DE2535670A1

DE2535670A1 - Stabilised steering linkage for front wheels - with asymmetric displacement of wheel pivots using angled levers

Info

Publication number: DE2535670A1
Application number: DE19752535670
Authority: DE
Inventors: Gebhard Dipl Ing Ruf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1975-08-09
Filing date: 1975-08-09
Publication date: 1977-02-17

Abstract

The track rods(28) of the front wheel steering linkage are connected to angled levers (27, 27a) which are joined by a cross strut and which are connected to the bearing support arms(1) by control rods (29). As the wheels are turned for steering the angled levers move the wheel bearing levers asymmetrically. The outside wheel, on cornering, moves rearwards while the inside wheel moves forwards. This provides a stabilised steering, whish uses fewer levers than conventional layouts, and in which the amount of steering compensation is adjustable by a movable link.

Description

Radaufhängung für die gelenkten Räder von Kraftfahrzeugen. Wheel suspension for the steered wheels of motor vehicles.

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die gelenkten, über Radführungsglleder und Spurstangen mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Räder von Kraftfahrzeugen, wobei zwischen Aufbau und Radführungsgliedern Hebel zwischengeschaltet sind. The invention relates to a wheel suspension for the steered, over Wheel guide leather and tie rods connected to the vehicle body by wheels Motor vehicles, with levers interposed between the structure and wheel guide members are.

Aus der DT-OS 2 121 261 ist eine unabhängige Radaufhängung bekannt, bei der durch die Anwendung von kinematischen Mitteln auf der Fahrzeugaufbauseite der Radführungsglieder eine Radaufhängung mit kleinstmöglichem oder sogar negativem Lenkrollradius geschaffen werden kann. Bei dieser Radaufhängung ist es von Nachteil, daß zwischen Radträger und Radführungsgliedern und der Spurstange eine Vielzahl von Hebeln und Anlenkteilen vorgesehen sind, die einen großen Bauaufwand bedingen. From DT-OS 2 121 261 an independent wheel suspension is known, by using kinematic means on the vehicle body side the wheel guide members have a wheel suspension with the smallest possible or even negative Scrub radius can be created. With this type of suspension it is a disadvantage that between the wheel carrier and wheel guide members and the tie rod a variety of levers and articulation parts are provided, which require a great deal of construction.

Ein aus Brems- und Lenkstabilitätsgrunden erwünschter negativer Lenkrollradius lässt sich konstruktiv nur schwer verwirklichen, da der Freigang der Aufhängungsteile und ein aus thermischen Gründen notwendiger Abstand der Bremsscheiben von den Radführungsgelenken Schwierigkeiten bereitet. Ferner lässt sich ein festgelegter Lenkrollradius nicht auf einfache Weise verändern.A negative scrub radius desired for reasons of braking and steering stability can only be realized with difficulty in terms of construction, since the suspension parts are free to move and a distance between the brake disks and the wheel control joints, which is necessary for thermal reasons Causes difficulties. Furthermore, a fixed scrub radius cannot be used change in a simple way.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten und Nachteile bekannter Radaufhängungen zu umgehen und eine Radaufhängung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln in Abhängigkeit vom Radeinschlag sich der Radträger (Achsschenkel) wie bei einem kleineren bzw. The invention is now based on the object of these difficulties and to circumvent disadvantages of known wheel suspensions and a wheel suspension of the initially to create the type mentioned, in the case of simple means depending on the wheel lock the wheel carrier (steering knuckle) is like a smaller or

negativen Lenkrollradius bewegen kann und darüber hinaus eine Einstellung des Lenkrollradius möglich ist.negative scrub radius can move and, in addition, an adjustment the scrub radius is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spurstange durch einen Winkelhebel bzw. ein Winkelgestänge mit Längsführungselementen der Radaufhängung derart verbunden ist, daß eine Querbewegung der Spurstange in eine Längsbewegung der den Radträger mit Radführungselementen verbindenden Gelenken verwandelt wird und diese Gelenke - in der Draufsicht gesehen -am kurvenäußeren Rad nach hinten und am kurveninneren Rad nach vorne bewegbar sind. Hierdurch wird in einfacher Weise nach der Erfindung erreicht, daß bei einem Lenkeinschlag sich das Rad wie bei einem kleineren bzw. negativen Lenkrollradius bewegt. This object is achieved according to the invention in that the tie rod by an angle lever or an angle linkage with longitudinal guide elements of the wheel suspension is connected such that a transverse movement of the tie rod into a longitudinal movement the joints connecting the wheel carrier with wheel guide elements is transformed and these joints - seen in plan view - on the outside wheel to the rear and can be moved forward on the inside wheel. This is in a simple manner achieved according to the invention that with a steering angle, the wheel as with a smaller or negative scrub radius moves.

Ferner ist nach einer weiteren Ausführung der Erfindung mit oberen und unteren Radführungsteilen vorgesehen, daß die oberen Radführungstelle und die unteren Radführungsteile über das Winkelgestänge zusammenwirkend verbunden sind und dieses Winkelgestänge aus endseitig einer fahrzeugseitig gelagerten Welle angeordnetem Hebel bzw. Winkelhebel besteht und der Hebel mit den oberen Radführungsteilen und der Winkelhebel mit den unteren Radführungsteilen sowie mit der Spurstange gelenkig verbunden ist. Furthermore, according to a further embodiment of the invention with upper and lower wheel guide parts provided that the upper wheel guide point and the lower wheel guide parts are cooperatively connected via the angle linkage and this angle linkage is arranged from the end of a shaft mounted on the vehicle Lever or angle lever exists and the lever with the upper wheel guide parts and the angle lever is articulated with the lower wheel guide parts and with the tie rod connected is.

Zur Veränderung der Lenkrollradien ist nach der Erfindung weiter vorgesehen, daß zwischen dem Längsführungsteil und der Spurstange eine Stelleinrichtung für die Spurstange bzw. für das Längsführungsteil angeordnet ist. Die Stelleinrichtung besteht aus einem Winkelhebel, der im Abstand angeordnete Aufnahmen für die gelenkige Lagerung der Spurstange bzw. der Längsführungsteile aufweist. Hierdurch können in einfacher Weise die Hebelverhältnisse, insbesondere am Winkelhebel, variiert werden, d.h. das Längsführungsteil bzw. die Spurstange kann bei verschiedenen Wirklängen mit dem Winkelhebel verbunden werden, so daß der effektive Lenkrollradius auf das gewünschte Maß eingestellt werden kann. Es wird somit eine einfache Anpassung auf breitere Räder mit geringeren Einpresstiefen erzielt. To change the steering wheel radii is further according to the invention provided that an adjusting device between the longitudinal guide part and the tie rod is arranged for the tie rod or for the longitudinal guide part. The adjusting device consists of an angle lever, which is arranged at a distance Recordings for the articulated mounting of the tie rod or the longitudinal guide parts. This allows the lever ratios, in particular on the angle lever, can be varied, i.e. the longitudinal guide part or the tie rod can be used with different Effective sounds can be connected to the angle lever, so that the effective scrub radius can be adjusted to the desired level. It will thus be a simple adjustment achieved on wider wheels with smaller offsets.

Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß durch die Anwendung von kinematischen Mitteln eine Radaufhängung mit kleinerem bzw. negativem Lenkrollradius geschaffen werden kann, bei der eine räumlich bedingte Konstruktion und eine thermisch ungünstige Anordnung des dem Rad bzw. der Radbremse am nächsten liegende Führungsgelenk vermieden werden. Ferner bestehen auch bei großen Radeinschlägen keine Schwierigkeiten bei der Auslegung der Lenkkinematik, da die Anlenkpunkte nicht so tief in die Radschüssel gelegt werden können. The advantages of the invention are essentially that by the application of kinematic means a suspension with a smaller or negative Scrub radius can be created in which a spatially determined construction and a thermally unfavorable arrangement of the closest to the wheel or wheel brake lying guide joint can be avoided. Furthermore, there are also large wheel locks no difficulties in designing the steering kinematics, as the articulation points are not can be placed as deep in the wheel dish.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden. Es zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf eine Radaufhängung in prinzipieller Darstellung, Figur 2 eine Schrägansicht ähnlich wie Figur 1, aber mit einem oberen Radführungsglied, Figur 3 eine Draufsicht einer besonders vorteilhaften Ausführung einer Radaufhängung, und Figur 4 ein vergrößert dargestellter, als Lenkstockhebel und Zwischenhebel ausgebildeter Winkelhebel mit Stelleinrichtung. In the drawing, the invention is based on several exemplary embodiments which are described in more detail below. FIG. 1 shows a plan view of a wheel suspension in a basic representation, Figure 2 is an oblique view similar to Figure 1, but with an upper wheel guide member, Figure 3 is a plan view a particularly advantageous embodiment of a wheel suspension, and Figure 4 is an enlarged illustrated, designed as a pitman lever and intermediate lever with angle lever Adjusting device.

Wie Figur 1 zeigt, ist der Radträger 1 über ein Gelenk 2 in Radführungsteilen eines unteren Querlenkers, an einer Querstrebe 3 und einem Längsführungsteil 4 angelenkt. As FIG. 1 shows, the wheel carrier 1 is in wheel guide parts via a joint 2 a lower wishbone, hinged to a cross strut 3 and a longitudinal guide part 4.

Während die Querstrebe 3 direkt am Fahrzeugaufbau befestigt ist, wird das Längsführungsteil 4 an einem Winkelhebel 5 angelenkt, welcher vom Lenkgetriebe 6 um eine aufbaufeste Drehachse 7 gedreht wird. Eine Spurstange 8 ist in einem Gelenk 9 am Radträger 1 angelenkt.While the cross strut 3 is attached directly to the vehicle body, is the longitudinal guide part 4 is hinged to an angle lever 5, which is from the steering gear 6 is rotated about a fixed axis of rotation 7. A tie rod 8 is in a joint 9 hinged to the wheel carrier 1.

Beim Radeinschlagen nehmen die Gelenkpunkte 2 und 9 des Radträgers 1 eine Lage ein, die einer Schwenkung des Radträgers 1 um einen Punkt 10 entsprechen, welcher außerhalb des Gelenkes 2 bzw. außerhalb der Spurweite S liegt. Das entspricht der Funktion eines kleineren bzw. eines negativen Lenkrollradius. When turning the wheel take the pivot points 2 and 9 of the wheel carrier 1 a position that corresponds to a pivoting of the wheel carrier 1 about a point 10, which lies outside the joint 2 or outside the track width S. Corresponding the function of a smaller or a negative scrub radius.

In Figur 1 ist ein oberes Radführungsglied bzw. ein Federbein nicht mit dargestellt. In Figure 1, an upper wheel guide member or a spring strut is not shown with.

In Figur 2 ist eine weitere Ausführung einer Radaufhängung dargestellt, die ein aus Zugstrebe 11 bzw. 13 und Querstrebe 12 bzw. 14 bestehendes unteres und oberes Radführungsteil umfasst. In Figure 2, a further embodiment of a wheel suspension is shown, the one from tension strut 11 or 13 and cross strut 12 or 14 existing lower and Includes upper wheel guide part.

Diese beiden Radführungsteile sind über ein Winkelgestänge 15 gelenkig verbunden. Das Winkelgestänge 15 ist um eine aufbauseitige Drehachse drehbar. Das Winkelgestänge 15 umfasst einen oberen Hebel 17 und einen Winkelhebel 18. Der Hebel 17 ist mit der Zugstrebe 11 gelenkig verbunden, die in einem oberen Gelenk 19 des Radträgers 1 angelenkt ist. Der Winkelhebel 18 ist mit seinem einen Ende 18a mit der Zugstrebe 13 und seinem anderen Ende 18b an einer Spurstange 16 angelenkt, die mit einer Zahnstange 20 des Lenkgetriebes 6 verbunden ist.These two wheel guide parts are articulated via an angle linkage 15 tied together. The angle linkage 15 can be rotated about an axis of rotation on the body side. That Angle linkage 15 comprises an upper lever 17 and an angle lever 18. The lever 17 is articulated to the tension strut 11, which is in an upper joint 19 of the Wheel carrier 1 is articulated. The angle lever 18 is at one end 18a with the tension strut 13 and its other end 18b hinged to a tie rod 16, which is connected to a rack 20 of the steering gear 6.

Die Zugstrebe 13 des unteren Querlenkers kann, wie in Figur 2 gezeigt, auch als Querstabilisator ausgeführt werden. The tension strut 13 of the lower wishbone can, as shown in Figure 2, can also be designed as a stabilizer.

Die Zugstrebe'13 ist mit der Querstrebe 14 des unteren Radführungsteiles verbunden, die in einem unteren Gelenk 21 des Radträgers 1 angelenkt ist.The Zugstrebe'13 is with the cross strut 14 of the lower wheel guide part connected, which is articulated in a lower joint 21 of the wheel carrier 1.

Die Verbindung des einen Lenkerhebelendes 18b mit der Spurstange 16 erfolgt über eine längenausgleichende Anlenkung, die aus einem von der Spurstange 8 bzw. 16 oder Zahnstange in ein Langloch des Winkelhebels 5 bzw. 18 ragenden Stift 23 oder dergleichen besteht (Figur 1). The connection of a handlebar lever end 18b with the tie rod 16 takes place via a length-compensating linkage, which consists of one of the tie rod 8 or 16 or rack in an elongated hole of the angle lever 5 or 18 protruding pin 23 or the like (Figure 1).

Anstatt eines Langloches 22 im Winkelhebel 5 bzw. 18 kann auch ein Zwischenhebel 24 die längenausgleichende Anlenkung an die Spurstange bzw. an die Zahnstange 20 übernehmen. Instead of an elongated hole 22 in the angle lever 5 or 18, a Intermediate lever 24 the length-compensating linkage to the tie rod or to the Take over rack 20.

Nach einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Lenkgetriebe 25 (z.B. According to a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that a steering gear 25 (e.g.

Kugelumlauflenkung) mit einer Lenkstockwelle 26 durch einen als Winkelhebel ausgeführten Lenkstockhebel 27 und den ebenfalls als Winkelhebel ausgeführten Zwischenhebel 27a einerseits in der üblichen Weise mit der Spurstange 28 und andererseits mit den Längsführungsteilen 29 der Radaufhängung gelenkig verbunden ist. Von einer üblichen Querlenker-Vorderachse mit Kugelumiauflenkung unterscheidet sich diese Ausführung dadurch, daß die Längsführungsstrebe 29 nicht am Aufbau, sondern am abgewinkelten Teil 30 des Lenkstockhebels 27 bzw. des Lenkzwischenhebels 27a angelenkt ist.Recirculating ball steering) with a steering column shaft 26 by an angle lever executed pitman arm 27 and the intermediate lever also designed as an angle lever 27a on the one hand in the usual manner with the tie rod 28 and on the other hand with the longitudinal guide parts 29 of the suspension is articulated. From a common one This version differs from the wishbone front axle with spherical steering in that the longitudinal guide strut 29 is not on the structure, but on the angled Part 30 of the pitman arm 27 or the intermediate steering lever 27a is articulated.

Das Gelenk zwischen Spurstange 28 und Radträger 1 ist mit 32 bezeichnet und entspricht dem Gelenk 9 der Ausführung Figur 1. The joint between tie rod 28 and wheel carrier 1 is denoted by 32 and corresponds to the joint 9 of the embodiment in FIG. 1.

Das Radführungsteil (Querstrebe) 31 ist über ein Gelenk 35 am Radträger 1 angelenkt, das dem Gelenk 2 der Figur 1 entspricht.The wheel guide part (cross strut) 31 is via a joint 35 on the wheel carrier 1, which corresponds to the joint 2 of FIG.

Zur einfachen Veränderung der effektiven Lenkrollhalbmesser an verschiedene Erfordernisse, wie z.B. zur Anpassung an breitere Räder mit anderer Einpresstiefe, ohne konstruktiv in die Achse eingreifen zu müssen, ist am Lenkstockhebel 27 eine Stelleinrichtung 33 vorgesehen. Diese Einrichtung kann aus einer Stellschraubenverbindung bzw. einem Exzenter, der entsprechend verstellt werden kann oder dergleichen bestehen. Die dargestellte Stelleinrichtung 33 umfasst mehrere im Lenkstockhebel 27 und im Lenkzwischenhebel 27a im Abstand angeordnete Bohrungen 34 zur wahlweisen Befestigung der Längsführungsglieder 29 (Figur 3). To easily change the effective steering roll radius to different Requirements such as adapting to wider wheels with a different offset, without having to intervene structurally in the axle, there is one on the pitman arm 27 Adjusting device 33 is provided. This facility can consist of a set screw connection or an eccentric that can be adjusted accordingly or the like exist. The illustrated actuating device 33 comprises several in the pitman arm 27 and in Intermediate steering lever 27a spaced bores 34 for optional attachment of the longitudinal guide members 29 (Figure 3).

Dadurch kann die Größe der Längsbewegung des Radträgers 1 variiert und dadurch das Maß des effektiven Lenkrollhalbmessers an die entsprechenden Erfordernisse angepaßt werden.As a result, the size of the longitudinal movement of the wheel carrier 1 can be varied and thereby the degree of the effective steering roll radius to the corresponding requirements be adjusted.

In den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Anlenk-, Dreh- und Schwerpunkte der Radführungsglieder und Lenkungsteile als Kugelgelenke oder kardanische Bewegungen aufnehmende Teile ausgeführt. In the embodiments of the invention, the articulation, rotary and focal points of the wheel guide members and steering parts as ball joints or executed cardanic movements absorbing parts.

Die Wirkungsweise ist folgende: Bei einem Lenkeinschlag werden die Radführungsteile, wie es in Figur 1 dargestellt ist, von der ausgezogen gezeichneten Stellung in die gestrichelt gezeichnete Stellung verschwenkt, so daß sich die Gelenke 2 und 9 (Figur 1) bzw. 32 und 35 (Figur 3) am Radträger 1 am kurvenäußeren Rad nach hinten - entgegen der Fahrtrichtung F -und am kurveninneren Rad nach vorn - in Fahrtrichtung F -bewegt werden.. Dies entspricht einer Schwenkbewegung des Radträgers um den Punkt 10 (Figur 1), so daß beim Lenkeinschlag der Rollradius kleinere bzw. negative Werte erreicht. The mode of action is as follows: When the steering wheel is turned, the Wheel guide parts, as shown in Figure 1, from the one drawn in full Pivoted position in the position shown in dashed lines, so that the joints 2 and 9 (Figure 1) or 32 and 35 (Figure 3) on the wheel carrier 1 on the outside wheel rear - against the direction of travel F - and on the inside wheel to the front - in the direction of travel F -moved .. This corresponds to a pivoting movement of the wheel carrier around the point 10 (Figure 1), so that when the steering wheel is turned, the rolling radius is smaller or negative achieved.

In entsprechender Weise wirken auch die Radaufhängungen der übrigen Ausführungsbeispiele.The wheel suspensions of the others also act in a corresponding manner Embodiments.

Claims

1 wheel suspension for the steered, via wheel guide links and tie rods Wheels of motor vehicles connected to the vehicle body, with between body and levers or the like are interposed between wheel guide members, thereby characterized in that the tie rod (8; 16; 28) by an angle lever (5; 27, 27a) or an angle linkage (15) with longitudinal guide elements (4; 11, 13; 29) of the wheel suspension is connected such that a transverse movement of the tie rod into a longitudinal movement the joints connecting the wheel carrier (1) to wheel guide elements (3; 14; 31) (2; 19, 21; 35) is transformed and these joints - seen in plan view - on the outside of the curve Wheel can be moved backwards and forwards on the inside wheel.

2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the Tie rod (8; 16; 28) with the angle lever (5; 27, 27a) or the angle linkage (15) is connected via an intermediate element (24).

3. Wheel suspension according to claims 1 or 2 with upper and lower Wheel guide parts, characterized in that the upper wheel guide parts (11, 12) and the lower wheel guide parts (13, 14) cooperate via the angle linkage (15) are connected.

4. Wheel suspension according to Claims 1 to 3, characterized in that that the angle linkage (15) from the end of a shaft mounted on the vehicle arranged lever (17) or angle lever (18), the lever (17) with the upper wheel guide part (11) and the angle lever (18) with the lower wheel guide parts (13, 14) and is articulated to the tie rod (16).

5. Wheel suspension according to claims 1 to 4, characterized in that that between the longitudinal guide part (4; 13; '29) and the tie rod (8; 16; 28) a Adjusting device (33) for the tie rod or the longitudinal guide part is arranged.

6. Wheel suspension according to claims 1 to 5, characterized in that that the adjusting device (33) arranged in the angle lever (24, 24a) at a distance Recordings (34) for the articulated mounting of the longitudinal guide parts (4; 13; 29) consists.

L e r s e i t e