DE4412145C2

DE4412145C2 - independent suspension

Info

Publication number: DE4412145C2
Application number: DE4412145A
Authority: DE
Inventors: Klaus Reisdorf
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2014-04-09
Also published as: DE4412145A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradaufhängung für mit tels in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteter Drehstabfedern ab gefederte Räder von Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 genannten Art, wie sie für gelenkte Vorderräder beispielsweise aus Reimpell "Fahrwerktechnik 1" Vogel-Verlag, 3. Auflage, 1976, Seite 120, Bild 3.4/11 oder aus dem von der Firma Brüninghaus, Werdohl, 1973 herausgegebenen Teil 1 des Handbuches "Technische Daten Fahrzeugfedern": Drehfedern, Seite 22, Bild 12 und Seite 24, Bild 13 bekannt sind.The invention relates to an independent suspension for means aligned in the longitudinal direction of the torsion bar springs from sprung wheels of motor vehicles of the type mentioned in the preamble of Pa tent Claim 1, as they are for steered front wheels, for example, from Reimpell "Fahrwerktechnik 1 " Vogel Verlag, 3rd edition, 1976 , Page 120, picture 3.4 / 11 or from part 1 of the manual "Technical Data Vehicle Springs" published by Brüninghaus, Werdohl, 1973: torsion springs, page 22, picture 12 and page 24, picture 13 are known.

Bei diesen bekannten Einzelradaufhängungen mit dreieckförmigen Doppelquerlenkern sind die radträgerseitigen Kugelgelenke der übereinander angeordneten beiden Querlenker möglichst nahe der Radmittenlängsebene angeordnet, wobei das Kugelgelenk zumindest eines der beiden Querlenker innerhalb der Radfelge liegt.In these known independent wheel suspensions with triangular Double wishbones are the ball joints on the wheel carrier side two wishbones arranged one above the other as close as possible to the Wheel center longitudinal plane arranged, the ball joint at least one of the two wishbones lies within the wheel rim.

Die jeweils voneinander beabstandeten aufbauseitigen beiden Len kerlager der übereinanderliegenden beiden Querlenker sind fahr zeuginnenseitig am Aufbau angelenkt, wobei die in Fahrzeuglängs richtung ausgerichteten Drehstabfedern jeweils an den unteren Querlenkern angreifen.The spaced-apart two Len on the body side Ker bearings of the two wishbones lying one above the other are driving hinged on the inside of the vehicle, the lengthways in the vehicle directional torsion bar springs each on the lower Attack the wishbones.

Um die Federkräfte sicher in die Bodengruppe des Fahrzeugs ein leiten zu können, muß die aufbauseitige Lagerstelle der Dreh stabfedern, z. B. durch Einschweißen entsprechender Verstär kungsbleche o. ä. ausreichend kräftig ausgebildet sein. To securely insert the spring forces into the floor pan of the vehicle To be able to manage, the on-site bearing of the rotary rod springs, e.g. B. by welding appropriate reinforcement Kungsbleche or the like be sufficiently strong.

Die EP 0 365 516 A2 zeigt eine Einzelradaufhängung für abgefederte Räder von Kraftfahrzeugen. Der Radträger ist über ein Kugelgelenk und einen unteren Dreieckslenker sowie über eine Büchse, in welcher der Radträger drehbar gelagert ist, einen an die Büchse angesetzten Kranz und an diesem angreifend zwei obere Querlenker und einen oberen Längslenker, die ihrerseits schwenkbar am Wagenkasten angebunden sind, am Wagenkasten angelenkt. Dabei erstrecken sich die beiden oberen Querlenker zum Rad hin, wobei ihre aufbauseitigen Lager annähernd in einer durch die Radmittenlängsebene verlaufenden Ebene angeordnet sind.EP 0 365 516 A2 shows an independent wheel suspension for sprung wheels from Motor vehicles. The wheel carrier is over a ball joint and a lower one Wishbones and a bush in which the wheel carrier is rotatably mounted, a wreath attached to the box and two upper ones attacking it Wishbones and an upper trailing arm, which in turn can be pivoted on the body are connected, articulated on the car body. The top two extend Wishbones to the wheel, with their superstructure-side bearings almost in one by the Wheel center longitudinal plane extending plane are arranged.

Aus der DE 42 17 261 A1 ist eine Einzelradaufhängung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der die Hinterräder über je einen vorderen und hinteren Doppelquerlenker sowie einen gefederten Längsträger an der Außenseite des Aufbaus angebunden sind. Anstelle der Doppelquerlenker können auch ein oder mehrere Längslenker vorgesehen sein.An independent wheel suspension for motor vehicles is known from DE 42 17 261 A1, at which the rear wheels via a front and rear double wishbone and one suspended side members are connected to the outside of the body. Instead of Double wishbones can also be provided one or more trailing arms.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit geringem konstruktiven Aufwand eine drehstabgefederte Dop pelquerlenker-Einzelradaufhängung der im Oberbegriff des Patent anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die sich insbesondere durch eine raumsparende Bauweise sowie durch einen besonders ge ringen Aufwand zur Unterbringung und Abstützung der Drehstabfe dern auszeichnet.Against this background, the invention is based on the object a torsion bar-sprung dop with little design effort independent wishbone suspension in the preamble of the patent to create claim 1 mentioned type, which in particular due to a space-saving design and a particularly ge wrestle effort to accommodate and support the torsion bar distinguished.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Pa claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß werden die beiden jeweils voneinander beabstan deten aufbauseitigen Lenkerlager der beiden Querlenker nicht wie üblich fahrzeuginnenseitig, sondern fahrzeugaußenseitig angeord net, und zwar derart, daß sie in einer zumindest annähernd durch die Radmittenlängsebene verlaufenden Ebene liegen.According to the invention, the two are separated from each other do not like the body-side link bearing of the two wishbones Usually arranged on the inside of the vehicle, but on the outside of the vehicle net, in such a way that it is at least approximately in a the plane of the wheel center longitudinal plane.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Based on an embodiment shown in the drawing the invention is explained in more detail below.

In der Zeichnung zeigen in etwas schematisierter DarstellungIn the drawing show a somewhat schematic representation

Fig. 1 die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Ein zelradaufhängung und Fig. 1 is a plan view of a Zelradaufschluß invention

Fig. 2 die entsprechende Einzelradaufhängung in Fahrtrichtung von hinten gesehen. Fig. 2 seen the corresponding independent wheel suspension in the direction of travel from behind.

In den Figuren ist mit 1 ein Rad bezeichnet, dessen Radträger 2 über Führungselemente am nicht weiter dargestellten, sondern zum Teil nur schematisch angedeuteten Fahrzeugaufbau 3 eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Fahrzeugs abgestützt ist. Als Führungselemente sind im wesentlichen ein als Dreiecklenker aus gebildeter unterer Querlenker 4 sowie ein ebenfalls als Dreiecklenker ausgebildeter oberer Querlenker 5 vorgesehen.In the figures, 1 denotes a wheel, the wheel carrier 2 of which is supported by guide elements on the vehicle body 3 of a vehicle designed as a passenger car, which is not shown in detail but is only partially indicated schematically. Essentially, a lower wishbone 4 formed as a triangular link and an upper wishbone 5 also designed as a triangular link are provided as guide elements.

Die beiden - wie Fig. 2 erkennen läßt - im Abstand übereinander angeordneten dreieckförmigen Querlenker 4, 5 sind in grundsätz lich bekannter Weise einerseits über je ein Kugelgelenk 6 am Radträger 2 angelenkt und andererseits über zwei jeweils vonein ander beabstandete Lenkerlager 7a, 7b bzw. 8 schwenkbar am Fahr zeugaufbau 3 befestigt.The two - as can be seen in FIG. 2 - at a distance one above the other triangular wishbones 4 , 5 are articulated in a generally known manner on the one hand via a ball joint 6 on the wheel carrier 2 and on the other hand via two spaced-apart arm bearings 7 a, 7 b and 8 pivotally attached to the vehicle body 3 .

Im Gegensatz zu den sonst üblichen Einzelradaufhängungen sind hier jedoch die radträgerseitigen Kugelgelenke 6 der beiden Querlenker 4, 5 zur Fahrzeuginnenseite hin ausgerichtet, während die beiden aufbauseitigen Lenkerlager 7a, 7b bzw. 8 fahrzeugau ßenseitig positioniert sind, und zwar derart, daß sie in einer zumindest annähernd durch die mit 13 angedeutete Radmittenlängs ebene verlaufenden Ebene liegen.In contrast to the usual independent wheel suspensions, however, the wheel-joint-side ball joints 6 of the two wishbones 4 , 5 are oriented towards the inside of the vehicle, while the two body-side link bearings 7 a, 7 b and 8 are positioned on the outside of the vehicle, in such a way that they are in a plane at least approximately through the plane running along the center of the wheel, which is indicated by 13.

Die beiden aufbauseitigen Lenkerlager 7a, 7b des unteren Quer lenkers 4 sind dabei mit einem Lagerabstand, der größer ist als der Durchmesser des Reifens 1a zumindest annähernd in Höhe der mit 15 bezifferten Radachse angeordnet, wie dies aus Fig. 2 zu erkennen ist. Die beiden aufbauseitigen Lenkerlager 8 des oberen Querlenkers 5 besitzen dagegen im Ausführungsbeispiel einen La gerabstand, der kleiner ist als der Reifendurchmesser, und sind oberhalb des Reifens 1a angeordnet.The two body-side link bearings 7 a, 7 b of the lower transverse link 4 are arranged with a bearing distance that is greater than the diameter of the tire 1 a at least approximately at the level of the wheel axle numbered 15, as can be seen from FIG. 2 , The two body-side link bearings 8 of the upper wishbone 5 , on the other hand, have a spacing in the exemplary embodiment that is smaller than the tire diameter and are arranged above the tire 1 a.

Durch die aufbauseitig weit außen gelagerten unteren und oberen Querlenker 4, 5 wird in einfacher Weise eine besonders raumöko nomische Unterbringungsmöglichkeit und besonders einfache Ab stützmöglichkeit für in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Drehstabfedern 10 der Fahrzeugfederung geschaffen.Due to the body side mounted far outside lower and upper wishbones 4 , 5 a particularly space-economical nomic accommodation option and particularly simple support from created in the vehicle longitudinal direction torsion bar springs 10 of the vehicle suspension.

Diese Drehstabfedern 10 können nunmehr nämlich in einfacher Wei se innerhalb der üblicherweise fahrzeugaußenseitig verlaufenden verformungssteifen Längsträger (Schweller) 11 des Fahrzeug chassis' untergebracht und drehmomentenschlüssig abgestützt wer den. This torsion bar springs 10 can now namely in simple Wei se housed within the usually vehicle-outside deformation-resistant longitudinal beams (sills) 11 of the vehicle chassis' and torque-supported who the.

Auf diese Weise sind die Drehstabfedern 10 einerseits gegen äu ßere Einflüsse geschützt und andererseits sind im Bodenbereich des Fahrzeugs keine zusätzlichen Verstärkungsmaßnahmen zur Ab stützung der in den Fahrzeugboden eingeleiteten Federkräfte er forderlich.In this way, the torsion bars 10 are protected on the one hand against external influences and on the other hand, no additional reinforcement measures to support the spring forces introduced into the vehicle floor are required in the floor area of the vehicle.

Die Drehstabfedern 10 sind in üblicher Weise jeweils so ausge richtet, daß ihre Längsachsen jeweils mit den aufbauseitigen Schwenkachsen der unteren Querlenker 4 fluchten.The torsion bars 10 are aligned in the usual way so that their longitudinal axes are aligned with the body-side pivot axes of the lower wishbones 4 .

Mit Vorteil erfolgt die drehmomentenschlüssige Ankopplung der Drehstabfedern 10 an die unteren Querlenker 4 dabei - wie in Fig. 1 dargestellt - im Bereich der vorderen aufbauseitigen Len kerlager 7a, bei denen es sich wie auch bei den übrigen Lenker lagern um übliche Gummi-Metall-Lager handelt.Advantageously, the torque-locking coupling of the torsion bar springs 10 to the lower wishbones 4 takes place - as shown in FIG. 1 - in the area of the front body-side len kerlager 7 a, which, like the other handlebars, are conventional rubber-metal bearings. Warehouse.

Durch die fahrzeugaußenseitige Anordnung der aufbauseitigen Len kerlager 7a, 7b und 8 sowie der Drehstabfedern 10 ergibt sich zwischen den beiden Rädern 1 der Achse vergleichsweise viel freier Bauraum, zumal für die Unterbringung des von unten nach oben schräg nach außen ausgerichteten üblichen Teleskop-Stoß dämpfers 12 vertikal nur wenig Platz benötigt wird.Due to the vehicle exterior arrangement of the body-side Len kerlager 7 a, 7 b and 8 and the torsion bar springs 10 there is comparatively much free space between the two wheels 1 of the axle, especially for the accommodation of the usual telescopic shock from the bottom upwards damper 12 vertically requires little space.

Der Teleskop-Stoßdämpfer 12 ist im dargestellten Ausführungs beispiel mit seinem unteren Ende am unteren Querlenker 4 ange lenkt, so daß sich für ihn eine Übersetzung ≧ 1 : 1 ergibt; er kann statt dessen im Bedarfsfalle natürlich auch unmittelbar am Radträger 2 angelenkt werden, wobei sich dann eine Übersetzung nahezu 1 : 1 ergibt.The telescopic shock absorber 12 is in the embodiment shown, for example, with its lower end on the lower wishbone 4 , so that there is a translation ≧ 1: 1 for him; if necessary, it can of course also be articulated directly to the wheel carrier 2 , which then results in a ratio of almost 1: 1.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Einzelradaufhän gung für die ungelenkten Räder 1 einer nicht angetriebenen Hin terachse dargestellt. Selbstverständlich ist diese Einzelradauf hängung aber auch für die Räder einer angetriebenen Hinterachse anwendbar. In beiden Fällen ergibt sich durch die weit fahrzeug außenseitig angeordneten Drehstabfedern und Lenkerlager zwischen den Hinterrädern 1 eine vergleichsweise große Durchladebreite, was für die Nutzung des im allgemeinen von hinten zugängigen Kofferraums oder aber auch für die Nutzung des von hinten zu gänglichen Laderaums eines sogenannten Kombifahrzeug von we sentlichem Vorteil ist. Von Vorteil ist auch, daß durch diese Anordnung der üblicherweise im hinteren Fahrzeugteil angeordnete Treibstofftank weit nach vorn verlegt werden kann, wodurch sein Gefährdungspotential während einer Heckkollision weiter verrin gert wird.In the illustrated embodiment, a single wheel suspension for the unguided wheels 1 of a non-driven rear axle is shown. Of course, this independent suspension is also applicable to the wheels of a driven rear axle. In both cases, the torsion bar springs and handlebar bearings between the rear wheels 1 provide a comparatively large through-loading width, which is necessary for the use of the trunk, which is generally accessible from the rear, or for the use of the loading space of a so-called combination vehicle, which is accessible from the rear is a significant advantage. It is also advantageous that this arrangement allows the fuel tank, which is usually arranged in the rear part of the vehicle, to be moved far forward, thereby further reducing its risk potential during a rear-end collision.

Die Abstützung der Drehstabfedern 10 etwa auf Fahrzeugmitte in Längsrichtung des Fahrzeugbodens ergibt darüber hinaus eine ver ringerte Beanspruchung des Fahrzeughecks und damit Gewichtsvor teile bei der Dimensionierung der Blechteile.The support of the torsion bar springs 10 approximately on the center of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle floor also results in a reduced load on the rear of the vehicle and thus in weight parts when dimensioning the sheet metal parts.

Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung für die ungelenkten Räder 1 einer Hinterachse muß natürlich dafür ge sorgt werden, daß ungewollte Lenkbewegungen der Räder 1 um die durch die beiden radträgerseitigen Kugelgelenke 6 verlaufende fiktive Lenkachse 14 verhindert werden. Dies kann mit Hilfe ei nes mit seinem einen Ende am Radträger 2 und mit seinem anderen Ende am Fahrzeugaufbau 3 angelenkten zusätzlichen Lenkers 9 er folgen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Längslenker ausgebildet ist. Statt dessen kann dieser zusätzliche Lenker 9 grundsätzlich aber auch in Form eines schräg verlaufenden spur stangenähnlichen Lenkers vorgesehen werden. Letztlich hängt die räumliche Ausrichtung dieses zusätzlichen Lenkers 9 und der Ort seiner Anlenkung am Radträger 2 bzw. am Fahrzeugaufbau 3 von den gegebenen räumlichen Verhältnissen sowie von der gewünschten Ki nematik der Radaufhängung ab.When using the independent wheel suspension according to the invention for the unguided wheels 1 of a rear axle, it must of course be ensured that unwanted steering movements of the wheels 1 around the fictitious steering axis 14 extending through the two wheel carrier-side ball joints 6 are prevented. This can be done with the help of egg nes with its one end on the wheel carrier 2 and with its other end on the vehicle body 3 articulated additional link 9 , which is designed in the illustrated embodiment as a trailing arm. Instead, this additional link 9 can in principle also be provided in the form of an oblique track rod-like link. Ultimately, the spatial orientation of this additional link 9 and the location of its articulation on the wheel carrier 2 or on the vehicle body 3 depends on the given spatial conditions and on the desired kinematics of the wheel suspension.

Die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung ist nicht auf Hinter achsen beschränkt. Sie kann grundsätzlich auch bei gelenkten Vorderrädern eingesetzt werden, wobei dann der zusätzliche Len ker 9 als echte Spurstange ausgebildet und in üblicher Weise mittels eines Kugelgelenks am Radträger 2 angelenkt sein muß. Es versteht sich, daß die Geometrie insbesondere des unteren Quer lenkers 4 dann auch derart gewählt sein muß, daß das Rad 1 zum Lenken ausreichend weit eingeschlagen werden kann. The independent wheel suspension according to the invention is not limited to rear axles. You can in principle also be used with steered front wheels, in which case the additional Len ker 9 is designed as a genuine tie rod and must be articulated in a conventional manner on the wheel carrier 2 by means of a ball joint. It goes without saying that the geometry of the lower transverse link 4 must then also be selected such that the wheel 1 can be turned sufficiently far for steering.

REFERENCE NUMBER LIST

11

Rad
wheel

11

a Reifen
a tire

22

Radträger
wheel carrier

33

Fahrzeugaufbau
vehicle body

44

unterer Querlenker
lower wishbone

55

oberer Querlenker
upper wishbone

66

radträgerseitige Kugelgelenke
Ball joints on the wheel carrier side

77

a vorderes aufbauseitiges Lenkerlager des unteren Querlenkers
a Front mounting arm on the lower wishbone

77

b hinteres aufbauseitiges Lenkerlager des unteren Querlenkers
b Rear body link arm bearing of the lower wishbone

88th

aufbauseitige Lenkerlager des oberen Querlenkers
body-side link bearing of the upper wishbone

99

zusätzlicher Lenker; Längslenker
additional handlebar; Trailing arm

1010

Drehstabfeder
Torsion bar

1111

fahrzeugaußenseitiger Längsträger (Schweller)
vehicle side side member (sill)

1212

Teleskopstoßdämpfer
telescopic shock absorbers

1313

Radmittenlängsebene
wheel center longitudinal plane

1414

Lenkachse
steering axle

1515

Radachse
wheel axle

Claims

1. Independent wheel suspension for wheels ( 1 ) of motor vehicles, in particular of passenger cars, which are sprung in the longitudinal direction of the torsion bar springs ( 10 ) and each have a wheel carrier ( 2 ) which is articulated at a distance from one another by means of two articulated thereon via a ball joint ( 6 ) is articulated to an ordered triangular wishbone ( 4 , 5 ) pivotably on the vehicle body ( 3 ), characterized in that the two spaced-apart mounting arm bearings (7a, b; 8) of both wishbones ( 4 , 5 ) are each at least approximately on the outside of the vehicle are arranged through the plane of the wheel center longitudinal plane ( 13 ) and that in order to prevent unwanted steering movements of the wheel ( 1 ) about a steering axis ( 14 ) extending through the two ball-bearing-side ball ( 6 ), an additional handlebar ( 9 ) engaging on the wheel carrier ( 2 ) provided in the form of a longitudinal handlebar or a tie rod-like handlebar n is.

2. Independent wheel suspension according to claim 1, characterized in that the two body-side link bearings ( 7 a, b) of the lower wishbone ( 4 ) with a bearing distance which is larger than the tire diameter, are at least approximately at the height of the wheel axis ( 15 ) ,

3. Independent wheel suspension according to claim 2, characterized in that the two body-side link bearings ( 8 ) of the upper wishbone ( 5 ) with a bearing distance which is smaller than the tire diameter are arranged above the tire ( 1 a).

4. Independent suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the torsion bar springs ( 10 ) with their wheel-side end each because of the lower wishbone ( 4 ) attack, namely in the loading area of its front body-side link bearing ( 7 a).

5. Independent wheel suspension according to claim 4, characterized in that the torsion bar springs ( 10 ) in the vehicle exterior ver running rigid side members (sills 11 ) of the vehicle chassis' are arranged.

6. Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 5, characterized in that the through the wheel carrier-side ball joints ( 6 ) at the wishbone ( 4 , 5 ) extending steering axis ( 14 ) obliquely from the front bottom to the rear up and from the inside below to the outside runs above.

7. Independent wheel suspension according to one of claims 1 to 6, characterized in that with its upper end on the vehicle body ( 3 ) abge supported telescopic shock absorber ( 12 ) with its lower end either directly on the wheel carrier ( 2 ) or on the lower transverse link ( 4 ) is articulated.