DE10338356B4 - Twist-beam rear axle for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verbundlenkerhinterachse
(74, 74') für
ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen,
mit zwei radtragenden Längslenkern
(76, 78), die mit einem in Fahrtrichtung (X) vor der Radmitte angeordneten
torsionsweichen Querträger
(84, 84') verbunden und über
Achslager (80, 82) am Fahrzeugaufbau befestigt sind, bei welcher
die jeweiligen Achslager (80, 82) der beiden Längslenker (76, 78) jeweils
mit einer Dämpfungsbuchse
(1) ausgerüstet
sind, welche mit
– einem
Anlaufkörper
(2) mit einem Anlaufsegment (4) und einer sich in der Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung
(XDBA) erstreckenden Anlaufhülse (6),
– einem
im Wesentlichen zylindrischen Dämpfungskörper (8),
und
– einem
im Wesentlichen zylindrischen Buchsenmantel (10)
versehen ist,
wobei
der Dämpfungskörper (8)
koaxial zum Buchsenmantel (10) und zur Anlaufhülse (6) zwischen diesen beiden
angeordnet ist und zumindest in seiner koaxial zur Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung (XDBA) ausgerichteten Erstreckungsrichtung
dämpfend
wirkt, wobei
die Dämpfungswirkung
der Dämpfungsbuchse
(1) derart gewählt
ist, dass eine in Axialrichtung (XDBA) der
Dämpfungsbuchse
(1) orientierte erste...Twist-beam rear axle (74, 74 ') for a motor vehicle, in particular for a passenger car, with two wheel-carrying trailing arms (76, 78) connected to a torsionally soft cross member (84, 84') arranged in the direction of travel (X) in front of the wheel center and via axle bearings (80, 82) are attached to the vehicle body, in which the respective axle bearings (80, 82) of the two trailing arms (76, 78) are each equipped with a damping bushing (1), which with
A start-up body (2) with a start-up segment (4) and a stop sleeve (6) extending in the damping sleeve axial direction (X DBA ),
- A substantially cylindrical damping body (8), and
A substantially cylindrical bushing jacket (10)
is provided, wherein
the damping body (8) coaxial with the bushing jacket (10) and the starting sleeve (6) is arranged between these two and at least in its coaxial with the damping sleeve axial direction (X DBA ) aligned extension direction acts damping, wherein
the damping effect of the damping bush (1) is selected such that an axial direction (X DBA ) of the damping bushing (1) oriented first ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a torsion beam rear axle for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Verbundlenkerachsen bestehen üblicherweise aus zwei radtragenden Längslenkern, die mittels eines Querträgers verbunden sind. Dabei kann die Verbindung zwischen Längslenker und Querträger beispielsweise geschraubt, geschweißt oder geklebt ausgebildet sein. Die Längslenker sind über, beispielsweise großvolumige, Führungslager am Kraftfahrzeugaufbau befestigt. Der Querträger sitzt üblicherweise vor der Radmitte und nimmt alle Hoch- und Seitenkraftmomente auf. Der Querträger ist wegen des Verschwenkens der Lenker gegeneinander torsionsweich und zudem häufig biegesteif ausgebildet. Er wirkt meistens gleichzeitig als Stabilisator. Verschiedene Ausführungsformen von Verbundlenkerachsen sind beispielsweise im Fachbuch „Fahrwerktechnik: Grundlagen", 4. Überarbeitete Auflage von 2000, ISBN 3-8023-1727-0 diskutiert und aus der Praxis bekannt.Torsion beam axles usually exist from two wheel-bearing trailing arms, by means of a cross member are connected. In this case, the connection between the trailing arm and cross members, for example screwed, welded or be glued trained. The trailing arms are over, for example large-volume, guide bearing attached to the vehicle body. The cross member usually sits in front of the wheel center and absorbs all high and side force moments. The crossbeam is because of the pivoting of the handlebars against each other torsionally soft and also often formed rigid. He usually acts as a stabilizer at the same time. Various embodiments of torsion-beam axles are, for example, in the textbook "Suspension Technology: Basics ", 4th revised Edition of 2000, ISBN 3-8023-1727-0 discussed and out of practice known.
Verschiedene,
für unterschiedliche
Anwendungsfälle
ausgelegte Ausführungsformen
von Verbundlenkerhin terachsen sind beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
Weiterhin sind Dämpfungsbuchsen für Längslenker-Achslager von Verbundlenkerhinterachsen aus der Praxis bekannt. So verbaut beispielsweise die Anmelderin selbst Dämpfungsbuchsen mit einem Anlaufkörper mit einem Anlaufsegment und einer sich in der Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung erstreckenden Anlaufhülse, einem im Wesentlichen zylindrischen Dämpfungskörper, und einem im Wesentlichen zylindrischen Buchsenmantel. Der Dämpfungskörper ist dabei koaxial zum Buchsenmantel und zur Anlaufhülse zwischen diesen beiden angeordnet. Der Dämpfungskörper wirkt zumindest in seiner koaxial zur Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung ausgerichteten Erstreckungsrichtung dämpfend.Farther are damping bushes for trailing arm axle bearings known from torsion beam rear axles from practice. So installed For example, the applicant itself damping bushes with a starter body with a run-up segment and extending in the damper sleeve axial direction Stopping sleeve, a substantially cylindrical damping body, and a substantially cylindrical sleeve jacket. The damping body is coaxial with Bushing jacket and to the starting sleeve arranged between these two. The damping body acts at least in his coaxially aligned with the damper sleeve axial direction Extension direction damping.
In der Praxis hat sich bei diesen von der Anmelderin verbauten, an sich bewährten Dämpfungsbuchsen herausgestellt, dass der damit erzielbare akustische und mechanische Fahrkomfort noch nicht ausreichend optimiert ist. Weiterhin ist die damit erzielbare Fahrstabilität noch nicht zufrieden stellend mit Blick auf die gewachsenen Ansprüche der Kunden.In The practice has built in these by the applicant, to prove themselves damping bushings proved that the achievable acoustic and mechanical Ride comfort is not yet sufficiently optimized. Furthermore is the achievable driving stability is not yet satisfactory Look at the grown claims the customer.
Dabei hat sich ferner als nachteilig erwiesen, dass bei einer Optimierung der Fahrstabilität und des akustischen wie auch des mechanischen Fahrkomforts ein Zielkonflikt vorliegt. Zur Verbesserung der Fahrstabilität müsste die Dämpfungsbuchse möglichst steif ausgebildet werden. Zur Optimierung des akustischen und mechanischen Fahrkomforts müsste die Dämpfungsbuchse hingegen besonders weich ausgebildet werden. Beides ist selbstverständlich gleichzeitig nicht möglich. Dementsprechend müssen bei den aus der Praxis bekannten Dämpfungsbuchsen systembedingt bislang nicht zufrieden stellende Kompromisse bei der Optimierung der Fahrstabilität bei gleichzeitiger Optimierung des Fahrkomforts eingegangen werden.there has also proved to be disadvantageous that in an optimization the driving stability and the acoustic as well as the mechanical ride comfort a target conflict is present. To improve driving stability, the damping bushing would have to be as possible be formed stiff. To optimize the acoustic and mechanical Ride comfort would have the damping bush on the other hand, they are particularly soft. Both are of course simultaneous not possible. Accordingly must in the system known from practice damping bushings system so far not satisfactory compromises in the optimization the driving stability while optimizing ride comfort.
Zudem zeigte sich in der Praxis, dass das Deformationsverhalten einer Verbundlenkerhinterachse unter Seitenkraft bei Kurvenfahrt auch von der Ausgestaltung der Dämpfungsbuchse abhängt. Üblicherweise bildet sich ein S-Schlag im Querprofil bei beidseitiger kugeliger Lagerung der Längslenker aus. Dies führt auf der unter Seitenkraft bei Kurvenfahrt belasteten Achsseite zu dem für Verbundlenkerhinterachsen typischen Übersteuerverhalten, was sich auf die Fahrstabilität negativ auswirkt.moreover showed in practice that the deformation behavior of a Twist-beam rear axle under lateral force when cornering too from the design of the damping bushing depends. Usually an S-stroke forms in the transverse profile with bilateral spherical Mounting the trailing arm out. this leads to on the axle side loaded under lateral force when cornering for Twist-beam rear axles typical oversteer behavior, resulting in the driving stability has a negative effect.
Dieses als nachteilig empfundene Übersteuerverhalten wird oftmals auch als so genanntes Seitenkraft-Nachspurlenken oder als Seitenkraftübersteuern bezeichnet.This perceived as disadvantageous oversteer behavior is often oversteer also as so-called side force Nachspurlenken or as lateral force designated.
Ein weiterer problematischer Aspekt ist die schwierige Entkopplung von Schwingungs- und Geräuschanregungen durch die Fahrbahn, die eigentlich durch die Dämpfungsbuchsen geleistet werden soll und letztendlich eine Optimierung des akustischen und mechanischen Fahrkomforts ermöglichen müsste. Gleichwohl ist dies bislang nicht zufrieden stellend gelungen.One Another problematic aspect is the difficult decoupling of Vibration and noise excitations through the roadway, which is supposed to be done by the damping bushes and finally an optimization of the acoustic and mechanical Ride comfort would have to. nevertheless so far this has not been satisfactorily achieved.
Eine
gattungsgemäße Verbundlenkerachse ist
in der Übersetzung
der europäischen
Patentschrift
Die
deutsche Patentschrift
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der vorstehend diskutierten Nachteile, eine Verbundlenkerhinterachse vorzuschlagen, mit der eine Verbesserung des akustischen und mechanischen Fahrkomforts unter gleichzeitiger Berücksichtigung einer größtmöglichen Fahrstabilität durch eine Optimierung ihrer beiden Dämpfungsbuchsen möglich ist.Accordingly It is an object of the present invention, while avoiding the disadvantages discussed above, a torsion beam rear axle to propose, with the improvement of the acoustic and mechanical Driving comfort while taking into account the greatest possible driving stability through an optimization of their two attenuation sockets possible is.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verbundlenkerhinterachse mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These Task is solved by a composite link rear axle with the features of the claim 1.
Dabei wird eine Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, vorgeschlagen, mit zwei radtragenden Längslenkern, die vorzugsweise starr ausgebildet sein können, die mit einem in Fahrtrichtung vor der Radmitte angeordneten torsionsweichen und bevorzugt biegesteifen, Querträger verbunden und über Achslager am Fahrzeugaufbau befestigt sind, wobei die jeweiligen Achslager der jeweiligen Längslenker mit einer Dämpfungsbuchse, wie nachstehend diskutiert, ausgerüstet sind. Damit werden die nachstehend ausführlich diskutierten Vorteile in synergetischer Weise ungeschmälert erzielt.there is a torsion beam rear axle for a motor vehicle, in particular for one Passenger car, proposed with two wheel-bearing trailing arms, which may be preferably rigid, with one in the direction of travel arranged in front of the wheel center torsionally and preferably rigid, crossbeam connected and via axle bearings are attached to the vehicle body, with the respective axle bearings the respective trailing arm with a damping bush, as discussed below. This will be the in detail below discussed benefits achieved synergistically undiminished.
Die Dämpfungsbuchse für das Achslager eines Längslenkers der Verbundlenkerhinterachse ist mit einem Anlaufkörper mit einem Anlaufsegment und einer sich in der Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung erstreckenden Anlaufhülse, einem im wesentlichen zylindrischen Dämpfungskörper, und einem im wesentlichen zylindrischen Buchsenmantel versehen. Der Dämpfungskörper ist dabei koaxial zum Buchsenmantel und zur Anlaufhülse zwischen diesen beiden angeordnet. Der Dämpfungskörper wirkt zumindest in seiner koaxial zur Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung ausgerichteten Erstreckungsrichtung dämpfend.The damping bush for the Axle bearing of a trailing arm the torsion beam rear axle is with a starter body with a run-up segment and one in the damper bushing axial direction extending start sleeve, a substantially cylindrical damping body, and a substantially provided cylindrical sleeve jacket. The damping body is coaxial with the jacketed jacket and to the starting sleeve arranged between these two. The damping body acts at least in its coaxial to the damper sleeve axial direction aligned direction of extension damping.
Hierbei ist die Dämpfungswirkung der Dämpfungsbuchse derart gewählt, dass eine in Axialrichtung der Dämpfungsbuchse orientierte (erste) Federrate C1 einen anderen Betrag und eine entgegen gesetzte Richtung aufweist, als eine ebenfalls in Axialrichtung der Dämpfungsbuchse orientierte (zweite) Federrate C2, wobei sich jedes Achslager für von außen nach innen gerichtete Querkräfte wie ein loses Lager und für von innen nach außen gerichtete Querkräfte wie ein festes Lager verhält.in this connection is the damping effect the damping bush chosen so that one in the axial direction of the damping bushing oriented (first) spring rate C1 another amount and one opposite set direction, as a likewise in the axial direction the damping bush oriented (second) spring rate C2, with each axle bearing for from outside to internal lateral forces like a loose camp and for from the inside to the outside directed lateral forces how a firm camp behaves.
Auf diese Weise kann vorteilhaft auf der belasteten Achsseite das für Verbundlenker-Achsen vorstehend beschriebene typische Übersteuerverhalten, was sich auf die Fahrstabilität negativ auswirkt, deutlich reduziert und im Idealfall sogar vollständig kompensiert werden.On this way can advantageously on the loaded axle side of the above for composite link axes described typical overdrive behavior, which affects the driving stability negative, significantly reduced and, ideally, even fully compensated become.
Die Federrate C1 ist bei der hier diskutierten beispielhaften Ausführungsform bei einer im linken Achslager des linken Längslenkers verbauten Dämpfungsbuchse von außen nach innen zur Fahrzeugmitte hin gerichtet zur Dämpfung einer von außen nach innen wirkenden, vom zugehörigen Rad bei Kurvenfahrt eingeleiteten Querkraft, mit einem im Idealfall gegen Unendlich gehenden Betrag der Federrate C1. Dementsprechend ist die Federrate C2 bei der hier diskutierten beispielhaften Ausführungsform bei einer im linken Achslager des linken Längslenkers verbauten Dämpfungsbuchse von innen nach außen zum Rad bzw. zur Fahrzeugaußenseite hin gerichtet zur Dämpfung einer von innen nach außen wirkenden Kraft, wie beispielsweise eine bei Kurvenfahrt in entgegen gesetzter Kurvenrichtung vom gegenüberliegenden Rad in die Verbundlenkerhinterachse eingeleitete und vom Querträger übertragene Querkraft, mit einem im Idealfall gegen Null gehenden Betrag der Federrate C2. Das linke Achslager kann damit wie ein freies Lager für von außen nach innen wirkende Querkräfte und ein festes Lager für von innen nach außen wirkende Querkräfte betrachtet werden.The Spring rate C1 is in the exemplary embodiment discussed herein at a built-in in the left axle bearing of the left trailing arm damping bushing from the outside directed inward towards the center of the vehicle for damping from the outside to acting inside, of the associated Wheel when cornering initiated lateral force, with one in the ideal case against infinite amount of the spring rate C1. Accordingly is the spring rate C2 in the exemplary embodiment discussed herein at a built-in in the left axle bearing of the left trailing arm damping bushing from the inside to the outside to the wheel or to the vehicle outside directed for damping one from the inside out acting force, such as when cornering in counter set curve direction from the opposite wheel in the torsion beam rear axle initiated and transmitted from the cross member transverse force, with an ideally zero spring rate C2. The left axle bearing can thus like a free bearing for from outside to inside acting shear forces and a solid warehouse for of inside out acting shear forces to be viewed as.
Indem erstmals zwei entgegen gesetzte unabhängig voneinander variierbare Federraten C1 und C2 zur Optimierung der Dämpfungsbuchse verfügbar sind, kann die Dämpfungsbuchse einerseits zur Optimierung der Fahrstabilität in gewissem Sinne so steif wie möglich ausgebildet werden und andererseits zur Optimierung des akustischen und mechanischen Fahrkomforts so weich wie möglich ausgestaltet sein. Dieser in der Vergangenheit nicht auflösbare Zielkonflikt ist mit der erfindungsgemäßen Verbundlenkerhinterachse erstmals erfolgreich gelöst. Es können erstmalig völlig überraschend sowohl die Fahrstabilität als auch der Komfort zugleich optimiert werden. Durch die Entkoppelung der axialen Federraten C1 und C2 können unsymmetrische Quersteifigkeiten in den Dämpfungsbuchsen der Längslenker-Achslager erzielt werden. Damit lässt sich das Deformations- und Eigenlenkverhalten von Verbundlenkerhinterachsen erstmals gezielt weit über das bekannte Maß hinaus optimieren.By the first two opposite independently variable spring rates C1 and C2 are available to optimize the damping bushing, the damping bushing can be designed to be as stiff as possible to optimize the driving stability in a sense and on the other hand designed to optimize the acoustic and mechanical ride comfort as soft as possible be. This target conflict, which can not be resolved in the past, has been successfully solved for the first time with the torsion-beam rear axle according to the invention. For the first time completely surprising, both the driving stability and the comfort can be optimized at the same time. By decoupling the axial spring rates C1 and C2 unbalanced transverse stiffnesses can be achieved in the damping bushes of trailing arm axle bearings. This allows the deformation and self-steering behavior of composite link rear For the first time, the axles can be specifically optimized far beyond the known level.
Indem die axialen Federraten C1 und C2 voneinander entkoppelt sind, beeinflussen sich diese in vorteilhafter Weise nicht gegenseitig. Damit können diese beiden Federraten C1 und C2 unabhängig voneinander gewählt, optimiert und eingestellt werden.By doing the axial spring rates C1 and C2 are decoupled from each other influence these are not mutually beneficial. So they can both spring rates C1 and C2 selected independently, optimized and be adjusted.
Dabei ist die Richtung der Federrate C2 in eingebautem Zustand der Dämpfungsbuchse von der Fahrzeugmitte nach außen gerichtet und die Richtung der Federrate C1 im eingebauten Zustand der Dämpfungsbuchse von der Fahrzeugaußenseite bzw. vom Rad her zur Fahrzeugmitte hin orientiert.there is the direction of the spring rate C2 in the installed state of the damping bushing from the vehicle center to the outside directed and the direction of the spring rate C1 in the installed state of the damping bush from the vehicle outside or oriented from the wheel to the center of the vehicle.
Damit wird der weitere Vorteil einer Verbesserung der Fahrstabilität durch Reduzierung des Übersteuerverhaltens unter Seitenkraft von Verbundlenkerhinterachsen erzielt. Hierzu wird im Prinzip eine Verschiebung der Seitenkraft-Nachgiebigkeit einer Verbundlenkerhinterachse von Übersteuern zu Untersteuern durch extrem unsymmetrische Quersteifigkeiten der Lagerbuchsen ermöglicht. Weiter von Vorteil ist die Verbesserung des akustischen und mechanischen Fahrkomforts durch gezielte Abstimmung der Federraten C1 und C2 der Hinterachs-Dämpfungsbuchse in allen Richtungen. Dabei können, ohne Zugeständnisse an die Fahrstabilität, extrem weiche Federsteifigkeiten in allen den Fahrkomfort betreffenden Freiheitsgraden realisiert werden.In order to is the further advantage of improving the driving stability Reduction of oversteer behavior achieved under lateral force of torsion beam rear axles. For this becomes, in principle, a shift in lateral force compliance a torsion beam rear axle from oversteer to understeer made possible by extremely asymmetrical transverse stiffness of the bushings. Another advantage is the improvement of the acoustic and mechanical Driving comfort through targeted tuning of the spring rates C1 and C2 the rear axle damping bush in all directions. In doing so, without concessions to the driving stability, extreme soft spring stiffness in all the ride comfort Degrees of freedom be realized.
Es ergibt sich ein verbessertes Deformations- und Eigensteuerverhalten der Verbundlenkerhinterachse unter Seitenkraft am Radaufstandspunkt aufgrund der in ihrer Quersteifigkeit extrem unterschiedlichen Dämpfungsbuchsen.It results in an improved deformation and self-control behavior of the torsion beam rear axle under lateral force at the wheel contact point due to their transverse stiffness extremely different damping bushings.
So kann in einem beispielhaften Lastfall die linke Achsseite des linken Längslenkers quasi als in Y-Richtung frei verschiebbares Loslager betrachtet werden und die rechte Achsseite des rechten Längslenkers im Prinzip als Festlager verstanden sein. Bei diesem gedachten Lastfall sei eine Seitenkraft am Radaufstandspunkt von 1.000 N pro Hinterrad in Fahrtrichtung von links nach rechts gerichtet und ein positives Moment um die in diesem Fall entgegen der Fahrtrichtung gerichtete X-Achse von 275 Nm pro Radaufstandspunkt gegeben. Damit ergibt sich bei diesem gedachten Lastfall eine Deformation der Verbundlenkerachse links von 0,21 mm/kN und rechts von 0,590 mm/kN bei einem Sturz links von 0,047°/kN und rechts von 0,047°/kN sowie einer Spur von 0,025°/kN links und einer Spur von –0,105°/kN rechts.So can in an exemplary load case, the left axis of the left trailing arm almost as in the Y direction freely movable floating bearing are considered and the right axle the right trailing arm be understood in principle as a fixed bearing. In this imaginary load case be a lateral force at the wheel contact point of 1,000 N per rear wheel Directed in the direction of travel from left to right and a positive Moment around the directed in this case against the direction of travel X-axis given by 275 Nm per wheel contact point. This results in this imaginary load case, a deformation of the torsion beam axle left of 0.21 mm / kN and right of 0.590 mm / kN in a fall left of 0.047 ° / kN and to the right of 0.047 ° / kN and a trace of 0.025 ° / kN left and a track of -0.105 ° / kN on the right.
Dem gegenüber ergäbe sich bei einer herkömmlichen Verbundlenkerhinterachse mit herkömmlichen Dämpfungsbuchsen bei einer Annahme eines vergleichbaren Lastfalles mit kugeligen Achslagern bei gleichen Kräften und Momenten eine Deformation von links wie rechts 0,157 mm/kN, einem Sturz von links wie rechts 0,047°/kN und einer Spur links wie rechts von –0,04°/kN.the across from would result in a conventional Twist-beam rear axle with conventional damping bushes assuming a comparable load case with spherical axle bearings at the same forces and moments a deformation from left and right 0.157 mm / kN, a fall from left and right 0.047 ° / kN and a track left like right from -0.04 ° / kN.
Diese vorteilhafte Verbesserung des Deformations- und Eigensteuerverhaltens der Verbundlenkerhinter achse ist auf die Dämpfungsbuchse zurückzuführen und resultiert in der vorstehend bereits angesprochenen, erstmaligen Optimierbarkeit von Fahrkomfort und Fahrstabilität gleichermaßen.These advantageous improvement of the deformation and self-control behavior the torsion beam rear axle is due to the damping bushing and results in the above-mentioned, first-time Optimization of driving comfort and driving stability alike.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.advantageous Developments of the invention will become apparent from the features of Dependent claims.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dämpfungsbuchse ein zusätzliches Dämpfungselement, vorzugsweise eine ringförmige Gummischeibe oder ein als ringförmig konzentrisch zur Dämpfungsbuchsen-Längsachse angeordnetes Dämpfungskissen, aufweist. Dabei ist weiter vorgesehen, dass das zusätzliche Dämpfungselement auf einer ringförmigen Anlaufscheibe aufvulkanisiert ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Anlaufscheibe aus Kunststoff hergestellt ist.Corresponding a preferred embodiment is provided that the damping bushing an additional Damping element, preferably an annular Rubber disc or one as a ring concentric with the damper bushing longitudinal axis arranged damping cushion, having. It is further provided that the additional damping element on an annular Thrust washer is vulcanized. Furthermore, it is provided that the thrust washer is made of plastic.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Außenfläche der Anlaufscheibe glatt ausgebildet ist, um Knackgeräusche zwischen dem karosserieseitigen Buchsenhalter und der Anlaufscheibe zu vermeiden.According to one further preferred embodiment is provided that the outer surface of the thrust washer Smoothly designed to cracking between the body side To avoid socket holder and thrust washer.
Einer weiter bevorzugten Ausführungsform zufolge soll die Anlaufscheibe nur dann Seiten- bzw. Querkräfte übertragen, wenn diese unter Seitenkraft an einem fahrzeugseitigen Buchsenhalter anliegt.one According to further preferred embodiment should the thrust washer only transmit lateral or transverse forces, if this under lateral force on a vehicle-side socket holder is applied.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das zusätzliche Dämpfungselement zwischen der Anlaufscheibe und dem Buchsenmantel angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement vom Dämpfungskörper beabstandet ist und/oder mit der von der Anlaufscheibe abgewandten Fläche am Buchsenmantel lose anliegt. Neben diesen Alternativen gibt es selbstverständlich weitere Ausführungsvarianten zur Entkoppelung der beiden Federraten C1 und C2.According to one further preferred embodiment It is suggested that the additional damping element is arranged between the thrust washer and the bush jacket, wherein the damping element spaced from the damping body is and / or with the surface facing away from the thrust washer surface on the bush jacket loosely. Of course, there are more besides these alternatives variants for decoupling the two spring rates C1 and C2.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Federrate C1 durch Variation der Berührungsfläche zwischen einem radial nach innen kragenden Rand des Buchsenmantels und einem daran anstehenden Dämpfungselement abstimmbar ist.Corresponding a further preferred embodiment is provided that the spring rate C1 by varying the contact area between a radially inwardly cantilevered edge of the sleeve jacket and a pending damping element is tunable.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einer betriebsfähigen Einbaulage der Dämpfungsbuchse das Anlaufsegment der Fahrzeuglängsachse zugewandt ist, wobei die Dämpfungsbuchse im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist, mit einer Abweichung in einem Bereich von bis zu +/–25° zur Fahrzeugquerrichtung.According to a further preferred embodiment it is provided that in a betriebsfä hend mounting position of the damping bushing, the start-up segment of the vehicle longitudinal axis faces, wherein the damping bushing is aligned substantially transverse to the vehicle longitudinal direction, with a deviation in a range of up to +/- 25 ° to the vehicle transverse direction.
Demzufolge ist in einer weiter bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das zusätzliche Dämpfungselement in Fahrtrichtung außen und das Anlaufsegment innen liegt.As a result, is provided in a further preferred embodiment that the additional damping element in the direction of travel outside and the tarnish segment lies inside.
Nicht zuletzt ist vorgesehen, dass das Anlaufsegment kreisbogensegmentförmig ausgebildet ist und einen Ringausschnitt von 90° bis 180°, vorzugsweise von 150° ergibt, dessen Winkelhalbierende bevorzugt in Fahrtrichtung X orientiert ist.Not last, it is provided that the starting segment is formed circular arc segment-shaped and a ring cut from 90 ° to 180 °, preferably of 150 °, whose bisector preferably oriented in the direction of travel X. is.
Der Dämpfungskörper der Dämpfungsbuchse kann in einer bevorzugten Ausführungsform massiv aus Vollgummi ausgeführt sein. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann dieser beispielsweise drei Schlitze aufweisen, die auf einem zur Buchsenlängsachse koaxial angeordneten Kreisring im Dämpfungskörper enthalten sind und sich zumindest über einen Teil dessen Längserstreckung ausdehnen.Of the Damping body of damping bush can in a preferred embodiment Solid made of solid rubber be. In a further preferred embodiment, this example have three slots on one to the bushing axis coaxially arranged annulus are included in the damping body and itself at least about a part of its longitudinal extent expand.
Der für die zusätzliche Gummischeibe erforderliche Bauraum kann beispielsweise durch Kürzung des eigentlichen Buchsenmantels und der Buchsenfüllung bzw. des Dämpfungskörpers geschaffen werden, ohne dass die gesamten Abmaße bzw. Außenabmessungen der erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse in irgendeiner Form vergrößert werden müssten. Die Dämpfungsbuchse kann damit besonders kompakt und bauraumsparend ausgebildet werden. Somit kommt die erfindungsgemäße Dämpfungsbuchse mit dem bei bekannten Verbundlenker-Achsen verfügbaren knappen Einbauraum auch weiterhin aus.Of the for the additional Rubber disc required space can, for example, by shortening the actual bushing jacket and the bush filling or the damping body created be without the overall dimensions or external dimensions of the damping bush according to the invention be enlarged in any way would. The damping bush can thus be made very compact and space-saving. Thus, the damping bush according to the invention comes with the available in known twist-beam axles scarce installation space also continue off.
Die axiale Federrate C1 der Buchse über die Kunststoffscheibe gedrückt kann durch die Mischung und Größe der aufvulkanisierten Gummischeibe dominiert werden. Die axiale Rate C2 der Buchse über das Anlaufsegment gedrückt kann durch die Gummimischung, das Design der Buchsenfüllung bzw. des Dämpfungskörpers und die Größe des Anlaufsegments bestimmt werden. So kann beispielsweise aufgrund einer besonders weichen Gummimischung, dem vorgenannten Drei-Schlitz-Design und einer Abspeckung eines vollen bzw. kreisförmigen Anlaufbundes beispielsweise auf ein 120°-Segment die Federrate C2 sehr viel kleiner als die Federrate C1 ausgebildet werden.The axial spring rate C1 of the socket over pressed the plastic disc can be vulcanized by the mixture and size of the Rubber disc to be dominated. The axial rate C2 of the socket over the Start-up segment pressed can by the rubber compound, the design of the socket filling or of the damping body and the size of the startup segment be determined. So, for example, due to a special soft rubber compound, the aforementioned three-slot design and a Abspeckung a full or circular Anlaufbundes example on a 120 ° segment the spring rate C2 is formed much smaller than the spring rate C1 become.
Die Wahl der Segmentgröße des Anlaufbundes bzw. des Anlaufsegments auch die Geometrie eines Drei-Schlitz-Designs oder jedes anderen Designs des Dämpfungskörpers dienen dabei als Ansatzpunkte zur Abstimmung der axialen Federrate C2 wie auch der radialen Federraten des Achslagers. Alternativ dazu kann die Reduzierung der Federrate C2 auch durch die Reduzierung der Anlagefläche, ausgehend von einem Vollbund durch Reduzierung des Außendurchmessers, durch Reduzierung des Innendurchmessers, oder durch Schlitze und/oder Nuten in den auf die Auflagefläche aufvulkanisierten Gummibund erfolgen.The Selection of the segment size of the start-up association or the start-up segment, the geometry of a three-slot design or any serve other designs of the damper body as a starting point for tuning the axial spring rate C2 as also the radial spring rates of the axle bearing. Alternatively, it can the reduction of spring rate C2 also by reducing the Investment area, starting from a full bundle by reducing the outer diameter, by reduction the inner diameter, or through slots and / or grooves in the on the support surface vulcanized rubber waistband.
Der Anlaufkörper kann hierbei aus dem Anlaufsegment und der sich daran anschließenden, vorzugsweise einstückig angeformten, sich in der Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung erstreckenden Anlaufhülse bestehen, wobei Anlaufhülse und Anlaufsegment auch miteinander verschraubt oder verklebt sein können.Of the startup element can in this case from the start-up segment and the subsequent, preferably in one piece formed, extending in the damper bushing axial extension sleeve, wherein starting sleeve and start-up segment also be screwed or glued together can.
Das Anlaufsegment für die Dämpfungsbuchse ist bei einer beispielhaften Ausführungsform gegenüber der Anlaufscheibe angeordnet und dazwischen sind das zusätzliche, an der Anlaufscheibe angebrachte als Gummischeibe ausgebildete Dämpfungselement und der von dem Buchsenmantel umfasste Dämpfungskörper angeordnet.The Start-up segment for the damping bush is in an exemplary embodiment over the Arranged thrust washer and in between are the additional, attached to the thrust washer designed as a rubber disc damping element and the damper body comprised of the bushing jacket.
Der Buchsenmantel ist beispielsweise aus Metall, vorzugsweise aus Alu hergestellt. Der Buchsenmantel kann als ein Blechformteil hergestellt sein. Das Anlaufsegment ist beispielsweise aus Metall, vorzugsweise aus Alu hergestellt. Das Anlaufsegment kann dabei als Guss- oder Schmiedeteil oder auch spanabhebend hergestellt sein. Der Dämpfungskörper ist aus einem Elastomer, Kautschuk oder dergleichen dämpfenden Werkstoffen, vorzugsweise aus Gummi hergestellt. Der Dämpfungskörper weist beispielsweise eine Härte von 50 Shore auf.Of the Bushing jacket is for example made of metal, preferably of aluminum produced. The bush jacket can be manufactured as a sheet metal part be. The starting segment is for example made of metal, preferably made of aluminum. The starting segment can be cast or forged or be made by machining. The damping body is made of an elastomer, Rubber or the like damping Materials, preferably made of rubber. The damping body has for example, a hardness from 50 shore up.
Die vorstehend diskutierte Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The The invention discussed above will be referred to below to an embodiment explained in more detail with reference to the figures of the drawing. It shows:
In
Die
Dämpfungsbuchse
Die
Anlaufhülse
Der
Dämpfungskörper
Der
Buchsenmantel
Mit
dem radial nach innen kragenden Rand
Der
Dämpfungskörper
Die
Anlaufscheibe
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Außenfläche
Die
Anlaufscheibe
Das
Dämpfungselement
Das
Dämpfungselement
Zwischen
dem Dämpfungselement
Auf
die Dämpfungsbuchse
Die
Dämpfungsbuchse
Dementsprechend
ist bei der erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse
In
Die
beiden ringförmig
umlaufenden Linien
Die
mit der in
Der
Querträger
Die
bei Kurvenfahrt an den hier nicht näher dargestellten Radaufstandspunkten
entstehenden Seiten- bzw.
Querkräfte
werden über
die ebenfalls nicht näher
dargestellten Radnaben in die in Fahrtrichtung X hinteren Enden
In
Die vorliegende Erfindung schafft damit erstmals eine Dämpfungsbuchse für ein Achslager eines Längslenkers einer Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Personenkraftwagen, mit einem Anlaufkörper, mit einem Anlaufsegment und einer sich in der Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung erstreckenden Anlaufhülse, einem im wesentlichen zylindrischen Dämpfungskörper, und einem im wesentlichen zylindrischen Buchsenmantel, wobei der Dämpfungskörper koaxial zum Buchsenmantel und zur Anlaufhülse zwischen diesen beiden angeordnet ist, und wobei der Dämpfungskörper zumindest in seiner koaxial zur Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung ausgerichteten Erstreckungsrichtung dämpfend wirkt. Dabei ist die Dämpfungswirkung der Dämpfungsbuchse erstmals derart gewählt, dass eine in Axialrichtung der Dämpfungsbuchse orientierte Federrate C1 einen anderen Betrag und eine entgegen gesetzte Richtung aufweist, als eine ebenfalls in Axialrichtung der Dämpfungsbuchse orientierte Federrate C2. Darüber hinaus schlägt die vorliegende Erfindung erstmals eine mit einer solchen Dämpfungsbuchse ausgestattete Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, vor, mit zwei radtragenden Längslenkern, die mit einem in Fahrtrichtung von der Radmitte angeordneten torsionsweichen Querträger verbunden und über Achslager am Fahrzeugaufbau befestigt sind, wobei deren jeweilige Achslager der beiden Längslenker mit der vorstehend diskutierten Dämpfungsbuchse ausgerüstet sind.The present invention thus provides for the first time a damping bush for a journal bearing of a trailing arm of a torsion beam rear axle for a motor vehicle, in particular for a passenger car, with a starter body, with a start-up segment and extending in the damping sleeve axial stop sleeve, a substantially cylindrical damping body, and a substantially cylindrical bushing jacket, wherein the damping body is arranged coaxially with the bushing jacket and the starting sleeve between the two, and wherein the damping body acts damping at least in its coaxial with the damping bushing axial direction extending direction. The Dämp is tion effect of the damping bushing for the first time chosen so that a oriented in the axial direction of the damping bushing spring rate C1 has a different amount and an opposite direction than a likewise oriented in the axial direction of the damping bushing spring rate C2. In addition, the present invention proposes for the first time equipped with such a damping bushing torsion beam rear axle for a motor vehicle, in front of two wheel-carrying trailing arms, which are connected to a direction of travel from the wheel center arranged torsionally soft cross member and mounted on axle bearings on the vehicle body, wherein the respective axle bearings of the two trailing arms are equipped with the damping bushing discussed above.
- 11
- Dämpfungsbuchsedamping bush
- 22
- Anlaufkörperstartup element
- 44
- Anlaufsegmentstarting segment
- 66
- Anlaufhülsestopping sleeve
- 88th
- Dämpfungskörperdamping body
- 1010
- Buchsenmanteljack Sleeve
- 1212
- Übergangsbereich mit RadiusTransition area with radius
- 1414
- Schlitz, bogen- bzw. nierenförmigSlot, bow-shaped or kidney-shaped
- 1616
- Bereich mit großem DurchmesserArea with big diameter
- 1818
- Bereich mit kleinem Durchmesser bzw. AusnehmungArea with a small diameter or recess
- 2020
- rechter Endabschnitt des Buchsenmantelsright End portion of the sleeve jacket
- 2222
- Radial auskragender RandRadial cantilevered edge
- 2424
- linker Endbereich des Buchsenmantelsleft End portion of the sleeve jacket
- 2626
- radial nach innen kragender Randradial inside collar
- 2828
- innere zylindrische Flanke des Dämpfungskörpersinner cylindrical flank of the damping body
- 3030
- äußere Oberfläche der Anlaufhülseouter surface of the stopping sleeve
- 3232
- linkes Endeleft The End
- 3434
- Umhüllendeenvelope
- 3636
- rastnasenartige Auskragung der Umhüllendenhurtling nose-like Projection of the envelope
- 3838
- Anlaufscheibethrust washer
- 4040
- radialer Kragen bzw. Nase an der Anlaufscheiberadial Collar or nose on the thrust washer
- 4242
- abgewandte Außenfläche der Anlaufscheibefacing away Outer surface of the thrust washer
- 4444
- Vertiefungen in der Anlaufscheibewells in the thrust washer
- 4646
- innere Oberfläche der Anlaufscheibeinner surface the thrust washer
- 4848
- Dämpfungselementdamping element
- 5050
- freier Raumfree room
- 5252
- Stirnfläche des DämpfungselementsFace of the damping element
- 5454
- Winkelhalbierende des Anlaufsegmentsbisecting of the startup segment
- 5656
- Ringausschnitt (reduziertes Anlaufsegment)ring Recess (reduced start-up segment)
- 5858
- bogenförmige Mantelflächearcuate lateral surface
- 6060
- Stirnseitefront
- 6262
- Öffnung der zylindrischen AnlaufhülseOpening the cylindrical start sleeve
- 6464
- Ausnehmung für Befestigungsmittelrecess for fasteners
- 6666
- Ausnehmung für Befestigungsmittelrecess for fasteners
- 6868
- Begrenzungslinie der Stufeboundary line the stage
- 7070
- Begrenzungslinie der Stufeboundary line the stage
- 7272
- Schwache StufeWeakness step
- 7474
- Verbundlenkerhinterachse (belastet)Torsion beam rear axle (Loaded)
- 74'74 '
- Verbundlenkerhinterachse (unbelastet)Torsion beam rear axle (Unloaded)
- 7676
- Linker Längslenkerleft Trailing arm
- 7878
- Rechter Längslenkerright Trailing arm
- 8080
- Linkes Achslagerleft Achslager
- 8282
- Rechtes Achslagerright Achslager
- 8484
- Querträger (belastet)Cross member (loaded)
- 84'84 '
- Querträger (unbelastet)Cross member (unloaded)
- 8686
- FahrzeuglängsmittelachseVehicle longitudinal central axis
- 8888
- hinterer Endabschnitt des linken Längslenkersrear End portion of the left trailing arm
- 88'88 '
-
wie
88 , unbelastetas88 , unloaded - 9090
- hinterer Endabschnitt des rechten Längslenkersrear End section of the right trailing arm
- 90'90 '
-
wie
90 , unbelastet Richtungen, Kräfte, Federratenas90 , unloaded directions, forces, spring rates - XDBA X DBA
- Dämpfungsbuchsen-AxialrichtungDamping bushings axial direction
- YDBA Y DBA
- Dämpfungsbuchsen-QuerrichtungDamping bushings transverse direction
- XX
- Fahrt- bzw. Längsrichtung X des FahrzeugsJourney- or longitudinal direction X of the vehicle
- YY
- Querrichtung bzw. Breitenrichtung des KfZtransversely or width direction of the motor vehicle
- F1F1
- Querkraftlateral force
- F2F2
- Querkraft, entgegengesetzt zu F1Lateral force opposite to F1
- C1C1
- Federratespring rate
- C2C2
- Federrate, entgegengesetzt zu C1Spring rate, opposite to C1
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