DE4001143C1 - Independent suspension on vehicle - has spring bearing on lower link and damper connected to upper link - Google Patents

Independent suspension on vehicle - has spring bearing on lower link and damper connected to upper link

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DE4001143C1 DE19904001143 DE4001143A DE4001143C1 DE 4001143 C1 DE4001143 C1 DE 4001143C1 DE 19904001143 DE19904001143 DE 19904001143 DE 4001143 A DE4001143 A DE 4001143A DE 4001143 C1 DE4001143 C1 DE 4001143C1
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Abstract

The independent suspension for a wheel has the upright damper (32) mounted between an upper chassis mounting (38) and with the lower end on the lower suspension arm (14) via a joint (54). The upper suspension arm (16) is linked to the upper part of the damper by a coupling arm (40) whose mounting does not restrict the operation of the damper. The lower mounting of the damper has an elastic support (46) for some axial movement and the mounting is forked to allow the drive shaft (48) to pass through to the hub. USE/ADVANTAGE - Compact suspension for vehicle wheel; max. effect damper.

Description

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Radaufhängung für Kraft­ fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.The invention relates to an independent wheel suspension for power vehicles, in particular passenger cars, with the features the preamble of claim 1.

Radaufhängungen dieser Art sind bekannt (DE-OS′en 30 05 916; 32 19 685). Ihre beiden Führungslenker bilden hierbei Querlenker, wobei der obere Querlenker am Außenrohr des eine Komponente eines Federbeines bildenden Stoßdämpfers angelenkt ist.Wheel suspensions of this type are known (DE-OS'en 30 05 916; 32 19 685). Your two control arms form wishbones, the upper wishbone on the outer tube of a component a shock absorber forming a shock absorber is articulated.

Die Lagerung des oberen Querlenkers am Stoßdämpfer zwingt dazu, diesen entsprechend steil anzustellen, so daß der Abstützpunkt des Stoßdämpfers am unteren Querlenker in relativ großem Ab­ stand von dessen mit dem Radträger verbundenen Traggelenk vor­ zusehen ist. Hieraus resultiert bei Ein- und Ausfederungen des Rades zwangsläufig eine Minderung des Dämpferhubes und damit seines Ansprechverhaltens.The mounting of the upper wishbone on the shock absorber forces to start this steeply so that the support point of the shock absorber on the lower wishbone in a relatively large Ab protruded from its supporting joint connected to the wheel carrier you can see. This results in the deflection and deflection of the Wheel necessarily a reduction in the damper stroke and thus of its responsiveness.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radaufhängung in einer dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechenden Ausbildung so zu verbessern, daß die sich üblicherweise aus einem entspre­ chenden Abstand der Stoßdämpferabstützung am unteren Querlenker von dessen Traggelenk ergebende Minderung des Dämpferhubs ver­ ringert bzw. letzterer optimiert werden kann.The object of the invention is to provide a suspension in a Preamble of claim 1 corresponding training so to improve that that usually corresponds to one distance between the shock absorber support on the lower wishbone from its support joint resulting reduction in the damper stroke ver wrestles or the latter can be optimized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.  

In diesem Falle ist das Außenrohr des Stoßdämpfers über den Zwischenlenker am oberen Führungslenker angebunden, so daß der Stoßdämpfer vom oberen Führungslenker bei dessen Schwenkbewe­ gungen mitgeschleppt wird. Dabei lassen sich, je nach Wahl der Lage des Anbindungspunktes des Zwischenlenkers am Führungslen­ ker, beispielsweise bezogen auf dessen Führungsgelenk, ver­ schiedene Dämpferübersetzungen, bzw. auf die jeweilige Radauf­ hängung bezogen, ein günstiges Übersetzungsverhältnis von Rad­ hub zu Dämpferhub festlegen.In this case, the outer tube of the shock absorber is over the Intermediate link attached to the upper guide link, so that the Shock absorber from the upper control arm when swiveling it is carried along. Depending on the choice of Position of the connecting point of the intermediate link on the guide link ker, for example based on its guide joint, ver different damper ratios, or on the respective wheel suspension, a favorable gear ratio of wheel Set stroke to damper stroke.

Die Erfindung gestattet es, bei konzeptionell bedingten, be­ engten Raumverhältnissen, den Abstützpunkt des Stoßdämpfers am unteren Führungslenker, ohne Nachteile in Kauf nehmen zu müs­ sen, gegebenen Raumverhältnissen entsprechend weit in Richtung auf dessen aufbauseitige Schwenkachse zu verlegen.The invention allows, at conceptual, be confined space, the support point of the shock absorber on lower control arm, without having to accept disadvantages given given spatial conditions in the direction to be installed on the body-side pivot axis.

Dadurch lassen sich die Platzverhältnisse bei gelenkten Achsen so gestalten, daß die Radeinschläge nicht aufgrund des Raumbe­ darfes des Federbeines begrenzt werden müssen.This allows the space available for steered axles Design so that the wheel locks are not due to the space the strut may have to be limited.

Die Erfindung ist gleich vorteilhaft für Radaufhängungen mit angetriebenem oder antriebslosem Rad und mit oder ohne Schrau­ benfeder geeignet.The invention is equally advantageous for having wheel suspensions driven or driveless wheel and with or without screw suitable for spring.

Im Falle eines angetriebenen Rades ergibt sich eine günstige Konstruktion nach Patentanspruch 3.In the case of a driven wheel, there is a cheap one Construction according to claim 3.

Im Falle einer Radaufhängung, bei der der Stoßdämpfer einen Teil eines Federbeines bildet, ergibt sich eine vorteilhafte Konstruktion nach Patentanspruch 4.In the case of a suspension in which the shock absorber Forms part of a shock absorber, there is an advantageous Construction according to claim 4.

Eine solche Radaufhängung zeichnet sich durch eine Schrauben­ feder geringer Bauhöhe aus, die in die Radaufhängung unterhalb des oberen Führungslenkers integriert ist. Dabei erlaubt die mögliche Abstützung des Federbeines auf dem unteren Führungs­ lenker in entsprechend großem Abstand vom radseitigen Tragge­ lenk die Verwendung einer Schraubenfeder geringer Einbaulänge mit großem Windungsdurchmesser, der dem vorhandenen Abstand zwischen Radträger bzw. Achsschenkel und Karosserielängsträger angepaßt werden kann. Der groß ausgelegte Windungsdurchmesser gewährleistet dabei auch bei relativ großen Federwegen eine bei weitem ausreichende Sicherheit gegen Ausknicken der Schrauben­ feder.Such a wheel suspension is characterized by a screw spring of low overall height, which is in the wheel suspension below of the upper control arm is integrated. The  possible support of the shock absorber on the lower guide handlebars at a correspondingly large distance from the wheel-side support steer the use of a coil spring of small installation length with a large winding diameter, the existing distance between wheel carrier or steering knuckle and body side member can be adjusted. The large winding diameter ensures a with even with relatively large spring travel sufficient security against buckling of the screws feather.

Ein weiterer Vorteil dieser Federanordnung besteht darin, daß der Stoßdämpfer sehr nahe am oberen Führungslenker vorbeige­ führt werden kann. Dabei ist es nicht notwendig, diesen Füh­ rungslenker, im Falle eines Querlenkers, zum Vorbeiführen des Stoßdämpfers seitlich versetzen zu müssen; vielmehr genügt es dann, diesen im Bereich des Stoßdämpferschutzrohres entspre­ chend auszukröpfen.Another advantage of this spring arrangement is that the shock absorber passes very close to the upper control arm can be led. It is not necessary to do this rungslenker, in the case of a wishbone, to guide the Need to move the shock absorber sideways; rather it is enough then correspond to this in the area of the shock absorber protection tube accordingly.

Ferner ist bedeutsam, daß das obere, aufbauseitige Dämpferlager sich entsprechend klein bemessen läßt, so daß für dessen An­ ordnung nur wenig Platz in Anspruch genommen werden muß.It is also important that the upper, body-side damper bearing can be dimensioned accordingly small, so that for the An only a small amount of space is required.

Bei mit einem Federbein ausgestatteten Radaufhängungen bietet die Erfindung schließlich den entscheidenden Vorteil, den Ziel­ konflikt zwischen Feder- und Dämpferübersetzung vermeiden zu können.With suspension systems equipped with a shock absorber the invention finally the decisive advantage, the goal Avoid conflict between spring and damper ratios can.

Die sich am Aufbau und über die Führungsvorrichtung auf dem unteren Führungslenker abstützende Schraubenfeder kann demgemäß ein anderes Übersetzungsverhältnis als der Stoßdämpfer, bezogen auf den Radhub, aufweisen.The structure and the guide device on the lower guide arm supporting coil spring can accordingly a different gear ratio than the shock absorber on the wheel stroke.

Die Übersetzungsverhältnisse können dabei so gewählt werden, daß die Schraubenfeder einen wesentlich kleineren Hub ausführt als der Stoßdämpfer, für den dadurch ein gutes Ansprechver­ halten gesichert ist.The gear ratios can be chosen that the coil spring has a much smaller stroke  than the shock absorber, for which a good response keep is secured.

Durch entsprechende Neigung des aufbauseitigen Federwiderlagers sowie durch entsprechende Anstellung des Zwischenlenkers läßt sich dabei die im Federbein bzw. dessen Stoßdämpfer wirksame Reibung auf einem Kleinstwert halten. Darüber hinaus ergeben sich noch folgende Vorteile: Aufgrund der aufbauseitigen Tren­ nung von Feder- und Dämpferlager sowie durch die günstige Dämpferübersetzung und den daraus resultierenden geringen Kräften kann das aufbauseitige Dämpferlager relativ weich ausgelegt werden, wodurch sich eine insgesamt komfortablere Abstimmung des Federungsverhaltens erzielen läßt.By appropriate inclination of the spring abutment on the body and by appropriate employment of the intermediate link the effective in the shock absorber or its shock absorber Keep friction to a minimum. Surrender beyond the following advantages: Due to the body-side doors spring and damper bearings as well as the cheap Damper ratio and the resulting low Forces on the body-side damper bearing can be relatively soft can be designed, making it an overall more comfortable Coordination of suspension behavior can be achieved.

In der Zeichnung ist schematisiert ein mögliches Ausführungs­ beispiel einer Radaufhängung für ein lenkbares Vorderrad dar­ gestellt.A possible embodiment is shown schematically in the drawing example of a wheel suspension for a steerable front wheel posed.

Am Aufbau 10 eines Personenkraftwagens ist ein Fahrzeugrad 12 mittels eines unteren Führungslenkers 14 und eines oberen Füh­ rungslenkers 16, die beide beispielsweise Querlenker bilden, geführt.On assembly 10 of a passenger vehicle is a vehicle wheel 12 by means of a lower control arm 14 and an upper Füh approximately link 16, both of which form, for example control arms, performed.

Beide Führungslenker 14 und 16 bilden beispielsweise Dreiecks­ lenker und sind beispielsweise mittels Gummilagern 18 bzw. 20 unmittelbar am Aufbau 10 gelagert.Both guide links 14 and 16 form triangular handlebars, for example, and are mounted directly on the body 10 by means of rubber bearings 18 and 20 , for example.

Mit ihrem freien Lenkerende sind sie jeweils über ein Kugelge­ lenk 22 bzw. 24 mit einem das Fahrzeugrad 12 lagernden Achs­ schenkel bzw. Radträger 26 verbunden.With their free handlebar end they are each connected via a Kugelge steering 22 or 24 with a vehicle wheel 12 bearing axle or wheel 26 connected.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich das Führungsgelenk 24 des oberen Führungslenkers 16, vorzugsweise radinnenseitig, oberhalb des Fahrzeugrades 12. In the present exemplary embodiment, the guide joint 24 of the upper guide link 16 , preferably on the inside of the wheel, is located above the vehicle wheel 12 .

Ein in die Radaufhängung integriertes Federbein ist als Ganzes mit 28 bezeichnet. Dessen Stoßdämpfer 30 endet mit seinem Au­ ßenrohr 32 im Abstand oberhalb des unteren Führungslenkers 14 und dessen Kolbenstange 34 ist seitlich am oberen Führungslen­ ker 16 vorbeigeführt und am Aufbau 10 mittels Puffern 36 und 38 elastisch abgestützt.A suspension strut integrated into the wheel suspension is designated as a whole by 28. Whose shock absorber 30 ends with its outer tube 32 at a distance above the lower guide arm 14 and its piston rod 34 is laterally guided past the upper guide arm 16 and elastically supported on the structure 10 by means of buffers 36 and 38 .

Das untere Ende des Außenrohres 32 ist in einer auf dem unteren Führungslenker 14 beweglich abgestützten Führungsvorrichtung 44 axial beweglich geführt, wozu es in einer Kugelbüchse 46 der­ selben gelagert ist. Selbstverständlich kann die Axiallagerung auch in anderer, geeigneter Weise ausgeführt sein. Die Führungs­ vorrichtung 44 könnte mittels eines Kugelgelenkes oder eines Gummilagers auf dem Führungslenker 14 abgestützt sein. Sofern jedoch, wie dargestellt, das Fahrzeugrad 12 über eine Achsan­ triebswelle 48 angetrieben ist, empfiehlt es sich, die Füh­ rungsvorrichtung 44 mit einem gegabelten Fuß 50 auszustatten, zwischen dessen Gabelschenkeln 52 die Achsantriebswelle 48 hindurch geführt werden kann. In diesem Falle sind die Gabel­ schenkel 52 auf einer Schwenkachse 54 zu lagern.The lower end of the outer tube 32 is axially movably guided in a guide device 44 which is movably supported on the lower guide link 14 , for which purpose it is mounted in a ball bushing 46 of the same. Of course, the axial bearing can also be designed in a different, suitable manner. The guide device 44 could be supported by means of a ball joint or a rubber bearing on the guide link fourteenth However, if, as shown, the vehicle wheel 12 is driven via an Achsan drive shaft 48 , it is advisable to equip the guide device 44 with a forked foot 50 , between the fork legs 52 of which the final drive shaft 48 can be guided. In this case, the fork legs 52 to be stored on a pivot axis 54 .

Das Außenrohr 32 des Stoßdämpfers 30 ist über einen Zwischen­ lenker 40 mit dem oberen Führungslenker 16 in geeigneter Weise bei 42 gelenkig verbunden.The outer tube 32 of the shock absorber 30 is connected via an intermediate link 40 to the upper guide link 16 in a suitable manner at 42 .

Die mit 56 bezeichnete Schraubenfeder des Federbeines 28 stützt sich mit ihrer unteren Federwindung 58 auf einem an der Füh­ rungsvorrichtung 44 oberhalb der Achsantriebswelle 48 befe­ stigten Federteller 60 und mit ihrer oberen Federwindung 62 über einen Zentriertopf 66 an einem aufbaufesten Federdom 64 ab, der im Abstand unterhalb des oberen Führungslenkers 16 vorgesehen und vom Außenrohr 32 des Stoßdämpfers 30 mit radi­ alem Abstand durchdrungen ist. The line labeled 56 coil spring of the strut 28 is supported with its lower end coil 58 on a reasoning apparatus at the Füh 44 above the axle drive shaft 48 BEFE stigten spring plate with 60 of its upper end coil 62 via a Zentriertopf 66 at a construction fixed spring dome 64 from which at a distance is provided below the upper guide link 16 and is penetrated by the outer tube 32 of the shock absorber 30 at a radial distance.

Der Zwischenlenker 40 und sein stoßdämpferseitiger Anlenkpunkt 68 müssen dabei so angeordnet sein, daß sie sich bei allen Federungszuständen mit ausreichendem Abstand durch die Öffnung von Federdom 64 und Zentriertopf 66 hindurchbewegen können.The intermediate link 40 and its shock absorber-side articulation point 68 must be arranged so that they can move through the opening of the spring dome 64 and centering pot 66 with a sufficient distance in all suspension conditions.

Aufgrund der voneinander entkoppelten Anordnung von Stoßdämpfer 30 und Schraubenfeder 56 ist es möglich, beide, bezogen auf Ein- und Ausfederwege, mit unterschiedlicher Übersetzung ar­ beiten zu lassen, wobei der Hub des Stoßdämpfers 30 um so grö­ ßer ausfällt, je näher der obere Gelenkpunkt 42 des Zwischen­ lenkers 40 am Führungsgelenk 24 des oberen Führungslenkers 16 plaziert ist. Trotz einer relativ steilen Einpassung des Stoß­ dämpfers 30 in die Radaufhängung läßt sich damit ein großer Dämpferhub bzw. ein auf die konstruktive Auslegung der Radauf­ hängung jeweils optimales Ansprechverhalten des Federbeines 28 zur Schwingungsdämpfung erzielen.Due to the decoupled arrangement of shock absorber 30 and coil spring 56 , it is possible to have both work with different ratios in relation to the compression and rebound travel, the stroke of the shock absorber 30 being greater the closer the upper pivot point 42 is the intermediate link 40 is placed on the guide joint 24 of the upper guide link 16 . Despite a relatively steep adjustment of the shock absorber 30 in the wheel suspension, a large damper stroke or an optimal response to the suspension strut 28 for vibration damping can be achieved on the structural design of the wheel suspension.

Der aufgrund dieser Stoßdämpfereinpassung zwischen Führungs­ vorrichtung 44 und Radträger 26 vorhandene, relativ große Zwi­ schenraum ermöglicht den Einsatz einer Schraubenfeder 56 mit großem Windungsdurchmesser und relativ geringem Federhub. Damit ist ausreichende Knicksicherheit gewährleistet. Zugleich kann durch eine entsprechende Neigung des Federdoms 64 sowie An­ stellung des Zwischenlenkers 40 die Reibung im Stoßdämpfer 30 entsprechend verringert werden.The existing because of this shock absorber fitting between the guide device 44 and the wheel carrier 26 , relatively large inter mediate the use of a coil spring 56 with a large winding diameter and a relatively small spring stroke. This ensures sufficient kink resistance. At the same time, the friction in the shock absorber 30 can be reduced accordingly by a corresponding inclination of the spring dome 64 and the position of the intermediate link 40 .

Claims (4)

1. Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Radträger, der an einem jeweils einen Schräg- oder Querlenker bildenden, mit dem Fahrzeugaufbau schwenkbar verbundenen, unteren Führungslenker und einem oberen Führungslenker angelenkt ist und mit einem mit seinem oberen Ende oberhalb des oberen Führungslenkers aufbauseitig abge­ stützten und mit seinem Außenrohr mit dem oberen Führungslenker schwenkbeweglich verbundenen Stoßdämpfer, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Führungslenker (16) am Fahrzeugaufbau (10) ange­ lenkt und zwischen dessen radträgerseitiger und aufbauseitiger Anlenkung (20 und 24) über einen Zwischenlenker (40) mit dem Außenrohr (32) des Stoßdämpfers (30) verbunden ist, der sei­ nerseits in einer auf dem unteren Führungslenker (14) schwenk­ bar abgestützten Führungsvorrichtung (44) axial verschiebbar geführt ist.1. Independent wheel suspension for motor vehicles, in particular passenger cars, with a wheel carrier which is articulated on a lower guide link and an upper guide link, each forming an oblique or transverse link, pivotally connected to the vehicle body, and with one end having an upper link above the upper guide link supported on the body side and with its outer tube pivotally connected to the upper control arm, characterized in that the upper control arm ( 16 ) on the vehicle body ( 10 ) is articulated and between its wheel carrier-side and body-side linkage ( 20 and 24 ) via an intermediate link ( 40 ) is connected to the outer tube ( 32 ) of the shock absorber ( 30 ) which, on the other hand, is axially displaceably guided in a guide device ( 44 ) pivotally supported on the lower guide link ( 14 ). 2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (44) eine das Außenrohr (32) auf­ nehmende Kugelbüchse (46) aufweist.2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the guide device ( 44 ) has an outer tube ( 32 ) on taking ball bushing ( 46 ). 3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (44) unten gegabelt und mit ihren Gabelschenkeln (52) auf einer auf dem unteren Führungslenker (14) angeordneten Schwenkachse (54) gelagert ist und daß zwi­ schen den Gabelschenkeln (52) eine Radantriebswelle (48) hin­ durchgeführt ist.3. Wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the guide device ( 44 ) forked below and with its fork legs ( 52 ) on a on the lower guide link ( 14 ) arranged pivot axis ( 54 ) and that between the fork legs ( 52 ) a wheel drive shaft ( 48 ) is carried out. 4. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (30) Teil eines Federbeines (28) ist, des­ sen Schraubenfeder (56) einerseits auf einem unteren, an der Führungsvorrichtung (44) angeordneten Federwiderlager (Feder­ teller 60) und andererseits an einem aufbaufesten, oberen Fe­ derwiderlager (Federdom 64) abgestützt ist, das zwischen Füh­ rungsvorrichtung (44) und oberem Führungslenker (16) vorgesehen ist.4. Wheel suspension according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the shock absorber ( 30 ) is part of a spring strut ( 28 ), the sen coil spring ( 56 ) on the one hand on a lower, on the guide device ( 44 ) arranged spring abutment (spring plate 60 ) and, on the other hand, is supported on a fixed, upper spring abutment (spring dome 64 ), which is provided between the guide device ( 44 ) and the upper guide link ( 16 ).
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