DE9421110U1

DE9421110U1 - Actuator

Info

Publication number: DE9421110U1
Application number: DE9421110U
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2004-04-21

Description

EinstellvorrichtungAdjustment device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an adjustment device according to the preamble of claim 1.

Bei Kraftfahrzeugen wird zur Einstellung einer Grundvorspur und eines Grundsturzes ein Exzentereiement verwendet, das am Lagerbolzen des entsprechenden Befestigungsbolzens des jeweiligen Lagereiements für den Lenkerarm einer Radaufhängung angeordnet ist. Bei dieser Grund-Radeinsteilung hat sich herausgestellt, daß die kinematische Vor- bzw. Nachspuränderung verändert wird, d.h. es muß zusätzlich die kinematische Vorspuränderung anhand eines zusätzlichen Exzenters eingestellt werden.In motor vehicles, an eccentric element is used to set a basic toe-in and a basic camber, which is arranged on the bearing bolt of the corresponding fastening bolt of the respective bearing element for the control arm of a wheel suspension. With this basic wheel adjustment, it has been found that the kinematic toe-in or toe-out change is changed, i.e. the kinematic toe-in change must also be set using an additional eccentric.

Die Einstellung des Grundsturzes und der Grundspur erfolgt längs eines Schlitzes in der Lagerhalterung für Radführungslenker, der in einer Horizontalebene verläuft. Durch Verdrehen des Exzenterelements kann der Bolzen seine Position im Längsschlitz in der Weise verändern, daß der Grundsturz und die Grundspur eingestellt werden. Durch die Anbindung der Lenkerarme an den Radträger über seine Lagerpunkte wird dieser insgesamt verlagert, so daß sich die Lenkerpunkte der Lenkerarme am Radträger mit diesem in nachteiliger Weise in der Höhe so verändert einstellen, daß sich die Radträger-Kinematikpunkte und somit die kinematische Vorspuränderung in unerwünschter Weise verändern kann, was eine aufwendige Neueinstellung zur Folge hat.The basic camber and the basic track are adjusted along a slot in the bearing bracket for the wheel control arm, which runs in a horizontal plane. By turning the eccentric element, the bolt can change its position in the longitudinal slot in such a way that the basic camber and the basic track are adjusted. By connecting the control arms to the wheel carrier via its bearing points, the wheel carrier is displaced as a whole, so that the height of the control points of the control arms on the wheel carrier is adjusted in a disadvantageous way, so that the wheel carrier kinematic points and thus the kinematic toe-in change can change in an undesirable way, which results in complex readjustment.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einstellvorrichtung an einer Radaufhängung zu schaffen, mit der ohne Änderung der kinematischen Vorspuränderung eine Grundvorspur und ein Grundsturz am Querlenker bzw. an einer Spurstange der Radaufhängung einstellbar ist.The object of the invention is to provide an adjustment device on a wheel suspension with which a basic toe-in and a basic camber on the wishbone or on a tie rod of the wheel suspension can be adjusted without changing the kinematic toe-in change.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1. Further advantageous features are contained in the subclaims.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die Einstellvorrichtung die Grundspur und der Grundsturz ohne Veränderung der kinematischen Vorspuränderung erfolgt. Erreicht wird dies durch eine Anordnung der Längsschlitze für die Lagerbolzen in einer zur Horizontalebene schrägen Anstellung. Hierdurch wird bei einer Einstellung der Grundspur und des Grundsturzes über ein Exzenterelement der Lagerbolzen entlang der schrägen Ebene des Längsschlitzes verschoben und somit eine Überlagerung der Bewegung der Lagerpunkte am Radträger erzielt, wodurch diese Lagerpunkte in etwa eine gleiche Höhenlage nach der Einstellung wie vor der Einstellung einnehmen können.The main advantages achieved with the invention are that the adjustment device allows the basic track and camber to be adjusted without changing the kinematic toe-in. This is achieved by arranging the longitudinal slots for the bearing bolts at an angle to the horizontal plane. As a result, when the basic track and camber are adjusted using an eccentric element, the bearing bolt is moved along the inclined plane of the longitudinal slot, thus superimposing the movement of the bearing points on the wheel carrier, whereby these bearing points can assume approximately the same height after adjustment as before adjustment.

Es besteht bei der Einstellung eine Abhängigkeit der beiden Lagerpunkte von den Lenkerarmen und der Spurstange am Radträger, d.h. es wird über den Radträger eine feste Verbindung zwischen diesen Lagerpunkten geschaffen und somit ist bei einer Verstellung des einen Lagerpunktes z.B. vom Lenkerarm gleichzeitig eine Verstellung des Lagerpunktes von der Spurstange am Radträger gegeben. Insbesondere wird der Radträger bei einer Verstellung eines Lagerpunktes um eine parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufende ideelle Schwenkachse als auch um einen etwa durch die Raddrehachse verlaufende ideelle Schwenkachse verdreht.When adjusting, the two bearing points are dependent on the control arms and the tie rod on the wheel carrier, i.e. a fixed connection is created between these bearing points via the wheel carrier and thus when one bearing point, e.g. the control arm, is adjusted, the bearing point of the tie rod on the wheel carrier is adjusted at the same time. In particular, when a bearing point is adjusted, the wheel carrier is rotated about an ideal pivot axis running parallel to the vehicle's longitudinal axis as well as about an ideal pivot axis running approximately through the wheel's axis of rotation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 ein Prinzipbild eines Kraftfahrzeugrades mit einer Radaufhängung sowie ideelle Schwenkachsen und Lagerpunkte der Lenker am Radträger,An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
Show it
Fig. 1 a schematic diagram of a motor vehicle wheel with a wheel suspension as well as ideal pivot axes and bearing points of the handlebars on the wheel carrier,

Fig. 2 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung der Einzelheit X einer Lagerhalterung mit horizontalem Längsschlitz nach dem Stand der Technik,Fig. 2 is an enlarged diagrammatic representation of detail X of a bearing holder with a horizontal longitudinal slot according to the prior art,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Radaufhängung mit eingezeichneter Verstellung der Lenkerpunkte am Radträger nach dem Stand der Technik,Fig. 3 a schematic representation of a wheel suspension with the adjustment of the control arms on the wheel carrier according to the state of the art,

Fig. 4 eine vergrößerte Prinzipdarstellung der Lenkerpunkte am Radträger nach demFig. 4 an enlarged schematic diagram of the control points on the wheel carrier after

Stand der Technik in einer Seitenansicht,
Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung der Lagerhalterung mit schräg angeordnetenState of the art in a side view,
Fig. 5 is a diagrammatic representation of the bearing holder with obliquely arranged

Längsschlitzen nach der Erfindung,
5
Fig. 6 Prinzipdarstellungen einer Sturzeinstellung mit Wanderung der Lagerpunkte,Longitudinal slits according to the invention,
5
Fig. 6 Principle representations of a camber adjustment with migration of the bearing points,

Fig. 7 bis 9 Prinzipdarstellungen mit Grund- und Endlagenpositionen der Lagerpunkte der Lenkerarme bei einer Grundsturzeinstellung.Fig. 7 to 9 Principle representations with basic and end positions of the bearing points of the control arms with a basic camber setting.

In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeugrad 1 mit einer Radaufhängung 2 in Mehrienkerbauweise schematischer Weise dargestellt. In einer unteren Lenkerebene sind ein Lenkerarm 3 und eine Spurstange 4 gezeigt, wobei der Lenkerarm 3 über eine in Fahrtrichtung F sich erstreckende Längsstrebe 5 abgestützt ist. Die obere Lenkerebene umfaßt im wesentlichen zwei Lenker 6 und 7.In Fig. 1, a motor vehicle wheel 1 with a wheel suspension 2 in a multi-link design is shown schematically. A control arm 3 and a tie rod 4 are shown in a lower control arm level, with the control arm 3 being supported by a longitudinal strut 5 extending in the direction of travel F. The upper control arm level essentially comprises two control arms 6 and 7.

Der Lenkerarm 3 und die Spurstange 4 sind am Fahrzeugaufbau über Lager 9,10 in Lagerhaiterungen 8 angelenkt und am Radträger in Lagern 11,12 gehalten, wobei die Längsstrebe 5 am Lenkerarm 3 im Lagerpunkt 13b verbunden ist. Die Lager 9,10 und 11,12 werden über Lagerbolzen 13 in der Halterung 8 festgelegt. Wie Fig. 5 näher zeigt, sind die Lagerbolzen nach der Erfindung in Schrägschlitzen 14 der Lagerhalterung 8 gehalten.The control arm 3 and the tie rod 4 are hinged to the vehicle body via bearings 9, 10 in bearing holders 8 and are held on the wheel carrier in bearings 11, 12, whereby the longitudinal strut 5 is connected to the control arm 3 at bearing point 13b. The bearings 9, 10 and 11, 12 are fixed in the holder 8 via bearing bolts 13. As Fig. 5 shows in more detail, the bearing bolts according to the invention are held in oblique slots 14 of the bearing holder 8.

Zur Vereinfachung der weiteren Ausführungen werden die Lager 9,10 am Aufbau und die Lagerpunkte 11,12 am Radträger nachfolgend als Lagerpunkte 9,10 und 11, 12 bezeichnet.To simplify the further explanations, the bearings 9,10 on the body and the bearing points 11,12 on the wheel carrier are hereinafter referred to as bearing points 9,10 and 11, 12.

Die Schrägschlitze 14 sind unter einem Winkel (alpha) zu einer Horizontalebene angeordnet, welche durch die Radaufstandsebene gebildet wird. Mit den Lagerbolzen ist eine Exzenterscheibe 15 verbunden, die bei Verdrehung eine Verstellung des Lagerbolzens 13 in dem Längsschlitz 14 bewirkt.The oblique slots 14 are arranged at an angle (alpha) to a horizontal plane, which is formed by the wheel contact plane. An eccentric disk 15 is connected to the bearing bolts, which causes an adjustment of the bearing bolt 13 in the longitudinal slot 14 when rotated.

Über den Lenkerarm 3 wird der Grundsturz und über die Spurstange 4 die Grundspur eingestellt, indem der Exzenter 15 auf dem Bolzen 13 verdreht wird.The basic camber is adjusted via the control arm 3 and the basic track is adjusted via the tie rod 4 by turning the eccentric 15 on the bolt 13.

Nach dem Stand der Technik gemäß der Fig. 2, 3, 4 und 6 wird ein in einer horizontalen Ebene - in bezug auf die Radaufstandsebene - verlaufender Längsschlitz 20 der Lagerbolzen 21 über die Exzenterscheibe 22 in der Lagerhalterung 23 verstellt. Diese Verstellung ist in den Fig. 3, 4 und 6 näher gezeigt.According to the state of the art according to Fig. 2, 3, 4 and 6, a longitudinal slot 20 of the bearing bolt 21, which runs in a horizontal plane - in relation to the wheel contact plane - is adjusted via the eccentric disk 22 in the bearing holder 23. This adjustment is shown in more detail in Fig. 3, 4 and 6.

Bei einer Einstellung des Radsturzes gemäß dem Stand der Technik nach Fig. 6 wird der aufbauseitige Lagerpunkt 10 um den Betrag a linear verstellt Der radträgerseitige Lagerpunkt 12 wandert dann um den Betrag &khgr; in Fahrtrichtung F nach vorne, da sich der verbindende Lagerpunkt 13b in einem Kreisbogen 24 um den aufbauseitigen Lagerpunkt 13a bewegt.When adjusting the wheel camber according to the state of the art according to Fig. 6, the body-side bearing point 10 is adjusted linearly by the amount a. The wheel carrier-side bearing point 12 then moves forward by the amount x in the direction of travel F, since the connecting bearing point 13b moves in a circular arc 24 around the body-side bearing point 13a.

Die radträgerseitigen Lagerpunkte 11,12 der unteren Lenkerebene sowie die radträgerseitigen Lagerpunkte für die Lenker 6, 7 der oberen Lenkerebene sind fest über den Radträger miteinander verbunden und somit kann sich der untere Radträgerbereich in Fahrtrichtung F nach vorne verschieben. In Ergänzung zu dieser Bewegung liegt der Drehpunkt des Radträgers, in Seitenansicht gemäß Fig. 3 gesehen, ungefähr auf der Radmitte, wobei sich der Lagerpunkt 12 bei dieser Drehung nach unten in Pfeilrichtung 17 zur Radaufstandsebene hin und der Lagerpunkt 11 nach oben in Pfeiirichtung 18 entgegen der Radaufstandsebene bewegt, was im einzelnen in Fig. 6 dargestellt ist. Der Lagerpunkt 11 wird in neuer Position zu 11' und der Lagerpunkt 12 wird in neuer Position zu 12'.The wheel carrier-side bearing points 11, 12 of the lower control arm level and the wheel carrier-side bearing points for the control arms 6, 7 of the upper control arm level are firmly connected to one another via the wheel carrier and thus the lower wheel carrier area can move forward in the direction of travel F. In addition to this movement, the pivot point of the wheel carrier, seen in side view according to Fig. 3, is approximately on the center of the wheel, with the bearing point 12 moving downwards in the direction of arrow 17 towards the wheel contact plane during this rotation and the bearing point 11 moving upwards in the direction of arrow 18 against the wheel contact plane, which is shown in detail in Fig. 6. The bearing point 11 becomes 11' in the new position and the bearing point 12 becomes 12' in the new position.

Diese aufbauseitigen Lagerpunkte 9 und 10 halten im wesentlichen ihre Höhenlage, jedoch ändern sich in nachteiliger Weise nach dem Stand der Technik die Höhenlagen der radträgerseitigen Lagerpunkte 11 und 12, wodurch sich die kinematische Vorspurbzw, die Nachspuränderung verstellt.These body-side bearing points 9 and 10 essentially maintain their height, however, according to the state of the art, the heights of the wheel carrier-side bearing points 11 and 12 change in a disadvantageous manner, whereby the kinematic toe-in or toe-out change is adjusted.

Um diesen Nachteil zu vermeiden werden die Lagerpunkte 9,10 des Lenkerarmes 3 und der Spurstange 4 über den schräg angestellten Längsschlitz 14 nach der Erfindung inIn order to avoid this disadvantage, the bearing points 9,10 of the control arm 3 and the tie rod 4 are arranged via the inclined longitudinal slot 14 according to the invention in

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der Lagerhalterung 8 gemäß Fig. 5 sowohl in Querrichtung als auch in der Höhe verstellt. Hierdurch wird die kinematische Vorspur- bzw. Nachspuränderung wieder korrigiert, was in Fig. 1 schematisch gezeigt ist.the bearing bracket 8 is adjusted both transversely and vertically according to Fig. 5. This corrects the kinematic toe-in or toe-out change, which is shown schematically in Fig. 1.

Bei der Verstellung der Grundspur im Lagerpunkt 10 wird dieser Lagerpunkt in Pfeilrichtung 19 schräg verschoben und der Lagerpunkt 12 wird sich nicht nach unten und der Lagerpunkt 11 wird sich nicht wesentlich nach oben bewegen. Es erfolgt eine Überlagerung der Bewegungen der Lagerpunkte.When adjusting the base track at bearing point 10, this bearing point is moved diagonally in the direction of arrow 19 and bearing point 12 will not move downwards and bearing point 11 will not move significantly upwards. The movements of the bearing points are superimposed.

Bei einer Einstellung des Grundsturzes über das Exzenterelement 15 wird beispielsweise der Lagerpunkt 9 auf den Lagerpunkt 9' verschoben (Fig. 8). Es erfolgt somit eine Drehung von Lagerpunkt 13b um den Lagerpunkt 13a zum Lagerpunkt 13b', wodurch eine Verschiebung vom Lagerpunkt 11 auf den Lagerpunkt 11' um xl und der Lagerpunkt 12 auf den Lagerpunkt 12' um x2 verschoben (Fig. 8) wird. In Seitenansicht gesehen (Fig. 7) erfolgt eine Verschwenkung der Lenker 3 und 4somit zueinander, da der Lagerpunkt 11 sich nach unten verschiebt und der Lagerpunkt 12 sich nach oben verschiebt. Das heißt, der Lagerpunkt 9 sollte sich bei einer Verschiebung nach innen und gleichzeitig nach unten bewegen. Hinzu kommt jetzt ein weiterer Effekt der Verdrehung des Radträgers, und zwar um seine Raddrehachse L parallel zur Fahrzeuglängsachse. Es erfolgt hierdurch eine Verschiebung des Lagerpunktes 9 zum Lagerpunkt 9' und eine Höhenlagenänderung des Lagerpunktes 11 zum Lagerpunkt 11'. Hierdurch wird eine Verschränkung der Lenker 3 und 4 zueinander erzielt.When the basic camber is adjusted using the eccentric element 15, for example, the bearing point 9 is moved to the bearing point 9' (Fig. 8). This results in a rotation from the bearing point 13b around the bearing point 13a to the bearing point 13b', which results in a shift from the bearing point 11 to the bearing point 11' by xl and the bearing point 12 to the bearing point 12' by x2 (Fig. 8). Viewed from the side (Fig. 7), the links 3 and 4 are thus pivoted towards each other, since the bearing point 11 moves downwards and the bearing point 12 moves upwards. This means that the bearing point 9 should move inwards and downwards at the same time when it is moved. There is now another effect of the wheel carrier being rotated, namely around its wheel rotation axis L parallel to the vehicle's longitudinal axis. This results in a shift of the bearing point 9 to the bearing point 9' and a change in the height of the bearing point 11 to the bearing point 11'. This results in the links 3 and 4 being interlocked with one another.

Durch die Verschiebung des Lagerpunktes 9 und der Verdrehung um die Achse L überlagern sich die Bewegungen der Lagerpunkte, wobei die Verdrehung um die parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufende ideelle Drehachse R überwiegt.Due to the displacement of the bearing point 9 and the rotation around the axis L, the movements of the bearing points overlap, whereby the rotation around the ideal axis of rotation R, which runs parallel to the vehicle's longitudinal axis, predominates.

Die Einstellvorrichtung ist nicht nur für eine aus mehreren Querlenkern bestehende Radaufhängung, sondern auch für eine McPherson-Achse geeignet 30The adjustment device is not only suitable for a wheel suspension consisting of several wishbones, but also for a McPherson axle 30

Claims

Protection claims

1. Adjustment device for a vehicle wheel of a motor vehicle, in particular a track and camber adjustment by means of adjustable eccentric disks on bearing bolts of control arm bearings of a wheel suspension, which comprises transversely arranged control arms, whereby the control arm or the tie rod arranged below a wheel rotation axis is held in bearings on the vehicle body and furthermore on the wheel carrier, characterized in that the bearing bolts (13) of the control arms (3, 4) arranged below the wheel rotation axis (L) are arranged in longitudinal slots (14) set at an acute angle (alpha) to a horizontal plane in bearing holders (8) on the vehicle body and that when the wheel is adjusted within the limits of the longitudinal slots (14) set obliquely to the outside of the wheel, an upward or downward movement of the other bearing point (9) for camber adjustment is superimposed on a downward or upward movement of the one bearing point (10) for track adjustment and a End position of the bearing points (11,12) on the wheel carrier and the bearing points (9,10) on the vehicle body are adjustable.

2. Adjustment device according to claim 1, characterized in that the longitudinal slots (14) in the bearing holders (8) for the two links (3, 4) are arranged at a same acute angle (alpha).

3. Adjustment device according to claim 1, characterized in that the longitudinal slots (14) in the bearing holders for the two control arms (3, 4) are arranged at different sized acute angles and the longitudinal slot (14) for wheel track adjustment runs at a larger angle than the further longitudinal slot for wheel camber adjustment.

4. Adjustment device according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the control arms (3, 4) articulated on the wheel carrier via the control arm bearings are adjustable on the one hand about an axis (R) parallel to the vehicle's longitudinal axis and on the other hand about a point or axis lying on the wheel's axis of rotation (L).