DE1178719B

DE1178719B - Wheel suspension by means of two wishbones, in particular the steerable front wheels of motor vehicles

Info

Publication number: DE1178719B
Application number: DED37456A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Uhlenhaut; Dipl-Ing Alfred Rothweiler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1961-11-15
Filing date: 1961-11-15
Publication date: 1964-09-24

Description

Radaufhängung mittels zweier Querlenker, insbesondere der lenkbaren Vorderräder von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung mittels zweier durch Stützstreben in Fahrzeuglängsrichtung abgestützter, mit dem Radträger auch um eine Fahrzeugquerachse beweglich verbundener Querlenker, insbesondere der lenkbaren Vorderräder von Kraftfahrzeugen und insbesondere bei einer solchen Anordnung, bei der die Querlenker um zueinander geneigte Längsachsen am Fahrzeugoberbau schwingbar gelagert sind. Bei einer derartigen, verschränkten Anordnung, welche vor allem den Zweck hat, einem Senken des vorderen Fahrzeugteiles beim Bremsen bzw. Nickbewegungen des Fahrzeuges entgegenzuwirken, ist die Nachgiebigkeit um eine Fahrzeugquerachse innerhalb des Radaufhängesystems vor allem deswegen erforderlich, weil die beiden übereinander angeordneten Querlenker in verschiedenen Ebenen schwingen, wobei die Stützstreben die an den Querlenkern in Längsrichtung wirkenden Kräfte bzw. um eine Querachse wirkenden Momente, insbesondere Brems- und Antriebsmomente, aufzunehmen haben.Suspension by means of two wishbones, especially the steerable one Front wheels of motor vehicles The invention relates to a wheel suspension by means of two supported by struts in the vehicle longitudinal direction, with the Wheel carrier also movably connected about a vehicle transverse axis wishbones, in particular of the steerable front wheels of motor vehicles and in particular of such Arrangement in which the wishbones are arranged around inclined longitudinal axes on the vehicle superstructure are pivotably mounted. In such an entangled arrangement, which has the main purpose of lowering the front part of the vehicle when braking or Counteracting pitching movements of the vehicle is the flexibility around a vehicle's transverse axis required within the wheel suspension system mainly because the two Superposed wishbones swing in different planes, with the Support struts the forces acting on the wishbones in the longitudinal direction or around a Transverse axis acting moments, in particular braking and drive torques to absorb to have.

Die Erfindung bezweckt die Weiterbildung und Vervollkommnung einer solchen Radaufhängung und besteht im wesentlichen darin, daß mindestens einer der unter Zwischenschaltung von Gummipuffern am Fahrzeugoberbau in an sich bekannter Weise allseitig nachgiebig gelagerten und in ebenfalls an sich bekannter Weise mit dem Radträger allseitig gelenkig verbundenen Querlenker zur Einstellung des Vor-oder Nachlaufes des Rades in Längsrichtung des Fahrzeuges (bzw. in Richtung seiner Schwingungslängsachse) axial beweglich angeordnet und die ihn abstützende Stützstrebe in Längsrichtung des Fahrzeuges (bzw. in eigener Längsrichtung) einstellbar ist.The invention aims to develop and perfect a such suspension and consists essentially in the fact that at least one of the with the interposition of rubber buffers on the vehicle superstructure in per se known Way that are flexibly supported on all sides and also in a manner known per se wishbones articulated on all sides to the wheel carrier for setting the front or rear Caster of the wheel in the longitudinal direction of the vehicle (or in the direction of its longitudinal axis of oscillation) arranged axially movable and the support strut supporting it in the longitudinal direction of the vehicle (or in its own longitudinal direction) is adjustable.

Eine solche Aufhängung ermöglicht in besonders einfacher Weise eine sehr genaue Einstellung des Rades, insbesondere der Vor- oder Nachlaufeinstellung desselben, indem z. B. lediglich die Stützstrebe in ihrer Anlenkung am Fahrzeugoberbau verstellt zu werden braucht. Gleichzeitig kann, vor allem bei möglichst großem Abstand der elastischen Anlenkung der Stützstreben von der Ebene der Querlenker erreicht werden, daß trotz genügend stabiler Aufnahme der Momente die Gummipuffer sehr weich gehalten sein können und eine Geräuschübertragung besonders wirksam unterbunden wird, ohne daß die Gefahr unerwünschter Schwingungen oder eines Schwimmens der Lenkung auftritt.Such a suspension enables a particularly simple very precise setting of the wheel, especially the pre- and post-travel setting the same by z. B. only the support strut in its articulation on the vehicle superstructure needs to be adjusted. At the same time, especially with the greatest possible distance the elastic articulation of the support struts achieved from the level of the wishbones that despite sufficiently stable absorption of the moments, the rubber buffers are very soft can be kept and a noise transmission prevented particularly effectively without the risk of unwanted vibrations or steering floating occurs.

Die Stützstreben sind zweckmäßig in an sich bekannter Weise je mit dem zugeordneten Querlenker in der Nähe des Radträgers starr verbunden und in ebenfalls an sich bekannter Weise zur Anlenkung am Fahrzeugoberbau in oder nahezu in der Schwingungslängsachse des Querlenkers schräg zur Fahrtrichtung gerichtet. Vorzugsweise sind auch die Stützstreben mittels elastischer Elemente, insbesondere Gummielemente, am Fahrzeugoberbau angelenkt.The support struts are suitably rigidly connected in a manner known per se to the associated wishbone near the wheel carrier and, likewise in a manner known per se, for articulation on the vehicle superstructure in or almost in the longitudinal axis of the wishbone oscillating obliquely to the direction of travel. The support struts are preferably also articulated to the vehicle superstructure by means of elastic elements, in particular rubber elements.

Während die Querlenker oder mindestens einer derselben in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform mittels einer eine freie axiale Längsbeweglichkeit zulassenden Gummibüchse - gegebenenfalls auch unter Verwendung von Nadellagern od. dgl. - gelagert sind, erfolgt die Anlenkung der Stützstreben am Fahrzeugoberbau vorzugsweise in an sich bekannter Weise mittels Gummipuffer, welche etwa senkrecht zur Stützstrebe, z. B. mittels eines die Stützstrebe konzentrisch umschließenden Widerlagers, gegen den Fahrzeugoberbau abgestützt sind. Durch relatives Vor- oder Zurückverstellen einer Stützstrebe mit Bezug auf die Gummipuffer, z. B. mittels die Puffer unter Vorspannung haltender Muttern od. dgl., kann der mit der Stützstrebe verbundene Lenker in Fahrzeuglängsrichtung verstellt und dadurch die Winkelstellung des Radträgers bzw. Lenkzapfens verändert werden.While the wishbones, or at least one of them, in a particularly advantageous embodiment, are mounted by means of a rubber bushing that allows free axial longitudinal mobility - possibly also using needle bearings or the like - the support struts are preferably articulated to the vehicle superstructure in a manner known per se by means of rubber buffers , which is approximately perpendicular to the support strut, z. B. by means of an abutment concentrically enclosing the support strut, are supported against the vehicle superstructure. By relative forward or backward adjustment of a support strut with respect to the rubber buffer, e.g. B. od by means of the buffers under bias nuts.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Hierbei zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der Radaufhängung im Schnitt nach Linie 1-1 der F i g. 3, F i g. 2 eine Draufsicht auf dieselbe, F i g. 3 eine Seitenansicht derselben, F i g. 4 einen Längsschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 1, Fig. 5 einen Ouerschnitt nach Linie 5-5 der F i g. 3 und Fig. 6 einen Längsschnitt nach Linie 6-6 der F i g. 1, wobei die Schnitte nach F i 4, 5 und 6 in größerem Maßstabe dargestellt sind.Further details of the invention can be found in the description of an exemplary embodiment. Here, FIG. 1 shows a side view of the wheel suspension in section along line 1-1 of FIG. 3, fig. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is a side view of the same, FIG. 4 shows a longitudinal section along line 4-4 in FIG. 1, FIG. 5 shows a cross-section along line 5-5 in FIG. 3 and 6 show a longitudinal section along line 6-6 of FIG. 1, the sections according to F i 4, 5 and 6 being shown on a larger scale.

Am Fahrzeugoberbau, z. B. am Fahrzeugrahmen 10, sind an einem Achsträger, z. B. einem Vorderachsträger 11, die Räder 12 mittels zweier Ouerlenker 13 und 14 aufgehängt und durch eine Schraubenfeder 15 gegen den Fahrzeugoberbau abgefedert, wobei sich die Feder 15 mit ihrem unteren Ende gegen den unteren Querlenker 13 und mit ihrem oberen Ende gegen ein z. B. durch das hochgekröpfte Ende 16 des Vorderachsträgers 11 gebildetes Widerlager abstützt. Der das Rad 12 tragende Radträger 17 ist hierbei mittels Kugelgelenke 19 und 20 mit den Querlenkern 13 und 14 in an sich bekannter Weise lenkbar verbunden.On the vehicle superstructure, e.g. B. on the vehicle frame 10, are on an axle beam, for. B. a front axle support 11, the wheels 12 suspended by means of two Ouerlenker 13 and 14 and cushioned by a coil spring 15 against the vehicle superstructure, the spring 15 with its lower end against the lower wishbone 13 and with its upper end against a z. B. is supported by the cranked end 16 of the front axle support 11 formed abutment. The wheel carrier 17 carrying the wheel 12 is connected to the wishbones 13 and 14 in a steerable manner by means of ball joints 19 and 20 in a manner known per se.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, sind die Schwingungsachsen xi und x2 der Querlenker 13 und 14 unter einem Winkel A zueinander geneigt, so daß sich die Achsen in einem in Fahrtrichtung vor der Achse liegenden Punkt schneiden bzw. dort im Abstand voneinander kreuzen.As shown in FIG. 1 , the oscillation axes xi and x2 of the wishbones 13 and 14 are inclined at an angle A to one another, so that the axes intersect at a point in front of the axis in the direction of travel or cross there at a distance from one another.

Zur Aufnahme von Schubkräften und Drehmomenten um eine Fahrzeugquerachse sind die Querlenker 13 und 14 mit Stützstreben 21 bzw. 22, z. B. durch Verschrauben, Vernieten oder Verschweißen, starr verbunden. Die Stützstreben erstrecken sich schräg zur Fahrtrichtung nach hinten, derart, daß sie in der Nähe des Radträgers 17 mit dem zugehörigen Querlenker und in der Achse xi bzw. x, des Querlenkers mit dem Fahrzeugoberbau 10 etwa in einem Punkt 23 bzw. 24 elastisch verbunden sind.To absorb shear forces and torques about a vehicle transverse axis, the wishbones 13 and 14 with support struts 21 and 22, for. B. rigidly connected by screwing, riveting or welding. The support struts extend backwards at an angle to the direction of travel, in such a way that they are elastically connected in the vicinity of the wheel carrier 17 to the associated wishbone and in the axis xi or x of the wishbone to the vehicle superstructure 10 at approximately a point 23 and 24, respectively .

Die allseitige nachgiebige Verbindung einer der beiden Stützstreben mit dem Fahrzeugoberbau 10 ist z. B. für die untere Stützstrebe 21 in F i g. 4 dargestellt. Am Fahrzeugoberbau 10 ist in geeigneter Weise, z. B. durch Verschweißen, ein z. B. aus zwei Schalen bestehendes Widerlager 25 befestigt, durch dessen mittlere öffnung 26 die Stützstrebe 21 hindurchgesteckt ist. In die Schalen 25 des Widerlagers sind die auf die Stützstrebe 21 aufgeschobenen Gummiringe 27 und 28 verhältnismäßig großen Volumens von entgegengesetzten Seiten her eingesetzt und auf der Stützstrebe 21 unter Zwischenschaltung der schalenförmigen Deckscheiben 29 und 30 mittels der auf der Stützstrebe verschraubbaren Muttern 31 und 32 unter Spannung gehalten. Die Muttern können gegen unbeabsichtigstes Verschrauben in geeigneter, bekannter Weise gesichert sein.The all-round flexible connection of one of the two support struts to the vehicle superstructure 10 is z. B. for the lower support strut 21 in F i g. 4 shown. On the vehicle superstructure 10 is in a suitable manner, for. B. by welding, a z. B. fixed abutment 25 consisting of two shells, through the central opening 26 of which the support strut 21 is inserted. In the shells 25 of the abutment, the rubber rings 27 and 28 pushed onto the support strut 21 of relatively large volume are inserted from opposite sides and under tension on the support strut 21 with the interposition of the shell-shaped cover disks 29 and 30 by means of the nuts 31 and 32 that can be screwed onto the support strut held. The nuts can be secured against unintentional screwing in a suitable, known manner.

In F i g. 5 ist die beispielsweise Lagerung des unteren Querlenkers 13, in F i g. 6 die beispielsweise Lagerung des oberen Querlenkers 14 am Achsträger 11 dargestellt.In Fig. 5 is the mounting of the lower wishbone 13, for example, in FIG. 6 shows the mounting of the upper wishbone 14 on the axle support 11, for example.

Zur Lagerung des Ouerlenkers 13 ist der Achsträger 11 in seinem unteren Teil gegabelt, wobei die Gabelenden zu Lageraugen 33 geformt sind. Letztere werden von dem Lagerzapfen 34 durchsetzt, welcher in ihnen in geeigneter Weise, z. B. mittels Muttern 35, axial gesichert ist. Zur Lagerung der unteren Lenker dient eine Gummihülse in Form eines Silentblockes 36, der als »Fluidblock«, also auf dem Lagerzapfen 34 gleitend, ausgebildet ist. Der Silentblock weist zu diesem Zweck eine innere GIeithülse 37 und eine äußere Hülse 38 auf, die fest in das Lagerauge des unteren Ouerlenkers 13 eingesetzt ist.In order to support the Ouerlenker 13 , the axle support 11 is forked in its lower part, the fork ends being shaped into bearing eyes 33. The latter are penetrated by the bearing pin 34, which in them in a suitable manner, for. B. is secured axially by means of nuts 35. A rubber sleeve in the form of a silent block 36, which is designed as a "fluid block", ie sliding on the bearing journal 34, is used to support the lower link. For this purpose, the silent block has an inner sliding sleeve 37 and an outer sleeve 38 which is firmly inserted into the bearing eye of the lower Ouerlenker 13 .

Der obere Ouerlenker 14 ist zur Umgehung der Feder 15, wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, nach außen gekröpft und einseitig auf dem konischen Zapfenende 39 eines Zapfenträgers 40 gelagert, welcher seinerseits mittels zweier z. B. am Achsträger 11 angeschweißter Zapfen 41 am Achsträger starr befestigt ist. Die Lagerung des oberen Ouerträgers 14 auf dem konischen Zapfen 39 erfolgt ähnlich wie beim unteren Querlenker unter Zwischenschaltung eines Silentblockes 42, der mit einer inneren Metallhülse 43 und einer äußeren Metallhülse 44 in an sich bekannter Weise durch Anvulkanisieren fest verbunden ist. Die äußere Hülse 44 ist hierbei in das Lagerauge 45 des Ouerlenkers 14 fest eingesetzt, während die innere Hülse 43 auf eine innen konische Zwischenhülse 46 aufgeschoben ist, die als Lagerring einerseits für die auf dem konischen Zapfen 39 laufenden Nadeln 47 und andererseits für die in axialer Richtung abstützenden Nadeln 48 dient, wobei sich letztere einerseits gegen den Zwischenring 46 und andererseits gegen eine Scheibe 49 abstützen, die auf das Zapfenende aufgeschoben und durch eine Mutter 50 gesichert ist. Die Zwischenhülse 46 mit den Nadeln 47 und 48 bildet somit einerseits ein konisches Nadellager, insbesondere zur Aufnahme der radialen Kräfte, und andererseits ein axiales Nadellager zur Aufnahme der am Querlenker wirkenden Axialkräfte. Durch eine solche Konstruktion wird vermieden, daß die als Silentblock ausgebildete Gummihülse als Zusatzfeder wirkt.The upper Ouerlenker 14 is to bypass the spring 15, as in particular from FIG. 2 shows, cranked outwards and mounted on one side on the conical pin end 39 of a pin carrier 40, which in turn by means of two z. B. on the axle support 11 welded pin 41 is rigidly attached to the axle support. The bearing of the upper Ouerträgers 14 on the conical pin 39 is similar to the lower wishbone with the interposition of a silent block 42, which is firmly connected to an inner metal sleeve 43 and an outer metal sleeve 44 in a known manner by vulcanization. The outer sleeve 44 is firmly inserted into the bearing eye 45 of the Ouerlenker 14, while the inner sleeve 43 is pushed onto an internally conical intermediate sleeve 46, which serves as a bearing ring on the one hand for the needles 47 running on the conical pin 39 and on the other hand for the axially Direction of supporting needles 48 is used, the latter being supported on the one hand against the intermediate ring 46 and on the other hand against a washer 49 which is pushed onto the pin end and secured by a nut 50. The intermediate sleeve 46 with the needles 47 and 48 thus forms, on the one hand, a conical needle bearing, in particular for absorbing the radial forces, and, on the other hand, an axial needle bearing for absorbing the axial forces acting on the wishbone. Such a construction prevents the rubber sleeve designed as a silent block from acting as an additional spring.

Wie ersichtlich, werden die vom Rade bzw. vom Radträger auf die Ouerlenker 13 und 14 übertragenen Momente einerseits durch die als SiIentblocks ausgebildeten Gummibüchsen 36 und 42 und andererseits bei 23 und 24 je durch die Gummiringe 27 und 28 hauptsächlich senkrecht zu den Stützstreben 21 und 22 aufgenommen, wobei die Gummiringe 27 und 28 zugleich zur elastischen Aufnahme der Schubkräfte dienen. Der untere Ouerlenker 13 bzw. die zu seiner Lagerung dienenden Gummielemente 36 bzw. 27, 28 müssen hierbei gleichzeitig die Federungskräfte aufnehmen. Die Gummibüchse 36 ist demgemäß besonders kräftig ausgebildet.As can be seen, the data transmitted from the wheel or the wheel carrier on the Ouerlenker 13 and 14 are torques on the one hand by the designed as SiIentblocks rubber bushings 36 and 42 and on the other hand, at 23 to 24 depending through the rubber rings 27 and 28 mainly perpendicular to the support rods 21 and 22 added, the rubber rings 27 and 28 also serve to elastically absorb the shear forces. The lower Ouerlenker 13 and serving for its mounting rubber elements 36 and 27, 28 must at the same time absorb the suspension forces. The rubber bushing 36 is accordingly designed to be particularly strong.

Die Einstellung des Vor- oder Nachlaufes des Rades kann z. B. dadurch vorgenommen werden, daß die Muttern 31 und 32 auf der Stützstrebe 21 verschraubt werden. Hierdurch wird der Querlenker 13 zusammen mit dem Fluidblock 36 axial verschoben und dadurch bei unverändert bleibendem oberen Querlenker 14 der Lenkzapfen 17 mit dem Radträger auf einen anderen Vor- oder Nachlaufwinkel eingestellt.The setting of the leading or trailing of the wheel can, for. B. can be made in that the nuts 31 and 32 are screwed onto the support strut 21. As a result, the wishbone 13 is axially displaced together with the fluid block 36 and thereby, with the upper wishbone 14 remaining unchanged, the steering pin 17 with the wheel carrier is set to a different lead or caster angle.

Bei geeigneter Anlenkung des zweiten Querlenkers braucht gegebenenfalls nur einer der beiden Querlenker durch eine Stützstrebe abgestützt zu sein. Ferner braucht eine Längseinstellbarkeit nur an einer Stützstrebe, z. B. im dargestellten Ausführungsbeispiel an der Stützstrebe 21, vorgesehen zu sein. Auch kann die Lagerung des unteren Querlenkers unter Zwischenschaltung von Nadellagem bzw. des oberen Querlenkers mittels eines Fluidblockes (ähnlich wie des unteren Ouerlenkers im Ausführungsbeispiel) erfolgen.With a suitable articulation of the second wishbone, if necessary only one of the two wishbones to be supported by a support strut. Further needs a longitudinal adjustability only on a support strut, z. B. in the illustrated Embodiment on the support strut 21 to be provided. Also can storage of the lower wishbone with the interposition of needle bearings or the upper wishbone by means of a fluid block (similar to the lower Ouerlenker in the embodiment) take place.

Gegebenenfalls kann ferner die Schraubenfeder 15 sowie ein Stoßdämpfer am einen oder an beiden Enden durch Gummipuff er elastisch abgestützt sein, so daß jegliche metallische Verbindung zwischen dem Radträger und dem Fahrzeugoberbau vermieden ist.If necessary, the helical spring 15 and a shock absorber can also be elastically supported at one or both ends by rubber buffers, so that any metallic connection between the wheel carrier and the vehicle superstructure is avoided.

Claims

Claims: 1. Wheel suspension by means of two wishbones, supported by struts in the longitudinal direction of the vehicle and movably connected to the wheel carrier around a vehicle transverse axis, in particular of the steerable front wheels of motor vehicles and in particular in such an arrangement in which the wishbones are pivotably mounted on the vehicle superstructure about mutually inclined longitudinal axes , d a d urch g e k e li n -draws that at least one of the with the interposition of rubber buffers (36 or 42) on the vehicle superstructure (10, 11) in a manner known per se resiliently mounted and in a manner known per se wishbones (13 or 14) connected to the wheel carrier in an articulated manner on all sides for setting the leading or trailing of the wheel in the longitudinal direction of the vehicle (or in the direction of its longitudinal axis x "x,) and the supporting strut (21 or 22) adjustable in the longitudinal direction of the vehicle (or in its own longitudinal direction) r is.

2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the support struts (21 or 22) in a known manner each with the associated wishbone (13 or 14) in the vicinity of the wheel carrier (17) rigidly connected and also per se known way for articulation (23 or 24) on the vehicle superstructure (10) in or almost in the longitudinal axis of oscillation of the wishbone are directed obliquely to the direction of travel. 3. Wheel suspension according to claims 1 and 2, characterized in that, in a known manner, the support strut supporting the transverse control arm (13 or 14) or the support struts (21 or 22) supporting the transverse control arm by means of elastic elements, in particular rubber elements (27 , 28), are hinged to the vehicle superstructure (10). 4. Wheel suspension according to Claims 1 to 3, characterized in that the wishbones (13 or 14) or at least one of the same on the vehicle superstructure (10, 11) by means of a rubber bushing (36 or 42) allowing free axial longitudinal mobility on the bearing pin are mounted on their bearing pin (39) . 5. Wheel suspension according to claim 4, characterized in that the rubber bushings (42) is mounted on their bearing journals (39) by means of conical and axial needle bearings (47 and 48). 6. Wheel suspension according to claims 1 to 5, characterized in that the articulation of the support struts (21 or 22) on the vehicle superstructure (10) takes place in a known manner by means of rubber buffers (27 and 28) which is approximately perpendicular to the support strut by means of the support strut concentrically enclosing abutment (25) are supported against the vehicle superstructure. 7. Wheel suspension according to claim 6, characterized in that for the articulation of the support struts (21 or 22) on the vehicle superstructure (10) two rubber rings (27 and 28) held radially by an abutment (25) and at the same time clamped on both sides of the same on the support strut (27 and 28) are provided are. 8. Wheel suspension according to Claims 6 and 7, characterized in that the support strut (21 or 22 ) is axially adjustable with respect to the rubber buffers (27 and 28) serving for its articulation on the vehicle superstructure, in particular such that two aie two rubber buffers (27 and 28) cover disks (29 and 30) holding the support strut under pretension can be displaced on the support strut by means of nuts (31 and 32) . 9. Wheel suspension, in particular according to claims 1 to 8, characterized in that - in particular with elastic mounting of the lower wishbone serving to support the vehicle suspension (13) at both ends of a journal (34) - the upper wishbone (14) around the vehicle suspension cranked around and is mounted in a cantilevered elastic manner on a bearing pin (39). Documents considered: German Auslegeschrift No. 1096 217; USA. Pat. No. 2,972,489.