DE19845090A1

DE19845090A1 - Single wheel suspension for motor vehicle has steering arm joint with two points of rotation offset in vehicle's longitudinal direction, of which one point is effective in curve inner position and one effective in curve outer position

Info

Publication number: DE19845090A1
Application number: DE1998145090
Authority: DE
Inventors: Ingo Winter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-06

Abstract

A steering arm joint(6) has two points of rotation offset in the vehicle's longitudinal direction, of which one point is effective in a curve inner position and one effective in a curve outer position. The joint with the two rotational points has a shell and a pivot pin extending in the vehicle's longitudinal direction and installed in the shell. The joint may have an inner shell and an outer shell, with the pivot pin rolling inside the inner shell and the inner shell sliding in the outer shell.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradaufhängung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an independent wheel suspension for a motor vehicle according to the Preamble of claim 1.

Derartige Einzelradaufhängungen werden in Kraftfahrzeugen allgemein verwendet und sind z. B. in Reimpell-Fahrwerk-Technik: Grundlagen III. Auflage, Vogelbuchverlag beschrieben.Independent suspension systems of this type are and are generally used in motor vehicles e.g. B. in Reimpell chassis technology: Basics III. Edition, Vogelbuchverlag described.

Das Fahrzeugrad ist über ein Schwenklager und daran angelenkte Radführungslenker über Lager an einen Hilfsrahmen oder am Fahrzeugaufbau angelenkt. Je nach Anordnung und Ausbildung der Lenker können dabei Doppelquerlenkerachsen oder allgemein Multilenkerachsen ausgebildet werden. Dabei können die gelenkten Räder um eine jeweilige Schwenkachse beim Lenkeinschlag in die kurveninnere oder kurvenäußere Position gebracht werden. Der Winkel der Schwenkachse des Fahrzeugrads gegenüber der senkrechten wird als Nachlaufwinkel bezeichnet. Er beeinflußt die Rückstellkräfte der ge lenkten Räder nach einem Lenkeinschlag und wirkt sich stabilisierend auf die Lenkung aus. Für den jeweiligen Lenkeinschlag ist dabei eine gewisse Länge der Lenker in Fahrzeug- Querrichtung erforderlich. Bei Verwendung von Mehrlenkerachsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei denen das Fahrzeug auch im oberen Bereich durch einen Querlenker abgestützt wird, ergeben sich im modernen Kraftfahrzeugbau dabei regelmäßig Bauraumprobleme mit seitlich angrenzenden Bauteilen, insbesondere dem Fahrzeugmotor.The vehicle wheel is via a swivel bearing and articulated steering control arms Bearing hinged to a subframe or to the vehicle body. Depending on the arrangement and Training the handlebars can double wishbones or general Multi-link axles are trained. The steered wheels can move around each Swivel axis when turning the steering wheel to the inside or outside of the curve to be brought. The angle of the pivot axis of the vehicle wheel relative to the vertical is called the caster angle. It affects the restoring forces of the ge steered wheels after a steering lock and had a stabilizing effect on the steering. For the respective steering angle, a certain length of the handlebar in the vehicle Cross direction required. When using multi-link axles according to the generic term of claim 1, in which the vehicle also in the upper region by a wishbone is supported, arise regularly in modern motor vehicle construction Space problems with laterally adjacent components, especially the vehicle engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einzelradaufhängung gemäß dem Ober begriff von Anspruch 1 derartig weiterzubilden, daß zum einen das dynamische Verhalten bei einem Radeinschlag gewährleistet ist und zum anderen dennoch ein hinreichend großer Bauraum im Fahrzeug zwischen den Einzelradaufhängungen verbleibt. The invention is based, an independent wheel suspension according to the task Concept of claim 1 to develop such that, on the one hand, the dynamic behavior a wheel lock is guaranteed and on the other hand a sufficiently large one Space remains in the vehicle between the independent wheel suspensions.

Diese Aufgabe wird durch eine Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 gelöst. Die Un teransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einzel radaufhängung.This object is achieved by an independent suspension according to claim 1. The Un Claims describe preferred developments of the individual according to the invention suspension.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Schwenkbewegung des Fahrzeugrads bei einem Lenkeinschlag im Bereich der Anlenkung des Schwenklagers mit dem betreffenden Querlenker nicht durch ein einfaches Gummi-Metall-Lager, sondern durch ein spezielles Gelenk zu gewährleisten, so daß ein in Fahrzeugquerrichtung kürzerer Querlenker bei einer der Querlenkeranbindungen, ermöglicht wird. Hierdurch wird der Bauraum zwischen den Querlenkern, bei den oberen Querlenkern insbesondere der Bereich für die Unterbringung eines Kraftfahrzeugmotors, deutlich vergrößert.The invention is based on the idea of pivoting the vehicle wheel a steering lock in the area of the articulation of the pivot bearing with the relevant Wishbone not by a simple rubber-metal bearing, but by a special one To ensure joint, so that a shorter arm in the vehicle transverse direction at a the wishbone connections. As a result, the space between the Wishbones, in the upper wishbones in particular the area for the accommodation a motor vehicle engine, significantly enlarged.

Erfindungsgemäß kann dabei insbesondere ein Gelenk mit zwei in Fahrzeug-Längsrichtung zueinander versetzten Drehpunkten verwendet werden, das bei dem jeweiligen Lenkeinschlag bei kurveninnerer oder kurvenäußerer Stellung des Fahrzeugrads ent sprechend versetzte Drehpunkte und somit unterschiedliche Nachlaufwinkel gewährleistet.According to the invention, in particular a joint with two in the vehicle longitudinal direction offset pivot points can be used, that at the respective Steering lock when the vehicle wheel is inside or outside the curve appropriately offset pivot points and thus different caster angles guaranteed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausfüh rungsform näher erläutert. Es zeigen:The invention is in the following with reference to the accompanying drawings of a Ausfü tion form explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Einzelradaufhängung; Figure 1 is a plan view of an independent wheel suspension according to the invention.

Fig. 2 eine Detailansicht eines Gelenks zwischen einem oberen Querlenker und einem Schwenklager dieser Einzelradaufhängung; Figure 2 is a detailed view of a joint between an upper wishbone and a pivot bearing of this independent suspension.

Fig. 3 eine Draufsicht bei kurveninnerer Stellung des Rades; Fig. 3 is a plan view at the inner curve position of the wheel;

Fig. 4 die entsprechende Detailansicht des Gelenks; FIG. 4 shows the corresponding detail view of the joint;

Fig. 5 eine Draufsicht bei kurvenäußerer Stellung des Fahrzeugrads; Fig. 5 is a plan view at the outer curve position of the vehicle wheel;

Fig. 6 die entsprechende Detailansicht des Gelenks aus Fig. 5; Fig. 6 shows the corresponding detail view of the joint of FIG. 5;

Fig. 7 eine Seitenansicht der Einzelradaufhängung. Fig. 7 is a side view of the independent suspension.

Ein Fahrzeugrad 10 ist über ein Schwenklager 5 mit einem unteren vorderen Querlenker 2, einem unteren hinteren Querlenker 3 sowie einem oberen Querlenker 1 gelenkig verbunden. Die Querlenker sind wiederum über entsprechende Anlenkungen, z. B. Gummi-Metall-Lager an einem Hilfsrahmen oder direkt am Fahrzeugaufbau angelenkt. Über eine Spurstange 4 werden die Lenkbewegungen des Rades 1 eingestellt.A vehicle wheel 10 is articulated via a pivot bearing 5 to a lower front wishbone 2 , a lower rear wishbone 3 and an upper wishbone 1 . The wishbones are in turn via appropriate articulations, eg. B. rubber-metal bearings hinged to a subframe or directly on the vehicle body. The steering movements of the wheel 1 are set via a tie rod 4 .

Der Anlenkpunkt zwischen dem Schwenklager und dem oberen Querlenker bestimmt einen Drehpunkt der Nachlaufachse. Der andere Drehpunkt wird entsprechend durch die unteren Querlenker bestimmt. Er ergibt sich im vorliegenden Fall, bei dem zwei separate untere Querlenker verwendet werden, durch den Schnittpunkt der Verbindungslinien der Anlenkung der jeweiligen Querlenker und ist in Fig. 7 mit c bezeichnet.The pivot point between the pivot bearing and the upper wishbone determines a pivot point of the trailing axle. The other pivot point is determined accordingly by the lower wishbones. In the present case, in which two separate lower wishbones are used, it results from the intersection of the connecting lines of the articulation of the respective wishbones and is designated by c in FIG. 7.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, zwischen dem oberen Querlenker und dem Schwenklager ein Gelenk vorzusehen, mit dem bei kurveninnerem und kurvenäußeren Radeinschlag unterschiedliche Drehpunkte a und b erreicht werden.According to the invention it is provided between the upper wishbone and the pivot bearing to provide a joint with which the wheel lock is inside and outside the curve different pivot points a and b can be reached.

Um diese unterschiedlichen Drehpunkte bei kurveninnerer und kurvenäußerer Stellung zu erreichen, ist ein spezielles Gelenk 6 vorgesehen. Es weist gemäß Fig. 2 einen Ge lenkzapfen 61 auf, der mit dem Schwenklager 5 starr verbunden ist. Der Gelenkzapfen weist dabei zwei im wesentlichen halbkugelförmige Endbereiche 61a, 61b auf, die über einen stabförmigen Mittelbereich 61c verbunden sind. Die halbkugelförmigen Endbereiche können dabei in inneren Gelenkschalen 62 und 63 abrollen. Die innere vordere Gelenkschale 62 und die innere hintere Gelenkschale 63 sind gleitend jeweils in einer vorderen äußeren Gelenkschale 64 und einer hinteren äußeren Gelenkschale 65 angeordnet. Die inneren Gelenkschalen 62 und 63 sowie die Innenwand der äußeren Gelenkschale 64 und 65 weisen dabei jeweils zwei sphärisch gekrümmte Bereiche auf, nämlich Bereiche 70 und 80 mit kleinerem Krümmungsradius und Bereiche 71 und 81 mit größerem Krümmungsradius. Diese Bereiche sind derartig angeordnet, daß bei einem Lenkanschlag bei kurveninnerer Stellung gemäß Fig. 4 der Drehpunkt B Mittelpunkt sowohl des Bereiches 70 als auch des Bereichs 80 und entsprechend bei kurvenäußerer Stellung gemäß Fig. 6 der Drehpunkt A Mittelpunkt sowohl des Bereichs 80 als auch des Bereichs 71 ist. Somit kann durch diese spezielle Ausbildung des Gelenks 6 sowohl eine stabile Drehbewegung um den Drehpunkt A als auch entsprechend um den Drehpunkt B erreicht werden. Durch diese Ausbildung des Gelenks ist es möglich, daß der obere Querlenker 1 in Fahrzeug-Querrichtung eine kleinere Dimensionierung erfährt und dennoch die gleiche dynamische Bewegung wie bei den unteren Querlenkern 2 und 3 gewährleistet wird, d. h. im wesentlichen keine Sturzänderung (Kippung des Rades um die Fahrzeuglängsachse) durch den Lenkeinschlag selbst erreicht wird.A special joint 6 is provided in order to reach these different pivot points when the position is inside and outside the curve. It has, according to Fig. 2 a Ge steering pivot 61 which is rigidly connected to the pivot bearing 5. The pivot pin has two substantially hemispherical end regions 61 a, 61 b, which are connected via a rod-shaped central region 61 c. The hemispherical end regions can roll in inner joint shells 62 and 63 . The inner front joint shell 62 and the inner rear joint shell 63 are each slidably arranged in a front outer joint shell 64 and a rear outer joint shell 65 . The inner joint shells 62 and 63 and the inner wall of the outer joint shells 64 and 65 each have two spherically curved regions, namely regions 70 and 80 with a smaller radius of curvature and regions 71 and 81 with a larger radius of curvature. These areas are arranged such that when a steering stop at curve inner position shown in FIG. 4, the pivot point B the center of both the range 70 and the range 80, and accordingly when cornering outer position according to FIG. 6, the pivot point A center of both of the area 80 and the Area 71 is. As a result of this special design of the joint 6, both a stable rotary movement about the pivot point A and correspondingly about the pivot point B can be achieved. This design of the joint makes it possible for the upper wishbone 1 to have a smaller dimension in the transverse direction of the vehicle and still ensure the same dynamic movement as for the lower wishbones 2 and 3 , ie essentially no camber change (tilting of the wheel around the Longitudinal axis) is reached by the steering angle itself.

Claims

1. Independent suspension of a motor vehicle
with an upper wishbone ( 1 ) and a lower wishbone ( 2 ), which are articulated at one end via bearings to a subframe or vehicle body and at the other end are each articulated via bearings to a pivot bearing of the vehicle wheel such that a pivot axis of the Vehicle wheel is determined by pivot points of the bearing of the upper wishbone ( 1 ) and the lower wishbone ( 2 , 3 ),
characterized in that
one of the link bearings ( 6 ) has two pivot points (A, B) offset in the longitudinal direction of the vehicle,
of which one fulcrum (B) is in the inside position and the other fulcrum (A) is in the outside position.

2. Independent wheel suspension according to claim 2, characterized in that the bearing ( 6 ) of the upper wishbone ( 1 ) has pivot points offset in the vehicle direction.

3. Independent wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing ( 6 ) with the two pivot points (A, B) a joint shell ( 62 , 63 , 64 , 65 ) and a joint pin ( 61 ) extending in the vehicle longitudinal direction. has, which is arranged in the Ge steering shell.

4. Independent wheel suspension according to claim 3, characterized in that the joint ( 6 ) has an inner joint shell ( 62 , 63 ) and an outer joint shell ( 64 , 65 ), wherein the pivot pin ( 61 ) in the inner joint shell can be rolled off and the inner joint shell is slidably disposed in the outer joint shell ( 64 , 65 ).

5. Independent wheel suspension according to claim 4, characterized in that the joint ( 6 ) has an outer rear joint shell ( 65 ), an outer front joint shell ( 64 ), an inner front joint shell ( 62 ) and an inner rear joint shell ( 63 ), wherein the inner joint shells and the inner sides of the outer joint shells each have two spherical areas ( 70 , 71 ; 80 , 81 ) such that when rotating about one of the two pivot points (A; B) the opposite inner bearing shell ( 63 ; 62 ) slides in the outer joint shell ( 65 ; 64 ).

6. Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pivot pin ( 61 ) with the pivot bearing ( 5 ) and the joint shell or outer joint shell ( 64 , 65 ) is connected to the wishbone ( 1 ).