DE3108482C2

DE3108482C2 -

Info

Publication number: DE3108482C2
Application number: DE19813108482
Authority: DE
Inventors: Bernhard 3301 Cremlingen 1 De Ilsemann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1990-01-25
Also published as: DE3108482A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise aus dem Werkstatt-Handbuch Kadett-D der Adam Opel AG, 1979, Blätter F-2 und F-22 bekannt ist.The invention relates to an independent wheel suspension for motor vehicles mentioned in the preamble of claim 1 type, such as from the Workshop manual Kadett-D of Adam Opel AG, 1979, sheets F-2 and F-22 is known.

Derartige Radaufhängungen mit stark schräg gestellten und unterflur angeordneten Teleskopstoßdämpfern sind geschaffen worden, um den Fahrgast- oder Laderaum des Fahrzeuges möglichst ungeschmälert, d. h. ohne störenden Einfluß von sonst üblichen Feder- bzw. Stoßdämpfer-Domen ausnutzen zu können. Insbesondere bei Kombinationsfahrzeugen ist man nämlich daran interessiert, eine möglichst große Durchladebreite zu erhalten.Such wheel suspensions with strongly inclined and arranged underfloor telescopic shock absorbers have been created to fit the passenger or cargo area of the vehicle as undiminished as possible, d. H. without the disruptive influence of the usual spring or to be able to use shock absorber domes. Especially in combination vehicles you are interested in getting the largest possible through-loading width.

Im Vergleich zu in üblicher Weise allenfalls leicht gegen die Senkrechte geneigt angelenkten Teleskopstoßdämpfern (DE-OS 14 30 802, DE-OS 16 30 505) wird die räumliche Neigung derart stark schräg gestellter, unterflur angeordneter Teleskopstoßdämpfer beim Ein- und Ausfedern der Räder stark verändert, zumal dann, wenn - wie aus Komfortgründen allgemein üblich - große Federwege, d. h. große Winkeländerungen der schwingenden Radführungsglieder vorgesehen sind. Bei der bekannten unabhängigen Radaufhängung erfolgt die Anlenkung des unteren Stoßdämpferendes am Radführungsglied wegen dieser starken Neigungsveränderung mittels eines Stiftgelenks, bei dem ein in der Verlängerung der Stoßdämpfer-Längsachse am Boden des Stoßdämpferrohrs befestigter zylindrischer Stift unter Zwischenschaltung von zwei Gummipuffern am Radführungsglied angeschraubt ist. Ein solches Stiftgelenk läßt im allgemeinen etwas größere Neigungsänderungen der Stoßdämpferlängsachse zu als sonst übliche Augengelenke.Compared to in the usual way at best slightly tilted against the vertical Telescopic shock absorbers (DE-OS 14 30 802, DE-OS 16 30 505) the spatial inclination becomes so inclined, Telescopic shock absorber arranged under the floor when the wheels compress and rebound changed, especially when - as is generally the case for comfort reasons - long spring travel, d. H. large angle changes of the swinging wheel guide members are provided are. In the known independent wheel suspension, the lower is articulated Shock absorber end on the wheel guide member due to this strong change in inclination a pin joint in which an extension of the longitudinal axis of the shock absorber on Bottom of the shock absorber tube attached cylindrical pin with the interposition of two rubber buffers are screwed to the wheel guide link. Such a pin joint leaves generally slightly larger changes in inclination of the longitudinal axis of the shock absorber than otherwise common eye joints.

Wegen der starken Schrägstellung der unterflur angelenkten Stoßdämpfer kommt es beim Ein- und Ausfedern der Räder trotz der Verwendung eines Stiftgelenkes in der Anlenkstelle zwischen Radführungsglied und Stoßdämpfer zu stärkeren Verzwängungen, wodurch nicht nur das Stiftgelenk selbst in hohem Maße beansprucht wird, sondern auch relativ hohe Biegemomente in der Kolbenstange auftreten. Zwischen Zylinderwandung und Kolben der Stoßdämpfer tritt demzufolge eine beachtliche Reibung auf, die eine entsprechend hohe Losbrechkraft begründet.Because of the strong inclination of the underfloor articulated shock absorbers, the Suspension and rebound of the wheels despite the use of a pin joint in the articulation point between wheel guide member and shock absorber to stronger squeezes, whereby not only the pin joint itself is stressed to a high degree, but also relatively high bending moments occur in the piston rod. Between the cylinder wall and piston of the shock absorbers consequently there is considerable friction, which establishes a correspondingly high breakaway force.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unabhängige Radaufhängung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere so auszubilden, daß trotz der starken Neigungsänderung des Stoßdämpfers beim Ein- und Ausfedern der Räder zumindest annähernd über dem gesamten Federweg eine vergleichsweise reibungsarme Verschiebung des Kolbens im Zylinder der Stoßdämpfer möglich wird.The invention has for its object an independent suspension in The preamble of claim 1 mentioned type to improve further and in particular to be designed so that despite the sharp change in inclination of the shock absorber when and rebound of the wheels at least approximately over the entire travel a comparatively low-friction displacement of the piston in the shock absorber cylinder possible becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Teleskopstoßdämpfer werden also zum einen an den Radführungsgliedern statt über Stiftgelenke über Augengelenke angelenkt, und zum anderen werden die Bolzen dieser Augengelenke schräg in den Raum verlaufend an den Radführungsgliedern befestigt, und zwar derart, daß sie von hinten nach vorn und von außen nach innen abfallen und - in der Projektion auf die Fahrebene - mit der Schwenkachse der Radführungsglieder jeweils einen spitzen Winkel einschließen, der erheblich größer ist als Null.This object is achieved by the characterizing features of the claim 1 solved. The telescopic shock absorbers are on the one hand on the wheel guide members instead of being articulated via pin joints over eye joints, and to be different the bolts of these eye joints run obliquely into the room on the wheel guide members attached, in such a way that they from the back to the front and from the outside to fall off inside and - in the projection onto the driving level - with the swivel axis of the Include wheel guide members each at an acute angle that is significantly larger as zero.

Der untere Anlenkpunkt des Teleskopstoßdämpfers wird beim Ein- und Ausfedern der Räder - im Vergleich zum oberen Anlenkpunkt - jeweils mit zwei größeren Winkelauslenkungen konfrontiert; zum einen mit der Schwenkbewegung des Radführungsgliedes (z. B. Längslenker) um seine quer oder schräg zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Schwenkachse und zum anderen mit der damit einhergehenden Schwenkbewegung des Teleskopstoßdämpfers um eine etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse in seinem aufbauseitigen oberen Anlenkpunkt.The lower articulation point of the telescopic shock absorber is the compression and rebound of the Wheels - compared to the upper pivot point - each with two larger angular deflections faced; on the one hand with the pivoting movement of the wheel guide member (e.g. trailing arm) around its transverse or oblique to the vehicle's longitudinal axis Swivel axis and on the other hand with the accompanying swivel movement of the Telescopic shock absorber in his about an axis running approximately in the longitudinal direction of the vehicle upper articulation point on the body side.

Die vorgeschlagene räumliche Schrägstellung des Bolzens des unteren Augengelenks führt nun dazu, daß die großen Winkelausschläge aus den konstruktiven Gegebenheiten auf Werte zurückgeführt bzw. begrenzt werden, die für die üblichen Augen-Bolzen-Verbindungen mit Elastomer-Hülsen, wie sie beim Anmeldungsgegenstand vorgesehen sind, unschädlich sind. Die materialmäßige Beanspruchung der Stoßdämpferaugen, die bekanntlich aus unter Vorspannung zwischen einem äußeren und einen inneren metallischen Ring eingepreßten Gummibuchsen bestehen, wird gering gehalten.The proposed spatial inclination of the bolt of the lower eye joint now leads to the large angular deflections from the structural conditions to be reduced or limited to values for the usual eye-bolt connections with elastomer sleeves, as provided for in the subject of the application, are harmless. The material stress on the shock absorber eyes, as is well known from under tension between an outer and an inner metallic ring Pressed rubber bushes exist, is kept low.

Infolge der mit der Änderung der Stoßdämpferlänge beim Ein- und Ausfedern einhergehenden Änderung der Winkelzuordnung zwischen den Bolzen der oberen und unteren Stoßdämpferanlenkung vollführt der Kolben innerhalb des Zylinders des Teleskopstoßdämpfers eine der Axialbewegung überlagerte Drehbewegung um die eigene Längsachse, welche die Reibung des Kolbens im Zylinder aufgrund der aus der Elastizität der Augengelenk- Gummibuchsen herrührenden Querkraft verringert. As a result of the change in shock absorber length during compression and rebound Change the angle assignment between the bolts of the upper and lower Shock absorber articulation is carried out by the piston within the cylinder of the telescopic shock absorber a rotary movement superimposed on the axial movement about its own longitudinal axis, which the friction of the piston in the cylinder due to the elasticity of the eye joint Rubber bushes due to lateral force reduced.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im einzelnen erläutert.Using an exemplary embodiment, the invention in individual explained.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, eines Personenkraftfahrzeuges, dargestellt. Dabei zeigtIn the drawing, the rear axle is an exemplary embodiment of a motor vehicle, a passenger vehicle. It shows

Fig. 1 die Ansicht dieser Hinterachse von hinten - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen -, Figure 1 shows a view of the rear axle from behind -. Seen in the vehicle longitudinal direction -

Fig. 2 die Seitenansicht dieser Achse entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1, wobei das Rad selbst nicht dargestellt ist, und Fig. 2 is a side view of this axis according to the arrow II in Fig. 1, the wheel itself is not shown, and

Fig. 3 die Draufsicht dieser Achse. Fig. 3 is a top view of this axis.

Dargestellt ist lediglich die linke Hälfte der Hinterachse, der rechte Teil ist entsprechend ausgebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine sogenannte Verbund- oder Koppellenkerachse dargestellt, bei der die Fahrzeugräder 1 über starre, d. h. biege- und drehsteife Längslenker 2 über Lenkerlager 3, die als Gummimetallager ausgebildet sind, am Fahrzeugaufbau 4 angelenkt und über Schraubenfedern 5 abgestützt sind. Beide Längslenker 2 sind über eine form- und winkelfest an ihnen angeschweißte Querstrebe 10 miteinander verbunden. Dieser leichte Achsverbund wirkt wie eine Einzelradaufhängung. Bei gleichzeitig einfedernden Rädern schwingen die beiden Längslenker 2 um eine mit A bezeichnete horizontale Schwenkachse, welche quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Bei einseitigem oder gegensinnigem Einfedern der Fahrzeugräder ergibt sich für den dargestellten Längslenker die mit B bezeichnete fiktive Schwenkachse, die einerseits durch das Lenklager 3 und zum anderen durch den auf der anderen Fahrzeugseite liegenden Verbindungspunkt zwischen dem dortigen Längslenker und der Querstrebe 10 verläuft. Zwischen den Radführungsgliedern, d. h. den Längslenkern 2, und dem Fahrzeugaufbau 4 sind übliche Teleskop- Stoßdämpfer 6 angeordnet, welche sowohl an ihrem oberen als auch an ihrem unteren Ende Augen 7 aufweisen, welche durch Bolzen 8 am Fahrzeugaufbau 4 bzw. am Längslenker 2 befestigt sind. Die Stoßdämpfer 6 sind mit ihrem oberen Ende unter dem Fahrzeugboden, d. h. unterflur, befestigt, so daß der darüber befindliche Fahrzeugraum unbeeinträchtigt bleibt. Wie die drei Figuren zeigen, sind die Stoßdämpfer sehr schräg gestellt. Wie Fig. 1 zeigt, besitzen sie insbesondere eine sehr starke Neigung von oben innen nach unten außen.Only the left half of the rear axle is shown, the right part is designed accordingly. In the illustrated embodiment, a so-called composite or coupling link axis is shown, in which, articulated vehicle wheels 1 via rigid, that is resistant to bending and torsionally rigid longitudinal arms 2 via arm bearing 3, which are formed as a rubber metal bearing on the vehicle body 4 and is supported via helical springs. 5 Both trailing arms 2 are connected to one another via a cross brace 10 welded to them in a shape and angle-fixed manner. This light axle assembly works like an independent wheel suspension. When the wheels bounce at the same time, the two trailing arms 2 swing about a horizontal pivot axis designated A , which runs transversely to the longitudinal axis of the vehicle. If the vehicle wheels deflect on one side or in opposite directions, the fictitious pivot axis designated B results for the trailing arm shown, which runs on the one hand through the steering bearing 3 and on the other hand through the connection point on the other side of the vehicle between the trailing arm there and the cross strut 10 . Between the wheel guide members, ie the trailing arms 2 , and the vehicle body 4 , conventional telescopic shock absorbers 6 are arranged, which have eyes 7 on both their upper and lower ends, which are fastened by bolts 8 to the vehicle body 4 or to the trailing arm 2 . The shock absorbers 6 are attached with their upper end under the vehicle floor, ie under the floor, so that the vehicle compartment above remains unaffected. As the three figures show, the shock absorbers are very slanted. As shown in Fig. 1, they have in particular a very strong inclination from the top inside down to the outside.

Die an den Längslenkern 2 - und zwar über nicht näher bezeichnete besondere Konsolen - befestigten Bolzen 8 verlaufen schräg in den Raum. Sie sind allseitig derart geneigt, daß die auf ihnen gelagerten Augen 7 der Teleskopstoßdämpfer 6 beim Ein- und Ausfedern der Radführungsglieder zumindest annähernd keine kardanische Winkeländerung erfahren; die Bolzenlängsachse behält ihre senkrechte Ausrichtung zur Stoßdämpferlängsachse über den gesamten Federweg zumindest annähernd bei.The bolts 8 fastened to the trailing arms 2 - specifically by means of special brackets (not specified) - run obliquely into the room. They are inclined on all sides in such a way that the eyes 7 of the telescopic shock absorbers 6 mounted on them experience at least approximately no cardanic angle change when the wheel guide members deflect in and out; the longitudinal axis of the bolt at least approximately maintains its vertical alignment with the longitudinal axis of the shock absorber over the entire spring travel.

Zu diesem Zwecke sind die Längsachsen der Bolzen 8 im gezeigten Ausführungsbeispiel - auf die Fahrzeugabmessung bezogen - von hinten oben nach vorne unten sowie von außen oben nach innen unten geneigt. Sie fallen also jeweils von hinten nach vorne und von außen nach innen ab. Dabei sind sie so ausgerichtet, daß ihre Verlängerung in der Projektion auf die Fahrbahnebene mit den Schwenkachsen der Radführungsglieder jeweils eine spitzen Winkel einschließen, der erheblich größer ist als Null. Dies gilt sowohl für die Schwenkachse A als auch für die fiktive Schwenkachse B beim einseitigen Einfedern des gezeigten Rades 1. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel mit der Schwenkachse A annähernd 45° und mit fiktiven Schwenkachse B annähernd 60°. Im Einzelfall hängen diese Größen von der Schräglage des Stoßdämpfers 6 und von der Größe des Einfederweges ab.For this purpose, the longitudinal axes of the bolts 8 in the exemplary embodiment shown - based on the vehicle dimensions - are inclined from the top back to the bottom and from the top outside to the bottom inside. So they fall from back to front and from outside to inside. They are aligned so that their extension in the projection onto the road level with the pivot axes of the wheel guide members each include an acute angle that is considerably greater than zero. This applies both to the pivot axis A and to the fictitious pivot axis B when the wheel 1 shown is deflected on one side . In the exemplary embodiment shown, this angle is approximately 45 ° with the pivot axis A and approximately 60 ° with the fictitious pivot axis B. In individual cases, these sizes depend on the inclined position of the shock absorber 6 and on the size of the spring deflection.

In den Figuren ist die Lage des lenkerseitigen Bolzens 8 bei verschiedenen Ein- und Ausfederwegen angedeutet, wobei der obere Anschlag mit OA und der untere Anschlag mit UA gekennzeichnet ist.In the figures, the position of the handlebar-side bolt 8 is indicated with different deflection and rebound paths, the upper stop being identified by OA and the lower stop by UA .

Die Längsachse des oberen Stoßdämpferauges 9 vollführt beim Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrades jeweils nur relativ kleine Schwenkungen; der Stoßdämpfer 6 vollführt hierbei nämlich auf einem Kegelmantel liegende Bewegungen, die sich im oberen festen Anlenkpunkt nur wenig auswirken. Die Beanspruchung dieses Lagers ist daher in der Regel unkritisch. Ansonsten ist im Ausführungsbeispiel die Längsachse des aufbauseitigen Bolzens der Stoßdämpferbefestigung zumindest annähernd in Längsrichtung des Fahrzeuges gestellt, so daß die wegen der besonders starken Schrägstellung des Stoßdämpfers von oben innen nach unten außen bedingte vergleichsweise große Neigungsänderung der Stoßdämpferlängsachse (vergleiche die Verhältnisse in Fig. 1 mit den Verhältnissen in Fig. 2 und Fig. 3) auch in diesem Stoßdämpferauge 9 keine wesentliche kardanische Winkeländerung, sondern lediglich eine etwas größere Verdrehwinkel-Änderung verursacht, die unkritisch ist.The longitudinal axis of the upper shock absorber eye 9 only performs relatively small swivels when the vehicle wheel is deflected and rebounded; the shock absorber 6 performs movements lying on a cone jacket which have little effect in the upper fixed articulation point. The load on this bearing is therefore usually not critical. Otherwise, in the exemplary embodiment, the longitudinal axis of the body-side bolt of the shock absorber attachment is at least approximately in the longitudinal direction of the vehicle, so that the comparatively large change in inclination of the longitudinal axis of the shock absorber due to the particularly strong inclination of the shock absorber from top to bottom (compare the relationships in FIG. 1 with , merely caused the situation in Fig. 2 and Fig. 3) also in this shock absorber eye 9, no substantial change in gimbal angle but a somewhat larger angle of rotation change which is not critical.

Die beanspruchte unabhängige Radaufhängung weist den wesentlichen Vorteil auf, daß trotz der extremen Schrägstellung der Stoßdämpfer Teleskop-Stoßdämpfer 6 mit üblichen Stoßdämpferaugen 7 und 9 sowohl am aufbauseitigen als auch am lenkerseitigen Ende verwendet werden können, ohne daß es dabei zu Verzwängungen des lenkerseitigen gummielastischen Stoßdämpferaugen-Gelenkes 7, 8, kommt. Die Reibung zwischen Stoßdämpferkolben und Zylinderwandung des Stoßdämpfers wird im Gegenteil wegen der schraubenförmigen Bewegung der Stoßdämpferkolben während des Einfederns besonders gering, was sich bezüglich des Komforts angenehm bemerkbar macht.The claimed independent wheel suspension has the essential advantage that, despite the extreme inclination of the shock absorbers, telescopic shock absorbers 6 with conventional shock absorber eyes 7 and 9 can be used both on the body-side and on the handlebar-side end, without causing the rubber-elastic shock-absorber eyes to become jammed. Joint 7, 8 comes. On the contrary, the friction between the shock absorber piston and the cylinder wall of the shock absorber is particularly low due to the helical movement of the shock absorber piston during compression, which is pleasantly noticeable in terms of comfort.

Die Erfindung ist anhand einer Verbund- oder Koppellenkerachse erläutert worden, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. In gleicher Weise können unabhängige Radaufhängungen mit zum Beispiel getrennten Längslenkern oder getrennten Schräglenkern realisiert werden.The invention is based on a composite or coupling link axle has been explained, but is not limited to this. In same way you can use independent wheel suspensions for example separate trailing arms or separate trailing arms will be realized.

Claims

Independent wheel suspension for motor vehicles, with wheel guide members (handlebars) swinging about at least approximately horizontal, transverse or oblique to the longitudinal axis of the vehicle and with telescopic shock absorbers effective directly between the vehicle body and wheel guide members, which are arranged under the floor and with a strong inclination from top to bottom and with their respective upper ends via an eye joint with a bolt placed at least approximately in the longitudinal direction of the vehicle directly on the vehicle body or on parts thereof and with their respective lower ends on the wheel guide member, in the region of which the free end carrying the wheel pin or the wheel carrier engages,
characterized in that the telescopic shock absorbers ( 6 ) are also articulated on the wheel guide members (trailing arm 2 ) via an eye joint, the bolts ( 8 ) of which - relative to the vehicle dimensions - are arranged sloping from the rear to the front and from the outside to the inside, and - in the Projection on the driving plane - with the swivel axis ( A and B ) of the wheel guide members (trailing arm 2 ) each form an acute angle that is considerably greater than zero.