DE1655665B

DE1655665B - Independent wheel suspension for motor vehicles

Info

Publication number: DE1655665B
Authority: DE
Inventors: Harry Victor Luton Bedfordshire Moss (Großbritannien)
Original assignee: Vauxhall Motors Ltd
Current assignee: Vauxhall Motors Ltd

Description

Die Erfindung bc/icht sich auf eine Einzelradauihängung für Kraft .ihrzeugc. bei der die Achsschenkel zweier lenkbarer Fahrzeugräder durch Längs- und Querlenker und über Federbeine mit dem Fahrzeugkörper verbunden sind, und die Federbeine aus zwei teleskopartig zueinander bewegbaren, durch eine Schraubendruckfeder miteinander verbundenen Tel· len bestehen, von denen der eine mit seinem unteren Ende starr mit der Nabe des zugeordneten Achsschenkeis etwas oberhalb der Drehachse des Fahrzeugrades verbunden ist. und die oberen Enden der anderen Teile in einer senkrechten Ebene liegen, die im wesentlichen durch die Drehachse der Fahrzeugräder geht.The invention relates to an independent wheel suspension for Kraft .ihrzeugc. at which the stub axles two steerable vehicle wheels through longitudinal and transverse control arms and via struts with the vehicle body are connected, and the struts of two telescopically movable to each other, by a There are helical compression springs connected to one another, one of which with its lower one The end is rigid with the hub of the assigned axle pivot slightly above the axis of rotation of the vehicle wheel connected is. and the upper ends of the other parts lie in a vertical plane which goes essentially through the axis of rotation of the vehicle wheels.

Bei einer bekannten Bauart (britische Patentschrift 900) bereitet die Eingliederung der Bremsen, insbesondere bei Verwendung von Scheibenbremsen, durch die Anordnung der Federbeine Schwierigketten, da Überlappungsbcreiche zwischen den Bremsgehäusen und den Querlenkern bei vollem Lenkeinschlag und vollem Ausfederungshub bestehen. In one known design (British patent specification 900), the incorporation of the brakes, especially when using disc brakes, difficult chains due to the arrangement of the suspension struts, there are overlapping areas between the brake housings and the wishbones at full Steering angle and full rebound stroke exist.

Der Erlindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen, also unter allen Betriebsbedingungen einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. The invention is based on the task of eliminating this disadvantage, that is, of ensuring perfect operation under all operating conditions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurchThis object is achieved according to the invention

gelöst, daß bei einer an sich durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 939 464, bei der jedoch die Federbeine beachtlich zur senkrechten Ebene geneigt sind, bekannten von ihren oberen Anschlußpunkten nach vom und unten geneigten Anordnung der Längs-solved that in one by the German utility model 1 939 464, in which, however, the struts are considerably inclined to the vertical plane, known from their upper connection points to and downward inclined arrangement of the longitudinal

«> achsen der Federbeine sich die Federbeine im wesentliehen über ihre ganze Länge so weit vor der senk rechten Querebene durch die !Drehachse der Fahr^eugräder erstrecken, daß bei vollem Ausfederungshub und vollem Lenkeinschlag der Fahrzeugräder«> If the struts are axially aligned, the struts are essentially so far in front of the vertical over their entire length The right transverse plane extends through the axis of rotation of the vehicle wheels, so that with full rebound stroke and full steering lock of the vehicle wheels zwischen jedem Querlenker und von einem an der Nabe befestigten Bremsgehäuse Abstand vorhanden istspaced between each wishbone and from a brake housing attached to the hub is

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Langsachsen der Federbeine in einer Querebene liegen, die geneigt zu einer Querebene durch die Achsen ihrer Schraub :ndruckfedcrn verläuft, wodurch einer durch die Geometrie der Aufhangung möglichen Erhöhung der Lenkkraft entgegengewirkt wird. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die gemeinsame Q erebene durch die Längsachsen der Schraubendruckfedern der Federbeine im wesentliehen in einer senkrechten Querebene des Fahrzeugs liegen.In a further embodiment of the invention it is provided that the longitudinal axes of the struts lie in a transverse plane that is inclined to a transverse plane runs through the axes of their screw compression springs, whereby one through the geometry of the suspension possible increase in steering force is counteracted. It is useful if the common Q erebene through the longitudinal axes of the helical compression springs of the struts essentially lie in a vertical transverse plane of the vehicle.

Die L'nteransprüche gelten nur in 'verbindung mitThe subclaims are only valid in connection with

Claim 1.

in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtin the drawing is an embodiment of the Invention shown. It shows

F i g. 1 einen teilweisen Querschnitt einer Ausführungsform einer Einzelradaufhängung nach der Irfindung für die lenkbaren Vorderrüder eines Kra:tfah-zeugs. das mit Scheibenbremsen ausgerüstet ist. Fig. 2 eine Teilseitenansieht na».h der Linie H-Il der Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen.F i g. 1 shows a partial cross-section of an embodiment an independent wheel suspension according to the invention for the steerable front rudders of a motor vehicle. which is equipped with disc brakes. Fig. 2 is a partial side view near the line II-II 1 seen in the direction of the arrows.

F i g. 3 eine teilweise Draufsicht auf einen Lenker der Aufhängung gemäß Fig. 1 undF i g. 3 shows a partial plan view of a link of the suspension according to FIGS. 1 and

F i g. 4 ein Kräftevektordiagramm für die Anordnung gemäß Fig. 2.F i g. 4 is a force vector diagram for the arrangement according to FIG. 2.

In der Zeichnung ist jeweils nu: -in Rad mit den zugeordneten Teilen dargestellt. Das entsprechende Rad der anderen Fahrzeugseite ist in gleicher Weise aufgebaut und daher weder dargeste'lt noch beschrieben. In the drawing, nu: -in wheel is shown with the associated parts. The corresponding The wheel on the other side of the vehicle is constructed in the same way and is therefore neither shown nor described.

Die Vorvvärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft in F i z. 2 von rechts nach links. Ein lenkbares Vor5» derrad 10 ist drehbar auf einem Achsschenkel 12 gelagert, der ein Teil eines einteiligen Gußstückes 14 ist, das außerdem einen Montageflansch 16 für den Sattel 18 einer Scheibenbremse, eine Nabe 20 für das untere Ende eines Teleskopfederbeines 22, eine Nabe 24 fii einen nach vorn --ich erstreckenden Lenkhebel 26 nut einem Lenkhebelkugelgelenk 28 am freien Ende, und eine Nabe 30 für ein Kugelgelenk 32 für einen Querlenker aufweist. Der Bremssattel 18 arbeitet mit einer Bremsscheibe 33 zusammen, die mit dem Rad 10 umläuft. Der Sattel 18 ist an dem Montageflansch 16 über zwei Naben 34 und 36 befestigt.The forward direction of travel of the vehicle is in F i z. 2 from right to left. A steerable front wheel 10 is rotatably mounted on a steering knuckle 12 which is part of a one-piece casting 14 which also has a mounting flange 16 for the caliper 18 of a disc brake, a hub 20 for the lower end of a telescopic strut 22, a hub 24 fii has a forward - I extending steering lever 26 with a steering lever ball joint 28 at the free end, and a hub 30 for a ball joint 32 for a wishbone. The brake caliper 18 works together with a brake disk 33 which rotates with the wheel 10. The saddle 18 is attached to the mounting flange 16 via two hubs 34 and 36 .

Das Teleskopfederbein 22 besteht aus zwei teleskopartig zueinander beweglichen Teilen, nämlich einem Zylinder 38 und einem Kolben 39 mit einer Kolbenstange 40, die aus dem Zylinder 38 ragt. Der Zylinder 38 ist gegenüber dem Kolben 39 drehbar, um Lenkbewegungen, des Vorderrades 10 zu gestatten. The telescopic spring strut 22 consists of two parts that can move telescopically with respect to one another, namely a cylinder 38 and a piston 39 with a piston rod 40 which protrudes from the cylinder 38. The cylinder 38 is rotatable relative to the piston 39 in order to allow steering movements of the front wheel 10.

Das Federbein 22 enthält ferner eine Schraubendruckfeder 42, die den Zylinder 38 und den Kolben 39 umgibt und diese beiden teleskopartig zueinander bewegbaren Teile nachgiebig verbindet Die Achse der Schraubendruckfeder 42 liegt in einer im wesentliehen senkrechten Querebeoe des Fahrzeugs. Das untere Ende der Schraubendruckfeder 42 shzt auf einer Stütze 41 an: Federbein 22, während ihr oberes Ende gegen einen ringförmigen Federteller 43 anliegt, der an der Kolbenstange 40 zwischen ein λ ring-The strut 22 also contains a helical compression spring 42 which surrounds the cylinder 38 and the piston 39 and resiliently connects these two telescopically movable parts. The axis of the helical compression spring 42 lies in a substantially vertical transverse section of the vehicle. The lower end of the helical compression spring 42 rests on a support 41: strut 22, while its upper end rests against an annular spring plate 43 which is attached to the piston rod 40 between a λ ring- förmigen federnden Büchse 45 und einer Lagerbüchse 46 aus elastomerem Werkstoff sitzt. Die Büchse 45 dient als Anschlagpuffer für den Zylinder 38, während die Büchse 46 der schwenkbaren und drehbaren Lagerung der Kolbenstange 40 an einem Teil 44 des Fahrzeugkörpers dientshaped resilient sleeve 45 and a bearing bush 46 made of elastomeric material sits. the Sleeve 45 serves as a stop buffer for the cylinder 38, while the sleeve 46 of the pivotable and rotatable mounting of the piston rod 40 is used on a part 44 of the vehicle body

Die Lenkachse des Rades tO geht durch die Mitten der Lagerbüchse 46 und des Kugelgelenks 32, das sich von dem Gußstück 14 nach unten erstreckt. Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, hat ein Querlenker 47 an seinem außenliegenden End; eine Pfanne zum Anschluß an den Kugelkopf 32. Der Querlenker 47 ist vom W ishbone-Typ und hat an seinem einwärts liegenden Ende einen ernten Arm. der schwenkbar im: einem Quergiicd des Fahrzeugkörpers 44 über einen Zapfen 49 verbunden ist. Der Zapfen 49 ist \'in einer Gummibuchse umgeben und liegt mit seiner Achse in Längsrichtung des Fahrzeug. Der erste Aim stellt somit eine Verbinduni· zwischen dem .Achsschenkel 12 und dem Fahrzeugkörper 44 her. die die Lage des Achsschenkels 12 quer /um Fahrzeug steuert, wenn sich das Vorderrad 10 nach oben oder unten bewegt. Auf der einwärts liegenden Seite d_- Oaerlcnkers 47 ist ein zweiter Ami schräg /um c-ten Arm vorgesehen, der mit dem Fahrzeugkörper 44 über einen Zapfen 51 gelenkig verbunden ist. Der / pr'en 51 ist ebonIaIN von einer Gummibuchse umti.lvn. Der zweite Arm bilde! somit eine Verbindung 7\;>chcn dem Achsschenkel 12 und dem Fahrzeugkörper, die die Lage des Achsschenkels 12 in Läng*- relining, des Fahrzeugs steuert, wenn das Vorderrad 10 steigt oder fällt. The steering axis of the wheel to goes through the centers of the bearing bushing 46 and the ball joint 32 which extends from the casting 14 downwards. As FIGS. 1 and 3 show, a wishbone 47 has at its outer end; a socket for connection to the ball head 32. The wishbone 47 is of the whiskbone type and has a harvesting arm at its inward end. which is pivotably connected in a transverse direction of the vehicle body 44 via a pin 49. The pin 49 is surrounded by a rubber bushing and its axis lies in the longitudinal direction of the vehicle. The first aim thus establishes a connection between the steering knuckle 12 and the vehicle body 44. which controls the position of the steering knuckle 12 across / around the vehicle when the front wheel 10 moves up or down. On the inward-lying side of the arm 47, a second arm is provided obliquely around the c-th arm, which is articulated to the vehicle body 44 via a pin 51. The / pr'en 51 is ebonIaIN surrounded by a rubber bushing. Form the second arm! thus a connection 7 \;> chcn the steering knuckle 12 and the vehicle body, which controls the position of the steering knuckle 12 in the longitudinal * - relining, of the vehicle when the front wheel 10 rises or falls.

Das Teleskopfederbein 22 ist zur senkrechten Oivrebene des Fahrzeugs geneigt angeordnet, wobei d.is untere E^:.nde des Zylinde's 38 in Vorwärtsfahrtrichtung vor der Drehachse 48 des Rades 10 liegt. D;; die Ausbildung des anderen Rades die gleiche ist. crsireeken sich die Federbeine im wesentlichen über ihre g3tize Länge vor einer senkrechten Ebene SO durch die Drehachsen 48 der Räder 10.The telescopic strut 22 is inclined to the vertical Oivrebene of the vehicle, d.is lower ^E: .nde of Cylinde's is located in the forward direction in front of the axis of rotation 48 of the wheel 10 38th D ;; the training of the other wheel is the same. The spring struts crsireeken essentially over their long length in front of a vertical plane SO through the axes of rotation 48 of the wheels 10.

Die SchraubendnicHeder 42. die die beiden teleskopartig zueinander beweglichen Teile 38 und 40 des Federbeines 22 miteinander verbinden, liegt nicht koarial zu diesen Teilen. Die Achse 52 dieser Schraubcndruckfeticr 42 erstreckt sich vielmehr, »vie bereits erwähnt, in einer im wesentlichen senkrechten Querebene des Fahrzeugs und daher geneigt zur gemeinsamen Achse 54 der teleskopartig zueinander beweglichen Teile des Federbeines 22, wenn die Anordnung wie in F i g. 2 von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet wird. Die Längsachsen 54 der teleskopartig zueinander beweglichen Teile der beiden Federbeine 22 liegen also in einer Querebene, die zu einer gemeinsamen Querebene der Längsachsen 52 der beiden Schraubendruckfedern 42 geneigt ist. Andererseits liegen die Längsachsen der Schraubendruckfedem 42 und der zugeordneten teleskopartig zueinander beweglichen TeUe des Federbeines 22 jedoch in einer gemeinsamen Längsebene des Fahrzeugs, wobei diese beiden Ebenen nach oben auf die mittlere senkrechte Längsebene des Fahrzeugs konvergieren. The screw end joint 42, which connect the two telescopically movable parts 38 and 40 of the spring strut 22 to one another, does not lie coarially with these parts. Rather, the axis 52 of this screw pressure bracket 42 extends, as already mentioned, in a substantially vertical transverse plane of the vehicle and therefore inclined to the common axis 54 of the telescopically movable parts of the spring strut 22 when the arrangement is as in FIG. 2 is viewed from the front of the vehicle. The longitudinal axes 54 of the telescopically movable parts of the two spring struts 22 are therefore in a transverse plane which is inclined to a common transverse plane of the longitudinal axes 52 of the two helical compression springs 42. On the other hand, the longitudinal axes of the helical compression springs 42 and the associated telescopically movable part of the spring strut 22 lie in a common longitudinal plane of the vehicle, these two planes converging upward on the central vertical longitudinal plane of the vehicle.

Die geneigte Lage des Federbeines 22, durch die das untere F.nde vor der Drehachse 48 des Rades 10 zu liegen kommt, gestattet den B-emssattel 18 so anzuordnen, daß dessen Mittellinie ^6 in einem verhältnismäßig großen Winkel zur Horizontalen angeordnet werden kann, wie dies F i g. 2 zeigt. Hierdurch ist gewährleistet, daß auch bei vollem Lenkeinschlag der Räder der Bremssattel 18 mit den; Querlenker nicht in Berührung kommt. The inclined position of the spring strut 22, through which the lower end comes to lie in front of the axis of rotation 48 of the wheel 10 , allows the B-emssattel 18 to be arranged so that its center line ^ 6 can be arranged at a relatively large angle to the horizontal, like this F i g. 2 shows. This ensures that even with a full steering lock of the wheels of the brake caliper 18 with the; Wishbone does not come into contact.

Lägen die Schraubendruckfedern 42 jedes Federbeines 22 koaxial zu diesen, so hätten die Federn 42 eine geneigte Lage, durch die Reaktioi.skräfte an ilen Lagerbüchsen 46 auftreten wurden, in denen di ■ oberen Enden der Federbeine 22 abgestützt situ' Diese ergäben radiale Kräfte innerhalb der Federbeine 22. wodurch eine unerwünschte Zunahme u^r Reibung .n den Lagern zwischen dem Zylinder und der Kolbenstange entstünden, so daß als Folge die Lenkung erschwert würde. Die geneigte Anordnung der Schraubendruckfedern 42. wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. verringert die radiale Reakiionskomponcnte. wie dies durch das Vektordiagramm ir. F i <?. 4 dargestellt wird. Die senkrecht nach oben gerichtete Reaktionskraft W und die im wesentlichen senkrecht nach unten gerichtete Federkraft J ergeben bei der erfindungsgemäCen Anordnung nur eine sehr kleine resultierende Kraft R in horizontaler Richtung, so daß also nur eine geringe Biegekraft auf den mittleren Teil des Federbeines 22 einwirkt.If the helical compression springs 42 of each spring strut 22 were coaxial with them, the springs 42 would have an inclined position through which reaction forces would occur on ilen bearing bushes 46 in which the upper ends of the spring struts 22 were supported. These would result in radial forces within the spring legs 22 whereby an undesirable increase in u ^ r .n friction bearings between the cylinder and the piston rod would arise, so that as a result, the steering would be more difficult. The inclined arrangement of the helical compression springs 42. as shown in the drawing. reduces the radial reaction component. as indicated by the vector diagram ir. F i <?. 4 is shown. The reaction force W directed vertically upwards and the spring force J directed essentially vertically downwards result in only a very small resultant force R in the horizontal direction in the arrangement according to the invention, so that only a small bending force acts on the central part of the spring strut 22.

Die resultierende Kraft Λ in F i g. 4 und die Neigung der Achse 52 der Schraubendruckfeder 42 gegenüber der Federbeinachse 54 ist übertrieben dargestellt. In der Praxis könnte die resultierende· Kraft R bis auf Null reduziert werden, indem die AcIve 5 2 Jer Schraubendruckfcdern 42 in die vertikale A hse 50 der Reaktionskraft W des Rades gelegt wird, wobei eine geringe Abwandlung der AuI-hänaungsgeometrie erforderlich ist. um den gewünschten Sturzwinkel za erzielen, nämlich die richtige Neigung de Lenkachse durch die Mitten der Lagerbüchsen 46 und den Kugelgelenkkopf 32.The resulting force Λ in F i g. 4 and the inclination of the axis 52 of the helical compression spring 42 with respect to the strut axis 54 is shown exaggerated. In practice, the resulting force R could be reduced to zero by placing the acve 5 2 Jer helical compression springs 42 in the vertical axis 50 of the reaction force W of the wheel, with a slight modification of the suspension geometry being required. to achieve the desired camber angle za, namely the correct inclination of the steering axis through the centers of the bearing bushes 46 and the ball joint head 32.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Independent suspension for motor vehicles, in which the stub axles of two steerable vehicle wheels are connected to the vehicle body by longitudinal and transverse control arms and struts, and the struts consist of two telescopically movable parts that are connected to one another by a helical compression spring, one of which with his lower end is rigidly connected to the hub of the associated steering knuckle slightly above the axis of rotation of the Fabrzeugrades and the upper ends of the other parts lie in a vertical plane, which goes essentially through the axis of rotation of the vehicle wheels, characterized in that in a known per se of i At the upper connection points according to the mm and downward inclined arrangement of the longitudinal axes of the suspension struts (22), the suspension struts extend essentially over their entire length before the vertical transverse plane through the axis of rotation of the vehicle wheels (10) Steering angle of the vehicle wheels r there is a clearance between each wishbone (47) and a brake housing (18: 68) attached to the hub (14).

2. Independent suspension n ^ eh claim!, characterized in that the line axes (54) of the spring struts (22) in a finer transverse plane lie inclined to a transverse plane through the axes of their helical compression springs (42).

3. Independent suspension according to claim 2, characterized in that the common Upper plane through the longitudinal axes (52) of the very helical compression springs (42) of the suspension struts (22) lie essentially in a vertical transverse plane of the vehicle.