DE1138329B

DE1138329B - Spring arrangement for vehicles, in particular motor vehicles

Info

Publication number: DE1138329B
Application number: DED29308A
Authority: DE
Inventors: Karl Wilfert; Dr Techn Ernst Fiala
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-11-07
Filing date: 1958-11-07
Publication date: 1962-10-18

Description

Federanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Federanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Hubachse der den Wagenkasten tragenden Federn, insbesondere Schraubenfedern, in einer Fahrzeugquerebene betrachtet, schräg verläuft und in dieser Ebene schwenkbar ist. Bei einer bekannten derartigen Anordnung ist der Wagenkörper mit einer Starrachse lediglich mit Hilfe von Schraubenfedern aufgehängt, deren Hubachsen schräg von unten innen nach oben außen verlaufen. Demgegenüber wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Hubachse von unten außen nach oben innen verläuft und daß eine horizontal in Fahrzeugquerrichtung wirkende und den in dieser Richtung verschiebbaren Wagenkasten in die Mittelstellung zurückstellende Federung zwischen Fahrwerk und Wagenkasten vorgesehen ist.Spring assembly for vehicles, especially motor vehicles The invention relates to a spring arrangement for vehicles, especially motor vehicles, where the lifting axis of the springs supporting the car body, in particular helical springs, viewed in a vehicle transverse plane, runs obliquely and can be pivoted in this plane is. In a known arrangement of this type, the carriage body is provided with a rigid axle suspended only with the help of helical springs, the lifting axes of which are inclined from below run inside up outside. In contrast, it is proposed according to the invention, that the lifting axis runs from the bottom outside to the top inside and that one is horizontal acting in the transverse direction of the vehicle and the car body displaceable in this direction Suspension between the chassis and the car body that returns to the middle position is provided.

Bei einer derartigen Anordnung der den Wagenkasten tragenden Schraubenfedern kommt die Rollachse des Wagenkastens, also diejenige Längsachse, um die sich der Wagenkasten beim Angriff eines äußeren Momentes dreht, so zu liegen, daß die beim Kurvenfahren auftretende und im Schwerpunkt angreifende Fliehkraft mindestens annähernd durch die Rollachse geht und somit kein oder nur ein schwaches Rollmoment auf den Wagenkasten ausübt. Dieser neigt sich also nicht, wie es in der Regel und auch bei der erwähnten, bekannten Anordnung, bei der die Rollachse unterhalb der Starrachse liegt, der Fall ist, beim Kurvenfahren nach außen. Der Wagenkasten wird relativ zum Fahrwerk lediglich etwas nach der kurvenäußeren Seite verschoben. Die entsprechenden Kräfte werden im wesentlichen durch die horizontal wirkende Federung zwischen dem Fahrwerk und dem Wagenkasten aufgenommen. Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung werden hierbei die schräggestellten Tragfedern von der Aufgabe, den Wagenkörper bei seitlichen Relativverschiebungen zur Achse wieder in die Mittellage zurückzubringen, grundsätzlich vollkommen befreit, da diese Rückführung im wesentlichen durch die waagerechte Rückstellfeder erfolgt.With such an arrangement of the coil springs supporting the car body comes the roll axis of the car body, i.e. the longitudinal axis around which the Car body rotates when an external moment is attacked, so that the when At least approximately centrifugal force that occurs when cornering and acts in the center of gravity goes through the roll axis and therefore no or only a weak roll moment on the Car body exercises. So this does not lean, as it usually does and also with the mentioned, known arrangement in which the roll axis is below the rigid axis is the case when cornering to the outside. The car body becomes relative only shifted slightly to the outside of the curve towards the chassis. The corresponding Forces are essentially due to the horizontally acting suspension between the Chassis and the car body added. In contrast to the known arrangement here the inclined suspension springs are from the task of the car body to bring it back into the central position in the event of lateral shifts relative to the axis, basically completely exempt, since this return is essentially due to the horizontal return spring takes place.

Für Fahrzeuge mit Pendelachsen, die an einem Achsträger aasgelenkt sind, wird vorgeschlagen, daß die schräg verlaufenden Tragfedern zwischen dem Wagenkasten und den Pendelhalbachsen und die horizontal wirkende Federung zwischen dem Wagenkasten und dem pendelnd am Wagenkasten aufgehängten Achsträger angeordnet sind. Bei Fahrzeugen mit Radführung durch Querlenker, die an einem Hilfsrahmen aasgelenkt sind, ergibt sich eine zweckmäßige Anordnung, wenn die schräg verlaufenden Tragfedern zwischen dem Wagenkasten und den Querlenkern und die horizontal wirkende Federung zwischen dem Wagenkasten und dem relativ zum Wagenkasten horizontal in Fahrzeugquerrichtung verschiebbaren Hilfsrahmen angeordnet sind.For vehicles with pendulum axles that are articulated on an axle beam are, it is proposed that the inclined suspension springs between the car body and the pendulum half-axles and the horizontally acting suspension between the car body and the pendulum suspension on the car body are arranged. In vehicles with wheel guidance by wishbones that are articulated on a subframe, results an appropriate arrangement if the inclined suspension springs between the car body and the wishbones and the horizontally acting suspension between the car body and that relative to the car body horizontally in the transverse direction of the vehicle displaceable subframe are arranged.

Um das Rollmoment durch die Fliehkräfte auf ein Minimum herabzusetzen, empfiehlt es sich, bei Fahrzeugen, deren Vorder- und Hinterradfederung gemäß der Erfindung gestaltet ist, die Verbindungsgerade zwischen den Schnittpunkten der Hubachsen der schräg verlaufenden Tragfedern der Vorder- und der Hinterachse mindestens annähernd durch den Schwerpunkt des Wagenkastens samt Durchschnittsbelastung gehen zu lassen. Entsprechend wird für Fahrzeuge, bei denen nur eine Achse erfindungsgemäß gestaltet ist, vorgeschlagen, daß die Verbindungsgerade zwischen dem Schnittpunkt der Hubachsen der schräg verlaufenden Tragfedern der Vorder- oder Hinterachse und dem Momentanzentrum für die Rolldrehung des Wagenkastens im Gebiet der anderen Achse mindestens annähernd durch den Schwerpunkt des Wagenkastens samt Durchschnittsbelastung geht.In order to reduce the rolling moment to a minimum through centrifugal forces, It is advisable to use vehicles with front and rear suspension according to the Invention is designed, the connecting line between the intersection of the lifting axes the inclined suspension springs of the front and rear axles at least approximately to let go through the center of gravity of the car body including the average load. Accordingly, it is designed according to the invention for vehicles in which only one axle is suggested that the straight line connecting the intersection of the lifting axes the inclined suspension springs of the front or rear axle and the momentary center for the rolling rotation of the car body in the area of the other axis at least approximately goes through the center of gravity of the car body including the average load.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele und zwei schematische Darstellungen der Erfindung gezeigt.In the drawing, three exemplary embodiments and two are schematic Representations of the invention shown.

Fig. 1 zeigt die Erfindung an einer Starrachse bei Geradeausfahrt, Fig. 2 bei Kurvenfahrt; in Fig. 3 ist die Erfindung an einer Pendelachse und in Fig.4 bei einer Doppelquerlenkeranordnung mit Hilfsrahmen dargestellt; Fig.5 zeigt die Rollachse eines Fahrzeuges, bei dem sowohl an der Vorder- als auch an der Hinterachse die Erfindung angewendet ist, und Fig. 6 die Rollachse eines Fahrzeuges, bei dem nur an der einen Achse die Erfindung verwendet wurde. In den Fig. 1 und 2 ist mit 10 eine Starrachse bezeichnet, auf der die Räder 11 und 12 gelagert sind. Der Wagenkasten 13 stützt sich über zwei schräg gerichtete Schraubenfedern 14 und 15 auf der Starrachse 10 ab. Die Federn 14 und 15 sind sowohl an der Starrachse 10 als auch an dem Wagenkasten 13 schwenkbar befestigt. Ferner ist noch eine in horizontaler Richtung wirkende Zug-Druck-Feder 16 vorgesehen, die sich in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung in der neutralen, keine Kräfte ausübenden Mittellage befindet. Bei Kurvenfahrt (Fig.2) greift an dem Wagenkasten 13 eine Fliehkraft F an, die den Wagenkasten nach links verschiebt. Die Feder 16 ist auf Zug beansprucht und hält im Zusammenwirken mit den Federn 14 und 15 der Fliehkraft das Gleichgewicht. Eine Drehung des Wagenkastens nach der kurvenäußeren Seite (im Gegenzeigersinn) hat nicht stattgefunden, da die Angriffslinie der Fliehkraft etwa durch den Punkt X geht, der als Schnittpunkt der Hubachsen der Federn 14 und 15 definiert ist und, wenigstens annäherungsweise, das Momentanzentrum für die Drehung des Wagenkastens 13 in der Zeichenebene um eine Fahrzeuglängsachse (Rollachse) darstellt. Die Darstellung und Erläuterung wurde so gewählt, als ob Vorder- und Hinterachse völlig gleich ausgestaltet wären und die Rollachse des ganzen Fahrzeuges infolgedessen waagerecht verläuft.1 shows the invention on a rigid axle when driving straight ahead, FIG. 2 when cornering; in FIG. 3 the invention is shown on a pendulum axle and in FIG. 4 with a double wishbone arrangement with a subframe; FIG. 5 shows the roll axis of a vehicle in which the invention is applied to both the front and rear axles, and FIG. 6 shows the roll axis of a vehicle in which the invention was used only on one axle. 1 and 2, 10 denotes a rigid axle on which the wheels 11 and 12 are mounted. The car body 13 is supported on the rigid axle 10 via two obliquely directed coil springs 14 and 15. The springs 14 and 15 are pivotally attached both to the rigid axle 10 and to the car body 13. Furthermore, a tension-compression spring 16 acting in the horizontal direction is also provided which, in the position shown in FIG. 1, is in the neutral central position which does not exert any forces. When cornering (FIG. 2), a centrifugal force F acts on the car body 13, which moves the car body to the left. The spring 16 is under tension and, in cooperation with the springs 14 and 15 of the centrifugal force, maintains equilibrium. A rotation of the car body to the outside of the curve (counter-clockwise) has not taken place, since the line of attack of the centrifugal force goes approximately through point X, which is defined as the intersection of the stroke axes of springs 14 and 15 and, at least approximately, the instantaneous center for the rotation of the car body 13 in the plane of the drawing around a vehicle longitudinal axis (roll axis). The presentation and explanation was chosen as if the front and rear axles were designed exactly the same and the roll axis of the entire vehicle consequently runs horizontally.

Bei der Ausführung nach Fig: 3 ist am Wagenkasten 13 mit einer Achse 17 ein Achsträger 18 schwenkbar verbunden, an dem zwei Pendelhalbachsen 19 und 20 mit Schwenkachsen 21 und 22 angelenkt sind. Der Achsträger 18 wird durch eine Zug-Druck-Feder 16' in seiner gezeichneten Mittelstellung gehalten.In the embodiment according to Fig: 3 is on the car body 13 with an axis 17, an axle carrier 18 is pivotably connected to which two pendulum half-axles 19 and 20 with pivot axes 21 and 22 are articulated. The axle support 18 is made by a tension-compression spring 16 'held in its drawn center position.

Bei der Ausführung nach Fig.4 ist der Wagenkasten 13 über elastische Glieder 23 mit einem Hilfsrahmen 24 verbunden, an dem die Räder 11 und 12 mit Hilfe von Doppelquerlenkern 25 bis 28 angelenkt sind. (Die Seitenfederung kann statt durch die Feder 16" zugleich durch die elastischen Lager 23 übernommen werden.) Bei Kurvenfahrt verhalten sich die Anlagen nach Fig. 3 und 4 ähnlich wie die Anlage nach Fig. 1 und 2.In the embodiment according to Figure 4, the car body 13 is elastic Links 23 connected to a subframe 24 on which the wheels 11 and 12 with the help from double wishbones 25 to 28 are articulated. (The side suspension can be held by the spring 16 ″ can be taken over by the elastic bearing 23 at the same time.) When cornering the systems according to FIGS. 3 and 4 behave similarly to the system according to FIG. 1 and 2.

In dem Schema nach Fig. 5 ist gezeigt, wie darauf geachtet werden muß, daß der Schwerpunkt des Wagenkastens samt Durchschnittsbelastung auf der Geraden liegt, die durch die jeweiligen Schnittpunkte X" und X" der Hubachsen der schrägen Fe- ; dern 14 und 15 verläuft. Diese Gerade bildet die Rollachse des Wagenkastens. Wenn der Schwerpunkt in dieser Rollachse liegt, so kann die an diesem Schwerpunkt angreifende Fliehkraft keine Schwenkung des Wagenkastens bewirken. Wenn, wie in Fig. 6, nur i die eine Achse entsprechend der Erfindung ausgebildet ist, so muß trotzdem der Schwerpunkt wieder auf der Rollachse liegen, die einerseits durch den Schnittpunkt X,, der Hubachsen der Federn 14 und 15 und andererseits durch das MomentanzentrumM1, im Gebiet der anderen Achse geht, welches je nach der Ausbildung der Radaufhängung und Federung irgendeine Lage haben kann.The scheme of FIG. 5 shows how care is taken must that the center of gravity of the car body including the average load on the straight is located by the respective intersection points X "and X" of the stroke axes of the inclined Fe-; 14 and 15 runs. This straight line forms the rolling axis of the car body. If the center of gravity lies in this roll axis, then it can be at this center of gravity Attacking centrifugal force does not cause the car body to pivot. If, as in Fig. 6, only i the one axis is designed according to the invention, so must Nevertheless, the focus is again on the roll axis, which is on the one hand by the Intersection point X ,, of the stroke axes of the springs 14 and 15 and on the other hand through the instantaneous center M1, in the area of the other axis, which depends on the design of the wheel suspension and suspension can have any position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Spring arrangement for vehicles, especially motor vehicles, where the lifting axis of the springs supporting the car body, in particular helical springs, viewed in a vehicle transverse plane, runs obliquely and can be pivoted in this plane is, characterized in that the lifting axis extends from the bottom outside to the top inside and that one acting horizontally in the transverse direction of the vehicle and one in this direction displaceable car body (13) in the central position resetting suspension (16, 23) is provided between the running gear and the car body.

2. Spring arrangement according to claim -1 for vehicles with pendulum axles that are hinged to an axle beam, thereby marked; that the inclined suspension springs (14 ', 15) between the car body (13) and the pendulum half-axles (19, 20) and the horizontally acting suspension (16 ') between the car body (13) and the pendulum suspended axle beam on the car body (18) are arranged.

3. Spring arrangement according to claim 1 for vehicles with wheel guidance by wishbones which are hinged to a subframe, characterized in that that the inclined suspension springs (1.4 ", 15") between the car body (13) and the wishbones (25, 27) and the horizontally acting suspension (16 ", 23) between the car body (13) and relative to the car body horizontally in the transverse direction of the vehicle displaceable subframe (24) are arranged.

4. Vehicle with front and rear suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting straight line between the intersection points (X ", XJ of the lifting axes of the inclined suspension springs the front and rear axles at least approximately through the center of gravity (S) of the Car body including the average load.

5. Vehicle with front or rear suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting straight line between the intersection (X ") of the lifting axes of the inclined suspension springs the front or rear axle and the instantaneous center (M ,,) for the roll rotation of the Car body in the area of the other axis at least approximately through the center of gravity (S) of the car body including the average load. Considered publications: German patent specifications No. 144 558, 822 776, 870 503, 888 217, 888 511.