DE2305449C3

DE2305449C3 - Front suspension for automobiles

Info

Publication number: DE2305449C3
Application number: DE19732305449
Authority: DE
Inventors: AIf Dipl.-Ing. 7051 Bittenfeld; Kleinschmit E. Dipl.-Ing. 7300 Esslingen-Hegensberg; Tattwmusch P. 7104 Willsbach Müller
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1976-04-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem dreieckförmigen unteren Führungslenker, dessen beide starr miteinander verbundenen Lenkerarme unabhängig voneinander elastisch am Fahrzeugoberbau gelagert sind, wobei von den beiden Führungslenkern der auf beiden Fahrzeugseiten einander gegenüberliegenden Räder die jeweils vorderen Lenkerarme unmittelbar am Fahrzeugoberbau und die jeweils rückwärtigen Lenkerarme elastisch an einem Querjoch gelagert sind, das seinerseits über elastische Lager am Fahrzeugoberbau angebracht ist.The invention relates to a front suspension for motor vehicles with a triangular shape lower control arm, the two rigidly connected arm arms of which are independent of each other are elastically mounted on the vehicle superstructure, with the two guide links on both sides of the vehicle opposite wheels the respective front link arms directly on the vehicle superstructure and the respective rear link arms are elastically mounted on a cross yoke, which in turn is attached to the vehicle superstructure via elastic bearings.

Eine Radaufhängung dieser Art wurde bereits vorgeschlagen, um bei Fahrzeugen die Neigung zu stoßartigen Schwingungen (Stuckern) zu beseitigen, wie sie insbesondere bei Fahrzeugen auftreten, bei denen die Radführungslenker an einem häufig zugleich den Motor tragenden, am Fahrzeugoberbau elastisch gelagerten Hilfsrahmen angelenkt sind. Neben der besseren Isolierung gegen solche stoßartige Schwingungen, die im wesentlichen durch die zweifache Isolation, also die elastische Abstützung des rückwärtigen Lenkerarmes gegenüber dem Querjoch und die wiederum elastische Abstützung des Querjochs gegenüber dem Fahrzeugoberbau erreicht wird, hat die Verwendung des Querjochs auch zur Folge, daß gleichseitig auf das Querjoch wirkende Querkräfte einander aufheben und daß im übrigen am Querjoch auftretende Störkräfte von den dieses mit dem Fahrzeugoberbau verbindenden Jochlagern beiderseits gleichmäßig aufgenommen werden, so daß die zwischen Querjoch und Fahrzeugoberbau vorgesehenen elastischen Lager verhältnismäßig weich gehalten werden können.A suspension of this type has already been proposed to reduce the tendency for vehicles to become jerky To eliminate vibrations (stuttering), as they occur in particular in vehicles in which the Wheel control arm on one that often also carries the engine and is elastically mounted on the vehicle superstructure Subframes are hinged. In addition to better insulation against such sudden vibrations that essentially due to the double insulation, i.e. the elastic support of the rear link arm against the cross yoke and the elastic support of the cross yoke with respect to the vehicle superstructure is achieved, the use of the cross yoke also has the consequence that on the same side of the cross yoke acting transverse forces cancel each other and that in the rest of the interfering forces occurring on the cross yoke from the this with the vehicle superstructure connecting yoke bearings are evenly recorded on both sides, so that the elastic bearings provided between the cross yoke and the vehicle superstructure are kept relatively soft can be.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine derartige Radaufhängung unter Beibehalt ihrer im Hinblick auf Fahrkomfort und Fahrverhalten gegebenen Vorteile dahingehend weiterzubilden, daß auch eine ausreichende Bremsnickabsiützung erreicht wird. Dies bereitet deswegen Schwierigkeiten, weil die hierfür üblicherweise verwendeten Maßnahmen teilweise im Gegensatz zu jenen stehen, die notwendig sind, um die wegen des Fahrkomforts erwünschte Schrägfederung zu erreichen und um die Nachlaufänderungen beim Durchfedern um die Konstruktionslage zur Verwirklichung einer ruhigen Lenkung klein zu halten.The invention is now based on the object of providing such a wheel suspension while maintaining its in view on driving comfort and driving behavior given advantages to the effect that also a sufficient braking support is achieved. This causes difficulties because the for this measures commonly used are partially in opposition to those that are necessary to achieve the to achieve the desired diagonal suspension due to the driving comfort and to reduce the caster changes in the Feathering to keep the construction position small to achieve smooth steering.

Gemäß der Erfindung wird die angestrebte, ausreichende Bremsnickabstützung ohne Beeinträchtigung von Fahrkomfort und Fahrverhalten bei einer Vorderradaufhängung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Lagerstellen der beiden rückwärtigen Lenkerarme am Querjoch höher und, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung, weiter vorn liegen, als die hinter den Radachsen liegenden, elastischen Lagerstellen des Querjochs am Fahrzeugoberbau.According to the invention, the desired, sufficient braking support without impairing driving comfort and driving behavior in a front suspension of the type mentioned is achieved in that the bearings of the two rear control arms on the cross yoke are higher and, based on the longitudinal direction of the vehicle, further forward than those behind the Elastic bearing points of the transverse yoke on the vehicle superstructure lying on the wheel axles.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung tritt unter Längskrafteinwirkung, also beim Bremsen, für die unteren Führungslenker eine Lageänderung von deren Drehachse ein, die eine verbesserte Bremsnickabstützung zur Folge hat, ohne daß sich bei vertikalen Störkräften des normalen Abrollens eine Änderung der für den Fahrkomfort erwünschten positiven Schrägfederung ergibt. Die Lageänderung der Drehachsen der unteren Führungslenker ergibt sich dadurch, düß auf Grund der elastischen Anlenkung der Führungslenker diese bei der Aufnahme von Längskräften sich insgesamt nach hinten bewegen, wobei auf Grund der Anlenkung am Querjoch mit dieser Verschiebung für die am Querjoch vorgesehenen Lagerstellen eine Verschwenkung um die durch die Lagerstellen des Querjochs am Fahrzeugoberbau festgelegte Drehachse verbunden ist, welche bei der erfindungsgemäß angegebenen Lage dieser Drehachse zu den Lagerstellen der Führungslenker am Querjoch eine Anstellung der Drehachsen der unteren Führungslenker nach hinten und oben mit sich bringt. Diese Anstellung ist Ursache für die erfindungsgemäß erreichte, verbesserte Bremsnickabstützung, die um so größer ist, je stärker die Anstellung der Drehachse nach hinten und oben durch Anheben der am Querjoch vorgesehen Lagerstellen der rückwärtigen Lenkerarme der unteren Führungslenker bei Verschwenkung des Querjoches auf Grund der Längskrafteinwirkung ist.The arrangement according to the invention occurs under the action of longitudinal force, that is, when braking, for the lower Guide arm a change in position of their axis of rotation, which provides improved braking support has the consequence, without a change in the for vertical disturbance forces of normal rolling the driving comfort desired positive helical suspension results. The change in position of the axes of rotation of the lower Guide arm results from this, because of the elastic articulation of the guide arm these move overall to the rear when absorbing longitudinal forces, whereby due to the articulation a pivoting on the cross yoke with this shift for the bearing points provided on the cross yoke connected to the axis of rotation defined by the bearing points of the transverse yoke on the vehicle superstructure is which in the position specified according to the invention this axis of rotation to the bearings of the Guide arm on the cross yoke an adjustment of the axes of rotation of the lower guide arm to the rear and brings up with it. This employment is the reason for the improved braking support achieved according to the invention, which is the greater, the stronger the adjustment of the axis of rotation backwards and upwards by lifting the bearing points provided on the transverse yoke of the rear link arms of the lower guide links when the transverse yoke is pivoted due to the effect of the longitudinal force.

Die Anlenkung der rückwärtigen Lenkerarme der unteren Führungslenker der beiden, den einander gegenüberliegenden Rädern einer Achse zugehörigen Radaufhängungen an einem Querjoch bringt auch noch dadurch die Möglichkeit der Einflußnahme auf das Fahrverhalten, daß die elastischen Lagerstellen des Querjoches in Fahrzeugquerrichtung nachgiebig ausgestaltet werden. Eine solche Ausgestaltung hat nämlich nicht nur zur Folge, daß die Lagerstellen der rückwärtigen Lenkerarme bei gleichseitiger Bremsung ihre Lage gegenüber dem Fahrzeugoberbau beibehalten, da in den am Querjoch vorgesehenen Lagerstellen der unteren Führungslenker gleichgroße und über das Querjoch sich gegeneinander ausgleichende Kräfte wirken. Sie bewirkt vielmehr bei unterschiedlichen Bremskräften an den beiden Rädern einer Achse auch, daß das Quer-The articulation of the rear control arms of the lower control arms of the two, the opposite ones Wheels of an axle associated with suspension on a cross yoke also brings thereby the possibility of influencing the driving behavior that the elastic bearing points of the Cross yokes are designed to be flexible in the transverse direction of the vehicle. Such a design has namely Not only does it mean that the bearing points of the rear link arms are in their position when braking on the same side Maintained compared to the vehicle superstructure, since in the bearing points provided on the cross yoke of the lower Control arm of the same size and counterbalancing forces act on the transverse yoke. she Rather, if the braking forces on the two wheels of an axle differ, the transverse

joch entsprechend der Wirkungsrichtung der größeren Querkraft in Abhängigkeit von der Größe der Nachgiebigkeit der Lagcrstellcn des Querjoches in Querrichtung seitlich vcrset/t wird, was eine entsprechende Schwenkung der Drehachsen der unteren Rihrungslcnkcr um die jeweils unmittelbar am Fahr/eugoberbau vorgesehene Lagerstelle des jeweils vorderen Lenkerarmes zur Folge hat. Diese Verlagerung der Drehachsen gegenüber der Längsmittclaehse des Fahrzeuges kann erfiidungsgemäß durch entsprechende Anordnung des Lenkgestänges, und zwar insbesondere der jeweiligen Spurstange dahingehend ausgenützt werden, daß das Rad jener Achsseite, von der das Querjoch in Querrichtung stärker beaufschlagt wird, das also jeweils stärker gebremste Rad in Richtung auf Vorspur geht und damit dem Giermoment entgegenlenkt. Gleichzeitig geht das weniger stark gebremste Rad in Richtung Nachspur, was den gleichen, dem Giermomen! enigegengerichteten Effekt verursacht. Als besonders einfach durchzuführen und besonders zweckmäßig erweist sich eine dementsprechende Anordnung, wenn das Lenkgestänge bezogen auf die Fahr/cuglängsrichtung in an sich bekannter Weise hinter der Vorderachse angeordnet ist. wie dies auch aus Sicherheitsgründen angestrebt wird.yoke according to the direction of action of the larger Lateral force as a function of the degree of flexibility of the bearing positions of the transverse yoke in the transverse direction laterally vcrset / t is what a corresponding pivoting of the axes of rotation of the lower Rihrungslcnkcr around the bearing point of the respective front link arm, which is provided directly on the driving superstructure has the consequence. This shift of the axes of rotation relative to the longitudinal center of the vehicle can according to the invention by appropriate arrangement the steering linkage, in particular the respective tie rod, are used to the effect that that the wheel of the axle side from which the cross yoke is in The transverse direction is acted upon more strongly, that is to say the wheel braked more strongly in the direction of toe-in goes and thus steers against the yaw moment. At the same time, the less braked wheel goes into Direction toe-out what the same thing, the greed moment! causes the opposite effect. As special easy to implement and particularly expedient, a corresponding arrangement proves to be if the steering linkage based on the driving / cuglängsrichtung in a known manner behind the Front axle is arranged. as is also the aim for security reasons.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge.F i g. 1 is a plan view of a front suspension for motor vehicles.

F i g. 2 eine Seilenansicht der Radaufhängung gemäß F i g. 1. wobei auf die Darstellung des Rades verzichtet wurde, undF i g. 2 shows a cable view of the wheel suspension according to FIG. 1. where the wheel is not shown was, and

F i g. 3 eine Rückansicht der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Vorderradaufhängung.F i g. 3 is a rear view of the FIG. 1 and 2 shown front suspension.

Die Radaufhängung besteht aus einem unteren Führungslenker 1 und einem oberen Führungslenker 2. Beide Lenker sind nach Art von Dreieckslenkern ausgebildet und es weist der untere Lenker 1 einen im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden vorderen Arm 3 und einen rückwärtigen Arm 4 auf, der bei zur Fahrzeuglängsrichtung (Pfeil 5) steiler Anstellung verhältnismäßig weit hinter der die Radmitten enthaltenden, vertikalen Fahrzeugquerebene angelenkt ist. Hierdurch kommt es zu einem verhältnismäßig großen Abstand zwischen den karosserieseitigen und mit A bzw. B bezeichneten Anlenkpunkten der Arme 3 bzw. 4 des unteren Führungslenkers 1, dessen Anlenkpunkt am Radträger 7 mit C(F i g. 3) bezeichnet ist.The wheel suspension consists of a lower guide arm 1 and an upper guide arm 2. Both arms are designed in the manner of triangular arms and the lower arm 1 has a front arm 3, which extends essentially in the transverse direction of the vehicle, and a rear arm 4 which, when facing the longitudinal direction of the vehicle ( Arrow 5) steep pitch is articulated relatively far behind the vertical vehicle transverse plane containing the wheel centers. This results in a relatively large distance between the body-side articulation points, labeled A and B , of the arms 3 and 4, respectively, of the lower guide link 1, the articulation point of which on the wheel carrier 7 is labeled C (FIG. 3).

Während der Anlenkpunkt A unmittelbar an der Karosserie abgestützt ist, ist der Anlenkpunkt B an einem Querjoch 6 vorgesehen, das, wie dies für die gesamte Radaufhängung gilt, bei zur Fahrzeuglängsachse symmetrischer Ausbildung in zwei Anlenkpunkten D, von denen hier nur einer gezeigt ist, elastisch mit der Karosserie verbunden ist.While the articulation point A is supported directly on the body, the articulation point B is provided on a cross yoke 6, which, as applies to the entire wheel suspension, is elastic in two articulation points D, only one of which is shown here, when the vehicle is symmetrical about the longitudinal axis is connected to the body.

Der mit 2 bezeichnete obere Führungslenker weist karosserieseitige Anlenkpunkte E, F sowie einen radträgerseitigen Anlenkpunkt G auf. Am Radträger 7 greift desweiteren noch der Lenkspurhebel 8 an, der über eine Spurstange 9 in der hier nicht gezeigten Weise mit dem Lenkgetriebe verbunden ist.The upper guide arm designated by 2 has articulation points E, F on the body side and an articulation point G on the wheel carrier. The steering track lever 8 also engages the wheel carrier 7 and is connected to the steering gear via a tie rod 9 in a manner not shown here.

Die karosserieseitigen Anlenkpunkte A, B des unteren Führungslenkers I sind ebenso wie die Anlenkpunkte D des Querjoches 6 durch elastische Lagerstellen gebildet. Ferner sind die Anlenkpunkte B, die jeweils zusammen mit dem Anlenkpunkt A des vorderen Armes 3 die Drehachse a-a des unteren Führungslenkers 1 bestimmen, gegenüber den Anlenkpunkten D des Querjoches derart angeordnet daß sie, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung, in Seitenansicht vor den Anlenkpunkten D sowie auch höher als diese liegen.The articulation points A, B on the body side of the lower guide arm I, like the articulation points D of the transverse yoke 6, are formed by elastic bearing points. Furthermore, the articulation points B, which together with the articulation point A of the front arm 3 determine the axis of rotation aa of the lower guide link 1, are arranged opposite the articulation points D of the transverse yoke in such a way that they, based on the longitudinal direction of the vehicle, in side view in front of the articulation points D as well higher than this.

Diese Anordnung, bei der die Drehachse a-v des unteren Führungslenkers t über die sie kreuzende Verbindungsgerade der Anlenkpunkte D des Querjoches 6 hinweggeführt ist, hat zur Folge, daß beim Auftreten von Längskräften, also beispielsweise beim Bremsen das Querjoch 6 auf Grund der in den Anlenkpunkten B in diese eingeleiteten Kräfte um die die Anlenkpunkte D verbindende Gerade als Schwenkachse leicht gedreht wird. Die Voraussetzung für eine derartige Beweglichkeit ist durch die elastische Ausgestaltung der die Anlenkpunkte A, B, D bildenden Lagcrstellen gegeben. Die Verschwenkung um die die Anlenkpunkte D des Querjoches verbindende und hier mit /.-/. bz.crichnete Gerade hat auf Grund der crfindungsgemäßen Lage der Anlenkpunkte B — in Seitenansicht vor und über den Anlenkpunkten D — zur Folge, daß der Anlenkpunkt Sauf Grund der Längskräfte nicht nur nach hinten verschoben, sondern auch angehoben wird. Hierdurch ergibt sich eine entsprechende Anstellung der Drenachse v-v des unteren Lenkers 1 mit der Auswirkung, daß der Momentanpol des unteren Lenkers 1 angehoben und dadurch auch der Schnittpunkt der Polgeraden der unteren und oberen Lenker 1 und 2 höher zu liegen kommt, wodurch in bekannter Weise die Bremsabstützung verbessert wird.This arrangement, in which the axis of rotation av of the lower guide arm t is passed over the straight connecting line of the articulation points D of the transverse yoke 6, has the result that when longitudinal forces occur, for example when braking, the transverse yoke 6 due to the in the articulation points B. is slightly rotated into this introduced forces around the straight line connecting the articulation points D as a pivot axis. The prerequisite for such mobility is given by the elastic design of the bearing points forming the articulation points A, B, D. The pivoting around the articulation points D of the cross yoke connecting and here with /.-/. Because of the position of the articulation points B according to the invention - in side view in front of and above the articulation points D - the result of the straight line is that the articulation point S is not only shifted backwards due to the longitudinal forces, but also raised. This results in a corresponding adjustment of the dren axis vv of the lower link 1 with the effect that the instantaneous pole of the lower link 1 is raised and thus the intersection of the pole lines of the lower and upper links 1 and 2 comes to lie higher, whereby the Brake support is improved.

Neben der Bremsabstützung hat die Verbindung der unteren Lenker 1 in ihren rückwärtigen Anlenkpunkten B mit dem Querjoch 6 bei entsprechender Elastizität der die Anlenkpunkte D bildenden Lagerstellen in Fahrzeugquerrichtung auch Einfluß auf die Vorspuränderung beim einseitigen Bremsen. Während nämlich bei gleichseitigem Bremsen die in den Anlenkpunkten B in das Querjoch 6 eingeleiteten Querkräfle einander aufheben und damit ohne Einfluß auf die Fahrtrichtung und die Kräfte in den die Anlenkpunkte D bildenden Lagerstellen bleiben, ergibt sich beim einseitigen Bremsen eine Verschiebung des Querjoches 6 in Wirkrichtung der größeren Querkrafl, was ein Verschwenken der unteren Führungslenker 1 um den Anlenkpunkt A insgesamt mit sich bringt. Diese Verschwenkung bringt naturgemäß auch eine Verlagerung des Anlenkpunktes K des Lenkspurhebels 8 an der Spurstange 9 mit sich, der sich bei der Verschwenkung auf einem Kreisbogen um den inneren Anlenkpunkt L der Spurstange 9 bewegt. Ist nun die Auslegung des Lenkgestänges so gewählt', daß Punkt Cund der rückwärtige Anlenkpunkt B des unteren Führungslenkers I bei der gegebenen elastischen Abstützung im Anlenkpunkt D auf Grund der einseitig wirkenden Bremskräfte auf der mehr gebremsten Seite stärker nach innen wandert als der sich auf einem Kreisbogen um den Anlenkpunkt L bewegende Anlenkpunkt K der Spurstange 9, so ergibt sich eine stärkere Vorspur, die dem seitlichen Abziehen des Fahrzeuges nach der stärker gebremsten Fahrzeugseite hin entgegenwirkt. Auf der weniger stark gebremsten Fahrzeugseite werden die Anlenkpunkte D und B, sowie durch den starren Führungslenker 1 der Punkt C, um A nach vorn außen geschwenkt, wodurch dort eine Steuerung des Rades in Richtung Nachspur eintritt, was den erwähnten Gegenlenkeffekt gegen das Giermoment unterstützt.In addition to the brake support, the connection of the lower links 1 in their rear articulation points B with the cross yoke 6, with corresponding elasticity of the bearing points forming the articulation points D in the transverse direction of the vehicle, also has an influence on the toe-in change when braking on one side. While the transverse forces introduced into the cross yoke 6 at the articulation points B cancel each other out and thus remain without any influence on the direction of travel and the forces in the bearing points forming the articulation points D when braking on one side, braking on one side results in a displacement of the cross yoke 6 in the effective direction of the greater transverse force, which brings about a pivoting of the lower guide arm 1 about the pivot point A as a whole. This pivoting naturally also brings about a displacement of the articulation point K of the steering track lever 8 on the tie rod 9, which moves on a circular arc around the inner articulation point L of the tie rod 9 during pivoting. If the design of the steering linkage is chosen so that point C and the rear articulation point B of the lower guide link I with the given elastic support at the articulation point D migrates more inward on the more braked side than that on an arc because of the unilateral braking forces The articulation point K of the tie rod 9 moving about the articulation point L results in a stronger toe-in, which counteracts the lateral pull-off of the vehicle towards the more strongly braked side of the vehicle. On the less braked side of the vehicle, the articulation points D and B, as well as point C through the rigid guide link 1, are pivoted to the front outward by A , which causes the wheel to be steered in the direction of toe-out, which supports the aforementioned counter-steering effect against the yaw moment.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Front suspension for motor vehicles with a triangular lower control arm. The two rigid link arms of which are flexibly mounted independently of one another on the vehicle superstructure, with the front link arms of the two guide links of the wheels facing each other on both sides of the vehicle being mounted directly on the vehicle superstructure and the respective rear link arms being elastically mounted on a transverse yoke, which in turn has elastic bearings is attached to the vehicle superstructure, characterized in that the bearing points (B) of the two rear link arms (4) on the transverse yoke (6) are higher, and. In relation to the longitudinal direction of the vehicle (5), lie further forward than the elastic bearing points (D) of the transverse yoke (6) on the vehicle superstructure that lie behind the wheel axles.

2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that when the elastic bearing points (D) of the transverse yoke (6) are flexible in the transverse direction of the vehicle, the tie rod (9) is arranged in such a way that the wheel of that side of the axle from which the transverse yoke (6) is in Transverse direction is applied more strongly in the case of unequal braking, goes in the direction of toe-in, but the opposite wheel is steered in the direction of toe-out.

3. Wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the steering linkage, based on the vehicle longitudinal direction, is arranged behind the wheel axles.

35