | F. Tech Incorporation | The vehicular suspension arm |
DE102008043330A1 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Wheel suspension for motor vehicle, has transverse link together with longitudinal link forming single-piece spring-loaded suspension arm module with integrated wheel carrier, and spring-damper unit connecting carrier with vehicle structure |
DE102015211060A1 (en) | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Suspension for a vehicle |
DE202015103767U1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-31 | Ford Global Technologies, Llc | Wishbone for a motor vehicle |
DE202016103190U1 (en) | 2016-06-08 | 2016-07-08 | Ford Global Technologies, Llc | Wheel suspension unit for a motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017204278A1 (en) | 2018-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3221162B1 (en) | Axle for wheels of a double-tracked motor vehicle, and double-tracked motor vehicle having an axle of this type | |
DE112008000406T5 (en) | suspension device | |
DE102010015951A1 (en) | Leaf spring for motor vehicles | |
DE102018117994B4 (en) | TORSION BAR SUSPENSION FOR A VEHICLE, AND TORSION BAR FOR A VEHICLE | |
DE102005015089B4 (en) | Suspension for a vehicle | |
DE102017212746A1 (en) | Hybrid handlebar of a suspension with integrated spring function | |
DE102014208403A1 (en) | Independent suspension for a vehicle | |
EP1882600B1 (en) | Twist beam axle | |
DE102015120503A1 (en) | Coupled torsion beam axle for a vehicle | |
DE102019212342A1 (en) | SUSPENSION SYSTEM FOR A VEHICLE WITH COMPOSITE SPRING | |
DE10260062A1 (en) | Leaf spring for a motor vehicle suspension | |
EP2466167A2 (en) | Spring pad for a free-standing bearing spring of a vehicle | |
DE102017204278B4 (en) | Wishbone for a wheel suspension of a motor vehicle | |
EP0916525A2 (en) | Wheel guiding device for a motor vehicle | |
DE102014215871A1 (en) | Vehicle axle with a transversely extending in the vehicle transverse direction and wheel guiding transverse leaf spring | |
DE102013225978A1 (en) | Actuator for an active roll stabilizer and roll stabilizer | |
DE102017208240B4 (en) | Bearing arrangement for pivotally mounting a first component in relation to a second component | |
DE102012209570B4 (en) | Wheel suspension for motor vehicles | |
DE102021107800A1 (en) | axle of a vehicle | |
WO2016202596A2 (en) | Wheel suspension for a vehicle | |
DE102010020520A1 (en) | Connecting rod i.e. transverse control arm, for suspension wheel of motor vehicle, has narrow elongated bridge opening aligned perpendicular to direction or perpendicular with respect to arm base that follows arm contour line | |
DE102011079163B4 (en) | Storage unit for commercial vehicles | |
WO2018192602A1 (en) | Roll stabilizer for a motor vehicle | |
DE102013203856A1 (en) | Transverse control arm for vehicle, has anchoring section and portion of bearing pin that are arranged eccentric to each other, where portion of bearing pin protrudes from connecting bracket | |
EP2756972B1 (en) | Support structure of a transverse leaf spring on the superstructure of a motor vehicle and motor vehicle with such a support structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |