DE19913564A1 - Rear axle steering device, with theoretical wheel rotation axis behind wheel resting point in direction of travel of vehicle - Google Patents
Rear axle steering device, with theoretical wheel rotation axis behind wheel resting point in direction of travel of vehicleInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkeranordnung für eine Hinterachse eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a handlebar arrangement for a rear axle Motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Eine gattungsgemäße, aus der DE 94 22 146 U1 bekannte Lenkeranordnung umfaßt u. a. einen Stoßdämpfer, der einen oberen Befestigungspunkt aufweist und der mit einem Radträger über einen unteren Befestigungspunkt fest verbunden ist, sowie zwei untere Lenker, von denen der vordere Lenker im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft und mit dieser einen spitzen Winkel bildet, wobei der vordere Lenker in der Konstruktionslage nahezu horizontal verlaufend angeordnet ist, und von denen der hintere Lenker im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft und mit der Fahrzeuglängsrichtung einen stumpfen Winkel bildet, so daß sich die Lenkerachsen der beiden Lenker in einem Punkt schneiden.A generic, known from DE 94 22 146 U1 handlebar assembly includes u. a. a shock absorber that has an upper attachment point and that with a Wheel carrier is firmly connected via a lower attachment point, as well as two lower Handlebars, of which the front handlebar runs essentially in the longitudinal direction of the vehicle and forms an acute angle with it, with the front link in the construction position is arranged almost horizontally, and of which the rear handlebar in runs essentially in the vehicle transverse direction and with the vehicle longitudinal direction obtuse angle forms, so that the handlebar axles of the two handlebars at one point to cut.
Bei dieser herkömmlichen Lenkeranordnung wird eine Vorspuränderung eines Rades durch diese und weitere Lenker hervorgerufen, wenn durch an einem Radaufstandspunkt angreifende Seitenkräfte ein Drehmoment auf das Rad einwirkt. Diese sogenannte "elastokinematische" Radstellungsänderung ist ein erwünschter Effekt, um ein besseres Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges zu erreichen. Im Falle der DE 94 22 146 U1 wird dieser Effekt jedoch durch eine sehr kompliziert aufgebaute Hinterachse bzw. Lenkeranordnung erreicht.In this conventional handlebar arrangement, a toe-in change of a wheel is carried out this and other handlebars caused when by at a wheel contact point attacking side forces apply a torque to the wheel. This so-called "Elastokinematic" wheel position change is a desired effect to a better one To achieve driving behavior of the motor vehicle. In the case of DE 94 22 146 U1 this is Effect, however, through a very complicated rear axle or handlebar arrangement reached.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Lenkeranordnung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und die trotzdem die gewünschte elastokinematische Radstellungsänderung ermöglicht.It is therefore the object of the present invention, a generic To create handlebar assembly that has a simple structure and still the desired desired elastokinematic wheel position change.
Diese Aufgabe wird durch eine Lenkeranordnung gelöst, die die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufweist.This object is achieved by a handlebar arrangement which has the features according to the characterizing part of claim 1.
Demnach umfaßt eine erfindungsgemäße Lenkeranordnung für eine Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für eine McPherson-Hinterachse, ein Stoßdämpferelement, welches einen oberen Befestigungspunkt aufweist, und welches mit einem Radträger über einen unteren Befestigungspunkt verbunden ist, und zwei untere Lenker, von denen der vordere Lenker im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft und mit dieser einen spitzen Winkel bildet, wobei der vordere Lenker in der Konstruktionslage nahezu horizontal verlaufend angeordnet ist, und von denen der hintere Lenker im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft und mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel bildet, so daß sich die Lenkerachsen der beiden Lenker in einem Punkt schneiden, wobei die theoretische Raddrehachse in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges hinter einem Rad aufstandspunkt angeordnet ist.Accordingly, a handlebar arrangement according to the invention for a rear axle comprises a Motor vehicle, in particular for a McPherson rear axle, a shock absorber element, which has an upper attachment point, and which with a wheel carrier over a lower attachment point is connected, and two lower links, one of which front handlebar runs essentially in the vehicle longitudinal direction and with this one forms an acute angle, with the front handlebar almost horizontal in the construction position is arranged trending, and of which the rear link essentially in Vehicle transverse direction extends and forms an angle with the vehicle longitudinal direction, so that the handlebar axles of the two handlebars intersect at one point, the theoretical wheel rotation axis in the direction of travel of the motor vehicle behind a wheel point of contact is arranged.
Diese Lenkeranordnung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Hebelarm, der als Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt und der theoretischen Raddrehachse definiert ist, zur Anpassung eines Drehmomentes variiert werden kann, d. h. veränderbar ist, wobei dieses Drehmoment durch eine im Radaufstandspunkt einwirkende Seitenkraft erzeugt wird. Bei der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung bewirkt das Drehmoment eine Drehung des Rades um die theoretische Raddrehachse, so daß das Rad in Richtung Vorspur verdreht wird.This handlebar arrangement is characterized by the fact that a lever arm that acts as a distance between the wheel contact point and the theoretical wheel axis of rotation is defined for Torque adjustment can be varied, d. H. is changeable, this Torque is generated by a lateral force acting at the wheel contact point. At the handlebar assembly according to the invention causes the torque to rotate Wheel around the theoretical wheel axis of rotation so that the wheel rotates in the direction of toe-in becomes.
Die Änderung der Länge des Hebelarms kann dabei vorzugsweise konstruktiv durch Änderung der Geometrien der beteiligten Lenker herbeigeführt werden.The change in length of the lever arm can preferably be constructive Changes in the geometries of the involved handlebars can be brought about.
Weiterbildungen einer solchen erfindungsgemäßen Lenkeranordnung sind der Gegenstand von Unteransprüchen.Developments of such a handlebar arrangement according to the invention are the subject of subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen die:The invention is described below with reference to the drawings, in which:
Fig. 1 schematisch eine Lenkeranordnung in Seitenansicht zeigt; und Fig. 1 shows schematically a handlebar assembly in side view; and
Fig. 2 die Lenkeranordnung nach der Fig. 1 in der Draufsicht zeigt. Fig. 2 shows the handlebar arrangement according to Fig. 1 in plan view.
In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Lenkeranordnung schematisch in der Seitenansicht dargestellt, wobei ein Rad 1 an einen Radträger (nicht gezeigt) gehalten ist. Die vorliegende Lenkeranordnung betrifft den unteren Teil der Radführung und umfaßt zwei Lenker 2 und 3, von denen der eine, der vordere Lenker 2 im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung L verläuft und mit dieser einen Winkel α einschließt, während der andere, der hintere Lenker 3 im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft und mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel β einschließt. Die beiden Lenker 2 und 3 sind stabförmig ausgebildet und in der gezeigten Ausführungsform vorzugsweise über Metallgummilager 5 an der Karosserie bzw. dem Radträger des Kraftfahrzeuges befestigt. Infolge der Anstellung der beiden Lenker 2 und 3 ergibt sich ein Schnittpunkt F der Lenkerachsen, dessen besondere Lage weiter unten noch beschrieben wird.In Fig. 1, a handlebar assembly according to the invention is shown schematically in side view, wherein a wheel 1 is held on a wheel carrier (not shown). The present link arrangement relates to the lower part of the wheel guide and comprises two links 2 and 3 , one of which, the front link 2 extends essentially in the vehicle longitudinal direction L and forms an angle α with it, while the other, the rear link 3 essentially runs in the transverse direction of the vehicle and forms an angle β with the longitudinal direction of the vehicle. The two links 2 and 3 are rod-shaped and, in the embodiment shown, are preferably attached to the body or the wheel carrier of the motor vehicle via metal rubber bearings 5 . As a result of the employment of the two links 2 and 3 , there is an intersection F of the link axles, the particular position of which will be described further below.
Der in Fahrtrichtung vordere Lenker 2, der zweckmäßigerweise auch als Stabilisator ausgebildet werden kann, ist etwa in der Mitte des Federweges, d. h. in der sogenannten Konstruktionslage, nahezu horizontal ausgerichtet. Der in Fahrtrichtung hintere Lenker 3 ist nahezu quer zur Fahrtrichtung angeordnet, wobei dessen äußerer Lagerpunkt B etwas tiefer angeordnet ist als der innere Lagerpunkt C.The front link 2 in the direction of travel, which can expediently also be designed as a stabilizer, is oriented approximately horizontally in the middle of the spring travel, ie in the so-called construction position. The rear link 3 in the direction of travel is arranged almost transversely to the direction of travel, its outer bearing point B being arranged somewhat lower than the inner bearing point C.
Nicht dargestellt ist in den schematischen Figuren der obere Teil des Radträgers bzw. der Radführung, wobei ein Stoßdämpferelement 4 mit diesem Radträger fest verbunden ist.The upper part of the wheel carrier or the wheel guide is not shown in the schematic figures, a shock absorber element 4 being firmly connected to this wheel carrier.
Der obere Befestigungspunkt des Stoßdämpferelements 4 ist im Punkt A an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigt.The upper attachment point of the shock absorber element 4 is attached to the body of the motor vehicle at point A.
Beim Einfedern wird das Rad 1 von dem vorderen Lenker 2 nach vorne in die Vorspurlage gezogen, so daß ein Untersteuern entsteht. Der besondere Vorteil der vorliegenden Lenkeranordnung liegt jedoch auch in dem Vorsehen des sogenannten Seitenkraft- Untersteuerns. Dieses Seitenkraft-Untersteuern wird erfindungsgemäß erreicht, indem die theoretische Raddrehachse AF in Fahrtrichtung gesehen, hinter dem Radaufstandspunkt G angeordnet wird. Die im Radaufstandspunkt G angreifende Seitenkraft erzeugt dann ein Drehmoment um die Achse AF, welches das Rad 1 in Richtung Vorspur dreht. Die Größe dieses Drehmoments kann durch die Wahl der Achslage AF, d. h. durch die Länge eines Hebelarms h beeinflußt werden. Die Länge des Hebelarms läßt sich über die Geometrie der Lenker 2 und 3 beeinflussen und damit ändern.When deflection, the wheel 1 is pulled forward by the front link 2 into the toe-in position, so that understeering occurs. However, the particular advantage of the present handlebar arrangement also lies in the provision of the so-called lateral force understeering. According to the invention, this lateral force understeer is achieved by arranging the theoretical wheel axis of rotation AF behind the wheel contact point G, viewed in the direction of travel. The lateral force acting at the wheel contact point G then generates a torque about the axis AF, which rotates the wheel 1 in the direction of toe-in. The size of this torque can be influenced by the choice of the axis position AF, ie by the length of a lever arm h. The length of the lever arm can be influenced and thus changed via the geometry of the handlebars 2 and 3 .
Bei dieser Vorspuränderung des Rades 1 werden die Metallgummilager 5 senkrecht zu ihrer Längsachse, die die Hauptdrehachse ist, also kardanisch verdreht.With this toe-in change of the wheel 1 , the metal rubber bearings 5 are gimbally rotated perpendicular to their longitudinal axis, which is the main axis of rotation.
Durch Vorauswahl der kardanischen Drehsteifigkeit der Metallgummilager 5 ist eine zusätzliche Möglichkeit für die Einstellung einer erwünschten Vorspuränderung gegeben. So kann zum Beispiel durch Austausch des Gummis in dem Metallgummilager 5 eine erwünschte Weichheit oder Steifigkeit des Metallgummilagers 5 vorgesehen werden, die einer Vorspuränderung entgegenkommt bzw. diese abschwächt. By preselecting the cardanic torsional rigidity of the metal rubber bearings 5, there is an additional possibility for setting a desired toe-in change. For example, by exchanging the rubber in the metal rubber bearing 5, a desired softness or rigidity of the metal rubber bearing 5 can be provided, which accommodates a change in toe-in or weakens it.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Lager bei den Lagerpunkten C, D und E kardanisch relativ weich ausgebildet, während das Lager in dem Lagerpunkt B relativ hart ausgebildet wird und eine vordefinierte Verdrehsteifigkeit aufweist. Durch das relativ harte Lager in dem Lagerpunkt B kann die Vorspuränderung eingeschränkt werden.In a particularly preferred embodiment, the bearings at the bearing points C, D and E gimbal relatively soft, while the bearing in the bearing point B is relatively hard and has a predefined torsional stiffness. By the relatively hard bearings in bearing point B can limit the toe change.
Vorzugsweise bei einer McPherson-Hinterachsaufhängung eingesetzt, zeigt demnach die vorliegende Lenkeranordnung nicht nur die typische kinematische Tendenz zum Rolluntersteuern sondern auch die elastokinematische Vorspuränderung infolge der einwirkenden Seitenkraft, so daß das kurvenäußere Rad der Hinterachse eine untersteuernde Eigenschaft aufweist. Erreicht wird dieses Verhalten durch einen geringeren konstruktiven Aufwand, verglichen mit dem eingangs diskutierten Stand der Technik.Preferably used with a McPherson rear axle suspension present handlebar arrangement not only the typical kinematic tendency to Roll understeer but also the elastokinematic toe-in due to the acting side force, so that the outer wheel of the rear axle has understeering property. This behavior is achieved by a lower one constructive effort, compared to the prior art discussed at the beginning.
Die erfindungsgemäße Lenkeranordnung für die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für eine McPherson-Hinterachse, weist demnach ein Stoßdämpferelement, welches einen oberen Befestigungspunkt hat, und welches mit einem Radträger über einen unteren Befestigungspunkt verbunden ist, und zwei untere Lenker auf, von denen der vordere Lenker im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft und mit dieser einen spitzen Winkel bildet, wobei der vordere Lenker in der Konstruktionslage nahezu horizontal verlaufend angeordnet ist, und von denen der hintere Lenker im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft und mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel bildet, so daß sich die Lenkerachsen der beiden Lenker in einem Punkt schneiden, wobei die theoretische Raddrehachse in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges hinter einem Radaufstandspunkt angeordnet ist. Diese Lenkeranordnung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Hebelarm, der als Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt und der theoretischen Raddrehachse definiert ist, zur Anpassung eines Drehmomentes veränderbar ist, welches durch eine im Radaufstandspunkt einwirkende Seitenkraft erzeugt wird. Bei der erfindungsgemäßen Lenkeranordnung bewirkt das Drehmoment eine Drehung des Rades um die theoretische Raddrehachse, so daß das Rad in Richtung Vorspur verdreht wird. The handlebar arrangement according to the invention for the rear axle of a motor vehicle, in particular for a McPherson rear axle, accordingly has a shock absorber element, which has an upper attachment point, and which with a wheel carrier over a lower attachment point is connected, and two lower links, one of which front handlebar runs essentially in the vehicle longitudinal direction and with this one forms an acute angle, with the front handlebar almost horizontal in the construction position is arranged trending, and of which the rear link essentially in Vehicle transverse direction extends and forms an angle with the vehicle longitudinal direction, so that the handlebar axles of the two handlebars intersect at one point, the theoretical wheel axis of rotation in the direction of travel of the motor vehicle behind one Wheel contact point is arranged. This handlebar arrangement is characterized in that a lever arm, which is the distance between the wheel contact point and the theoretical Wheel rotation axis is defined, which can be changed to adapt a torque is generated by a lateral force acting at the wheel contact point. In the handlebar assembly according to the invention, the torque causes a rotation of the wheel around the theoretical wheel axis of rotation so that the wheel is rotated in the direction of toe-in.
11
Rad
wheel
22nd
vorderer Lenker
front handlebar
33rd
hinterer Lenker
rear handlebar
44th
Stoßdämpferelement
Shock absorber element
55
Metallgummilager
A oberer Befestigungspunkt des Stoßdämpferelementes
AF theoretische Raddrehachse
B äußerer Lagerpunkt des hinteren Lenkers
C innerer Lagerpunkt des hinteren Lenkers
D äußerer Lagerpunkt des vorderen Lenkers
E innerer Lagerpunkt des vorderen Lenkers
F Schnittpunkt der Lenkerachsen
G Radaufstandspunkt
h Hebelarm: G-AF
L Fahrzeuglängsachse
R Raddrehpunkt
Metal rubber bearings
A upper attachment point of the shock absorber element
AF theoretical wheel rotation axis
B outer bearing point of the rear handlebar
C inner bearing point of the rear handlebar
D outer bearing point of the front handlebar
E inner bearing point of the front handlebar
F intersection of the handlebar axles
G wheel contact point
h Lever arm: G-AF
L vehicle longitudinal axis
R wheel pivot
Claims (11)
einem Stoßdämpferelement (4), welches einen oberen Befestigungspunkt (A) aufweist, und welches mit einem Radträger über einen unteren Befestigungspunkt verbunden ist, und mit
zwei unteren Lenkern, von denen der vordere Lenker (2) im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft und mit dieser einen spitzen Winkel (α) bildet, wobei der vordere Lenker (2) in der Konstruktionslage nahezu horizontal verlaufend angeordnet ist, und von denen der hintere Lenker (3) im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft und mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel (β) bildet, so daß sich die Lenkerachsen der beiden Lenker (2, 3) in einem Punkt (F) schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß
die theoretische Raddrehachse (AF) in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges hinter einem Radaufstandspunkt (G) angeordnet ist.1. Handlebar arrangement for a rear axle of a motor vehicle, in particular for a McPherson rear axle, with:
a shock absorber element ( 4 ) which has an upper fastening point (A) and which is connected to a wheel carrier via a lower fastening point, and with
two lower links, of which the front link ( 2 ) runs essentially in the longitudinal direction of the vehicle and forms an acute angle (α) with it, the front link ( 2 ) being arranged almost horizontally in the construction position, and of which the rear link ( 3 ) runs essentially in the transverse direction of the vehicle and forms an angle (β) with the longitudinal direction of the vehicle so that the handlebar axles of the two links ( 2 , 3 ) intersect at a point (F), characterized in that
the theoretical wheel axis of rotation (AF) is arranged in the direction of travel of the motor vehicle behind a wheel contact point (G).
Priority Applications (1)
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DE1999113564 DE19913564B4 (en) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Handlebar assembly for a rear axle |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19913564A1 true DE19913564A1 (en) | 2000-09-28 |
DE19913564B4 DE19913564B4 (en) | 2009-04-30 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (3)
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DE3205783C2 (en) * | 1982-02-18 | 1989-08-17 | Volkswagen Ag | |
DE4423126A1 (en) * | 1993-11-29 | 1995-06-01 | Porsche Ag | Suspension |
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-
1999
- 1999-03-25 DE DE1999113564 patent/DE19913564B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3205783C2 (en) * | 1982-02-18 | 1989-08-17 | Volkswagen Ag | |
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