DE2818198A1

DE2818198A1 - Lateral stabiliser for independent wheel suspension - incorporates elastic pivots giving translational freedom

Info

Publication number: DE2818198A1
Application number: DE19782818198
Authority: DE
Inventors: Christian Dietrich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1978-04-26
Filing date: 1978-04-26
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2818198B2

Abstract

The lateral stability of the independent suspension is provided by lateral struts arranged as a trapezoidal shape braced by a diagonal with elastic mountings. The elasticity of the diagonal (9) is provided by elastic shells (12) in the pivot with special slots (13, 14) to alter the compression characteristics of the assembly. The shells provide a simple support for the strut without increasing the complexity of the design. The elastic shells may be made of rubber and the slots (13, 14) may be arcuate in shape with rounded ends.

Description

Radaufhängung für nicht gelenkte Räder von KraftfahrzeugenWheel suspension for non-steered wheels of motor vehicles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für nicht gelenkte Räder von Kraftfahrzeugen, insbesondere für angetriebene Hinterräder von Personenkraftwagen, mit mindestens einem schwenkbar und elastisch am Rahmen bzw. Aufbau gelagerten Querlenker, der in Draufsicht ein trapezförmiges Gelenkviereck bildet, dessen Gelenkpol außerhalb und hinter dem Radaufstandspunkt liegt, und das durch elastische Mittel in Grundstellung gehalten ist.The invention relates to a wheel suspension for non-steered Wheels of motor vehicles, in particular for driven rear wheels of passenger cars, with at least one pivotable and elastically mounted wishbone on the frame or body, which forms a trapezoidal joint quadrangle in plan view, the joint pole of which is outside and lies behind the wheel contact point, and that by elastic means in the basic position is held.

Derartige Radaufhängungen sind bekannt (vgl. Automobilbechnische Zeitschrift 79 (1977) 6, Seite 220), wobei das Gelenkviereck im wesentlichen durch eine in sich steife Längsstrebe, eine damit verbundene, um eine Hochachse abbiegbare und am Aufbau angelenkte Blattfeder sowie eine an der Lfingsstrebe und am Aufbau angelenkte Steuerschwinge elastischen Mittel, die das Gelenkviereck in der Ausgangsstellung fixieren, bestehen hauptsächlich aus einer mit der Strebe starr verbundenen Hülse, die unter Zwischenschaltung einer gummielastischen Schicht die Steuerschwinge umschließt.Such wheel suspensions are known (cf. Automobilbechnische Zeitschrift 79 (1977) 6, page 220), the four-bar linkage essentially by an in itself stiff longitudinal strut, one connected to it, which can be bent around a vertical axis and is attached to the structure hinged leaf spring as well as a swing arm hinged to the Lfingsstrebe and to the structure elastic means that fix the quadrangle in the starting position exist mainly from a sleeve rigidly connected to the strut, which is interposed a rubber-elastic layer encloses the control rocker.

Bei gelenkten Vcrderrädern ist es ebenfalls durch die DE-AS 24 37 266 bereits vorbeschrieben, mittels eines Geleniierecks, dessen Lenkerarme unterschiedlich weich am Aufbau abgestützt sind, ein gezieltes, von der eigentlichen Lenkbewegung unabhängiges Eigenlenkverhalten der Räder zu ermöglichen.For steered Vcrderwheels it is also through DE-AS 24 37 266 already described above, by means of a junction box, the link arms of which are different softly supported on the structure, a targeted, from the actual steering movement to enable independent self-steering behavior of the wheels.

Zum Erhalt von geringen Eigenlenkeffekten ist es weiterhin bekannt, einen Schräg- oder Längslenker an umindest einem seiner Lager am Aufbau so abzustüt<:n, daß er bei LEngs- oder Querkräften mehr als - bedingt durch die üblichen Gummilager -normal ausweichen kann (DE-OS 21 58 938 oder 22 49 913).To obtain low self-steering effects, it is also known to support a trailing arm or trailing arm on at least one of its bearings on the body as follows: n, that he with Lngs- or lateral forces more than - due to the usual rubber bearings -normal can evade (DE-OS 21 58 938 or 22 49 913).

lleiterhin kann zum selben Zweck auch der Radtrager selbst gegenüber den Lenker um eine Hochac1lse schwenkbar und im übrigen begrenzt elastisch verbunden werden (DE-OS 21 58 931 oder 23 55 954).The wheel carrier itself can also be used for the same purpose the handlebars can be pivoted about a vertical axis and are otherwise flexibly connected to a limited extent (DE-OS 21 58 931 or 23 55 954).

Bei besonders leistungsstarken Fahrzeugen, deren Lenker zum Erhalt eines trotzdem gewünschten gewissen Komforts mit weicheren Lagern am Aufbau gelagert sind, können durch die am Rad angreifenden Antriebskräfte oder Bremskräfte sowie durch höhere Seitenkräfte unervznschte Leriltewegungen der die Räder führenden Lenker - und somit auch der räder - auftreten.In the case of particularly powerful vehicles, their handlebars are to be maintained a certain comfort, which is still desired, is supported by softer bearings on the body can be caused by the driving forces or braking forces acting on the wheel as well due to higher side forces, unwanted leril movements of the handlebars leading the wheels - and thus also the wheels - occur.

Die dabei auftretenden Kursänderungen müssen durch Lenkkorrekturen wieder ausgeglichen werden. Infolge der Weichheit der Aufhängung können in Langsrichtung auf das Rad einwirkende Stöße auch den Geradeauslauf des Fahrzeugs beeinflussen.The course changes that occur must be made by steering corrections be balanced again. As a result of the softness of the suspension can be in the longitudinal direction Impacts on the wheel also affect the directional stability of the vehicle.

Die Eigenlenkbewegung des bei Kurvenfahrt an der Seitenkraftübertragung stärker beteiligten kurvenäußeren Rades in Richtung tTachspur führt zu einem unerwünschten Übersteuern, insbesondere wenn dabei auch noch das Gas weggenommen oder zusätzlich noch gebremst wird.The self-steering movement of the side force transmission when cornering more involved outside wheel in the direction of tTachspur leads to an undesirable Oversteer, especially if the gas is also removed or added is still being braked.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeiduiig der vorerwähnten Nachteile mit verhältnismäßig einfachen iiitteln eine Radaufhängung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert und insbesondere ein gutnütigeres, eher untersteuerndes Eigenlenkverhalten in Kurven und ein guter Geradeauslauf erreicht werden kann.The present invention is based on the object, while avoiding the aforementioned disadvantages with relatively simple iimittel a wheel suspension of the type mentioned at the beginning, with which the driving behavior of the vehicle improved and in particular a more benevolent, rather understeering self-steering behavior in curves and good straight-line stability can be achieved.

Diese Aufgabe wird bei einer Radaufhängung der eingangs erwähnten Bauart dadurch gelöst, daß die elastischen Mittel durch einen das Gelenkviereck gegen den Aufbau (unmittelbar oder mittelbar) elastisch abstützenden Lenker gebildet sind.In the case of a wheel suspension, this task is the one mentioned at the beginning Design solved in that the elastic means through a four-bar linkage formed against the structure (directly or indirectly) elastically supporting link are.

Mit Hilfe des Lenkers läßt sich das Gelenkviereck mit verhältnismaßig geringem Bauaufwand in seiner Grundstellung stabilisieren. Sowohl mit einem Lenker, der selbst in Längsrichtung begrenzt elastisch ist als auch mittels der Lager, mit denen sich der Lenker am Aufbau bzw. am Gelenkviereck abstützt, läßt sich die Elastizität der Abstützung verhältnismäßig einfach auf die £Nachgiebigkeit der Lager abstimmen, mit denen die Radführungsglieder am Aufbau oder dgl. gelagert sind.With the help of the handlebar, the quadrangle can be relatively low construction costs in its basic position stabilize. As well as with a handlebar that is elastic itself to a limited extent in the longitudinal direction as well as by means of the bearings with which the handlebars are supported on the structure or on the four-bar linkage The elasticity of the support is relatively simply due to its flexibility Vote the bearings with which the wheel guide members are mounted on the structure or the like are.

Die Erfindung ist im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der neuen Radaufhängung; Fig. 2 eine Prinzipskizze zu der Radaufhängung gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen vergrößerten Detailausschnitt gemäß der ZifferIIIin Fig. 1, teilweise im Schnitt, und Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel.The invention is illustrated below with reference to several in the drawing Embodiments explained in more detail. 1 shows a plan view of a first Exemplary embodiment of the new wheel suspension; 2 shows a schematic diagram of the wheel suspension according to FIG. 1; 3 shows an enlarged detail section according to number III in FIG. 1, partially in section, and FIG. 4 shows a plan view corresponding to FIG. 1 another embodiment.

In den Figuren 1 und 4 ist eine Radaufhängung für ein Hinterrad dargestellt, wobei lediglich der in ein Gelenlivierec aufgelöste Querlenker 1 gezeigt ist, der in Verbindung mit weiteren Radführungsgliedern, etwa einem zweiten oberen Querlenker oder auch einem Federbein, die Verbindung des Radtragers 2 mit dem Fahrzeugaufbau 3 herstellt. Der das Rad 4 lagernde Radträger 2 ist mit den Lenkerarmen 5 und 6 über Gelenklager 7 verbunden, die nicht nur Bewegungen um eine annähernd in Längsrichtung verlaufende Achse, sondern auch zumindest in begrenztem Maß um eine Lotrechte Achse zulassen. In der gleichen Weise sind die Gelenklager 8 ausgebildet, mit denen die Lenkerarme 5 und 6 am Fahrzeugaufbau 3 gelagert sind.In Figures 1 and 4, a wheel suspension for a rear wheel is shown, with only the wishbone 1 resolved into a gel levière being shown, the in connection with further wheel guide members, such as a second upper wishbone or a strut, the connection of the wheel carrier 2 with the vehicle body 3 manufactures. The wheel carrier 2 supporting the wheel 4 is connected to the control arms 5 and 6 Connected via spherical bearings 7, which not only move approximately in the longitudinal direction extending axis, but also at least to a limited extent around a perpendicular axis allow. In the same way, the pivot bearings 8 are formed with which the Link arms 5 and 6 are mounted on the vehicle body 3.

Radträger 2, Aufbau 3 und die beiden Lenkerarme 5 und 6 bilden zusammen ein trapezförmiges Gelenkviereck, dessen Gelenkpol P im Schnittpunkt der Verlängerung der Lenkerachsen liegt. Eine Seitenkraft S greift mit Bezug auf den Lerf.pol an einem Hebelarm a, eine Brems- oder Verzögerungskraft B am Hebelarm b an, der durch den Abstand des Radaufstandspunktes R von B gegeben ist.Wheel carrier 2, structure 3 and the two control arms 5 and 6 together a trapezoidal joint quadrilateral whose joint pole P is at the intersection of the extension the handlebar axles. A side force S acts with reference to the Lerf.pol a lever arm a, a braking or deceleration force B on the lever arm b, which by the distance between the wheel contact point R and B is given.

Zur Fixierung des Gelenkvierecks dient ein weiterer Lenker, der das Gelenkviereck gegen den Fahrzeugaufbau 3 elastisch abstützt. Gerät Fig. 1 kann dieser Lenker eine annähernd zwischen zwei gegenüberliegende Gelenke 7, 8 des Gelenlvierecks eingesetzte Diagonalstrebe 9 sein. Die Nachgiebigkeit in Richtung der Lenkerachse kann dabei entweder dadurch erhalten werden, daß der Lenker selbst - gemäB Fig. 1 die Diagonalstrebe 9 - in Längsrichtung elastisch ist. Hierbei mü3ten zwei Lenkerabschmitfie ggf. teleskonisch ineinanderschiebbar sein, wobei der eine Abschnitt sich gegenüber dem anderen in beiden Richtungen über gummielastische schichten oder auch Stahlfedern, wie Tellerfedern oder Spiralfedern, ab stützt.Another link is used to fix the four-bar linkage The four-bar linkage is elastically supported against the vehicle body 3. Device Fig. 1 can do this Link an approximately between two opposing joints 7, 8 of the Gelenlvierecks be inserted diagonal brace 9. The flexibility in the direction of the handlebar axis can either be obtained in that the handlebar itself - according to Fig. 1 the diagonal strut 9 - is elastic in the longitudinal direction. Here two handlebars must be removed possibly telescopically telescopic, with one section facing each other the other in both directions over rubber-elastic layers or steel springs, such as disc springs or spiral springs.

Es kann aber auch wenigstens eines der beiden den Lenker mit dem 2ahrzeugaufbau 3 bzw. dem Gelenkviereck verbindenden Gelinke 10 oder 11 in Achsrichtung des Lenkers elastisch nachgiebig sein. Ein Ausführungsbeispiel hierzu zeigt Fig. 3, in der die Gelenkverbindung der Diagonalstrebe 9 mit dem Lenkerarm 5 dargestellt ist. Die Verbindung erfolgt über ein an sich bel;anntes elastisches Gummigelenk 12 mit zwei nierenförmigen Ausnehmungen 13 und 14. Die Ausnehmungen 13 und 14 liegen in Richtung der Lenkerachse einander diametral gegenüber. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Abstützung der Diagonalstrebe 9 bei Zug- bzw. Druckbelastung der Strebe unterschiedlich, was, wie man erkennt, durch unterschiedlich große Ausnehmungen 13, 14 in der Gummischicht erreicht wird.However, at least one of the two can also control the handlebar with the vehicle body 3 or the links 10 or 11 connecting the quadrangle in the axial direction of the link be resilient. An embodiment of this is shown in FIG. 3, in which the Articulated connection of the diagonal strut 9 with the link arm 5 is shown. The connection takes place via an inherently bad elastic rubber joint 12 with two kidney-shaped joints Recesses 13 and 14. The recesses 13 and 14 lie in the direction of the handlebar axis diametrically opposite each other. In the embodiment shown, the support is of the diagonal strut 9 differently when the strut is subjected to tensile or compressive load, which, as can be seen, through differently sized recesses 13, 14 in the rubber layer is achieved.

Mit der dargestellten Anordnung der Ausnehmungen 13 und 14 ist die Diagonal strebe 9 bei Zugbelastung reicher, bei Druckbelastung etwas härter elastisch abgestützt, da die Ausnehmung 14 etwas größer als die Ausnehmung 13 ist.With the illustrated arrangement of the recesses 13 and 14 is the Diagonal brace 9 richer when subjected to tensile load, and somewhat harder elastic when subjected to pressure supported, since the recess 14 is somewhat larger than the recess 13.

Die Außenhülse des Gelenks 11 ist verdrehfest in ein entsprechendes Gelenkauge des Lenkerarms 5 eingesetzt, wahrend die Innenhülse von einem Bolzen durchsetzt ist, der mit den beiden Zinken des gabelförmigen Endes der Diagonalstrebe 9 verbunden ist.The outer sleeve of the joint 11 is rotationally fixed in a corresponding one Hinge eye of the link arm 5 used, while the inner sleeve of a bolt is interspersed with the two prongs of the fork-shaped end of the diagonal strut 9 is connected.

In der Schemaskizze gemäß Fig. 2 ist die der Fig. 1 entsprechende Grundstellung des Querlenkers 1 und des Rades 4 in strichpunktierten Linien angedeutet. Beim Auftreten der Bremskraft B nehmen die Lenkerteile und d s Rad die in ausgezogenen Linien dargestellte Lage ein, wobei die Gelenk punkte 10 und 11 um den Betrag 1' weiter voneinander entfernt sind als in der unbelasteten Ruhestellung. Durch die Verlagerung des Gelenkvierecks ergibt sich dabei eine geringe Vorspurwinkeländerung s Auch beim Auftreten einer Seitenkraft S, die gegenüber dem Gelenkpol P am Abstand a angreift, wird das Rad geringfügig in Richtung Vorspur gedreht, so daß sich, da das kurvenußere Rad mehr an der Seitenkraftübertragung beteiligt ist, in der Kurve ein untersteuernder Lenkeffekt an der Hinterachse ergibt.In the schematic diagram according to FIG. 2, that of FIG. 1 is corresponding Basic position of the wishbone 1 and the wheel 4 indicated in dash-dotted lines. When the braking force B occurs, the handlebar parts and the wheel take those in the extended position Lines shown position, the hinge points 10 and 11 by the amount 1 ' are further apart than in the unloaded rest position. Through the Shifting the four-bar linkage results in a slight change in the toe-in angle s Even if a lateral force S occurs, which is opposite to the joint pole P at the distance a attacks, the wheel is rotated slightly in the direction of toe-in, so that there the wheel on the outside of the curve is more involved in the transmission of lateral forces in the curve there is an understeering steering effect on the rear axle.

Bei dem anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die elastische Abstützung des Gelenkvierecks gegenüber dem Fahrzeugaufbau 3 nur mittelbar, da die Diagonalstrebe 9 am Lenkerarm 5 angreift, der seinerseits über das Gelenk 8 direkt mit dem Fahrzeugaufbau 3 verbunden ist.In the embodiment described with reference to FIGS the elastic support of the quadrangle against the vehicle body takes place 3 only indirectly, since the diagonal strut 9 engages the link arm 5, which in turn is connected directly to the vehicle body 3 via the joint 8.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem sich das durch den Radträger 2 und die.Lenkerarme 5', 6 gebildete Gelenkviereck direkt am Fahrzeugaufbau 3 abstützt, und zwar durch eine in Draufsicht außerhalb des Gelenkvierecks angeordnete Schub-Fbaz. Zugstrebe 15, die ähnlich der Gelenkverbindung gemäß>5 dem Lenkerarm 6 verbunden sein kann. Die Verbindung mit dem. Fahrzeugaufbau 3 erfolgt über ein Gelenk 16, das größere vertikale Schwenkbewegungen der Strebe und in geringerem daß auch horizontale Winkelbewegungen zuläßt. Die von seitlichen Kräften und von Längskräften verursachten gezielten Eigenlenkbewegungen um den Lenkpol P finden in der gleichen Weise wie bei dem anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel statt.In Fig. 4, a further embodiment is shown in which through the wheel carrier 2 and die.Lenkerarme 5 ', 6 educated The four-bar linkage is supported directly on the vehicle body 3, through a top view Push-Fbaz arranged outside the hinge square. Tension strut 15, which is similar to the Articulated connection according to> 5 the link arm 6 can be connected. The connection with the. The vehicle body 3 takes place via a joint 16, the greater vertical pivoting movements the strut and, to a lesser extent, that also allows horizontal angular movements. The from lateral forces and targeted self-steering movements caused by longitudinal forces to find the steering pole P in the same way as in the case of the reference to FIGS. 1 to 3 described embodiment instead.

Im Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, zur begrenzten elastischen Abstützung des Gelenkvierecks, eine der Schub- bzw. Druckstrebe 15 oder der Diagonalstrebe 9 entsprechende Strebe zwischen Radträger und Fahrzeugaufbau oder zwischen Radträger und beispielsweise dem Gelenk 11 vorzusehen. Desgleichen könnte die Diagonalstrebe 9 - unter Wegfall des Gelenkes 11 am Lenkerarn 5 - auch unmittelbar nit dem Fahrzeugaufbau gelenkig verbunden sein.In the context of the invention, it is also possible for the limited elastic Support of the four-bar linkage, one of the push or compression struts 15 or the diagonal strut 9 corresponding strut between the wheel carrier and the vehicle body or between the wheel carrier and to provide the joint 11, for example. The same could be the case with the diagonal brace 9 - with the elimination of the joint 11 on the handlebar 5 - also directly nit the vehicle body be articulated.

Bei Verwendung des beschriebenen, elastisch in seiner Grundstellung fixierten Gelenkvierecks anstelle eines üblichen Querlenkers sollten die Federelemente, über die sich der Fahrzeugaufbau auf den Radführungsgliedern abstützt, zweckmäßig in Draufsicht in oder vor der Radachse angreifen. Dadurch kann das erwunschte Eigenlenkverhalten insbesondere bei Kurvenfahrt noch weiter unterstützt werden. Greift etwa die Tragfeder außen am vorderen Lenkerarm 5 an, so entsteht durch die Federkraft und die Reaktionskraft an der Radmitte ein Moment, das vom oberen - nicht dargestellten -und vom unteren Querlenker - dem beschriebenen Gelenkviereck - aufgenommen werden muß. Die bei Kurvenfahrt zusätzliche Radlast am kurvenäußeren Rad bewirkt dabei am unteren Lenkersystem eine zusätzliche, nach hinten gerichtete Kraftkomponente, die eine Zunahme der Vorspur ergibt.When using the described, elastic in its basic position fixed four-bar linkage instead of a conventional wishbone, the spring elements, via which the vehicle body is supported on the wheel guide members, expedient Attack in plan view in or in front of the wheel axle. This allows the desired self-steering behavior can be further supported, especially when cornering. Grab the suspension spring on the outside of the front link arm 5, it is produced by the spring force and the reaction force at the center of the wheel a moment from the upper - not shown - and from the lower Wishbone - the four-bar link described - must be included. The one when cornering This causes additional wheel load on the wheel on the outside of the curve on the lower wheel Handlebar system an additional, rearward force component that increases toe-in results.

Diese Vorspuränderung und die durch die Seitenkraft verursachte Vorspuränderung müssen aufeinander abgestiinmt sein.This change in toe-in and the change in toe-in caused by the lateral force must be coordinated.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Wheel suspension for non-steered wheels of motor vehicles Wheel suspension for non-steered wheels of motor vehicles, in particular for driven rear wheels of passenger cars, with at least one pivotable and wishbones mounted elastically on the frame or structure, which in plan view is a trapezoidal articulated quadrangle forms whose articulation pole outside and behind the wheel contact point and which is held in the basic position by elastic means, characterized in that that the elastic means are elastic against the structure (3) by a four-bar linkage supporting handlebars are formed.

2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the Handlebar itself is elastic in the longitudinal direction.

3. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that at least one of the two the handlebar (diagonal strut 9) with the structure (3) or the four-bar linkage connecting Joints (10 or 11) are elastic in the axial direction of the handlebar is yielding.

4. wheel suspension according to claims 1, 2 or 3, characterized in that that the handlebars an approximately between two opposite joints (7, 8) of the Hinged square inserted diagonal strut (9) is.

5. Fadauft-ngung according to claim 1, 2 or 3, characterized in, that the handlebars a thrust mechanism that is arranged outside of the four-bar linkage in plan view or tension strut (16) is.

6. Radaufhä.ngung according to claim 1, characterized in that the dalA Elasticity of the handlebar support (diagonal strut 9) in the event of tensile or compressive loads of the handlebar is different.

7. Wheel suspension according to claim 3 and 6, characterized in that the joint (11) by a rubber joint with different light in the load direction large recesses (13, 14) is formed in the rubber layer.