DE957627C - Wheel suspension for vehicle steering wheels suspended from trailing arms - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 7. FEBRUAR 1957ISSUED FEBRUARY 7, 1957

L 13293 II/63 cL 13293 II / 63 c

Die Erfindung betrifft eine neuartige Radaufhängung für an Längslenkern aufgehängte Lenkräder von Fahrzeugen, insbesondere für lenkbare Einzelräder von. Dreiradfahrzeugen. Sie ist jedoch auch mit Vorteil für Lenkradpaare anwendbar.The invention relates to a new type of wheel suspension for steering wheels suspended from trailing arms of vehicles, in particular for steerable single wheels from. Tricycles. However, it is also Can be used with advantage for steering wheel pairs.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufhängung für Lenkräder zu schaffen, die die Kurvenstabilität der. Fahrzeuge verbessert und eine bessere Abfangung der Fliehkraft beini Kurvenfahren ermöglicht und das lästige und gefährliche Überneigen· des Fahrzeugkastens vermeidet und unter Umständen in das Gegenteil verkehrt.The object of the invention is to create a suspension for steering wheels that improves cornering stability the. Vehicles improved and better interception centrifugal force when cornering and the annoying and dangerous tilting over Avoids the vehicle body and may, under certain circumstances, reverse it.

Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, den Fahrzeugkasten oberhalb seiner Schwerpunktachse mindestens an einer Stelle aufzuhängen, so daß, beim Befahren von Kurven der Fahrzeugkasten sich unter der Einwirkung der Fliehkräfte nach innen neigt. Diese, als sogenannte »Schwebeachse« bekanntgewordene Konstruktion eignet sich jedoch nur für hochwertige Personenwagen, da sie wertvollen Raum beansprucht. Außerdem ist sie bisher nur in Verbindung mit nicht gelenkten (Hinter-) Achsen praktisch verwendet worden.For this purpose it is already known to place the vehicle body above its center of gravity hang up at least in one place so that the vehicle body when negotiating curves tilts inward under the action of centrifugal forces. This, as a so-called "floating axis" However, the construction that has become known is only suitable for high-quality passenger cars, as they are valuable Takes up space. In addition, it has so far only been used in conjunction with non-guided (rear) Axes have been practically used.

Radaufhängungen für dieLenkrädervonFahrzeu? gen mit Mitteln, um beim Einschlagen gleichzeitig den Sturz des oder der Lenkräder zu ändern, sind grundsätzlich ebenfalls bereits bekannt. Bei diesen bekannten Lenkanordnungen ist die Aufhängung im allgemeinen so getroffen, daß die Unterseite des Rades sich auf einer konkaven Fläche bewegt. Dies hat den Nachteil, daß die Lenksicherheit dadurch wesentlich beeinträchtigt wird, wenn nämlich dasSuspension for the steering wheels of vehicles? gen with means to change the camber of the steering wheel or wheels at the same time when turning basically also already known. In these known steering arrangements, the suspension generally taken so that the underside of the wheel moves on a concave surface. this has the disadvantage that the steering safety is significantly impaired when that

Fahrzeug durch Verringerung des Abstands zwischen Unterfiäche des Rades und Fahrzeugbodens sozusagen in die Knie geht. Gleichzeitig wird dadurch die Gefahr erhöht, die sich durch die Fliehkraft beim Kurvenfahren, insbesondere durch Neigung des Wagenkastens nach außen, ergibt, da das dieser Neigung entgegengerichtete Stützmoment durch die Bewegung des Lenkrades vermindert wird.Vehicle by reducing the distance between the surface of the wheel and the vehicle floor kneels, so to speak. At the same time, this increases the risk posed by the Centrifugal force when cornering, in particular by tilting the car body outwards, results there the support torque opposing this inclination is reduced by the movement of the steering wheel will.

ίο Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, daß eines oder mehrere dieser Räder an einem Lenker aufgehängt sind, der um einen schräg gestellten Zapfen schwenkbar ist und dessen Winkel gegen die Achse des Zapfens durch einen gelenkigen Kniehebel verstellt wird, der einerseits um einen am Fahrzeug befindlichen festen Punkt schwenkbar und andererseits mit dem Lenker gekuppelt ist, so daß der Sturz des oder der Lenkräder beim Einschlagen in dem Sinn geändert wird, daß ihre Oberkante geringere Relativbewegungen gegenüber der senkrecht zur Fahrbahn, durch die Längsachse des Fahrzeuges gelegten Ebene ausführt, als die mit der Fahrbahn in Berührung stehende Unterkante, wobei der Rotationsmittelpunkt des Rades gezwungen wird, sich auf einer Kurve zu bewegen., deren höchster Punkt bei nicht eingeschlagenem Lenkrad erreicht wird, und die eine solche Gestalt besitzt, 'daß der Abstand der Fahrzeugunterseite von der Fahrbahn der gleiche bleibt wie bei nicht eingeschlagenem Lenkrad.ίο In contrast, there is the essence of the invention in that one or more of these wheels are suspended from a handlebar that is inclined to one provided pin is pivotable and its angle against the axis of the pin by an articulated Knee lever is adjusted, on the one hand around a fixed point on the vehicle is pivotable and on the other hand coupled to the handlebar, so that the fall of the steering wheel or wheels when turning is changed in the sense that their upper edge has lower relative movements opposite the plane perpendicular to the road through the longitudinal axis of the vehicle, than the lower edge in contact with the roadway, with the center of rotation of the wheel is forced to move on a curve, the highest point of which is not is reached with the steering wheel turned, and which has such a shape that the distance of the The underside of the vehicle from the road remains the same as when the steering wheel is not turned.

Eine zusätzliche Erhöhung der Kurvenstabilität kann aber auch durch eine solche Wahl des Längenverhältnisses der beiden Schenkel des Kniehebels erreicht werden, daß sich beim Einschlagen des oder der Lenkräder der Abstand der Fahrzeugunterseite von der Fahrbahn vergrößert,An additional increase in cornering stability can, however, also be achieved through such a choice of the length ratio of the two legs of the toggle lever can be achieved that when turning the or the steering wheels increase the distance between the underside of the vehicle and the road,

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der an einem festen Punkt des Fahrzeuges befestigte Schenkel des Kniehebels durch eine Kulissenführung ersetzt wird.Another embodiment is that the attached to a fixed point on the vehicle Leg of the toggle lever is replaced by a link guide.

Dabei besteht auch die Möglichkeit, daß der Lenker mit dem seine Winkelstellung gegenüber der Achse des Zapfens bestimmenden Organ, beispielsweise dem gelenkigen Kniehebel, durch einen Torsionsstab gekuppelt ist.There is also the possibility that the handlebar is opposite to its angular position the axis of the pin determining organ, for example the articulated toggle lever, by a Torsion bar is coupled.

. Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Achsen der Zapfen, an denen die einzelnen Räder aufgehängt sind, gegenüber der senkrechten Radmittelebene jeweils nach außen verlagert sind.. It is also useful if the axes of the pins on which the individual wheels are suspended are displaced outwards in relation to the vertical wheel center plane.

Hierbei ist zunächst die Federung der Achse unbeachtet geblieben, d. h., die angegebenen Beziehungen gelten bei vollständig gleichmäßig belasteter Feder. Auch bei den nachfolgenden Erläuterungen ist die Federung außer Betracht geblieben bzw. als starr angenommen. In der Praxis sollen die Lenkräder selbstverständlich mit den üblichen Federungen, Dämpfungsorganen usw. versehen sein, wobei sich durch die erfindungsgemäße Anordnung auch eine günstigere Beanspruchung bzw. Belastung der. Federn ergibt.Initially, the suspension of the axle was ignored, i. i.e., the specified relationships apply when the spring is fully evenly loaded. Also in the following explanations the suspension was not taken into account or assumed to be rigid. In practice the steering wheels should of course be provided with the usual suspensions, damping devices, etc. be, with the arrangement according to the invention also a more favorable stress or burden of. Springs results.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung seien an Hand dei schematischen Zeichnung näher erläutert, die lediglich das Prinzip der Radaufhängung darstellt. Mit 1 ist ein lenkbares Rad bezeichnet, dessen Achse 2 von einem Lenker 3 getragen wird, der seinerseits um einen bzw. zusammen mit einem schräg gestellten Zapfen 4 schwenkbar ist. Durch die Schrägstellung des Zapfens 4, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Kugelpfannen 5 drehbar ist, die aber auch durch andere Lagerungen ersetzt werden können, ergibt sich beim Verschwenken des Zapfens ein Einschlag des Lenkrades 1 und gleichzeitig ein Sturz.Further details and advantages of the subject matter of the invention are given in the schematic Drawing explained in more detail, which only represents the principle of the suspension. With 1 is denotes a steerable wheel, the axis 2 of which is supported by a handlebar 3, which in turn turns around one or together with an inclined pin 4 is pivotable. Due to the inclination of the pin 4, which in the illustrated embodiment is rotatable in ball sockets 5, but these are also replaced by other bearings can, when pivoting the pin results in a turning of the steering wheel 1 and at the same time a fall.

Die Neigung des Zapfens bestimmt das Verhäiltnis zwischen Sturz; und Einschlag, d. h. je steiler der Zapfen steht, um so geringer ist der Sturz, und je mehr sich die Neigung des Zapfens der Waagerechten nähert, um so größer wird der Sturz. Bei vollständig senkrechtem Zapfen würde sich lediglich ein Einschlag ohne Sturz und bei völlig waagerechtem Zapfen lediglich ein Sturz ohne Einschlag ergeben.The inclination of the pin determines the ratio between falls; and impact, d. H. ever the steeper the tenon is, the less the camber is, and the more the tenon is inclined approaches the horizontal, the greater the fall. If the tenon was completely perpendicular there is only one impact without a fall and, with a completely horizontal pin, only one fall surrendered without impact.

Die Winkelstellung des Lenkers 3 zur Achse des Zapfens 4 ' wird durch einen gelenkigen Kniehebel 6, 7 bestimmt, dessen Kniegelenk 8 ständig den höchsten Punkt des Kniehebels darstellt und der an einem festen Punkt 9 des Fahrgestells gelenkig gelagert ist.The angular position of the link 3 to the axis of the pin 4 'is determined by an articulated toggle lever 6, 7 determined, the knee joint 8 constantly represents the highest point of the toggle lever and which is articulated at a fixed point 9 of the chassis.

Liegt der Einlenkpunkt 9 im dargestellten' Vorführungsbeispiel links vom Zapfen 4, so muß selbstverständlich, um die gleichen Bewegungen des Lenkers 3 zu erreichen, der Kniehebel 6, 7 umgekehrt werden, d. h., das Kniegelenk 8 bildet dann ständig den tiefsten Punkt des Kniehebels. Diese Konstruktion kann z. B. bei Platzmangel zweckmäßig sein, da die Länge der Hebelteile 6 und 7 geringer gewählt sein kann. Für die Bewegung des Lenkers 3 ist hierbei das Längenverhältnis zwischen den Hebelteilen 6 und 7 maßgebend.Is the deflection point 9 in the illustrated 'demonstration example left of pin 4, it must of course be the same movements of the handlebar 3, the toggle levers 6, 7 are reversed, d. that is, the knee joint 8 then forms continuously the lowest point of the knee lever. This construction can e.g. B. be useful if there is not enough space, since the length of the lever parts 6 and 7 can be chosen to be less. For moving the handlebar 3 the length ratio between the lever parts 6 and 7 is decisive here.

Zusätzlich oder wahlweise kann auch der Hebel 6 in einer Kulissenführung bewegt werden, um die gleiche Wirkung zu erzielen bzw. eine zusätzliche Sicherung bei etwaigem Bruch zu schaffen.Additionally or optionally, the lever 6 can be moved in a link guide to the to achieve the same effect or to create an additional safeguard in the event of a break.

Durch eine Achse 10 ist der Lenker 3 mit dem Kniehebelteil 6 fest verbunden. Diese Achse 10 kann dabei zweckmäßig als Torsionsstab ausgebildet sein, wodurch sich eine Federung für das Rad ι ergibt.By an axis 10, the handlebar 3 is with the Toggle lever part 6 firmly connected. This axis 10 can expediently be designed as a torsion bar, whereby a suspension for the Rad ι results.

Bei Fahrzeugen mit lenkbarem Vorderrad bzw. lenkbaren Vorderrädern ist die Fahrtrichtung nach links zu denken. Ist das Rad ein Hinterrad, so ist die Fahrtrichtung nach rechts anzunehmen.For vehicles with a steerable front wheel or steerable front wheels is to think the direction of travel is to the left. If the wheel is a rear wheel, then it is assume the direction of travel to the right.

Die Lenkung greift hierbei zweckmäßig am Kniehebel 6, 7, beispielsweise am Gelenkpunkt 8, an. Der Rotationsmittelpunkt bzw. die Achse 2 des Rades wird dabei auf einer Kurve geführt, deren Krümmung im wesentlichen von dem Längenverhältnis der Kniehebelteile 6 und 7 bestimmt wird.In this case, the steering appropriately acts on the toggle lever 6, 7, for example on the hinge point 8. The center of rotation or the axis 2 of the wheel is guided on a curve whose Curvature is essentially determined by the length ratio of the toggle lever parts 6 and 7.

Durch Tieferlegen des Anlenkpunktes 9 und Verlängern des Hebels 7 läßt sich erreichen, daß die ' Kurve flacher verläuft, und umgekehrt.By lowering the pivot point 9 and lengthening it of the lever 7 can be achieved that the 'curve is flatter, and vice versa.

An Stelle der Verwendung des Kniehebels 6, 7 kann der Lenker 3 oder ein mit diesem fest verbundener Teil auch auf einer entsprechend geformten Kurvenbahn geführt sein, wenn beispielsweise einInstead of using the toggle lever 6, 7, the handlebar 3 or one firmly connected to it Part can also be guided on a correspondingly shaped curved path, for example if a

fester Anlenkpunkt gegenüber dem Zapfen 4 infolge der Rahmenkonstruktion nicht zur Verfügung steht. Es ist dann auch möglich, die Federung in anderer Weise vorzunehmen, indem beispielsweise die Achse 2 des Rades 1 nicht starr am Lenker 3 befestigt ist, sondern unter Zwischenschaltung einer Federung, etwa nach Art einer Teleskopgabel od. dgl.fixed point of articulation with respect to the pin 4 not available due to the frame construction stands. It is then also possible to make the suspension in another way, for example by the axle 2 of the wheel 1 is not rigidly attached to the handlebar 3, but with the interposition of a Suspension, for example in the manner of a telescopic fork or the like.

Für paarweise parallel aufgehängte Räder ergibt sich eine besonders gute Kurvenstabilität, wenn man die Achsen der Zapfen, an denen die einzelnen Räder schwenkbar aufgehängt sind, gegenüber der senkrechten Radmittelebene jeweils nach außen verlagert. Auf diese Weise wird nämlich die Unterkante des nach außen schwenkenden Rads einen etwas größeren Abstand zum Fahrzeugboden erhalten und gleichzeitig das nach innen schwenkende Rad einen geringeren Abstand, so daß der Fahrzeugrahmen bestrebt ist, sich nach innen in dieFor wheels suspended in parallel in pairs, there is particularly good cornering stability if one the axes of the pins, on which the individual wheels are pivotably suspended, opposite the vertical wheel center plane shifted outwards. This is because the bottom edge becomes of the outward pivoting wheel get a slightly larger distance to the vehicle floor and at the same time the inward swiveling wheel a smaller distance, so that the vehicle frame strives to look inward into the

ao Kurve hineinzuneigen. Dadurch wird die Kürvenstabilität des Fahrzeugs weiter verbessert und eine günstigere, d. h. gleichmäßigere Beanspruchung der Federn erzielt.ao curve to lean into it. This will increase the stability of the curve of the vehicle further improved and a cheaper, d. H. more even loading of the Springs achieved.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: i. Radaufhängung für an Längslenkern aufgehängte Lenkräder von Fahrzeugen, insbesondere für lenkbare Einzelräder von Dreiradfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere dieser Räder (1) an einem Lenker (3) aufgehängt sind, der um einen schräg gestellten Zapfen (4) schwenkbar ist und dessen Winkel gegen die Achse des^: Zapfens'(4) durch einen gelenkigen Kniehebel (6, 7) verstellt wird, der einerseits um'einen am Fahrzeug befindlichen festen Punkt (9) schwenkbar und andererseits mit dem Lenker (3) gekuppelt ist, so· daß der Sturz des oder der Lenkräder (1) beim Einschlagen in dem Sinn geändert wird, daß ihre Oberkante geringere Relativbewegungen gegenüber der senkrecht zur Fahrbahn durch die Längsachse des Fahrzeuges gelegten Ebene ausführt als die mit der Fahrbahn in Berührung stehende Unterkante, wobei der Rotationsmittelpunkt des Rades gezwungen- wird, sich auf einer Kurve zu bewegen, deren höchster Punkt bei nicht eingeschlagenem Lenkrad erreicht wird, und die eine solche Gestalt besitzt, daß der Abstand der Fahrzeugunteirseite von der Fahrbahn der gleiche bleibt wie bei nicht eingeschlagenem Lenkrad.i. Wheel suspension for steering wheels of vehicles suspended on trailing arms, in particular for steerable single wheels of three-wheeled vehicles, characterized in that one or more of these wheels (1) are suspended from a handlebar (3) which can be pivoted about an inclined pin (4) and its angle to the axis ^of: pin '(4) by an articulated toggle lever (6, 7) is adjusted, on the one hand located fixed point (9) um'einen on the vehicle to pivot and on the other hand coupled to the control arm (3), so · that the camber of the steering wheel (s) (1) is changed when turning in the sense that their upper edge executes smaller relative movements compared to the plane perpendicular to the road through the longitudinal axis of the vehicle than the lower edge in contact with the road, the center of rotation of the Wheel is forced to move on a curve, the highest point of which is reached when the steering wheel is not turned, and which is one Has the shape that the distance between the vehicle unit side and the road remains the same as when the steering wheel is not turned. 2. Radaufhängung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch solche Wahl des Längenverhältnisses der beiden Schenkel (6, 7) des Kniehebeis, daß sich beim Einschlagen des oder der Lenkräder (1) der Abstand der Fahrzeugunterseite von der Fahrbahn vergrößert.2. Wheel suspension according to claim 1, characterized by such a choice of the aspect ratio of the two legs (6, 7) of the knee lifter that when the or the Steering wheels (1) increase the distance between the underside of the vehicle and the roadway. 3. Radaufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an einem festen Punkt (9) des Fahrzeuges befestigte Schenkel (7) des Kniehebels durch eine Kulis-senführung ersetzt wird.3. Wheel suspension according to claim 1 and 2, characterized in that the leg attached to a fixed point (9) of the vehicle (7) of the toggle lever is replaced by a link guide. 4. Radaufhängung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (3) mit dem seine Winkelstellung gegenüber der Achse des Zapfens- (4) bestimmenden Organ, beispielsweise dem gelenkigen Kniehebel (6, 7), durch einen Torsionsstab gekuppelt ist.4. Wheel suspension according to claim 1 and following, characterized in that the Handlebar (3) with which its angular position relative to the axis of the pin (4) determining Organ, for example the articulated toggle lever (6, 7), coupled by a torsion bar is. 5. Radaufhängung für paarweise parallel aufgehängte Räder nach den Ansprüchen 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Zapfen (4), an denen die einzelnen Räder aufgehängt sind, gegenüber der senkrechten Radmittelebene jeweils nach außen verlagert sind.5. Wheel suspension for wheels suspended in parallel in pairs according to claims 1 and following, characterized in that the axes of the pins (4) on which the individual Wheels are suspended, displaced outwards in relation to the vertical wheel center plane are. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 283 404, 456 392, 201, 807755;Considered publications:
German Patent Nos. 283 404, 456 392, 201, 807755; USA.-Patentschriften Nr. 2 216 930, 2260102.U.S. Patent Nos. 2,216,930, 2260102. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©«9 578/310 7.56 (609 782 1. 57)© «9 578/310 7.56 (609 782 1. 57)