DE102011076359A1

DE102011076359A1 - Wheel suspension e.g. four-link rear axle suspension, for vehicle, has damping element hinged at lever arm of rocker, where rocker and control arm are connected at common coupling points and articulated with structure or subframe of vehicle

Info

Publication number: DE102011076359A1
Application number: DE102011076359A
Authority: DE
Inventors: Martin Münster
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-11-29

Abstract

The suspension (1) has a damping element (9) for attenuating movement of a wheel (2) arranged at the suspension. The damping element is hinged at a lever arm (7b) of a rocker (7). A coupling bar (6) is connected with one of a transverse control arm (4) and another lever arm (7a) of the rocker, where the former lever arm is longer than the latter lever arm. The rocker and another control arm (5) are respectively connected at common coupling points (5.2, 7.2) and articulated with a structure or subframe (8) of a vehicle. The damper element is designed as a pipe damper element or a two-pipe damper element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, umfassend mindestens einen oberen und einen unteren Querlenker und mindestens ein Dämpferelement zur Dämpfung einer Bewegung eines an der Radaufhängung angeordneten Rades. Das Dämpferelement ist an einem ersten Hebelarm einer Wippe angelenkt. Weiterhin umfasst die Radaufhängung eine Koppelstrebe, welche einerseits an einem der Querlenker und andererseits an einem zweiten Hebelarm der Wippe angelenkt ist. The present invention relates to a suspension of a vehicle according to the preamble of patent claim 1, comprising at least one upper and one lower control arm and at least one damper element for damping a movement of a wheel arranged on the wheel suspension. The damper element is articulated on a first lever arm of a rocker. Furthermore, the suspension comprises a coupling strut, which is articulated on the one hand on one of the control arms and on the other hand on a second lever arm of the rocker.

Fahrzeugentwickler suchen verstärkt nach Möglichkeiten, dem Fahrzeugnutzer Fahrzeuge mit erhöhtem Komfort in Verbindung mit einer kompakten Bauweise zur Verfügung zu stellen. Vehicle developers are increasingly looking for ways to provide vehicle users with enhanced comfort in conjunction with a compact design.

Aus dem Stand der Technik sind zu diesem Zweck bereits Radaufhängungen mit nahezu horizontal ausgerichteten Dämpferelementen bekannt, welche Dämpferelemente sowohl längs als auch quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein können. Die Radaufhängung kann einer Vorderachse oder Hinterachse des Fahrzeugs zugeordnet sein und umfasst Lenker, welche je nach Bauform und Ausrichtung bezüglich der Fahrzeuglängsachse bezeichnet werden und welche entsprechend längs, schräg oder quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein können. Sie sind gelenkig angeordnet und haben die Aufgabe, die Räder zu führen. From the state of the art for this purpose already known wheel suspensions with almost horizontally oriented damper elements, which damper elements can be arranged both longitudinally and transversely to the direction of travel of the vehicle. The suspension may be associated with a front axle or rear axle of the vehicle and includes links, which are referred to depending on the design and orientation with respect to the vehicle longitudinal axis and which may be longitudinally, obliquely or transversely to the direction of travel of the vehicle. They are articulated and have the task of guiding the wheels.

Aus der DE 38 26 232 A1 ist ein komplex ausgebildetes Radaufhängungssystem bekannt, welches der Hinterachse eines Fahrzeugs zugeordnet ist. Es weist ein im Wesentlichen horizontales, quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtetes Dämpferelement auf, welches über ein schwenkbares Hebelelement mit einem unteren Querlenker verbunden ist. From the DE 38 26 232 A1 is a complex trained suspension system known, which is associated with the rear axle of a vehicle. It has a substantially horizontal, aligned transversely to the direction of travel of the vehicle damper element which is connected via a pivotable lever member with a lower arm.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung eines Fahrzeugs dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Radaufhängung im Vergleich mit dem vorbekannten Stand der Technik kompakter und weniger komplex ausgestaltet ist und dabei nur wenig Bauraum einnimmt. Darüber hinaus liegt eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein möglichst direktes Übersetzungsverhältnis beim Einwirken auf das Dämpferelement zu erreichen. The present invention has for its object to further develop a suspension of a vehicle to the effect that the suspension is made in comparison with the prior art, more compact and less complex and takes up little space. Moreover, a further object of the present invention is to achieve the most direct possible transmission ratio when acting on the damper element.

Eine weitere Aufgabe kann es sein, einen möglichst großen Dämpferhub bei einem gleich bleibenden Radhub bereitzustellen. Another task may be to provide the largest possible damper stroke with a constant Radhub.

Gelöst ist diese Aufgabe mittels einer Radaufhängung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Radaufhängung finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 15. Hiermit wird der Wortlaut dieser Unteransprüche durch ausdrückliche Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen, um Textwiederholungen nach Möglichkeit zu vermeiden. This object is achieved by means of a wheel suspension of a vehicle according to claim 1. Advantageous developments of the suspension according to the invention can be found in the dependent claims 2 to 15. Hereby the wording of these subclaims is incorporated by express reference in the description in order to avoid repetition of text as far as possible.

Die erfindungsgemäße Radaufhängung umfasst mindestens einen oberen und einen unteren Querlenker und mindestens ein Dämpferelement zur Dämpfung einer Bewegung eines an der Radaufhängung angeordneten Rades. Das Dämpferelement ist an einem ersten Hebelarm einer Wippe angelenkt. Weiterhin umfasst die Radaufhängung eine Koppelstrebe, welche einerseits an einem der Querlenker und andererseits an einem zweiten Hebelarm der Wippe angelenkt ist. Die erfindungsgemäße Radaufhängung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe und der andere Querlenker an einem gemeinsamen Anlenkpunkt gelenkig mit einem Aufbau oder einem Fahrschemel des Fahrzeugs verbunden sind. The wheel suspension according to the invention comprises at least one upper and one lower control arm and at least one damper element for damping a movement of a wheel arranged on the wheel suspension. The damper element is articulated on a first lever arm of a rocker. Furthermore, the suspension comprises a coupling strut, which is articulated on the one hand on one of the control arms and on the other hand on a second lever arm of the rocker. The suspension of the invention is characterized in that the rocker and the other wishbone are pivotally connected at a common pivot point with a structure or a subframe of the vehicle.

Eine derartige Anordnung der Bauelemente der Radaufhängung ermöglicht über die Wahl der relativen Längen der Hebelarme eine einfache Einstellbarkeit des Übersetzungsverhältnisses. Das Übersetzungsverhältnis ist durch das Verhältnis von einem Hub des Dämpferelements und einem den Dämpferhub bewirkenden Hub des Rades definiert. Dabei sind Übersetzungen größer als 0,5, insbesondere größer gleich 1 möglich. Ein möglichst direktes Übersetzungsverhältnis, was einem Wert von 1:1 für das genannte Hubverhältnis entspricht, ermöglicht eine feinfühlige Abstimmung der Dämpfungskraft. Bei einer Ausbildung der Radaufhängung mit möglichst direkter Übersetzung werden im Dämpferelement im Vergleich zur Radaufhängung mit kleinem Übersetzungsverhältnis größere Hübe bei gleichzeitig relativ niedrigen Kräften erzielt, wodurch das Dämpferelement sehr empfindlich auf Fahrbahnunebenheiten anspricht. Insbesondere bei Dämpferelementen, welche auf Basis eines Öls arbeiten, stellt sich im Dämpferelement ein niedriges Druckniveau bei einem gleichzeitig relativ großen Ölvolumenstrom ein. Aufgrund des reduzierten Druckniveaus können Dichtungen z.B. zwischen Zylinder und Kolben verwendet werden, welche eine geringe Kraft auf den Zylinder ausüben, wodurch die Reibung zwischen Kolben und Zylinder abnimmt. Such an arrangement of the components of the suspension allows about the choice of the relative lengths of the lever arms easy adjustability of the transmission ratio. The gear ratio is defined by the ratio of a stroke of the damper element and a stroke of the wheel causing the damper stroke. In this case, translations greater than 0.5, in particular greater than or equal to 1 are possible. A transmission ratio that is as direct as possible, which corresponds to a value of 1: 1 for the mentioned stroke ratio, allows a sensitive tuning of the damping force. In an embodiment of the suspension with the most direct possible translation, larger strokes are achieved in the damper element compared to the suspension with a small gear ratio at the same time relatively low forces, whereby the damper element is very sensitive to road bumps. In particular, in the case of damper elements which operate on the basis of an oil, a low pressure level arises in the damper element with a simultaneously relatively large volume of oil flow. Due to the reduced pressure level, seals may e.g. be used between the cylinder and piston, which exert a small force on the cylinder, whereby the friction between the piston and cylinder decreases.

Das erfindungsgemäße Vorsehen eines gemeinsamen Anlenkpunktes der Wippe und des anderen Querlenkers ermöglicht es, den Konstruktionsaufwand für die Radaufhängung gegenüber dem Stand der Technik zu minimieren. The inventive provision of a common pivot point of the rocker and the other wishbone makes it possible to minimize the design effort for the suspension over the prior art.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass der erste Hebelarm der Wippe länger ist als der zweite Hebelarm der Wippe. Über die Wahl der relativen Längen der beiden Hebelarme der Wippe lässt sich das Übersetzungsverhältnis einstellen. Idealerweise sind die Längen der beiden Hebelarme zueinander so zu wählen, dass das Übersetzungsverhältnis möglichst direkt wird, sich also dem Wert 1:1 annähert. Wie bereits oben erläutert, lässt sich die Dämpfungskraft hierdurch sehr exakt und feinfühlig abstimmen, so dass das Dämpferelement bereits auf kleinste Fahrbahnunebenheiten anspricht. Je nach Wahl des Dämpferelementes wird durch das direkte Übersetzungsverhältnis ein geringes Druckniveau im Dämpferelement erzeugt in Verbindung mit einem relativ großen Ölvolumenstrom. Die Längenverhältnisse sind derart abzustimmen, dass das Übersetzungsverhältnis an der Wippe groß wird, da sich die an den Querlenker angelenkte Koppelstrebe nachteilig auf das Übersetzungsverhältnis auswirken kann. Die Wahl eines großen Übersetzungsverhältnisses an der Wippe ermöglicht es, diese Auswirkung der angelenkten Koppelstrebe zu kompensieren. A preferred embodiment of the suspension according to the invention provides that the first lever arm of the rocker is longer than the second lever arm of the rocker. About the choice of relative lengths of the two lever arms of the rocker leaves to adjust the gear ratio. Ideally, the lengths of the two lever arms are to be selected in such a way that the transmission ratio becomes as direct as possible, that is, approaches the value 1: 1. As already explained above, the damping force can thereby be tuned very accurately and sensitively, so that the damper element already responds to the smallest road bumps. Depending on the choice of the damper element is produced by the direct gear ratio, a low pressure level in the damper element in conjunction with a relatively large volume of oil flow. The aspect ratios are to be tuned so that the gear ratio on the rocker is large, since the hinged to the wishbone coupling strut can adversely affect the gear ratio. The choice of a large gear ratio on the rocker makes it possible to compensate for this effect of the hinged coupling strut.

Vorteilhafterweise ist die Koppelstrebe an einem Radträger des Rades und / oder an dem oberen Querlenker angelenkt, wobei das Längenverhältnis zwischen dem Abstand zwischen dem Anlenkpunkt des Querlenkers an dem Radträger und dem Anlenkpunkt der Koppelstrebe an dem Querlenker und der Gesamtlänge des Querlenkers maximal 1:2, vorzugsweise 1:3, höchst vorzugsweise 1:4, beträgt. Eine Anlenkung der Koppelstrebe an dem Radträger des Rades sieht dort einen gemeinsamen Anlenkpunkt der Koppelstrebe mit dem oberen Querlenker vor. Dies führt zu einem geringeren Konstruktionsaufwand und einer Vereinfachung der Herstellung, Montage und Wartung der Radaufhängung, welche dadurch weniger komplex und entsprechend kostengünstiger bzw. langlebiger wird. Alternativ hierzu ist die Koppelstrebe allein an dem oberen Querlenker angelenkt, wobei der dortige Anlenkpunkt möglichst nahe am Radträger zu wählen ist, was durch das vorstehende angegebene Verhältnis der beiden oben definierten Längen zueinander ausgedrückt wird, welches Verhältnis entsprechend zahlenmäßig möglichst klein sein sollte. Advantageously, the coupling strut is articulated on a wheel carrier of the wheel and / or on the upper control arm, wherein the length ratio between the distance between the articulation point of the control arm on the wheel carrier and the articulation point of the coupling strut on the control arm and the total length of the wishbone maximum 1: 2, preferably 1: 3, most preferably 1: 4. An articulation of the coupling strut on the wheel carrier of the wheel there provides a common point of articulation of the coupling strut with the upper wishbone. This leads to a lower design effort and a simplification of the manufacture, installation and maintenance of the suspension, which thereby becomes less complex and correspondingly less expensive or durable. Alternatively, the coupling strut is articulated solely on the upper wishbone, the local articulation point is to be selected as close to the wheel, which is expressed by the above stated ratio of the two above-defined lengths to each other, which ratio should be as small as possible in number.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass die Wippe mit dem unteren Querlenker gemeinsam angelenkt ist, wobei sich der erste Hebelarm der Wippe vorzugsweise von dem gemeinsamen Anlenkpunkt in Richtung des oberen Querlenkers erstreckt. Ein gemeinsamer Anlenkpunkt der Wippe und des unteren Querlenkers verringert – wie oben bereits erläutert – den konstruktiven Aufwand der Radaufhängung und führt zu einer kostengünstigeren bzw. langlebigeren Radaufhängung. Der erste Hebelarm der Wippe erstreckt sich vorteilhafterweise von dem gemeinsamen Anlenkpunkt aus nach oben. Dies führt zu einer kompakten Ausgestaltung der Radaufhängung hinsichtlich der erforderlichen Länge der Radaufhängungselemente. Another development of the suspension according to the invention provides that the rocker is articulated together with the lower arm, wherein the first lever arm of the rocker preferably extends from the common pivot point in the direction of the upper arm. A common point of articulation of the rocker and the lower arm reduced - as already explained above - the design effort of the suspension and leads to a more cost-effective or durable suspension. The first lever arm of the rocker advantageously extends upward from the common point of articulation. This leads to a compact design of the suspension with respect to the required length of the suspension elements.

In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich die erfindungsgemäße Radaufhängung dadurch aus, dass der Anlenkpunkt zwischen dem zweiten Hebelarm und der Koppelstrebe in Konstruktionslage des Fahrzeugs unterhalb des unteren Querlenkers liegt. Eine derartige Anordnung des zweiten Hebelarms und die damit verbundenen Geometriebedingungen an der Radaufhängung ermöglichen ein möglichst direktes Übersetzungsverhältnis, welches die oben erläuterten Vorteile beinhaltet. In a preferred embodiment, the suspension according to the invention is characterized in that the point of articulation between the second lever arm and the coupling strut lies in the design position of the vehicle below the lower transverse link. Such an arrangement of the second lever arm and the associated geometry conditions on the suspension allow the most direct transmission ratio, which includes the advantages explained above.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Radaufhängung derart ausgebildet, dass das Dämpferelement vollständig unterhalb einer Felgenoberkante des Rades angeordnet ist, vorzugsweise sogar unterhalb der Radmitte. Die solche Anordnung des Dämpferelementes ermöglicht es – im Vergleich mit im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Dämpferelementen – die Radaufhängung sehr kompakt und platzsparend zu gestalten. Im Falle einer Anordnung der Radaufhängung an einer Hinterachse des Fahrzeugs wird hierdurch die Durchladebreite vergrößert, wodurch dem Fahrzeugnutzer ein vergrößertes Kofferraumvolumen zur Verfügung steht. Eine Anordnung des Dämpferelementes unterhalb der Radmitte des Rades vergrößert das dem Fahrzeugnutzer zur Verfügung stehende Nutzvolumen des Kofferraumes nochmals. In a preferred embodiment, the suspension is formed such that the damper element is disposed completely below a rim upper edge of the wheel, preferably even below the wheel center. Such an arrangement of the damper element makes it possible - in comparison with substantially vertically aligned damper elements - to make the suspension very compact and compact. In the case of an arrangement of the suspension on a rear axle of the vehicle thereby the through-loading width is increased, whereby the vehicle user is an enlarged trunk volume available. An arrangement of the damper element below the wheel center of the wheel increases the vehicle user available useful volume of the trunk again.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass zumindest eines der Elemente Wippe, Dämpferelement und Querlenker derart ausgebildet und / oder angeordnet ist, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen einem Hub des Dämpferelements zu einem Hub des Rades zumindest in Konstruktionslage des Fahrzeugs zwischen 0,5 und 1,2, vorzugsweise zwischen 0,6 und 1,1, höchst vorzugsweise zwischen 0,7 und 1, liegt. Dieses Verhältnis entspricht dem oben definierten Übersetzungsverhältnis, welches somit die oben erläuterten Vorteile eines möglichst direkten Übersetzungsverhältnisses aufweist oder zumindest angenähert aufweist. A preferred development of the suspension according to the invention provides that at least one of the elements rocker, damper element and wishbone is designed and / or arranged such that the ratio between a stroke of the damper element to a hub of the wheel at least in the design position of the vehicle between 0.5 and 1.2, preferably between 0.6 and 1.1, most preferably between 0.7 and 1, is located. This ratio corresponds to the above-defined gear ratio, which thus has the above-explained advantages of a direct transmission ratio as possible or at least approximately.

Vorteilhafterweise ist das Dämpferelement bei einem Einfedern des Rades in Druckrichtung belastet. Die Belastungsrichtung ist definiert als diejenige Richtung, in der die Kraft an den endständigen Lagerpunkten des Dämpferelementes angreift. Bei einer Druckbelastung wird das Dämpferelement verkürzt, bei einer Zugbelastung dagegen verlängert. Wie bereits mehrfach erläutert, ist ein möglichst direktes Übersetzungsverhältnis wünschenswert, da hierdurch eine feinfühlige exakte Abstimmung des Dämpferelementes erreicht wird. Das Übersetzungsverhältnis ist jedoch kein statischer Wert, sondern kann im Verlauf des Einfederns bzw. Ausfederns des Rades variieren, was unter Umständen sogar wünschenswert ist. Advantageously, the damper element is loaded in a compression of the wheel in the pressure direction. The loading direction is defined as the direction in which the force acts on the terminal bearing points of the damper element. At a pressure load, the damper element is shortened, extended in a tensile load, however. As already explained several times, the most direct possible gear ratio is desirable, since this is a sensitive exact tuning of the damper element is achieved. However, the gear ratio is not a static value, but may vary in the course of compression or rebound of the wheel, which may even be desirable.

Vorteilhafter Weise ist zumindest eines der Elemente Wippe, Querlenker und Dämpferelement derart ausgebildet und / oder angeordnet, dass bei einem Einfedern des Rades das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hub des Rades und dem Hub des Dämpferelementes zunimmt. Bei einem Einfedern des Rades und gleichermaßen dem Ausfedern des Rades kann das Übersetzungsverhältnis von dem Idealwert 1:1 abweichen. Bei einem Einfedern steigt das Übersetzungsverhältnis vorzugsweise zumindest geringfügig an, bei einem Ausfedern dagegen nimmt das Übersetzungsverhältnis vorzugsweise zumindest geringfügig ab. Bei einem Einfedern bewegt sich der am Rad befindliche Querlenker mit der Aufwärtsbewegung des Rades nach oben, wobei vorzugsweise aufgrund der Wahl bzw. Anordnung der Anlenkpunkte und der Geometriebedingungen das Dämpferelement in Druckrichtung beansprucht wird. Advantageously, at least one of the elements rocker, wishbone and damper element is designed and / or arranged such that upon compression of the wheel, the transmission ratio between the stroke of the wheel and the stroke of the damper element increases. At a compression of the wheel and equally the rebound of the wheel, the gear ratio of the ideal value may differ 1: 1. In a compression, the transmission ratio preferably increases at least slightly, in a rebound, however, the transmission ratio preferably decreases at least slightly. During a compression, the wishbone located on the wheel moves upward with the upward movement of the wheel, wherein the damper element is preferably stressed in the compression direction due to the choice or arrangement of the articulation points and the geometry conditions.

Vorteilhafterweise ist der Anlenkpunkt des Dämpferelementes am Aufbau oder am Fahrschemel des Fahrzeugs in Richtung der Fahrzeugmitte angeordnet, welcher Anlenkpunkt als gemeinsamer Anlenkpunkt des jeweiligen Dämpferelementes für zwei sich gegenüberliegende Radaufhängungen dient. Ein gemeinsamer Anlenkpunkt für zwei sich gegenüberliegende Radaufhängungen vereinfacht die Anbindung der Radaufhängung bzw. die Montage der Radaufhängung in das Fahrzeug. Der konstruktive Aufwand wird verringert, was letztlich die Gesamtkosten der Radaufhängung weiter minimiert. Advantageously, the articulation point of the damper element is arranged on the structure or on the subframe of the vehicle in the direction of the vehicle center, which articulation point serves as a common point of articulation of the respective damper element for two opposing wheel suspensions. A common pivot point for two opposing suspension simplifies the connection of the suspension or the mounting of the suspension in the vehicle. The design effort is reduced, which ultimately minimizes the overall cost of the suspension further.

Vorteilhafterweise ist das Dämpferelement um weniger als 20°, vorzugsweise weniger als 10°, von einer vertikalen Fahrzeugquerebene des Fahrzeugs abweichend angeordnet, wobei die vertikale Fahrzeugquerebene bei Geradeauslauf des Fahrzeugs und auf ebenem Boden vertikal ausgerichtet ist, insbesondere im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung. Diesen Winkelbedingungen zufolge sollte das Dämpferelement möglichst quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet sein. Hierdurch wird weniger Bauraum benötigt, was wiederum die Komplexität der Radaufhängung und die damit verbundenen Kosten reduziert. Advantageously, the damper element is arranged by less than 20 °, preferably less than 10 °, deviating from a vertical vehicle transverse plane of the vehicle, wherein the vertical vehicle transverse plane is aligned vertically when running straight ahead of the vehicle and on level ground, in particular substantially transverse to the direction of travel. According to these angle conditions, the damper element should be aligned as far as possible transverse to the direction of travel of the vehicle. As a result, less space is needed, which in turn reduces the complexity of the suspension and the associated costs.

Vorteilhafterweise ist die Wippe schwenkbar an dem Aufbau oder Fahrschemel des Fahrzeugs angeordnet. Eine schwenkbare Anordnung des mittleren Anlenkpunktes der Wippe, von welchem aus sich die beiden Hebelarme erstrecken, ermöglicht eine Schwenk- bzw. Drehbewegung der Wippe im oder gegen den Uhrzeigersinn in einer Ebene. Die schwenkbare Anordnung der Wippe am Aufbau oder Fahrschemel des Fahrzeugs stellt eine konstruktiv einfache Lösung dar. Advantageously, the rocker is pivotally mounted on the body or subframe of the vehicle. A pivotable arrangement of the central pivot point of the rocker, from which extend the two lever arms, allows a pivoting or rotational movement of the rocker in a clockwise or counterclockwise direction in a plane. The pivotal arrangement of the rocker on the body or subframe of the vehicle is a structurally simple solution.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass erster und zweiter Hebelarm der Wippe in einem Winkel zwischen 60° und 150°, vorzugsweise zwischen 75° und 130°, vorzugsweise zwischen 90° und 130°, höchst vorzugsweise zwischen 90° und 110°, zueinander angeordnet sind. Die Größe des Winkels trägt dazu bei, dass das Übersetzungsverhältnis in dem oben definierten Idealbereich liegt. An advantageous development of the suspension according to the invention provides that the first and second lever arm of the rocker at an angle between 60 ° and 150 °, preferably between 75 ° and 130 °, preferably between 90 ° and 130 °, most preferably between 90 ° and 110 ° , are arranged to each other. The size of the angle contributes to the ratio being in the ideal range defined above.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung umfasst eine mit dem Dämpferelement zusammenwirkende Tragfeder, welche Tragfeder als tonnenförmige Schraubenfeder, Querblattfeder oder Drehstabfeder ausgebildet ist. Diese Art von Tragfedern erleichtert es, eine möglichst geringe Bauhöhe zu erreichen. Durch die Einsparung an erforderlichem Bauraum für die Tragfeder wird die Radaufhängung noch kompakter gestaltet. Zusätzlich wird die Durchladebreite im Kofferraum vergrößert, so dass dem Fahrzeugnutzer mehr Ladevolumen zur Verfügung steht. A preferred embodiment of the suspension according to the invention comprises a cooperating with the damper spring, which suspension spring is designed as a barrel-shaped coil spring, transverse leaf spring or torsion bar. This type of suspension springs makes it easier to achieve the lowest possible height. By saving on the space required for the suspension spring, the suspension is made even more compact. In addition, the through-loading width in the trunk is increased, so that the vehicle user more load volume is available.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass das Dämpferelement als Einrohrdämpferelement oder Zweirohrdämpferelement ausgebildet ist. Derartige Dämpferelemente sind bereits bekannt und gut erprobt, weshalb durch diese Wahl an Bauelementen der Konstruktions- sowie Kostenaufwand reduziert wird. A preferred development of the suspension according to the invention provides that the damper element is designed as Einrohrdämpferelement or Zweirohrdämpferelement. Such damper elements are already known and well-proven, which is why this choice of components of design and cost is reduced.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Radaufhängung kann auf ein gewöhnlicherweise erforderliches Dämpferstützlager (Topmount) verzichtet werden. Das Dämpferstützlager, welches normalerweise an der Karosserie angeordnet ist, entfällt, da das Dämpferelement sich nun an beiden Enden innerhalb der Radaufhängung abstützt. Hierdurch wird der konstruktive Aufwand weiter reduziert, womit wiederum geringere Produktionskosten verbunden sind. With the help of the suspension of the invention can be dispensed with an usually required damper support bearing (Topmount). The damper support bearing, which is normally arranged on the body, is eliminated, since the damper element is now supported at both ends within the suspension. As a result, the design effort is further reduced, which in turn are associated with lower production costs.

Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung die Radaufhängung nach Art einer Mehrlenkerachse, insbesondere einer Vierlenkerhinterachsaufhängung, auszubilden. Die Ausbildung und Anordnung der Lenker kann in diesem Zusammenhang variieren. It is also within the scope of the invention, the suspension in the manner of a multi-link, in particular a four-link rear suspension to train. The design and arrangement of the handlebars may vary in this context.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren erläutert. Dabei zeigt: Further advantages and features of the present invention will be explained below with reference to an embodiment and the figures. Showing:

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Radaufhängung eines Fahrzeugs im Querschnitt; 1 a schematic representation of the suspension of a vehicle according to the invention in cross section;

2 eine graphische Darstellung erreichbarer Übersetzungsverhältnisse. 2 a graphical representation of achievable ratios.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Radaufhängung 1 eines Fahrzeugs, umfassend ein Rad 2, welches eine Felgenoberkante 2a und eine Radmitte 2b aufweist. Weiterhin ist das Rad 2 an einem Radträger 3 angeordnet. 1 shows a suspension according to the invention 1 a vehicle comprising a wheel 2 , which is a rim top 2a and a wheel center 2 B having. Furthermore, the wheel 2 on a wheel carrier 3 arranged.

Die Fahrtrichtung F des Fahrzeugs ist senkrecht zur Zeichenebene / Blattebene orientiert und zeigt aus dieser heraus. The direction of travel F of the vehicle is oriented perpendicular to the drawing plane / sheet level and shows out of this.

An dem Radträger 3 sind zwei Querlenker 4, 5 angelenkt, wobei der obere Querlenker mit dem Bezugszeichen 4 und der untere Querlenker mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet ist. At the wheel carrier 3 are two wishbones 4 . 5 hinged, wherein the upper arm with the reference numeral 4 and the lower arm with the reference numeral 5 is designated.

Der obere Querlenker 4 ist einerseits in einem Anlenkpunkt 4.1 am Radträger 3 angelenkt und andererseits in einem Anlenkpunkt 4.2 an einem Aufbau oder Fahrschemel 8 des Fahrzeugs. Der Begriff „Aufbau des Fahrzeugs“ bezeichnet in der vorliegenden Beschreibung Karosseriebestandteile des Fahrzeugs, wohingegen der Begriff „Fahrschemel des Fahrzeugs“ eine Art Hilfsrahmen beschreibt, welcher als Anlenkpunkt für die verschiedenen Elemente der Radaufhängung 1 dient. Der untere Querlenker 5 ist einerseits in einem Anlenkpunkt 5.1 am Radträger 3 und andererseits in einem Anlenkpunkt 5.2 ebenfalls an dem Aufbau oder Fahrschemel 8 des Fahrzeugs angelenkt. The upper wishbone 4 is on the one hand in a point of articulation 4.1 on the wheel carrier 3 hinged and on the other hand in a pivot point 4.2 on a construction or subframe 8th of the vehicle. The term "construction of the vehicle" in the present description designates body components of the vehicle, whereas the term "subframe of the vehicle" describes a kind of subframe, which serves as a point of articulation for the various elements of the suspension 1 serves. The lower wishbone 5 is on the one hand in a point of articulation 5.1 on the wheel carrier 3 and on the other hand in a pivot point 5.2 also on the body or subframe 8th hinged to the vehicle.

In einem Anlenkpunkt 6.1 am oberen Querlenker 4 ist eine Koppelstrebe 6 angelenkt, welche an ihrem gegenüberliegenden Ende in einem Lagerpunkt 6.2 mit einer Wippe 7 verbunden ist. In a pivot point 6.1 at the upper wishbone 4 is a coupling strut 6 hinged, which at its opposite end in a storage point 6.2 with a seesaw 7 connected is.

Die Wippe 7 ist einerseits in ihrem mittleren Anlenkpunkt 7.2 mit dem Aufbau oder Fahrschemel 8 des Fahrzeugs verbunden. Von diesem Anlenkpunkt 7.2 ausgehend erstrecken sich zwei Hebelarme 7a, 7b der Wippe 7. Der eine Hebelarm 7a ist in einem Anlenkpunkt 7.1, welcher dem bereits erwähnten Anlenkpunkt 6.2 entspricht, mit der Koppelstrebe 6 verbunden. Der andere Hebelarm 7b dagegen ist in einem Anlenkpunkt 7.3, 9.1 mit einem Dämpferelement 9 verbunden. The seesaw 7 is on the one hand in its middle point of articulation 7.2 with the structure or subframe 8th connected to the vehicle. From this point of articulation 7.2 starting two lever arms extend 7a . 7b the seesaw 7 , The one lever arm 7a is in a pivot point 7.1 , which the already mentioned articulation point 6.2 corresponds, with the coupling strut 6 connected. The other lever arm 7b By contrast, it is in an articulation point 7.3 . 9.1 with a damper element 9 connected.

Der mittlere Anlenkpunkt 7.2 der Wippe 7 fällt erfindungsgemäß mit dem Anlenkpunkt 5.2 des unteren Querlenkers 5 zusammen. The middle pivot point 7.2 the seesaw 7 falls according to the invention with the point of articulation 5.2 of the lower arm 5 together.

Der Winkel α ist durch die relative Anordnung der beiden Hebelarme 7a, 7b der Wippe 7 definiert und beträgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 100°. The angle α is due to the relative arrangement of the two lever arms 7a . 7b the seesaw 7 defined and is in the illustrated embodiment about 100 °.

Das Dämpferelement 9 ist einerseits in einem Anlenkpunkt 9.1, 7.3 mit der Wippe 7 verbunden und andererseits in einem Anlenkpunkt 9.2 am Aufbau der Fahrschemel 8 des Fahrzeugs angelenkt. The damper element 9 is on the one hand in a point of articulation 9.1 . 7.3 with the seesaw 7 connected and on the other hand in a pivot point 9.2 on the construction of the subframe 8th hinged to the vehicle.

Das Dämpferelement 9 umfasst eine Kolbenstange 9a und ein Zylindervolumen 9b, wobei die Kolbenstange 9a innerhalb des Zylindervolumens 9b des Dämpferelements 9 bewegt wird. The damper element 9 includes a piston rod 9a and a cylinder volume 9b , where the piston rod 9a within the cylinder volume 9b the damper element 9 is moved.

Weiterhin umfasst die Radaufhängung 1 ein Federelement 10, welches Federelement 10 einerseits in einem Anlenkpunkt 10.1 am Radträger 3 oder unteren Querlenker 5 und andererseits in einem Anlenkpunkt 10.2 am Aufbau oder Fahrschemel 8 des Fahrzeugs angelenkt ist. Furthermore, the suspension includes 1 a spring element 10 , which spring element 10 on the one hand in a pivot point 10.1 on the wheel carrier 3 or lower wishbone 5 and on the other hand in a pivot point 10.2 on the bodywork or subframe 8th of the vehicle is articulated.

Hier ist das Dämpferelement unterhalb der Radmitte 2b angeordnet, vorteilhafterweise jedoch zumindest unterhalb der Felgenoberkante 2a. Here is the damper element below the wheel center 2 B arranged, but advantageously at least below the rim upper edge 2a ,

Die Längen der Hebelarme 7a, 7b der Wippe 7 sind definiert durch die relative Lage der Anlenkpunkte 7.1, 7.2 und 7.3 der Wippe 7. Der Abstand zwischen dem Anlenkpunkt 6.2, 7.1 der Koppelstrebe 6 an der Wippe 7 und dem Anlenkpunkt 5.2, 7.2 der Wippe 7 am Aufbau der Fahrschemel 8 des Fahrzeugs ist vorzugsweise so gewählt, dass dieser kleiner ist als der Abstand zwischen dem Anlenkpunkt 5.2, 7.2 der Wippe 7 am Aufbau oder am Fahrschemel 8 des Fahrzeugs und dem Anlenkpunkt 7.3, 9.1 des Dämpferelementes 9 an der Wippe 7. Gleichermaßen bedeutet dies, dass der Hebelarm 7a kürzer ist als der Hebelarm 7b. Durch dieses Längenverhältnis wird ein möglichst hohes Übersetzungsverhältnis an der Wippe 7 erreicht. So kann der Hub des Dämpferelements pro Federweg des Rades vergrößert werden. The lengths of the lever arms 7a . 7b the seesaw 7 are defined by the relative position of the articulation points 7.1 7.2 and 7.3 the seesaw 7 , The distance between the articulation point 6.2 . 7.1 the coupling strut 6 on the seesaw 7 and the point of articulation 5.2 . 7.2 the seesaw 7 on the construction of the subframe 8th of the vehicle is preferably chosen so that it is smaller than the distance between the articulation point 5.2 . 7.2 the seesaw 7 on the bodywork or on the subframe 8th of the vehicle and the point of articulation 7.3 . 9.1 the damper element 9 on the seesaw 7 , Equally, this means that the lever arm 7a shorter than the lever arm 7b , This aspect ratio ensures the highest possible transmission ratio on the rocker 7 reached. Thus, the stroke of the damper element per travel of the wheel can be increased.

Das Dämpferelement 9 weicht um maximal 20° in die Blattebene hinein bzw. aus der Blattebene hinaus von der vertikalen Fahrzeugebene E1 ab, welche sich in der Blattebene / Zeichenebene erstreckt. Idealerweise ist das Dämpferelement 9 jedoch im Wesentlichen gerade in der vertikalen Fahrzeugquerebene E1 angeordnet. The damper element 9 deviates by a maximum of 20 ° in the leaf level or out of the leaf level of the vertical vehicle level E1, which extends in the leaf level / plane. Ideally, the damper element 9 however, arranged substantially straight in the vertical vehicle transverse plane E1.

Bei einer Einfederbewegung, bei welcher sich das Rad 2 des Fahrzeugs in Richtung des Pfeils M1 nach oben bewegt, wird gleichzeitig der obere Querlenker 4 nach oben bewegt. Die mit dem oberen Querlenker 4 verbundene Koppelstrebe 6 wird durch die Aufwärtsbewegung des Querlenkers in Richtung des Pfeils M2 nach oben bewegt. Hierdurch wird die Wippe im Uhrzeigersinn bewegt, was in 1 durch den Pfeil M3 gekennzeichnet ist. Durch die Verbindung der Wippe 7 mit dem Dämpferelement 9 wird das Dämpferelement 9 in Richtung des Pfeils M4, das heißt in Druckrichtung belastet. In a compression movement, in which the wheel 2 of the vehicle is moved upward in the direction of the arrow M1, at the same time becomes the upper control arm 4 moved upwards. The with the upper wishbone 4 Connected coupling strut 6 is moved upward by the upward movement of the control arm in the direction of the arrow M2. As a result, the rocker is moved clockwise, which in 1 is indicated by the arrow M3. By the connection of the rocker 7 with the damper element 9 becomes the damper element 9 in the direction of arrow M4, that is loaded in the printing direction.

2 zeigt die Abhängigkeit zwischen dem Hub des Rades und dem erreichbaren Übersetzungsverhältnis. Auf der x-Achse ist der Radhub in Millimeter in einem Bereich zwischen –150 mm bis +150 mm aufgetragen. Auf der y-Achse hingegen ist das Übersetzungsverhältnis aufgetragen. 2 shows the dependence between the stroke of the wheel and the achievable gear ratio. On the x-axis, the wheel stroke is plotted in millimeters in a range between -150 mm to +150 mm. On the y-axis, however, the gear ratio is plotted.

Die gekrümmte Kurve zeigt die Ergebnisse, die mit einer erfindungsgemäßen Radaufhängung berechnet wurden. Die Gerade stellt eine Referenzlinie dar. The curved curve shows the results calculated with a wheel suspension according to the invention. The straight line represents a reference line.

Bei einem Radhub von Null ist das Übersetzungsverhältnis nahezu direkt, was einem Wert von Eins entspricht. Bei einer Ein- oder Ausfederbewegung nimmt das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich ab. Bei einem Einfedern mit einem negativen Radhub von 100 mm liegt das Übersetzungsverhältnis bei etwa 0,83. Bei einem Ausfedern und einem positiven Radhub von 100 mm, liegt das Übersetzungsverhältnis bei 0,72. At a zero wheel stroke, the gear ratio is almost direct, which equals one. In a compression or rebound movement, the transmission ratio decreases continuously. For a compression with a negative wheel stroke of 100 mm, the gear ratio is about 0.83. With a rebound and a positive wheel stroke of 100 mm, the gear ratio is 0.72.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Radaufhängung Arm
2 2: Rad wheel
2a 2a: Felgenoberkante rims top
2b 2 B: Radmitte wheel center
3 3: Radträger wheel carrier
4 4: oberer Querlenker upper wishbone
4.1 4.1: Anlenkpunkt articulation
4.2 4.2: Anlenkpunkt articulation
5 5: unterer Querlenker lower wishbone
5.1 5.1: Anlenkpunkt articulation
5.2 5.2: Anlenkpunkt articulation
6 6: Koppelstrebe coupling strut
6.1 6.1: Anlenkpunkt articulation
6.2 6.2: Anlenkpunkt articulation
7 7: Wippe seesaw
7a 7a: Hebelarm lever arm
7b 7b: Hebelarm lever arm
7.1 7.1: Anlenkpunkt articulation
7.2 7.2: Anlenkpunkt articulation
7.3 7.3: Anlenkpunkt articulation
8 8th: Aufbau oder Fahrschemel Construction or subframe
9 9: Dämpferelement damper element
9a 9a: Kolbenstange piston rod
9b 9b: Zylindervolumen cylinder volume
9.1 9.1: Anlenkpunkt articulation
9.2 9.2: Anlenkpunkt articulation
10 10: Federelement spring element
10.1 10.1: Anlenkpunkt articulation
10.2 10.2: Anlenkpunkt articulation
E1 E1: vertikale Fahrzeugquerebene vertical vehicle transverse plane
A A: Abstand distance
L L: Gesamtlänge des Querlenkers Overall length of the wishbone
F F: Fahrtrichtung des Fahrzeugs Driving direction of the vehicle
M1 M1: Bewegungsrichtung movement direction
M2 M2: Bewegungsrichtung movement direction
M3 M3: Bewegungsrichtung movement direction
M4 M4: Bewegungsrichtung movement direction
α α: Winkel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3826232 A1 [0004]

Claims

Wheel suspension ( 1 ) of a vehicle, comprising at least one upper and one lower control arm ( 4 . 5 ) and at least one damper element ( 9 ) for damping a movement of one of the wheel suspension ( 1 ) arranged wheel ( 2 ), wherein the damper element ( 9 ) on a first lever arm ( 7b ) a rocker ( 7 ), further comprising a coupling strut ( 6 ), which on the one hand at one of the wishbone ( 4 ) and on the other hand on a second lever arm ( 7a ) of the rocker ( 7 ), characterized in that the rocker ( 7 ) and the other wishbone ( 5 ) at a common point of articulation ( 5.2 . 7.2 ) hinged with a body or a subframe ( 8th ) of the vehicle are connected.

Wheel suspension ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first lever arm ( 7b ) of the rocker ( 7 ) is longer than the second lever arm ( 7a ) of the rocker ( 7 ).

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling strut ( 6 ) on a wheel carrier ( 3 ) of the wheel and / or on the upper control arm ( 4 ), wherein the length ratio between the distance (A) between the pivot point ( 4.1 ) of the control arm ( 4 ) on the wheel carrier ( 3 ) and the articulation point ( 6.1 ) of the coupling strut ( 6 ) on the wishbone ( 4 ) and the overall length (L) of the wishbone ( 4 ) is at most 1: 2, preferably 1: 3, most preferably 1: 4.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rocker ( 7 ) with the lower wishbone ( 5 ) is hinged together, preferably the first lever arm ( 7b ) of the rocker ( 7 ) from the common point of articulation ( 7.2 ) in the direction of the upper arm ( 4 ).

Wheel suspension ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the articulation point ( 6.2 . 7.1 ) between the second lever arm ( 7a ) and the coupling strut ( 6 ) in the design position of the vehicle below the lower arm ( 5 ) lies.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the damper element ( 9 ) completely below a rim ( 2a ) of the wheel ( 2 ) is arranged, preferably below the wheel center.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one of the elements rocker ( 7 ), Damper element ( 9 ) and wishbone ( 4 . 5 ) is configured and / or arranged such that the transmission ratio between a stroke of the damper element ( 9 ) to a hub of the wheel ( 2 ) is at least in the design position of the vehicle between 0.5 and 1.2, preferably between 0.6 and 1.1, most preferably between 0.7 and 1, lies.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the damper element ( 9 ) at a compression of the wheel ( 2 ) is loaded in the pressure direction.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one of the elements rocker ( 7 ), Wishbone ( 4 . 5 ) and damper element ( 9 ) is formed and / or arranged such that upon compression of the wheel ( 2 ) the ratio between the stroke of the damper element ( 9 ) and the hub of the wheel ( 2 ) increases.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the articulation point ( 9.2 ) of the damper element ( 9 ) on the bodywork or on the subframe ( 8th ) of the vehicle is arranged in the direction of the vehicle center, which articulation point ( 9.2 ) as a common point of articulation ( 9.2 ) of the respective damper element for two opposing wheel suspensions ( 1 ) serves.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the damper element ( 9 ) is arranged deviating from a vertical vehicle transverse plane (E1) of the vehicle by less than 20 °, preferably less than 10 °, the vertical vehicle transverse plane (E1) being vertically aligned when the vehicle is traveling straight and on level ground, in particular substantially transversely to the vehicle Direction is arranged.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rocker ( 7 ) pivotally mounted on the body or subframe ( 8th ) of the vehicle is arranged.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first lever arm ( 7b ) and the second lever arm ( 7a ) of the rocker ( 7 ) are arranged at an angle α between 60 ° and 150 °, preferably between 75 ° and 130 °, most preferably between 90 ° and 110 ° to each other.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized by a with the damper element ( 9 ) co-operating suspension spring, which suspension spring as barrel-shaped coil spring, transverse leaf spring or torsion bar spring is formed.

Wheel suspension ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the damper element ( 9 ) is designed as Einrohrdämpferelement or Zweirohrdämpferelement.