DE1171278B

DE1171278B - Rear suspension for front-wheel drive vehicles

Info

Publication number: DE1171278B
Application number: DED39965A
Authority: DE
Inventors: Josef Eibl; Dipl-Ing Ludwig Kraus
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1962-10-03
Filing date: 1962-10-03
Publication date: 1964-05-27
Also published as: GB984858A

Description

Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge mit Frontantrieb Die Erfindung betrifft eine Hinterradaufhängung für Kraftfahrzeuge mit Frontantrieb mit Hilfe von Lenkern, die um eine gegenüber der Fahrzeuglängsmittelebene in einem spitzen Winkel schräg nach vorn und außen verlaufende Lenkerachse bewegbar sind.Rear suspension for front-wheel drive vehicles The invention relates to a rear suspension for front-wheel drive vehicles with the help of handlebars that point around a center plane in relation to the vehicle Angle obliquely forward and outwardly extending handlebar axis are movable.

Bei bekannten Radaufhängungen der vorstehenden Art, sogenannten Schräglenkerachsen, ist es erwünscht, eine möglichst hohe Seitenführungskraft am Rad mit einem möglichst vollständigen Ausgleich der Bremskräfte zu vereinen. Das ist besonders bei Frontantriebswagen wichtig, aber wegen der ungleichen Achslastverteilung auch schwieriger.In known wheel suspensions of the above type, so-called semi-trailing arm axles, it is desirable to have as high a cornering force as possible on the wheel with a to unite complete equalization of the braking forces. This is especially true for front-wheel drive vehicles important, but also more difficult because of the uneven axle load distribution.

Die Erfindung löst das Problem bei den eingangs genannten Radaufhängungen dadurch, daß das Rad in an sich bekannter Weise einen nach innen gerichteten Sturz aufweist und die Lenkerachse im ganzen Bereich zwischen der Radebene und dem Durchstoßpunkt der Radachse durch die Fahrbahnebene in der Projektion auf eine Fahrzeugquerebene über der Radachse verläuft. Bevorzugt wird dabei eine Lösung, wobei der Durchstoßpunkt der Lenkerachse durch die Radebene auf der Verbindungslinie zwischen dem Radberührungspunkt und einem auf die Radebene projizierten Punkt liegt, der sich durch die Teilung der fahrbahnparallelen Schwerpunktebene mit Hilfe einer Querebene im Verhältnis der vorn und hinten angreifenden Bremskräfte ergibt.The invention solves the problem with the wheel suspensions mentioned at the beginning in that the wheel has an inwardly directed camber in a manner known per se and the link axis in the entire area between the wheel plane and the point of penetration the wheel axis through the road surface in the projection onto a vehicle transverse plane runs over the wheel axle. A solution is preferred in which the puncture point the handlebar axis through the wheel plane on the connecting line between the wheel contact point and a point projected onto the wheel plane, which is divided by the division the carriageway-parallel center of gravity plane with the help of a transverse plane in relation the front and rear braking forces.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine Momentengleichheit am Lenker und ein vollständiger oder zumindest nahezu vollständiger Ausgleich der Bremskräfte am Vorder- und Hinterrad erreicht. Das Fahrzeug .wird also beim Bremsen seine Höhe und seine Lage beibehalten. Außerdem kann jedes Hinterrad durch seinen negativen Sturz eine hohe Seitenführungskraft aufbringen. Das Rad selbst ist auf einem Achsschenkel gelagert, der an einem in sich geschlossenen Dreiecklenker befestigt ist bzw. von diesem gebildet wird. Dessen Aaslenkung erfolgt nach der Erfindung an einer zur Fahrzeuglängsmittelebene schräg verlaufenden Quertraverse des Fahrzeugrahmens durch an sich bekannte elastische Lager, wobei die Achsen dieser Lager zur Lenkerachse derart schräg angeordnet sind, daß sie sich in ebenfalls an sich bekannter Weise zwischen den Lagern vor der Lenkerachse schneiden.The design according to the invention results in equality of moments on the handlebars and a complete or at least almost complete compensation of the Braking forces reached on the front and rear wheels. The vehicle .before braking maintain its height and position. In addition, each rear wheel can through its a negative camber that has a high cornering force. The wheel itself is on mounted on a steering knuckle which is attached to a self-contained wishbone is or is formed by this. Its steering takes place according to the invention on a cross member of the vehicle frame that runs obliquely to the vehicle longitudinal center plane by elastic bearings known per se, the axes of these bearings to the handlebar axis are arranged obliquely that they are also known per se cut between the bearings in front of the handlebar axis.

Es ist zwar eine solche geneigte Anordnung bereits bei einer Achse für ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb bekannt. Dort erfolgt die- Neigung aber aus anderen Gründen, und die erfindungsgemäße Aufgabe - es soll hier durch diese Schrägstellung beim Auftreten von Seitenkräften die Lenkerachse erhalten bleiben - ist der bekannten Anordnung fremd. Dies folgt daraus, daß dort die erfindungsgemäß beabsichtigte Wirkung nicht erreicht werden kann, weil das innere Lenkerlager so steil steht, daß beim Auftreten von Seitenkräften nur eine verschwindend geringe Komponente in der Lagerachse erzeugt wird. Die Erfindung begünstigt den von ihr angestrebten Effekt noch dadurch, daß die Lager seitliches Spiel aufweisen.It is true that such an inclined arrangement is already present in one axis known for a rear-wheel drive vehicle. There, however, the tendency takes place other reasons, and the task of the invention - it should be here by this inclination when lateral forces occur, the handlebar axis is retained - is the familiar one Alien arrangement. This follows from the fact that there the effect intended according to the invention can not be reached because the inner link bearing is so steep that the Occurrence of lateral forces only a negligibly small component in the bearing axis is produced. The invention promotes the desired effect by that the bearings have lateral play.

Für die Federung ist erfindungsgemäß ein z. B. als Federbein ausgebildetes Federelement vorgesehen, welches im radnahen Endpunkt des Lenkers angeordnet und gegenüber der Lenkerebene geneigt ist. Die Neigung wird zweckmäßig so gewählt, daß die Projektion der Federachse auf die Lenkerebene dort die Lenkerachse rechtwinklig schneidet. Das Federelement ist in an sich bekannter Weise unterhalb der durch die Lenkerachse verlaufenden Normalen zur Federachse am Lenker aasgelenkt. Hierdurch und durch die gewählte Neigung ergibt sich eine im Hinblick auf die am Hinterrad größere Achslastschwankung erwünschte kinematische Federprogression.For the suspension is a z. B. designed as a strut Spring element is provided, which is arranged in the end point of the handlebar near the wheel and is inclined with respect to the handlebar level. The inclination is expediently chosen so that the projection of the spring axis on the handlebar plane there the handlebar axis at right angles cuts. The spring element is in a known manner below the by the Handlebar axis extending normal to the spring axis on the handlebars aasgelenken. Through this and the inclination chosen results in one with respect to the one on the rear wheel greater axle load fluctuation desired kinematic spring progression.

Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung, und zwar zeigen F i g. 1 und 2 die Radaufhängung in Ansicht und Draufsicht, F i g. 3 und 4 Schemabilder zur, näheren Erläuterung und F i g. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der F i g. 1. Nach F i g. 1 und 2 ist das Rad 10 auf einem nicht dargestellten Achsschenkelbolzen gelagert, der an einem Lenker 11 starr befestigt, z. B. verschraubt ist. Der Lenker 11 ist als Dreiecklenker ausgebildet. Die Enden seiner Schenkel 12 und 13 sind mit an sich bekannten elastischen Lagern 14 an einer Quertraverse 15 des Fahrzeugrahmens angelenkt. Letztere läuft zur Fahrzeuglängsmittelebene 17 in einem spitzen Winkel.Details of the invention are shown in the embodiment of the drawing, namely show F i g. 1 and 2 the wheel suspension in view and plan view, F i G. 3 and 4 schematic diagrams for a more detailed explanation and F i g. 5 a section after Line 5-5 of FIG. 1. According to FIG. 1 and 2, the wheel 10 is on one Not shown kingpin is stored, which is rigidly attached to a link 11, z. B. is screwed. The link 11 is designed as a wishbone. The ends its legs 12 and 13 are with per se known elastic bearings 14 on a Articulated cross member 15 of the vehicle frame. The latter runs to the vehicle longitudinal center plane 17 at an acute angle.

Das Rad 10 hat einen nach innen gerichteten, -d. h. also negativen Sturz, so daß seine Radachse 16 in der Verlängerung die Fahrbahnebene in einem nicht mehr dargestellten Punkt jeweils auf der anderen Fahrzeugseite durchstößt. Die Lenkerlager 14 können gleich hoch liegen. Sie sind so angeordnet, daß in der Projektion auf eine Fahrzeugquerebene (s. F i g. 2) die Lenkerachse 18 in dem ganzen Bereich zwischen dem soeben erwähnten Durchstoßpunkt und der Radebene 19 über der Radachse 16 liegt.The wheel 10 has an inward-d. H. so negative Fall, so that its wheel axle 16 does not extend the road surface in one more point shown on the other side of the vehicle. The handlebar bearings 14 can be the same. They are arranged so that in the projection on a vehicle transverse plane (see FIG. 2) the handlebar axis 18 in the entire area between the puncture point just mentioned and the wheel plane 19 lies above the wheel axle 16.

Seitlich gesehen durchstößt nach F i g. 3 die Lenkerachse 18 die Radebene 19 in einem Punkt 20, welcher auf der Verbindungslinie 24 des Radberührungspunktes 21 und einem weiteren Punkt 22 der Radebene liegt. Letzterer ergibt sich als Schnittpunkt der Radebene mit der fahrbahnparallelen Schwerpunktebene und einer Querebene 23, welche den Radstand im Verhältnis der am Vorder- bzw. Hinterrad auftretenden Bremskräfte teilt. Die Verbindungslinie 24 ist also durch die Konstruktionswerte des Fahrzeuges vorgegeben.Seen from the side, pierces according to FIG. 3 the link axis 18 the wheel plane 19 at a point 20, which is on the connecting line 24 of the wheel contact point 21 and another point 22 of the wheel plane. The latter is the point of intersection the wheel plane with the center of gravity plane parallel to the roadway and a transverse plane 23, which the wheelbase in relation to the braking forces occurring on the front and rear wheel Splits. The connecting line 24 is therefore through the design values of the vehicle given.

Bei einem Kraftfahrzeug mit Frontantrieb ist die Bremskraft am Hinterrad erheblich kleiner als die am Vorderrad. Infolgedessen liegt der Punkt 22 näher am Hinterrad, und die Verbindungslinie 24 zwischen ihm und dem Radberührungspunkt 21 verläuft verhältnismäßig steil. Nur mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es möglich, den Durchstoßpunkt 20 in diese Verbindungslinie 24 hineinzulegen und damit den gewünschten Bremskraftausgleich bei hoher Seitenführungskraft des Rades zu erhalten.In a front-wheel drive motor vehicle, the braking force on the rear wheel is considerably less than that on the front wheel. As a result, the point 22 is closer to the rear wheel, and the connecting line 24 between it and the wheel contact point 21 is relatively steep. Only with the design according to the invention is it possible to place the piercing point 20 in this connecting line 24 and thus to obtain the desired braking force compensation with a high lateral guidance force of the wheel.

Nach F i g. 1 sind die Lenkerlager 14 gegenüber der Lenkerachse 18 geneigt, so daß sich ihre Lagerachsen 25 zwischen ihnen und vor der Lenkerachse 18 schneiden. Beide Lenkerlager 14 haben ein verhältnismäßig großes seitliches Spiel. Erfindungsgemäß sind die Lager radial hart und axial weich ausgebildet. Das Verhältnis von radialer zu axialer Härte soll über 5 : 1 liegen.According to FIG. 1 are the link bearings 14 opposite the link axis 18 inclined so that their bearing axles 25 are between them and in front of the handlebar axis 18 cut. Both link bearings 14 have a relatively large lateral play. According to the invention, the bearings are designed to be radially hard and axially soft. The relationship from radial to axial hardness should be more than 5: 1.

Nach F i g. 4 wird beim Auftreten einer Seitenkraft S der Lenker 11 als Ganzes so verschoben, daß die Lenkerachse 18 erhalten bleibt. In jedem schräggestellten Lenkerlager 14 entsteht außer der radialen Zusammendrückung 26 und 27 der Gummibüchsen noch eine in der Lagerachse 25 verlaufende Komponente 28 und 29. Die Radialkomponenten 26 und 27 sind entgegengesetzt, die Axialkomponenten 28, 29 dagegen gleichgerichtet. Die entgegengesetzten Schrägstellungswinkel der Lager 14 wählt man so, daß die Resultierende 30 genau in der Lenkerachse 18 verläuft und diese also erhalten bleibt. Dies ist deswegen wichtig, weil dadurch die Radführungskinematik mit der beabsichtigten Vorspuränderung beim Einfedern auch beim Auftreten von Seitenkräften unverändert erhalten bleibt.According to FIG. 4, when a lateral force S occurs, the link 11 is shifted as a whole so that the link axis 18 is retained. In each inclined link bearing 14, apart from the radial compression 26 and 27 of the rubber bushings, there is also a component 28 and 29 running in the bearing axis 25. The radial components 26 and 27 are opposite, while the axial components 28, 29 are in the same direction. The opposite inclination angles of the bearings 14 are selected so that the resultant 30 runs exactly in the link axis 18 and this is therefore retained. This is important because it means that the wheel control kinematics with the intended change in toe-in during compression remains unchanged even when lateral forces occur.

Der Lenker 11 ist an seinem radnahen Punkt durch ein an sich bekanntes Federelement 31 gegenüber dem Fahrzeugrahmen abgestützt. Dieses Federelement 31 ist gegenüber der Lenkerebene geneigt, und zwar derart, daß die Projektion 32 der Federachse auf die Lenkerebene mit der Lenkerachse 18 einen rechten Winkel bildet. Nach Fig.5 besteht das Federelement aus einer Schraubenfeder 33, welche in bekannter Weise einen Stoßdämpfer 34 konzentrisch umgibt. Der untere Federteller 35 wird vom Lenker 11 selbst gebildet bzw. ist mit ihm verschweißt. Die Anlenkung des Federelementes erfolgt im Punkt 36, welcher unterhalb einer durch die Lenkerachse 18 verlaufenden Normalen 37 zur Federachse 38 liegt. Auf diese Weise und durch die gewählte Neigung wird beim Einfedern eine Federprogression erzielt. Dem Federelement ist in an sich bekannter Weise ein elastischer Puffer 39 zugeordnet, an welchem der Lenker 11 bei übermäßigen Federwegen anschlägt.The link 11 is at its point near the wheel by a known per se Spring element 31 is supported relative to the vehicle frame. This spring element 31 is inclined with respect to the handlebar plane, in such a way that the projection 32 of the Spring axis on the link plane with the link axis 18 forms a right angle. According to Figure 5, the spring element consists of a helical spring 33, which in known Way surrounds a shock absorber 34 concentrically. The lower spring plate 35 is from Handlebar 11 itself is formed or welded to it. The articulation of the spring element takes place at point 36, which is below one running through the handlebar axis 18 Normal 37 to the spring axis 38 is located. In this way and through the chosen inclination a spring progression is achieved during compression. The spring element is in itself a known manner associated with an elastic buffer 39, on which the handlebar 11 at excessive suspension travel.

Claims

Claims: 1. Rear suspension for vehicles with front-wheel drive with the aid of links which are movable about a link axis extending obliquely forwards and outwards at an acute angle with respect to the longitudinal center plane of the vehicle, characterized in that the wheel has an inwardly directed camber in a manner known per se and the link axis (18) runs in the entire area between the wheel plane (19) and the point of penetration of the wheel axis (16) through the roadway plane in the projection onto a vehicle transverse plane above the wheel axis (16).

2. Rear suspension according to claim 1, characterized in that the point of penetration (20) of the handlebar axle (18) through the wheel plane (19) on the connecting line (24) between the wheel contact point (21) and a point (22) projected onto the wheel plane , which results from the division of the plane of the center of gravity parallel to the carriageway with the aid of a transverse plane (23) in the ratio of the braking forces acting at the front and rear.

3. Rear suspension according to claims 1 and 2, with a self-contained wishbone, characterized in that its two legs (12 and 13) on a cross member (15) of the vehicle frame extending obliquely to the vehicle longitudinal center plane in a manner known per se with elastically formed bearings (14) are articulated and the axes (25) of these bearings are arranged at an angle to the handlebar axis (18) that they intersect in a manner also known per se between the bearings (14) in front of the handlebar axis (18) .

4. Rear suspension according to claim 3, characterized in that the bearings (14) have lateral play.

5. Rear suspension according to one of the preceding claims, characterized in that that the link (11) at its corner point near the wheel by a spring element (31) opposite supported on the vehicle frame and the spring element opposite in a known manner the handlebar level is inclined.

6. Rear suspension according to claim 5, characterized by such an inclination of the spring element (31) that the projection (32) of the Spring axis (38) on the handlebar plane intersects the handlebar axis (18) at a right angle.

7. Rear suspension according to Claims 5 and 6, characterized in that the spring element (31) is articulated in a known manner below the normal (37) to the spring axis (38) on the handlebar (11) extending through the handlebar axis (18).