DE1455731B2

DE1455731B2 - DEVICE FOR IMPROVING THE STABILITY OF DRIVING DIRECTION OF VEHICLES WITH A DRIVE BLOCK IN THE REAR

Info

Publication number: DE1455731B2
Application number: DE1965P0037009
Authority: DE
Inventors: Helmuth 7254 Münchingen Bott
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1965-06-10
Filing date: 1965-06-10
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE1455731A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verbesserung der Fahrtrichtungsstabilität von Fahrzeugen mit einem im Heck angeordneten Antriebsblock sowie unabhängig aufgehängten Rädern und einem Momentanpol des Fahrzeuges an der Vorderachse zwischen der Drehachse der Räder und der Fahrbahn, der eine nach vorne geneigte, gemeinsame Rollachse für die Vorder- und Hinterräder ergibt, wobei zusätzliche Trimmgewichte und im Bereich der Vorderachse konzentrierte Fahrzeugmassen wie Ersatzrad, Brennstoffbehälter, Batterie od. dgl. vorgesehen sind, die geringer sind als die Masse des Antriebsblockes.The invention relates to a device for improving the directional stability of vehicles with a drive block arranged in the rear as well as independently suspended wheels and a Momentary pole of the vehicle on the front axle between the axis of rotation of the wheels and the roadway, which results in a forwardly inclined, common roll axis for the front and rear wheels, with additional Trim weights and vehicle masses concentrated in the area of the front axle such as spare wheel, fuel container, Battery or the like are provided, which are less than the mass of the drive block.

Fahrzeuge mit im Heck angeordneten Antriebsblock besitzen neben einer tiefen und damit günstigen Schwerpunktslage den Vorteil, daß bei einer Verteilung der Massen im Verhältnis 40/60 zwischen Vorder- und Hinterachse eine günstige Übertragung des Antriebsmoments auf die Fahrbahn erhalten wird. Als Folge der Konzentration der Massen im Heck ist jedoch eine gewisse Wechsellastempfindlichkeit des Fahrzeuges zu verzeichnen, was hauptsächlich auf seitlich einwirkende Störkräfte um die Trägheitshochachse zurückzuführen ist. Diesem wird entgegengewirkt durch Auswahl von Reifen mit bestimmten Eigenschaften, einer Radaufhängungsgeometrie mit einer gemeinsamen Rollachse, die zwischen der Fahrbahn und der Drehachse der Räder verläuft, sowie durch Abstimmung der Federn und Stabilisatoren. Durch diese Maßnahmen kann man in Verbindung mit geeigneten Sturz- und Spurkorrekturen auch für hecklastige Fahrzeuge eine genügende Fahrtrichtungshaltung erzwingen. Nachteilig ist jedoch, daß die Vereinigung sämtlicher dieser Vorkehrungen einen erheblichen konstruktiven und baulichen Aufwand erfordert, welcher sich in den Herstellungskosten des Fahrzeuges niederschlägt.Vehicles with the drive block arranged in the rear have a deep and therefore inexpensive Center of gravity has the advantage that with a distribution of the masses in the ratio 40/60 between front and Rear axle a favorable transmission of the drive torque is obtained on the road. As a result of Concentration of the masses in the rear is, however, a certain sensitivity of the vehicle to alternating loads record, which is mainly due to laterally acting disturbance forces around the vertical axis of inertia is. This is counteracted by selecting tires with certain properties, a wheel suspension geometry with a common roll axis that is between the roadway and the axis of rotation of the wheels runs, as well as by coordinating the springs and stabilizers. With these measures one can in Combination with suitable camber and lane corrections is also sufficient for rear-heavy vehicles Force direction of travel. The disadvantage, however, is that the union of all of these precautions requires a considerable design and construction effort, which is reflected in the manufacturing costs of the vehicle.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Fahrzeug mit großer Hecklast das Fahrverhalten in bezug auf Richtungs- oder Eigenstabilität zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in bekannter Weise mit Abstand vor der Drehachse der Vorderräder die zusätzlichen Trimmgewichte gewichtssymmetrisch zur Mittelebene des ίο Fahrzeuges verteilt angeordnet sind und im Abstand von der Rollachse des Fahrzeuges liegen. Durch diese Austrimmung wird ein trägeres Ansprechen des Fahrzeuges auf Querkraftmomente erreicht, so daß die Auswirkungen der seitlich angreifenden Störkräfte weitgehend unterdrückt werden.The object of the invention is to improve the driving behavior in a vehicle with a large rear load to improve directional or intrinsic stability. According to the invention this object is achieved solved that in a known manner at a distance in front of the axis of rotation of the front wheels, the additional trim weights Weight symmetrical to the center plane of the vehicle are arranged distributed and at a distance from the roll axis of the vehicle. This trimming results in a more sluggish response of the Vehicle reached on transverse force moments, so that the effects of the laterally acting disruptive forces are largely suppressed.

Als besonders günstig hat sich eine Anordnung nach der Erfindung erwiesen, bei der zur Trimmung in bekannter Weise zusätzliche Gewichte in der Stoßstange bzw. durch Hilfsaggregate und/oder Zubehörteile des Fahrzeuges gebildet werden, die im Fahrzeugbug vor der Drehachse der Räder angeordnet sind. Die Trimmgewichte werden nach einer weiteren Ausführung der Erfindung in der Stoßstange durch Verstärkungen gebildet und sind in den Ecken der ßtoßstange vorgesehen. Diese Verstärkungen schützen bei Karambolagen die gefährdeten Ecken des Wagenkastens vor Beschädigungen und ergeben zugleich einen Stabilisiereffekt. Es wird dadurch mit relativ einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Verbesserung des Fahrverhaltens erzielt. Es können natürlich je nach den baulichen Gegebenheiten auch andere spezifisch schwere Aggregate, beispielsweise das Ersatzrad, der Ölkühler, der Wagenheber, die Scheibenwaschanlage oder ein Standheizgerät in der bezeichneten Weise angeordnet werden.An arrangement according to the invention has proven to be particularly favorable, in which for trimming in as is known, additional weights in the bumper or by auxiliary units and / or accessories of the vehicle are formed, which are arranged in the vehicle front in front of the axis of rotation of the wheels. the According to a further embodiment of the invention, trim weights are provided in the bumper by means of reinforcements formed and are provided in the corners of the ßtoßstange. These reinforcements protect against collisions the endangered corners of the car body from damage and at the same time result in a stabilizing effect. It is an effective improvement in driving behavior with relatively simple means achieved. Of course, depending on the structural conditions, other specifically heavy units, For example, the spare wheel, the oil cooler, the jack, the windscreen washer system or an auxiliary heater be arranged in the manner indicated.

In der Zeichnung, welche mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt, sindIn the drawing, which shows several exemplary embodiments of the invention, are

F i g. 1 eine verkürzt dargestellte Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Anordnung der Trimmgewichte, F i g. 1 shows an abbreviated side view of a motor vehicle with an arrangement of the trim weights,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Umriß eines Kraftfahrzeuges mit der Anordnung der Trimmgewichte nach der Fig. 1,F i g. Fig. 2 is a plan view of the outline of a motor vehicle with the arrangement of the trim weights according to Fig. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Bug eines Kraftfahrzeuges mit einer anderen Anordnung der Trimmgewichte undF i g. 3 is a plan view of the front of a motor vehicle with a different arrangement of the trim weights and

F i g. 4 eine Draufsicht auf den Bug eines Kraftfahrzeuges mit weiteren Ausführungsformen nach der Erfindung.F i g. 4 shows a plan view of the front of a motor vehicle with further embodiments according to FIG Invention.

Das im Umriß dargestellte Fahrzeug nach den F i g. 1 und 2 besitzt ein im Heck 1 angeordnetes Antriebsaggregat 2, welches aus der Brennkraftmaschine 3, einem Wechselgetriebe 4, sowie einem Ausgleichgetriebe 5 besteht, von welchem aus über die Achswellen 6 der Antrieb der Hinterräder 7 erfolgt. Die Hinterräder 7 sind in an sich bekannter Weise durch Radführungsglieder 8 einzeln in solcher Weise geführt, daß bei Normallast der Momentanpol M der Hinterachse zwischen der Drehachse der Räder 7 und der Fahrbahn 9 Hegt. Die Vorderräder 10 des Fahrzeuges sind an Lenkern 11 einzeln aufgehängt. Die Anordnung der Lenker 11 ist derart gewählt, daß der Momentanpol M der Vorderachse zwischen der Drehachse X-X der Räder 10 und der Fahrbahn 9 in solcher Weise zu liegen kommt, daß sich eine leicht nach vorn geneigte gemeinsame Rollachse Y-Y für die Vorder- und Hinterräder ergibt. Im Bug 12 des Wagenkastens 13 sind in der Mittellängsebene Z-Z, welche sich in derThe vehicle shown in outline according to FIGS. 1 and 2 has a drive unit 2 arranged in the rear 1, which consists of the internal combustion engine 3, a change gear 4, and a differential gear 5, from which the rear wheels 7 are driven via the axle shafts 6. The rear wheels 7 are individually guided in a manner known per se by wheel guide members 8 in such a way that, under normal load, the instantaneous center M of the rear axle lies between the axis of rotation of the wheels 7 and the roadway 9. The front wheels 10 of the vehicle are individually suspended on handlebars 11. The arrangement of the links 11 is chosen such that the momentary center M of the front axle comes to lie between the axis of rotation XX of the wheels 10 and the roadway 9 in such a way that a common roll axis YY inclined slightly forward results for the front and rear wheels . In the bow 12 of the car body 13 are in the central longitudinal plane ZZ, which is in the

Draufsicht gesehen mit der Rollachse Y- Y deckt, der Brennstoffbehälter 14, sowie liegend zwischen den Vorderrädern 10 das Ersatzrad 15 untergebracht. Als Trimmgewichte sind zwei parallel geschaltete Batterien 16 und 17 vom gleichen Gewicht vorgesehen. Die Batterien 16 und 17 sind in Fahrtrichtung gesehen, vor der Drehachse X-X der Vorderräder 10 mit gleichem Abstand a beiderseits der Mittellängsebene Z-Z angeordnet und kommen in einer Nische 18 vor dem strichpunktiert angedeuteten Radkasten 19 der Vorderräder 10 zu liegen. Der Raum, welcher von den Batterien 16 und 17 einerseits und dem Brennstoffbehälter 14 andererseits begrenzt ist, dient zur Aufnahme von Gepäck, das somit im wesentlichen gewichtsneutral um die Rollachse Y- Yangeordnet ist.Seen from above with the roll axis Y-Y covers the fuel container 14, as well as lying between the front wheels 10, the spare wheel 15 is housed. Two batteries 16 and 17 of the same weight connected in parallel are provided as trim weights. The batteries 16 and 17 are seen in the direction of travel, arranged in front of the axis of rotation XX of the front wheels 10 at the same distance a on both sides of the central longitudinal plane ZZ and come to lie in a niche 18 in front of the wheel arches 19 of the front wheels 10 indicated by dash-dotted lines. The space, which is delimited by the batteries 16 and 17 on the one hand and the fuel container 14 on the other hand, is used to accommodate luggage, which is thus arranged around the roll axis Y-Y essentially neutral in weight.

Beim Betrieb des Fahrzeuges bewirken die in den äußeren Ecken des Wagenbugs 12 angeordneten Batterien 16, 17 eine wesentliche Verbesserung des Geradeauslaufverhaltens, da infolge der Verlagerung des Trägheitsmomentes des Fahrzeuges mehr um die Querstabilitätsachse Y- Yrollt und weniger giert, so daß sich insgesamt ein annähernd fahrtrichtungsstabiler Zustand einstellt.During the operation of the vehicle, the batteries 16, 17 arranged in the outer corners of the front of the vehicle 12 bring about a significant improvement in the straight-line stability, since the shift in the moment of inertia of the vehicle means that it rolls more around the transverse stability axis Y-Y and yaws less, so that a total of approximately direction-stable condition sets.

In Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem ausgehend von dem in F i g. 1 und 2 gezeigten Grundaufbau ein Hilfsaggregat und ein Zubehörteil die Trimmgewichte des Fahrzeuges bilden. Zu diesem Zweck sind im Bug 12' beiderseits der Mittellängsebene Z'-Z' mit gleichem Abstand a' vor der Drehachse X'-X' der Vorderräder 10', die Fahrzeugbatterie 20, sowie ein Standheizgerät 21 angeordnet. Für eine wirksame Austrimmung des Fahrzeuges ist darauf zu achten, daß die genannten Teile annähernd das gleiche Gewicht besitzen. Die weiteren Einzelheiten, wie die Anordnung des Brennstoffbehälters 14' und des Ersatzrades 15', entsprechen dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. In Figure 3 an embodiment is shown in which, based on the in F i g. 1 and 2 the basic structure shown an auxiliary unit and an accessory form the trim weights of the vehicle. For this purpose, the vehicle battery 20 and a parking heater 21 are arranged in the bow 12 'on both sides of the central longitudinal plane Z'-Z' at the same distance a 'in front of the axis of rotation X'-X' of the front wheels 10 '. For an effective trimming of the vehicle, make sure that the parts mentioned have approximately the same weight. The other details, such as the arrangement of the fuel container 14 'and the spare wheel 15', correspond to the exemplary embodiment described above.

In der Fig.4 sind Maßnahmen gezeigt, wie man beispielsweise durch Verstärkungen von der vorderen Stoßstange das Fahrverhalten eventuell bereits in Betrieb genommener Fahrzeuge verbessern kann. Zu diesem Zweck ist die Stoßstange 22 beiderseits der Mittellängsebene Z"-Z" mit Verstärkungen 23 versehen. Die Verstärkungen 23 sind mit gleichem Abstand a" beiderseits der Ebene Z"-Z" verdeckt innerhalb der Ecken 24 der Stoßstange 22 befestigt. Zur Unterstützung der Trimmwirkung können bei der gebräuchlichen Anordnung von Batterie 25 und Ersatzrad 26 innerhalb des Gepäckraumes Zubehörteile wie beispielsweise das Werkzeug und der Wagenheber 27 und ein gefüllter Vorratsbehälter 28 für Öl od, dgl. in d£n äußeren vorderen Ecken desselben untergebracht werden, wie es in der F i g. 4 strichpunktiert dargestellt ist.In FIG. 4, measures are shown how the driving behavior of vehicles that have already been in operation can be improved, for example by reinforcing the front bumper. For this purpose, the bumper 22 is provided with reinforcements 23 on both sides of the central longitudinal plane Z "-Z". The reinforcements 23 are concealed at the same distance a " on both sides of the plane Z" -Z "and fastened within the corners 24 of the bumper 22. To support the trimming effect, with the usual arrangement of the battery 25 and spare wheel 26 within the luggage compartment, accessories such as tools and the jack 27 and a filled storage container 28 for oil or the like are accommodated in the outer front corners thereof, as shown in phantom in FIG.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device to improve the directional stability of vehicles with a in the rear arranged drive block as well as independently suspended wheels and a momentary pole of the Vehicle on the front axle between the axis of rotation of the wheels and the roadway, the one forward inclined, common roll axis for the front and rear wheels results, with additional Trim weights and vehicle mass concentrated in the area of the front axle such as spare wheel, fuel container, Battery or the like are provided, which is less than the mass of the drive block, characterized in that in a known manner at a distance from the axis of rotation Front wheels the additional trim weights weight-symmetrically to the center plane of the vehicle are arranged distributed and are at a distance from the roll axis of the vehicle.

2. Device according to claim 1, characterized in that for trimming in a known manner additional weights in the bumper or by auxiliary units and / or accessories of the vehicle are formed, which are arranged in the vehicle front in front of the axis of rotation of the wheels.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the trim weights in the bumper are formed by reinforcements provided in the corners of the bumper are.