DE3912924A1 - Ball-and-socket suspension joint for vehicle - makes use of guide housing to carry socket - Google Patents

Ball-and-socket suspension joint for vehicle - makes use of guide housing to carry socket

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Abstract

The suspension joint is for a vehicle suspension system. It is made from a ball head and a ball socket for the support of a cross member on the wheel carrier of a vehicle single wheel suspension. The ball socket is displaceably arranged in a guide housing (34) in the longitudinal direction of the vehicle and at least in the direction of travel is elastically supported. USE/ADVANTAGE Vehicle suspension system in which the longitudinal elasticity allows the wheel to remain on the correct path when negotiating road surface irregularities and by means of which wheel bounce is damped out.

Description

Die Erfindung betrifft ein aus Kugelkopf und Kugelpfanne gebildetes Traggelenk zur Abstützung eines Querlenkers am Radträger einer Fahrzeug-Einzelradaufhängung.The invention relates to a ball head and ball socket formed ball joint for supporting a wishbone on Wheel carrier of a vehicle independent wheel suspension.

Als Maßnahme zur Verbesserung des Fahrkomforts bei Einzel­ radaufhängungen ist es üblich, deren Komponenten am Fahrzeug­ aufbau elastisch anzubinden. Zu diesem Zweck kommen bei Quer­ lenkern mit speziellem, elastomerem Federungskörper ausge­ stattete Schwenklager zum Einsatz (vgl. DE-AS 26 27 847), die in einer vorbestimmten Radialrichtung ihre größte Elastizität aufweisen. Bei entsprechender Abstimmung und gegenseitiger Zuordnung der einzelnen Radführungselemente wird dabei, abgesehen von einer wirksamen Abkopplung von Radrollgeräuschen, eine Elastizität der Einzelradaufhängung, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung, erzielt.As a measure to improve driving comfort for individuals Wheel suspensions, it is common, their components on the vehicle structure to be connected elastically. For this purpose come at Quer handlebars with a special, elastomeric suspension body equipped swivel bearings for use (see DE-AS 26 27 847), the largest in a predetermined radial direction Have elasticity. With appropriate coordination and mutual assignment of the individual wheel guide elements apart from an effective decoupling of Wheel rolling noise, an elasticity of the independent wheel suspension, achieved in particular in the longitudinal direction of the vehicle.

Durch diese Längselastizität kann das Rad beim Überfahren von Fahrbahnhindernissen bei weitgehend erhalten bleibender Spur und elastisch abgestützt, entgegen der Fahrtrichtung zurückweichen, wodurch der Radaufprall entsprechend gedämpft wird. This longitudinal elasticity means that the wheel can be driven over of road obstacles with largely preserved Track and elastically supported, against the direction of travel retreat, which dampens the wheel impact accordingly becomes.  

Im Hinblick auf die Dimensionierungsmöglichkeiten des Federungs­ körpers von Querlenkerschwenklagern kann jedoch häufig die er­ reichbare Längselastizität der Einzelradaufhängung nicht be­ friedigen, weshalb Kompromißlösungen zu suchen sind.With regard to the dimensioning options of the suspension body of wishbone pivot bearings can often he achievable longitudinal elasticity of the independent wheel suspension not be peaceful, which is why compromise solutions are to be sought.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg anzugeben, wie sich, auf technisch einfache Weise, eine gewünschte Längs­ elastizität bei Fahrzeug-Einzelradaufhängungen mit wenigstens einem Querlenker verwirklichen läßt.The invention has for its object to provide a way how, in a technically simple way, a desired longitudinal elasticity in vehicle independent wheel suspensions with at least a wishbone can be realized.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem aus Kugelkopf und Kugelpfanne gebildeten Traggelenk zur Ab­ stützung eines Querlenkers am Radträger einer Fahrzeug-Einzel­ radaufhängung (Fahrwerktechnik I, J. Reimpell, 4. Auflage, Seite 266), das sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 auszeichnet.To achieve this object, the invention is based on one ball joint made of ball head and ball socket for Ab support of a wishbone on the wheel carrier of a single vehicle wheel suspension (chassis technology I, J. Reimpell, 4th edition, Page 266), which is characterized by the characteristic features of the Characterized claim 1.

Die Erfindung ermöglicht somit, entgegen der Fahrtrichtung gegen die Wirkung von Federkräften eine Relativbewegung des Radträgers zum Querlenker, wobei sich die Länge der Verschiebe­ strecke zur Dämpfung von entgegen der Fahrtrichtung ge­ richteten Radstößen optimal auslegen läßt.The invention thus enables, against the direction of travel against the action of spring forces, a relative movement of the Wheel carrier to the wishbone, the length of the shift route to dampen from opposite to the direction of travel optimally designed wheel joints.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist hierbei der Kugel­ kopf am Querlenker vorgesehen.In a preferred embodiment, the ball is here provided on the wishbone.

Im Falle einer Doppelquerlenker-Radaufhängung kann dabei das Traggelenk entweder einem der beiden Querlenker, insbesondere dem, den kleineren Radialabstand zur Radachse aufweisenden Querlenker, zugeordnet sein oder es ist für beide Querlenker jeweils ein Traggelenk vorzusehen.In the case of double wishbone suspension, this can be done Ball joint either one of the two wishbones, in particular the one that has the smaller radial distance from the wheel axis Wishbone, assigned or it is for both wishbones provide a ball joint.

Die elastische Abstützung der Kugelpfanne im Führungsgehäuse ist dabei derart steif auszulegen, daß sich während des Fahr­ betriebes keine störenden Radlängsschwingungen ausbilden können. The elastic support of the ball socket in the guide housing is to be designed so stiff that during driving can not form disturbing longitudinal vibrations.  

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the invention shown. Show it:

Fig. 1 einen Teilschnitt einer mit einem er­ findungsgemäßen Traggelenk ausge­ statteten Fahrzeug-Einzelradaufhangung, entlang der Linie I-I der Fig. 2, in schematischer Darstellung, Fig. 1 shows a partial section of a with a he inventive supporting joint being endowed vehicle independent suspension, along the line II of Fig. 2, in a schematic representation;

Fig. 2 eine Ansicht der Einzelradaufhängung in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1 ge­ sehen,See Fig. 2 is a view of the independent suspension system in the direction of arrow A of Fig. 1 ge,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Traggelenk ent­ lang der Linie III-III der Fig. 1, in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 a section through the ball joint ent long the line III-III of Fig. 1, on an enlarged scale,

Fig. 4 einen Querschnitt des Traggelenks ent­ lang der Linie IV-IV der Fig. 3 und Fig. 4 shows a cross section of the ball joint along the line IV-IV of Fig. 3 and

Fig. 5 eine Draufsicht des Traggelenkes. Fig. 5 is a plan view of the support joint.

Die Fahrzeug-Einzelradaufhängung gemäß Fig. 1 und 2 weist zur Lagerung beispielsweise eines lenkbaren Fahrzeugrades 10 einen Radträger 12 auf, der über einen unteren, dreieckigen Querlenker 14, einen oberen, vorzugsweise an einem halsartigen Radträger-Ansatzstück 15 abgestützten Querlenker 16 und eine an seinem Lenkhebel 18 angelenkte Spurstange 20 geführt ist.The vehicle independent suspension according to FIGS. 1 and 2, for storage, for example, a steerable vehicle wheel 10 includes a wheel support 12, which via a lower triangular cross-link 14, an upper, preferably at a neck-like wheel carrier lug 15 supported wishbone 16 and at its Steering lever 18 articulated tie rod 20 is guided.

Die Verbindung des Radträgers 12 mit den Querlenkern 14 und 16 ist über jeweils ein Traggelenk 22 bzw. 24 bewerkstelligt, die Kugelgelenke bilden. Im Falle des oberen Traggelenkes 22 ist ein mit einem Befestigungsschaft 25 am Radträger-An­ satzstück 15 befestigter Kugelkopf 26 in einer am oberen Querlenker 16 sitzenden Kugelpfanne 28 gelagert, während der ein an einem Befestigungsschaft 29 angeformte Kugel­ kopf 30 des unteren Traggelenkes 24 am unteren Querlenker 14 befestigt und in einer am Radträger 12 angeordneten Kugelpfanne 32 gelagert ist.The connection of the wheel carrier 12 to the wishbones 14 and 16 is accomplished via a respective support joint 22 or 24 , which form ball joints. In the case of the upper ball joint 22 , a ball head 26 fastened with a mounting shaft 25 to the wheel carrier attachment 15 is seated in a ball socket 28 seated on the upper wishbone 16 , while a ball head 30 of the lower ball joint 24 on the lower wishbone 24 is attached to a mounting shaft 29 14 attached and mounted in a ball socket 32 arranged on the wheel carrier 12 .

Die Kugelpfanne 32 ist in einem radträgerfesten Führungsge­ häuse 34 im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verschieb­ bar geführt, das auf eine Aufnahmebasis 36 des Radträgers 12 abnehmbar aufgesetzt ist.The ball socket 32 is guided in a wheel carrier-fixed housing 34 , essentially in the vehicle longitudinal direction, which is removably placed on a receiving base 36 of the wheel carrier 12 .

Alternativ hierzu könnte das Führungsgehäuse 34 am Radträger 12 auch angeformt oder am Querlenker 14 vorge­ sehen sein, wobei dann der Radträger 12 mit dem Kugelkopf 30 auszustatten wäre.As an alternative to this, the guide housing 34 could also be integrally formed on the wheel carrier 12 or be provided on the wishbone 14 , in which case the wheel carrier 12 would then have to be equipped with the ball head 30 .

Die Kugelpfanne 32 des unteren Traggelenkes 24 sitzt in einem Schieber 38, der im Führungsgehäuse 34 in Art eines Gleit­ steines geführt und in Fahrtrichtung F und vorzugsweise auch entgegen der Fahrtrichtung F an jeweils mindestens einer Schraubenfeder 40 und 42 elastisch abgestützt ist. Die Schraubenfedern 40 und 42 können auch durch andere Kraft­ speicher, beispielsweise entsprechende Elastomerkörper, wie Gummifedern, ggf. mit progressiver Kennlinie ersetzt sein.The ball socket 32 of the lower support joint 24 is seated in a slide 38 which is guided in the guide housing 34 in the manner of a sliding stone and is elastically supported in the direction of travel F and preferably also counter to the direction of travel F on at least one coil spring 40 and 42 . The coil springs 40 and 42 can also be replaced by other force stores, for example corresponding elastomer bodies, such as rubber springs, possibly with a progressive characteristic curve.

Beide Schraubenfedern 40 und 42 sind vorzugsweise gleich dimensioniert, weisen gleiche Kennlinien auf und versuchen, den Radträger 12, bezogen auf den maximal möglichen Ver­ stellweg des Schiebers 38 im Führungsgehäuse 34 in einer die Konstruktionslage des Radträgers 12 definierenden Mittel­ lage zu halten (Fig. 3), indem sie sich jeweils an einer Stirnwand 44 bzw. 46 einer den Schieber 38 aufnehmenden Gehäuseausnehmung 48 des Führungsgehäuses 34 abstützen.Both coil springs 40 and 42 are preferably of the same dimensions, have the same characteristics and try to keep the wheel carrier 12 in relation to the maximum possible adjustment path of the slide 38 in the guide housing 34 in a position defining the construction position of the wheel carrier 12 ( FIG. 3 ) by being supported on an end wall 44 or 46 of a housing recess 48 of the guide housing 34 which receives the slide 38 .

Die Gehäuseausnehmung 48 weist eine ebene Bodenfläche 50 auf, auf welcher der Schieber 38 praktisch reibungsfrei abgestützt ist. Dies ist mittels einer auf der Bodenfläche 50 aufruhen­ den und den Schieber 38 an seiner,gemäß Fig. 3 und 4, unteren Flachseite 51 abstützenden Lagerschiene 52 bewerkstelligt. Letztere weist zu diesem Zweck einen bandförmigen Käfig 54 auf, in welchen in radialem Abstand voneinander eine Viel­ zahl von Wälzkörpern, vorzugsweise in Form von Lagernadeln 56, gefangen sind.The housing recess 48 has a flat bottom surface 50 , on which the slide 38 is supported practically without friction. This is accomplished by means of a rest on the bottom surface 50 and the slide 38 on its, according to FIGS. 3 and 4, lower flat side 51 supporting bearing rail 52 . The latter has a band-shaped cage 54 for this purpose, in which a large number of rolling elements, preferably in the form of bearing needles 56 , are caught at a radial distance from one another.

58 bezeichnet einen die Gehäuseausnehmung 48 verschließenden Gehäusedeckel, in dem ein länglicher, sich in Verschiebe­ richtung des Schiebers 38 erstreckender, vom Befestigungs­ schaft 29 des Kugelkopfes 30 durchsetzter Durchbruch 60 an­ geordnet ist, der seinerseits durch eine diesen über­ fangende und den Befestigungsschaft 29 umschließende Gummi­ manschette 31 schmutzdicht abgeschlossen ist. 58 denotes a housing cover 48 closing the housing cover, in which an elongated, in the direction of displacement of the slide 38 extending from the fastening shaft 29 of the ball head 30 penetrated through opening 60 is arranged, which in turn is covered by a captive and the fastening shaft 29 rubber cuff 31 is sealed dirt-tight.

Alternativ zur geradlinigen Führung des Schiebers 38 kann dieser im Führungsgehäuse 34 auch entlang einer bogenförmigen Führung verschiebbar sein, deren Krümmungsradius sich in Richtung auf den Fahrzeugaufbau erstreckt.As an alternative to the linear guidance of the slide 38 , the slide 38 can also be displaceable in the guide housing 34 along an arcuate guide, the radius of curvature of which extends in the direction of the vehicle body.

Welche der beiden Führungsarten für den Schieber 38 bevorzugt wird, richtet sich nach Auslegung und gegenseitiger Zuordnung der einzelnen Radführungselemente, durch die sichergestellt sein muß, daß beim Überfahren von Fahrbahnhindernissen zur Dämpfung von Radstößen eine elastische Nachgiebigkeit des Fahrzeugrades 10 in Fahrzeuglängsrichtung bei im wesentlichen unverändert beibehaltener Radspur gewährleistet ist. Which of the two types of guidance is preferred for the slider 38 depends on the design and mutual assignment of the individual wheel guidance elements, by which it must be ensured that when driving over road obstacles to dampen wheel bumps, an elastic flexibility of the vehicle wheel 10 in the longitudinal direction of the vehicle with essentially unchanged retention Wheel track is guaranteed.

Bei einer bevorzugten Konstruktionsvariante können die durch den Schieber 38 in dessen Bewegungsrichtung vor­ handenen Teilräume 48′ und 48′′ über einen vorzugsweise den Schieber 38 durchsetzenden Dämpfungskanal 62 mitein­ ander verbunden und mit einem insbesondere flüssigen Dämpfungsmedium gefüllt sein. Somit werden durch auf das Rad einwirkende Längskräfte erzeugte Stöße wirksam ge­ dämpft.In a preferred construction variant, the slider 38 in its direction of movement in front of existing subspaces 48 'and 48 ''can be connected to one another via a damping channel 62 which preferably penetrates the slider 38 and can be filled with a particularly liquid damping medium. Shocks generated by longitudinal forces acting on the wheel are effectively damped.

Claims (6)

1. Aus Kugelkopf und Kugelpfanne gebildetes Traggelenk zur Abstützung eines Querlenkers am Radträger einer Fahrzeug-Einzelradaufhängung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelpfanne (32) in einem Führungsgehäuse (34) in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar angeordnet und an diesem zumindest in Fahrtrichtung elastisch abgestützt ist.1. Ball joint and ball socket formed ball joint for supporting a wishbone on the wheel carrier of a vehicle independent suspension, characterized in that the ball socket ( 32 ) in a guide housing ( 34 ) slidably arranged in the vehicle longitudinal direction and is elastically supported at least in the direction of travel. 2. Traggelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelpfanne (32) entlang einer bogenförmigen Führung verschiebbar ist, deren Krümmungsradius sich in Richtung auf den Fahrzeugaufbau erstreckt.2. Ball joint according to claim 1, characterized in that the ball socket ( 32 ) is displaceable along an arcuate guide, the radius of curvature of which extends in the direction of the vehicle body. 3. Traggelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelpfanne (32) in einem Schieber (38) sitzt, der in Verschieberichtung beidseitig an Schraubenfedern (40 und 42) abgestützt ist. 3. Ball joint according to claim 1 or 2, characterized in that the ball socket ( 32 ) is seated in a slide ( 38 ) which is supported on both sides in the direction of displacement on coil springs ( 40 and 42 ). 4. Traggelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (38) an seiner vom Querlenker (14) abge­ kehrten Seite im Führungsgehäuse (34) an Wälzkörpern (56) abgestützt ist.4. Ball joint according to claim 3, characterized in that the slide ( 38 ) on its side remote from the wishbone ( 14 ) in the guide housing ( 34 ) is supported on rolling elements ( 56 ). 5. Traggelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Führungsgehäuse (34) am Radträger (12) vorgesehen ist.5. Ball joint according to one of the preceding claims, characterized in that the guide housing ( 34 ) is provided on the wheel carrier ( 12 ). 6. Traggelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich des Schiebers (38) vorhandenen Teilräume (48′ und 48′′) der Gehäuseausnehmung (48) über eine Drossel­ anordnung, insbesondere Drosselkanal (62), miteinander ver­ bunden sind und daß die Teilräume (48′ und 48′′) ein Dämpfungs­ medium enthalten.6. Ball joint according to one of the preceding claims 3 to 5, characterized in that the side of the slide ( 38 ) existing subspaces ( 48 'and 48 '') of the housing recess ( 48 ) arrangement via a throttle, in particular throttle channel ( 62 ), with each other ver connected and that the sub-rooms ( 48 'and 48 '') contain a damping medium.
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