DE1073877B

DE1073877B - Leitradabstützimg for vehicles

Info

Publication number: DE1073877B
Application number: DENDAT1073877D
Authority: DE
Inventors: Stuttgart Armin Drechsel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1960-01-21

Description

Leitradabstützung für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitradabstützung, d. h. Abstützung gelenkter Räder, für mehrspurige Fahrzeuge insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer Einrichtung zur Längsstabilisierung des Fahrzeugrumpfes beim Bremsen, durch die das Bremsnicken verringert, aufgehoben oder in eine entgegengesetzte Bewegung umgewandelt werden kann.Idler wheel support for vehicles The invention relates to a Idler support, d. H. Support of steered wheels, especially for multi-lane vehicles Motor vehicles, with a device for longitudinal stabilization of the vehicle body when braking, through which the brake pitch is reduced, canceled or in an opposite direction Movement can be converted.

Es sind bereits verschiedene Leitradabstützungen bekannt, durch die diese Wirkung mehr oder weniger weitgehend erreicht wird, z. B. diejenige mit Doppelquerlenkern, deren Anlenkachsen am Fahrzeugrumpf, in der Seitenprojektion des Fahrzeugs gesehen, nach der Fahrzeugmitte zu konvergieren, wobei der Achsschenkel in Kugelgelenken geführt ist und den an ihm befestigten stehenden Teil der Bremse während des Durchfederns entsprechend -einer dem Längsvertikalkräfteplan der Aufhängung zugeordneten Momentanzentrenfolge verdreht, die statt im Bereich der Fahrbahnhöhe im Unendlichen etwa in der Höhe der Radnabe innerhalb des Radstands liegt. Da bei dieser Leitradabstützung die Resultante, in der die Bremswirkung auf den Fahrzeugrumpf übertragen wird, bedeutend näher am Fahrzeugschwerpunkt vorbeiläuft als bei der vorher allgemein benutzten mit translatorischer Bewegung des Achsschenkels, ist der Hebelarm des Bremsnickmoments wesentlich reduziert und damit auch das Bremsnickmoment selbst. Leider ist diese Wirkung jedoch nur in beschränktem Maße erreichbar, da sich mit der Annäherung der Momentanzentrenfolge an den Schwerpunkt beim Durchfedern auch stärkere Änderungen des Vor,- bzw. Nachlaufs einstellen, die ihrerseits die Rückstellkraft der Lenkung schwanken lassen, aus der der Fahrer in Kurven die auftretende Fliehkraft und damit die zulässige Kurvengeschwindigkeit beurteilt.There are already known various Leitradabstützungen through which this effect is more or less largely achieved, e.g. B. the one with double wishbones, their articulation axes on the vehicle body, seen in the side projection of the vehicle, to converge towards the center of the vehicle, with the steering knuckle in ball joints is performed and the stationary part of the brake attached to it during the deflection corresponding to an instantaneous center sequence assigned to the longitudinal vertical force plan of the suspension twisted that instead of in the area of the carriageway height at infinity approximately in height the wheel hub is within the wheelbase. Since with this stator support the resultant, in which the braking effect is transferred to the vehicle body, significantly closer to The vehicle's center of gravity passes by than the previously commonly used one with translational Movement of the steering knuckle, the lever arm of the braking pitch is significantly reduced and thus also the braking torque itself. Unfortunately, this effect is only in achievable to a limited extent, since with the approach of the instantaneous center sequence at the center of gravity during deflection there are also greater changes in the leading and trailing positions adjust, which in turn let the restoring force of the steering fluctuate that of the driver when cornering the centrifugal force and thus the permissible cornering speed judged.

Es sind allerdings auch Leitradabstützungen mit Längsstabilisierungswirkung bekannt, bei denen durch das Durchfedern keine Änderung des Vor- bzw. Nachlaufs eintritt. Dies wird dadurch erreicht, daß sich beim Durchfedern lediglich der stehende Teil der Bremse, nicht aber der Achsschenkel verdreht. Eine solche Anordnung ist z. B. gegeben, wenn 'die Lenker mit dem Rad um eine abgefederte Lenkzapfenachse schwenkbar sind und in einer parallel zur Radebene liegenden Ebene nach der Fahrzeugmitte zu konvergieren. Da sich beim Durchfedern in diesem Falle die Konvergenz der Lenker nur auf den stehenden Teil der Bremse nicht aber auf den Lenkzapfen als Verdrehung auswirkt, werden Änderungen in der Rückstellkraft der Lenkung vermieden. Dieser Anordnung haften jedoch andere Nachteile an, die vor allem in der wenig sicheren Lagerung der Lenker liegen, und sie läßt sich außerdem nur schwer mit einem Querstabilisator kombinieren, auf den' bei der heutigen weichen Federung kaum mehr verzichtet werden kann.However, there are also guide wheel supports with a longitudinal stabilization effect known, where the spring deflection does not change the lead or lag entry. This is achieved by the fact that only the standing one moves when the spring deflects Part of the brake, but not twisted the steering knuckle. One such arrangement is z. B. given when 'the handlebars with the wheel around a sprung steering pin axis are pivotable and in a plane lying parallel to the wheel plane towards the center of the vehicle to converge. Since in this case the convergence of the handlebars only on the stationary part of the brake but not on the steering pin as a twist affects, changes in the restoring force of the steering are avoided. This However, there are other disadvantages to the arrangement, especially in the less secure Storage of the handlebars are, and they can also be difficult with a stabilizer combine, which can hardly be dispensed with with today's soft suspension can.

Weiterhin ist in diesem Zusammenhang eine Leitradabstützung zu nennen, bei der zur Radführung zwar am Fahrzeugrumpf angelenkte, nicht mit dem Rad schwenkbare- Lenker dienen, die aber ein gegenüber dem Achsschenkel um die Radachse drehbares Bremsschild aufweist, das beim Durchfedern durch ein über eine Rolle geleitetes Drahtseil entsprechend einer innerhalb des Radstandes in größerer Höhe gelegenen Momentanzentrenfolge verdreht wird. Da bei dieser Leitradabstützung der Achsschenkel translatorisch geführt ist, können trotz der Längsstabilisierungswirkung keine Vor- bzw. Nachlaufänderungen auftreten; es handelt sich hier aber um eine außerordentlich vielteilige und verwickelte Bauart, die wegen der Anwendung des Drahtseils auch sehr empfindlich ist und keine einwandfreie Kinematik beim Einschlagen des Rades ergibt. Wenn das zum Herbeiführen einer Untersetzung nötige Drahtseil durch ein Umkehrgestänge ersetzt würde, würden noch weitere Gelenke erforderlich werden. Von einer -zuverlässig arbeitenden und preisgünstigen Lösung für einen moderen Kraftwagen kann sonach keine Rede sein, und der Anordnung kommt demzufolge nur akademisches Interesse zu.A guide wheel support should also be mentioned in this context, in the case of the articulated for wheel guidance on the vehicle body, which cannot be swiveled with the wheel Handlebars are used, but they are rotatable about the wheel axle with respect to the steering knuckle Has brake shield, which is passed through a roller during the spring deflection Wire rope corresponding to one located within the wheelbase at a greater height Momentary center sequence is twisted. As with this idler support, the steering knuckle is guided in a translatory manner, despite the longitudinal stabilization effect, no or lag changes occur; but this is an extraordinary one multi-part and intricate design, which is also due to the use of wire rope is very sensitive and does not have perfect kinematics when turning the wheel results. If the wire rope necessary to bring about a reduction is through a If reversing linkage were replaced, additional joints would be required. from a reliable and inexpensive solution for a modern vehicle can therefore not be a question, and the order is therefore only academic Interest too.

Mit der Erfindung soll eine starke Längsstabilisierungswirkung erzielt werden, ohne. übermäßige Vor-bzw. Nachlaüfänderungen in- Kauf nehmen zu müssen und ohne daß die Leitradabsützung zu verwickelt wird oder sonstige oben angefüfirte Nachteile auftreten.The invention is intended to achieve a strong longitudinal stabilization effect be without. excessive pre- or. To have to accept changes in delay and without the stator support being too tangled or anything else mentioned above Disadvantages occur.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einer an sich bekannten Lenkeranordnung ein oder mehrere Anlenkpunkt(e) der Lenker am Rahmen bzw. Aufbau durch eine vom nicht rotierenden Teil der Bremse abgezweigte oder sonstige- beim Bremsen wirksam werdende Kraft gegenüber dem Rahmen bzw. Aufbau verstellbar ist bzw. sind. Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung mit unterem Dreieckquerlenker ist die hintere Strebe dieses Querlenkers in ihrem inneren Anlenkpunkt unter Beweglichkeit auch um eine quer im Fahrzeug liegende Achse mit einem kurzen, schräg nach vorn oben ansteigenden, parallel zur Fahrzeugquerachse am Fahrzeugrumpf gelagerten Hebel verbunden und somit um den Anlenkpunkt dieses Hebels am Rahmen bzw. Aufbau schwenkbar, wobei die Schwenkbarkeit des Anlenkpunktes durch zwei -am Rahmen bzw. Aufbau angeordnete Gummipuffer beschränkt und eine Feder vorgesehen ist, die den Anlenkpunkt bei ungebremster Fahrt in gegen den unteren Gummipuffer anliegender Lage hält.This is achieved according to the invention in that in one per se known handlebar arrangement one or more articulation point (s) of the handlebars on the frame or Structure through a branched off from the non-rotating part of the brake or other The force that becomes effective during braking can be adjusted with respect to the frame or structure is or are. In a special embodiment of the invention with a lower wishbone is the rear strut of this wishbone in their inner point of articulation with mobility around a transverse axis in the vehicle with a short, sloping upwards at an angle, parallel to the transverse axis of the vehicle on the vehicle fuselage connected lever and thus around the articulation point of this lever on the frame or structure pivotable, the pivotability of the pivot point by two -am Frame or structure arranged rubber buffers limited and provided a spring is that the point of articulation against the lower rubber buffer when driving unbraked adjoining location.

Der durch die Erfindung :erzielbare technische Fortschritt ist in der Erreichung aller Punkte der obigen Zielsetzung zu erblicken.The technical progress that can be achieved by the invention is in the achievement of all points of the above objective.

Nach der Erfindung sind selbstverständlich noch viele weitere Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann die gleiche Wirkung auch mit einer Längslenker-, Teleskop- oder anderen Leitradabstützung erzielt werden, wenn die entsprechenden, nunmehr leicht erfindlichen technischen Vorkehrungen getroffen sind. Die Anlenkachse des einen oder anderen Lenkers kann auch in zwei Punkten verschoben werden oder beide Anlenkachsen in einem oder zwei Punkten zugleich. So kann z. B. ein »Fahrschemel«, der die ganze Vorderradabstützung trägt, als Ganzes um eine querliegende Achse durch die Bremswirkung im Sinne der Erfindung verdreht werden.According to the invention there are of course many other embodiments possible. For example, the same effect can also be achieved with a trailing arm, telescopic or other guide wheel support can be achieved, if the corresponding, now easily inventive technical precautions are taken. The pivot axis of the one or the other handlebar can also be moved in two points or both Articulation axes in one or two points at the same time. So z. B. a "subframe", which carries the entire front wheel support, as a whole around a transverse axis the braking effect can be rotated within the meaning of the invention.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt sie die Leitradabstützung eines Wagens von der linken Seite aus, so daß die Fahrtrichtung bei Vorwärtsfahrt nach links und das dabei im Radangriffspunkt A auftretende Bremsmoment B nach rechts gehend zu denken ist. 1 und 2 sind die beiden Querlenker der Leitradabstützung, die mit leicht konvergierenden Achsen C-D und E-D am Fahrzeugrumpf angelenkt sind und mittels Kugelgelenken 3 und 4 den Achsschenkel 5 führen, der seinerseits die Bremse 6 trägt; deren stehenden Teil festhaltend. Die tragende Federung greift am oberen Lenker an und ist durch den Pfeil F angedeutet. Der untere Lenker ist vorn durch das Kugelgelenk 7 am Fahrzeugrumpf befestigt, und seine vordere Strebe ist mit der hinteren durch ein Gabelgelenk 8 verbunden. Die hintere Strebe des unteren Lenkers ist am Fahrzeugrumpf durch ein Kugelgelenk 9 gehalten, das jedoch nicht direkt am Fahrzeugrumpf sitzt, sondern mittels eines kurzen schrägliegenden, nach vorn ansteigenden Hebels 10 um eine quer zum Fahrzeug liegende Achse G schwenkbar ist. Dieser Hebel wird von oben durch eine schwache vorgespannte Feder 11 gegen den Gummipuffer 12 gedrückt. In einem gewissen Abstand von diesem und über ihm befindet sich noch ein Gummipuffer 13 zum Begrenzen des Anschlags des Hebels 10.In the drawing is a preferred embodiment of the invention shown, namely it shows the idler wheel support of a car from the left Side off, so that the direction of travel to the left when driving forward and that in the Wheel application point A occurring braking torque B is to be thought going to the right. 1 and 2 are the two wishbones of the stator support, which are slightly converging Axes C-D and E-D are hinged to the vehicle body and by means of ball joints 3 and 4 lead the steering knuckle 5, which in turn carries the brake 6; their standing Holding part. The load-bearing suspension engages the upper link and is through the arrow F indicated. The lower link is at the front through the ball joint 7 on the vehicle body attached, and its front strut is connected to the rear by a fork joint 8 tied together. The rear strut of the lower link is on the vehicle body through a Ball joint 9 held, but not sitting directly on the vehicle body, but by means of a short inclined, forward-rising lever 10 by a transverse to the vehicle lying axis G is pivotable. This lever is operated from above by a weak pretensioned spring 11 pressed against the rubber buffer 12. In a certain way Distance from and above it is a rubber buffer 13 to limit it the stop of the lever 10.

Bei normaler ungebremster Fahrt drückt die Feder 11 den Hebel 10 gegen den Puffer 12, eine gegenüber Stoßbeanspruchungen feste Lage der Anlenkachse des unteren Lenkers sichernd, und das Mittellagenmomentanzentrum des- Achsschenkels ergibt sich aus dem Schnittpunkt der zu den Achsen C-D und E-D parallel liegenden, durch die Kugelgelenke 3 und 4 hindurchlaufenden Linien als M1. Infolge der großen Entfernung der dieses Mittellagenmomentanzentrum einschließenden Momentanzentrenkurve vom zugehörigen Rad ist die Vor- bzw. Nachlaufänderung bei dessen Durchfederung nur gering- und der Fahrer kann aus den beim Kurvenfahren infolge des Vor- bzw. Nachlaufs auftretenden Rückstellkräften der Leiträder in der Lenkung verhältnismäßig sichere Schlüsse auf die Stärke der Fliehkraft ziehen. Bei Auslösung des Bremsvorganges hingegen ändert sich die Wirkung der gesamten Anordnung. Es entsteht in Punkt A zunächst die durch den Pfeil B gekennzeichnete Bremswirkung. Diese äußert sich im Kugelgelenk 4 als eine in Richtung des Pfeiles H wirkende Kraft, durch welche sich dieses Kugelgelenk nach 4' verschiebt und die durch das Gabelgelenk 8 entkoppelten Streben des unteren Lenkers unbeeinflußt von der am oberen Lenker angreifenden Feder F gespreizt werden, so daß die hintere Strebe des unteren Lenkers im Sinne des Pfeiles I auf das Kugelgelenk 9 Druck überträgt. Hierdurch dreht sich der Hebel 10 entgegen der schwachen Feder 11 um seine quer zürn Fahrzeug liegende Anlenkungsachse G, bis er am Puffer 13 zum Anliegen kommt und das besagte Kugelgelenk die Stellung 9' einnimmt. Damit bat sich die Anlenkungsachse des unteren Querlenkers aus der Lage 7-9 in die Lage 7-9' verschoben, und das Mittellagenmomentanzentrum des Achsschenkels sowie damit des stehenden Teils der Bremse ergibt nunmehr im Schnittpunkt der zu den Achsen C-D und 7-9' parallel liegenden, durch die Kugelgelenkpositionen 3 bzw. 4' hindurchlaufenden Linien M2. Da die dieses Momentanzentrum einschließende Momentanzentrenkurve höher und näher als die ursprüngliche am zugehörigen Rad liegt, ist auch der Angriffspunkt der Bremswirkung am Fahrzeugrumpf ein entsprechend veränderter, und in der Mittellage ist nun die Richtung dieser Wirkung durch die Verbindungslinie zwischen dem Bodenberührungspunkt A des gebremsten Rades und dem neuen Momentanzentrum M2 bestimmt. Nachdem diese Verbindungslinie wesentlich steiler als die entsprechende ursprüngliche Verbindungslinie A-Mi ist, ergeben sich für den Hebelarm, mit dem die Bremswirkung den Fahrzeugrumpf um dessen Schwerpunkt S entgegen dem Nickmoment N zu drehen sucht, drei Möglichkeiten: a) Wenn beide Verbindungslinien unterhalb des Schwerpunkts vorbeilaufen, ist der Hebelarm für das im negativen Sinne wirkende Drehmoment verkürzt.During normal, unbraked travel, the spring 11 pushes the lever 10 against the buffer 12, securing a fixed position of the pivot axis of the lower link against shock loads, and the central position moment center of the steering knuckle results from the intersection of the axes lying parallel to the CD and ED axes the ball joints 3 and 4 running through lines as M1. As a result of the great distance of the instantaneous center curve that includes this central position moment center from the associated wheel, the change in lead or lag is only slight when it is deflected and the driver can draw relatively reliable conclusions from the restoring forces of the guide wheels in the steering that occur when cornering as a result of the lead or lag pull on the strength of the centrifugal force. When the braking process is triggered, however, the effect of the entire arrangement changes. In point A , the braking effect indicated by the arrow B arises. This manifests itself in the ball joint 4 as a force acting in the direction of the arrow H, by which this ball joint moves to 4 'and the struts of the lower link decoupled by the fork joint 8 are spread unaffected by the spring F acting on the upper link, so that the rear strut of the lower link in the direction of arrow I on the ball joint 9 transfers pressure. As a result, the lever 10 rotates against the weak spring 11 about its articulation axis G lying transversely to the vehicle until it comes to rest on the buffer 13 and the said ball joint assumes the position 9 '. The pivot axis of the lower wishbone was shifted from position 7-9 to position 7-9 ', and the central position momentum center of the steering knuckle and thus of the stationary part of the brake now results in the intersection of the axes CD and 7-9' parallel lying lines M2 passing through the ball joint positions 3 and 4 ', respectively. Since the instantaneous center curve including this instantaneous center is higher and closer than the original on the associated wheel, the point of application of the braking effect on the vehicle body is also changed accordingly, and the direction of this effect is now in the middle position through the connecting line between the ground contact point A of the braked wheel and the new instant center M2 determined. Since this connecting line is much steeper than the corresponding original connecting line A-Mi, there are three possibilities for the lever arm with which the braking effect tries to turn the vehicle body around its center of gravity S against the pitching moment N: a) If both connecting lines are below the center of gravity pass, the lever arm for the negative torque is shortened.

b) Wenn die ursprüngliche Verbindungslinie unterhalb des Schwerpunkts vorbeiläuft und die neue Verbindungslinie den Schwerpunkt trifft, ist statt eines negativen Drehmoments keines mehr vorhanden.b) If the original connecting line is below the center of gravity passes by and the new connecting line hits the center of gravity is instead of one negative torque is no longer available.

c) Wenn die ursprüngliche Verbindungslinie unterhalb des Schwerpunkts vorbeiläuft und die neue oberhalb desselben, ist statt eines negativen Drehmoments ein positives vorhanden.c) If the original connecting line is below the center of gravity passes and the new one above it, is instead of a negative torque a positive present.

Der Fall c) besteht bei den in der Zeichnung wiedergegebenen Verhältnissen, durch welche statt eines mit dem Hebelarm h1 im Sinne des Pfeiles T wirkenden destabilisierenden Drehmoments ein mit dem Hebelarm h2 im Sinne des Pfeiles K wirkendes überkompensierendes Drehmoment erzeugt wird.Case c) exists with the relationships shown in the drawing, by which instead of one acting with the lever arm h1 in the direction of the arrow T destabilizing Torque an overcompensating one acting with the lever arm h2 in the direction of the arrow K Torque is generated.

Die vorstehend geschilderten Möglichkeiten beziehen sich natürlich nur auf die von den Leit- bzw. Vorderrädern ausgeübten Bremsmomente. Diese können durch negative oder positive Bremsmomente der Hinterräder beeinträchtigt, aufgehoben oder, unterstützt werden, so daß sich ein resultierendes Gesamtdrehmoment ergibt, das negativ, Null oder positiv sein kann.The possibilities outlined above relate of course only on the braking torques exerted by the guide or front wheels. these can impaired by negative or positive braking torques of the rear wheels, canceled or, supported, so that a resulting total torque is obtained, which can be negative, zero or positive.

Die beim Bremsen auftretende Verschiebung des Kugelgelenks 4 nach 4' ist bei zweckentsprechender Dimensionierung der verschiedenen Elemente nur gering, und die sich dadurch ergebende temporäre Änderung des Vor- bzw. Nachlaufwinkels beträgt nur wenige Grad. Wenn ein verhältnismäßig größer »Normalnachlauf« gewählt `wird, entsteht durch diese-Verschiebung kein oder nur ein unwesentlicher Vorlauf, der während des ohnehin meist bei Geradeausfahrt erfolgenden Bremsens keine spürbare Reaktion in der Lenkung ergibt. Diese temporäre Änderung des Vor-bzw. Nachlaufwinkels ist beim Durchfedern selbstverständlich noch durch die von diesem hervorgerufene (vergrößerte) Vor- bzw. Nachlaufänderung überlagert, was jedoch keinen Nachteil bedeutet, da es während des Bremsens nicht mehr auf die richtige Beurteilung der Fliehkraft ankommt.The displacement of the ball joint 4 that occurs during braking 4 'is only small if the various elements are appropriately dimensioned, and the resulting temporary change in the leading and trailing angles is only a few degrees. If a relatively larger »normal lag« is selected `is created by this shift none or only an insignificant one There is no lead during the braking, which is usually taking place in a straight line anyway there is a noticeable reaction in the steering. This temporary change in the front or Caster angle is of course still caused by the spring deflection caused by this (enlarged) changes in lead or lag are superimposed, but this is not a disadvantage means that during braking it no longer depends on the correct assessment of the Centrifugal force arrives.

Nach dem Lösen der Bremse drückt die Feder 11 den Hebel 10 wieder in seine ursprüngliche Lage zurück, und die Vor- bzw. Nachlaufänderung wird dann wieder durch die ursprüngliche Momentanzentrenkurve bestimmt, deren Lage so gewählt ist, daß die Anzeige der Fliehkraft mit genügender Zuverlässigkeit erfolgt.After releasing the brake, the spring 11 pushes the lever 10 again back to its original position, and the leading or trailing change is then again determined by the original instantaneous center curve, the location of which was chosen is that the centrifugal force is displayed with sufficient reliability.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Idler wheel support for multi-lane vehicles, in particular Motor vehicles, with a device for longitudinal stabilization of the vehicle body when braking, characterized in that in a known handlebar arrangement one or more articulation point (s) of the handlebars on the frame or structure through one of the non-rotating part of the brake branched off or otherwise effective when braking increasing force is or are adjustable with respect to the frame or structure.

2. Leitradabstützung according to claim 1 with lower triangular wishbone, characterized in that the rear strut of this wishbone (2) in its inner articulation point (9) with mobility around a transverse axis in the vehicle with a short, obliquely upward sloping upward, parallel The lever (10) mounted on the vehicle transverse axis is connected to the vehicle body and is therefore pivotable about the pivot point of this lever on the frame or body (G), the pivot point (9) being pivoted by two rubber buffers (12, 13) arranged on the frame or body. is limited and a spring (11) is provided which holds the articulation point (9) in the position against the lower rubber buffer (12) when the vehicle is not braking. References considered: U.S. Patent Nos. 2,431,426, 2,354,219.