DE2332330A1 - Suspension system for steered wheels on vehicles - has load on wheels increases vehicle frame lifts due to springing - Google Patents

Abstract

The wheel carrier and stub axle is suspended on the track rods with a spring support between the carrier and the vehicle chassis. The design provides reduced castor angle and hence improved brake stability without adversely affecting the "ride" characteristic. The connecting parts for the spring elements are outside the pivoting axis of the wheel carrier. As shocks, due to road unevenness, are applied to the wheels, the spring lengths alter. This causes the frame to lift. Several designs of spring are shown. Where the spring is pressure loaded the connecting points are on both sides of the pivot axis in a vertical plane. Where the spring is tension operated, the connecting points are both on one side of the axis.

Description

R 41 Radaufhängung für gelenkte Räder von FahrzeugenR 41 wheel suspension for steered vehicle wheels

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für gelenkte Räder von Fahrzeugen mit einem an Radführungsgliedern aufgehängten Radträger «owie eLnem zwischen Radträger und Rahmen oder· dergl. angelenkten radlasttragenden Federelement.The invention relates to a wheel suspension for steered wheels of vehicles with one suspended from wheel guide members Wheel carrier ”or something between the wheel carrier and the frame or the like articulated wheel load-bearing spring element.

Der allgemeine Trend im Personenkraftwagenbau geht bekanntlich dahin, daß der Lenkrollradius im Interesse einer guten Bremsstabilität klein gehalten wird, möglichst negativ. Dies bedeutet in den meisten Fällen, daß der Störkrafthebelarm ebenfalls kleiner wird, so daß auch die Stössigkeit der Lenkung günstig beeinflußt wird. Andererseits wird angestrebt, daß die Grosse der Spreizung gewisse Werte nicht überschreitet, vor allem im Interesse einer guten Sturzcharakteristik beim Radeinschlag, besonders für breite Reifen. Da jedoch sowohl durch eine Verringerung des Störkrafthebelarmes wie auch durch Verringerung der Spreizung und Vergrösserung des Nachlaufes das statische Rückstellmoment ebenfalls verringert wird, fehlt bei Fahrzeugen, deren Vorderradaufhängung für optimale Sturzcharakteristik und Bremsstabilität ausgelegt ist, das "center-point-feeling", das durch Anheben des Vorderwagens beim Radeinschlag entsteht.The general trend in passenger car construction is known to be that the scrub radius in the interest of a good braking stability is kept small, as negative as possible. In most cases this means that the disturbance force lever arm also becomes smaller, so that the impact of the steering is favorably influenced. On the other hand, the aim is to that the size of the spread does not exceed certain values, especially in the interest of good fall characteristics when turning the wheel, especially for wide tires. Since, however, both by a reduction in the Störkrafthebelarmes as well as the static restoring torque by reducing the spread and increasing the lag is reduced, is missing in vehicles whose front suspension for optimal camber characteristics and braking stability is designed, the "center-point-feeling", which is created by lifting the front end of the car when turning the wheel.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und ein vom Lenkeinschlag(ies Fahrzeuges)abhängiges Anheben des Vorderwagens durch andere Mittel zu erreichen, und die Achsparameter: Spreizung, Störkrafthebelarm sowie Nachlauf und Lenkrollradius ohne Rücksicht auf das statische RUckstellmoment wählen zu können.The invention is now based on the problem of solving the difficulties and to avoid disadvantages of the known designs and a lifting dependent on the steering angle (this vehicle) of the front end of the vehicle by other means, and the axis parameters: spread, disturbance force lever arm as well as caster and Scrub radius regardless of the static reset torque to be able to choose.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anlenkpunkte der Federelemente ausserhalb der Schwenkachse S angeordnet sind und beim Radeinschlag eine Federlängenänderung erfolgt, derart, daß durch deren Wirkung die Radlast erhöht bzw. der Vorderwagen angehoben wird.This object is achieved in that the Articulation points of the spring elements are arranged outside the pivot axis S and a spring length change when the wheel is turned takes place in such a way that their effect increases the wheel load or the front end is raised.

Eine Federlängenänderung wird in geeigneter Weise dadurch erreicht, daß die Anlenkpunkte von auf Druck belasteten Federelementen, in der Projektion auf eine vertikale Quorebene, beiderseits der Schwenkachse des Radträgers liegen. Die Anlenkpunkte von auf Zug belasteten Federelementen liegen, in der Projektion auf eine vertikale Querebene, dagegen auf einer gleichen Seite der Radträgerschwenkachse.A change in the length of the spring is achieved in a suitable manner in that the articulation points of spring elements subjected to pressure, in the projection on a vertical quor plane, on both sides of the pivot axis of the wheel carrier. The pivot points of spring elements loaded in tension lie, in the projection on a vertical transverse plane, on the other hand on one same side of the wheel carrier pivot axis.

Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Radaufhängung besteht darin, daß die durch die Anlenkpunkte des Federelementes verlaufende Federwirkungslinie bei Geradeausstellung des Radträgers, windschief zur Schwenkachse verläuft. Hierdurch kann erreicht werden, daß die beiden Räder einer Achse den Vorderwagen verschieden stark anheben.An advantageous embodiment of the suspension according to the invention is that the through the articulation points of the Spring element running spring action line in the straight ahead position of the wheel carrier, is skewed to the pivot axis. In this way it can be achieved that the two wheels of an axle raise the front end of the vehicle to different degrees.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in einer nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert. In den Figuren 1 bis 5 ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigenFurther details of the invention are explained in more detail in a description of the drawings below. In Figures 1 to 5, the invention is shown in several embodiments.
Show it

Fig. 1 eine Rückansicht einer Radaufhängung auf ein gelenktes Vorderrad mit am Achsschenkel angelenkten Federelement,Fig. 1 is a rear view of a wheel suspension on a steered front wheel with articulated on the steering knuckle Spring element,

Fig. 2 eine Radaufhängung wie Fig. 1, jedoch mit auf Zug belastetem Federelement,FIG. 2 shows a wheel suspension as in FIG. 1, but with a spring element loaded in tension,

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

R 41R 41

Fig. 3 eine Radaufhängung wie Fig. 2, jedoch mit einem Blattfoderelement, bzw. Z-Stab,3 shows a wheel suspension as in FIG. 2, but with a leaf feed element or Z-rod,

Fig. 4 eine Radaufhängung wie Fig. 1, mit auf Druck belastetem Federelement, jedoch in Mc-Pherson-Ausführung und4 shows a wheel suspension as in FIG. 1, with a spring element loaded under pressure, but in a Mc-Pherson design and

Fig. 5 eine Radaufhängung im Grundriß gemäß Fig. 1 mit asymmetrischer Anlenkung des Federelemente3.FIG. 5 shows a wheel suspension in plan according to FIG. 1 with asymmetrical articulation of the spring element 3.

Die Figuren 1 bis 5 zeigen verschiedene Federelemente 3* 6 und 9# welche eine Radlast aufnehmen und zwischen einem Aufbau 13 oder dergl. und einem schwenkbaren Radträger 1 (Achsschenkel) angelenkt werden. Dabei liegen in der Ansicht (Fig. 1) die Anlenkpunkte 4, 5 des Federelementes, z.B. bei einfachen Druckfedern 3» auf verschiedenen Seiten der Schwenkachse S des iRadträgers 1. Bei einem auf Zug belastetem Federelement 6 (Fig. 2) sind die Anlenkpunkte J, auf der gleichen Seite der Schwenkachse S angeordnet.Figures 1 to 5 show different spring elements 3 * 6 and 9 # which take up a wheel load and are articulated between a structure 13 or the like and a pivotable wheel carrier 1 (steering knuckle). In the view (FIG. 1), the articulation points 4, 5 of the spring element, for example in the case of simple compression springs 3 », lie on different sides of the pivot axis S of the wheel carrier 1. In a tensile loaded spring element 6 (FIG. 2), the articulation points J , arranged on the same side of the pivot axis S.

So wird beim Schwenken des Rades 14 eine Erhöhung der Radlast bzw. ein Anheben des Vorderwagens durch eine Federlängenänderung erzielt. Vorzugsweise sind die Anlenkpunkte so gelegt, daß deren Verbindungslinie die Schwenkachse S nur bei einem gewissen Einschlagwinkel schneidet (asymmetrische Anlenkung in der Nullstellung der Geradeausfahrt). Auf diese Weise kann vorzugsweise auf der kurvenäusseren Seite ein stärkeres Anheben des Fahrzeuges bewirkt werden, welches bei herkömmlichen Aufhängungen nicht ohne zusätzliche Hilfsmittel möglich ist.Thus, when the wheel 14 is pivoted, an increase in the wheel load or a lifting of the front end is caused by a change in the length of the spring achieved. The articulation points are preferably placed in such a way that their connecting line encompasses the pivot axis S. only cuts at a certain steering angle (asymmetrical linkage in the zero position when driving straight ahead). To this Way can preferably be effected on the outside of the curve a stronger lifting of the vehicle, which at conventional suspensions is not possible without additional aids.

Wie Fig. 1 am Beispiel einer Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung zeigt, ist am schwenkbaren Radträger 1 ein Federelement 3 über ein Kugelgelenk bei 4 befestigt. Beim SchwenkenAs in FIG. 1 using the example of a double wishbone front suspension shows, a spring element 3 is attached to the pivotable wheel carrier 1 via a ball joint at 4. When panning

U 0 9 8 8 U 0 b 9 0 U 0 9 8 8 U 0 b 9 0

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des Rades um die Schwenkachse S, verringert sich der Abstand der Federanlenkpunkte 4, 5, die sich bei der auf Druck belasteten Feder 3 auf verschiedenen Seiten der Schwenkachse S befinden. Der Anlenkpunkt 4 des Federelementes 3 nimmt beim Radeinschlag die Lage 4a ein und es entsteht um den Weg von ungefähr a eine Federverkürzung. Durch die Abstandsverringerung erhöht sich die Federkraft und der Vorderwagen wird angehoben.of the wheel about the pivot axis S, the distance between the spring articulation points 4, 5, which is when the pressure is reduced loaded spring 3 are located on different sides of the pivot axis S. The articulation point 4 of the spring element 3 takes when Turn the wheel into position 4a and a spring shortening occurs around the path of approximately a. By reducing the distance the spring force increases and the front end is raised.

In Fig. 2 ist ebenfalls eine Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung dargestellt, die Jedoch mit einem auf Zug belastetem Federelement 6 ausgeführt ist, deren Anlenkpunkte 7* 8 sich auf einer Seite der Schwenkachse S befinden. (Anlenkpunkt 7 ist mit dem Aufbau 13 verbunden). Beim Einschlagen des Rades l4 nimmt der Anlenkpunkt 8 die Lage 8a ein und der Abstand der Anlenkpunkte 7* 8 verlängert sich etwa um den Weg b, so daß die Federkraft erhöht, bzw. der Vorderwagen angehoben wird.In Fig. 2, a double wishbone front suspension is also shown, but loaded with a train Spring element 6 is executed, the articulation points 7 * 8 are on one side of the pivot axis S. (The pivot point 7 is connected to the structure 13). When turning the wheel l4, the articulation point 8 occupies the position 8a and the distance the articulation points 7 * 8 is extended approximately by the path b, see above that the spring force is increased or the front end is raised.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführung einer Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung mit Federanlenkpunkten 15, 16 auf der gleichen Seite der Schwenkachse S gezeigt, jedoch ist das Federelement als Blattfeder 9 mit Zwischenhebel 10 ausgeführt. Beim Schwenken des Rades 14 schwenkt der Zwischenhebel 10 ebenfalls und spannt die Blattfeder 9, bzw. hebt den Vorderwagen in Pfeilrichtung an. Es ist anstatt der Blattfeder auch ein Z-Stab möglich.In Fig. 3 is a further embodiment of a double wishbone front suspension is shown with spring articulation points 15, 16 on the same side of the pivot axis S, however the spring element is designed as a leaf spring 9 with an intermediate lever 10. When the wheel 14 is pivoted, the intermediate lever 10 also pivots and tensions the leaf spring 9 or lifts it the front end in the direction of the arrow. A Z-bar is also possible instead of the leaf spring.

In Fig. 4 ist eine Radaufhängung nach Mc-Pherson-Art ausgeführt, die eine druckbelastete Feder aufweist, deren Anlenkpunkte 11, 12 auf gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse S liegen. Auch hier führt der Radanschlag zu einer Abstandsverkürzung der Anlenkpunkte, wodurch eine Anhebung des Voderwagens erfolgt.In Fig. 4, a Mc-Pherson-type wheel suspension is designed, which has a pressure-loaded spring, the articulation points 11, 12 lie on opposite sides of the pivot axis S. Here, too, the wheel stop leads to a shortening of the distance the articulation points, as a result of which the front vehicle is raised.

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Wie Fig. 5 zeigt, wird erkennbar, wie das Federelement 3 asymmetrisch angelenkt werden kann, um zu erreichen, daß z.B. das kurvenäussere Rad den Hauptanteil am Anheben des Vorderwagens trägt. Das kurveninnere Rad wird beim Radeinschlag zuerst den Vorderwagen etwas absenken und erst ab einem gewissen Einschlagwinkel wieder anheben, während das kurvenäussere Rad sofort mit progressiver Kennlinie den Wagenkasten anhebt. Durch das unterschiedliche Anheben des Wagens auf der kurveninneren- und kurvenäusseren Seite entsteht eine Drehung des Wagens um seine Längsachse bzw. um seine Rollachse, welche als Kurvenlegereffekt angesehen werden kann. Dieser Effekt kann durch entsprechendes Anlenken der Federelemente auch bei anderen Ausführungen z.B. nach Fig. 2, 3 oder 4 erzielt werdenAs FIG. 5 shows, it can be seen how the spring element 3 can be articulated asymmetrically in order to ensure that, for example, the outside wheel does the main part in lifting the Front end carries. The wheel on the inside of the curve will first lower the front end of the vehicle when the wheel is turned, and only from one point onwards Raise a certain steering angle again while the outside of the curve The wheel immediately lifts the car body with a progressive characteristic. By lifting the trolley differently on the On the inside and outside of the curve, the carriage rotates around its longitudinal axis or around its roll axis, whichever can be viewed as a curvature effect. This effect can also be achieved by appropriately articulating the spring elements in other designs, e.g. according to Fig. 2, 3 or 4 can be achieved

Mit der Ausführung einer Radaufhängung nach der Erfindung, wird auch bei geringem oder negativem Spreizungswerten und Störkrafthebelarmen ein statisches Rückstellmoment durch ein Anheben des Wagenkastens erzielt. Die Achsparameter (Spreizung, Lenkrollradius bzw. Störkrafthebelarm) können ohne Rücksicht auch das "center-point-feeling" allein im Interesse guter Bremsstabilität, guter Sturzcharakteristik, geringer Stössigkeit und geringem Lenkungsflattern ausgelegt werden.With the implementation of a wheel suspension according to the invention, even with low or negative spread values and Disturbing force lever arms achieved a static restoring torque by lifting the car body. The axis parameters (spread, Steering scrub radius or disturbance force lever arm) can also have the "center-point-feeling" in the interest alone good braking stability, good camber characteristics, low impact and low steering flutter.

Die vorgenannten radlasttragenden Fgderelemente können als Schraubenfedern, Blattfedern, Drehstäbe bzw. Z-Stäbe mit Zwischenhebeln, oder als hydraulische, hydropneumatische Federung mit beliebigen Befestigungsarten verwendet werden. Weiterhin kann die Radaufhängung als Einzelradaufhängung, als Koppelachse oder als Starrachse ausgeführt werden.The aforementioned wheel load-bearing suspension elements can as coil springs, leaf springs, torsion bars or Z-bars with intermediate levers, or as hydraulic, hydropneumatic Suspension can be used with any type of attachment. Furthermore, the suspension can be used as an independent suspension, be designed as a coupling axis or as a rigid axis.

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Claims (4)

R 41 PatentansprücheR 41 claims 1./Radaufhängung für gelenkte Räder von Fahrzeugen mit einem an Radführungsgliedern aufgehängten Radträger sowie einem zwischen Radträger und Rahmen oder dergl. angelenkten radlasttragenden Federelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (4, 5; 7» 8j Hj 12; 15, 16) der Federelemente (3j 6; 9) ausserhalb der Schwenkachse S angeordnet sind und beim Radeinschläg eine Federlängenänderung (a, b) erfolgt, derart, daß durch deren Wirkung die Radlast erhöht bzw. der Vorderwagen angehoben wird.1./Wheel suspension for steered wheels of vehicles with a wheel carrier suspended from wheel guide members and a wheel load-bearing spring element articulated between the wheel carrier and frame or the like, characterized in that the articulation points (4, 5; 7 »8j Hj 12; 15, 16) of the spring elements (3j 6; 9) are arranged outside the pivot axis S and when the wheel is turned, the length of the spring (a, b) changes in such a way that its effect increases the wheel load or the Front end is raised. 2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte von auf Druck belasteten Federelementen, in der Projektion auf eine vertikale Querebene, beiderseits der Schwenkachse S des Radträgers (1) liegen.2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the articulation points of pressure-loaded spring elements, in the projection onto a vertical transverse plane, on both sides the pivot axis S of the wheel carrier (1) lie. 5. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte von auf Zug belasteten Federelementen in der Projektion auf eine vertikale Querebene auf einer gleichen Seite der Radträgerschwenkachse S angeordnet sind.5. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that that the articulation points of spring elements loaded on train in the projection on a vertical transverse plane on a the same side of the wheel carrier pivot axis S are arranged. 4. Radaufhängung nach Anspruch 1 bis J5* dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Anlenkpunkte des Federelernentes (3j 6) verlaufende Federwirkungslinie (17) bei Geradeausstellung des Radträgers (1) zur Schwenkachse S windschief verläuft.4. Wheel suspension according to claim 1 to J5 * characterized in that that through the articulation points of the spring element (3j 6) running spring action line (17) in the straight ahead position of the wheel carrier (1) to the pivot axis S is skewed. 409884/0590409884/0590 LeerseiteBlank page