DE2924368A1 - Balanced brake reaction system - is for independent suspension and has reaction forces and support strut force acting through single point - Google Patents

Balanced brake reaction system - is for independent suspension and has reaction forces and support strut force acting through single point

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DE2924368A1 DE19792924368 DE2924368A DE2924368A1 DE 2924368 A1 DE2924368 A1 DE 2924368A1 DE 19792924368 DE19792924368 DE 19792924368 DE 2924368 A DE2924368 A DE 2924368A DE 2924368 A1 DE2924368 A1 DE 2924368A1
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Abstract

The balanced brake reaction system for an independent suspension has the damper strut (5) braced on the support arm (7) on a ball and socket joint (6) while the brake callipers (11) are mounted on a lever pivoted about the axle (2). One end of the support arm is linked to the lever by a strut (9) angled so that its line of action passes through the point (A) through which the wheel loading and the brake reaction pass. The reaction and load forces pass through the same joint and are balanced. This ensures that the lateral reaction force on the upper mounting of the wheel support is zero, enabling simple mountings to be used.

Description

Einzelradaufhängung für KraftfahrzeugeIndependent suspension for motor vehicles

Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung, insbesondere die Aufhängung eines lenkbaren Vorderrades eines Kraftfahrzeugs mit einem den Radzapfen führenden als hydraulischer Teleskopstoßdämpfer ausgebildeten Foderbein, das sich über ein Kugelgelenk an einem Quer- oder SchrSglenker abstützt, und mit einem den Bremstreiger tragenden Sattellager sowie mit einer Verbindungsstange zwischen dem Querlenker und einem Schwenkarm des Bremsträgers. Das Federbein ist dabei in seinem unteren Bereich mit dem einen Teil des Querlenkerkugelgelenks starr verbunden und in seinem oberen Bereich an dem Fahrzeugaufbau oder dgl.The invention relates to an independent suspension, in particular the Suspension of a steerable front wheel of a motor vehicle with one of the wheel journals leading Foderbein designed as a hydraulic telescopic shock absorber, which supported by a ball joint on a transverse link or pivot link, and with one of the Brake caliper bearing saddle bearing and with a connecting rod between the Wishbones and a swivel arm of the brake carrier. The strut is in his lower area with one part of the wishbone ball joint rigidly connected and in its upper area on the vehicle body or the like.

in bekannter Weise befestigt.attached in a known manner.

Bei einer solchen Radführung wird das Federbein infolge der Bremskräfte zusätlich zu den beim Ein- und Ausfedern der Räder in Achsrichtung des Stoßdämpfers auftretenden Dämpfungskräften durch eine im oberen Abstützpunkt wirkende Querkraft auf Biegung beansprucht.With such a wheel control, the suspension strut is due to the braking forces in addition to the compression and rebound of the wheels in the axial direction of the shock absorber occurring damping forces due to a transverse force acting in the upper support point stressed on bending.

Die Biegekräfte verursachen eine entsprechende Verformung des Stoßdämpfers, von der vor allem die Kolbenstange wegen ihres im Vergleich zum Dämpfergehäuse geringen Widerstandsmomentes be@roffen ist. Durch entsprechende Bemessung das Kolbenstangenquerschnitts oder durch eine nach außen gegenüber der Stoßdämpferachse versetzte Anordnung der den Stoßdämpfer umgebenden schraubenförmigen Radfeder gemäß DE-PS 1 430 586 kann zwar die Durchbiegung der Kolbenstange verringert werden, jedoch ergibt sich als Folge der Bremskrafi. uiid der sich daraus ergebenden Querkraft am oberen Abstützpunkt des Federbeins trotzdem noch der Nachteil, daß die doch noch vorhandenen Klemm- und Reibungskräfte im Stoßdämpfer das Ansprechen desselben bei kleinen Fahrbahnstbßen verhindern. In dicsem halle werden die Stöße ungefedert und damit auch ungedämpft in den Fahrzeugaufbau weitergeleitet, wodurcIl nicht nur das Fahrverhalten und der Fahrkomfort stark beeinträchtigt werden, sondern insbesondere auch die Bremswirkung wesentlich eingeschränkt wird.The bending forces cause a corresponding deformation of the shock absorber, because of which the piston rod in particular theirs compared to the Damper housing with a low section modulus is affected. By appropriate dimensioning the piston rod cross-section or by an outward opposite the shock absorber axis offset arrangement of the helical wheel spring surrounding the shock absorber according to FIG DE-PS 1 430 586 can reduce the deflection of the piston rod, but it does arises as a result of the braking force. uiid the resulting shear force at the upper support point of the strut still has the disadvantage that it is still existing clamping and frictional forces in the shock absorber the response of the same prevent small lane bumps. In this hall the joints are unsprung and This means that it is also passed on to the vehicle body without being dampened, which is not the only thing Driving behavior and driving comfort are greatly impaired, but in particular the braking effect is also significantly restricted.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem zur Radführung dienenden Dämpferbein die am oberen Abstützpunkt des Stoßdämpfers aufgrund der Bremskraft auftretende Querkraft in ihrer Wirkung auf die Lager- und Reibungskräfte zwischen Kolben und Kolbenstange einerseits und Stoßdämpfergehäuse andererseits sowie die Durchbiegung der Kolbenstange mit einer verhältnismäßig einfachen Konstruktion der Radaufhängung vollkommen auszuschalten.The invention is now based on the object of a wheel guide Serving shock absorber strut at the upper support point of the shock absorber due to the braking force occurring transverse force in its effect on the bearing and frictional forces between Piston and piston rod on the one hand and shock absorber housing on the other hand as well as the Deflection of the piston rod with a relatively simple construction of the Turn off the suspension completely.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung durch eine solche Ausrichtung dor Verbindungsstange gelöst, daß zur Ausschaltung von Querkräften am obereii Anlenkpunkt des Federbeins die Wirkungslinie der durch die Verbindungsstange übertragenen Stützkraft durch einen Punkt verläuft, in dem sich die Wirkungslinien der Zapfenkraft und der von der Radlaständerung und der Bremskraft gebildeten Resultierenden schneiden.This object is achieved by the invention through such an orientation dor connecting rod solved that for switching off of shear forces at the upper point of articulation of the shock absorber is the line of action of the connecting rod transferred supporting force runs through a point where the lines of action are the pin force and the resultant formed by the wheel load change and the braking force cut.

Bei einer mit einer Feder zwischen dem Querlenker und dem Rahmen des Kraftfahrzeugs ausgestatteten Einzelradaufhängung kann die Erfindung in dem Falle zur Anwendung kommen, wenn die Zapfenkraft zwischen der Achse dos Radzapfens und dem Mittelpunkt des Querlenkerkugelgelenks verläuft.In one with a spring between the wishbone and the frame of the Motor vehicle-equipped independent suspension can the invention in the case are used when the pin force between the axle dos wheel pin and runs through the center of the wishbone ball joint.

Im Gegensatz dazu kann bei einer Einzelradaufhängung mit einer um den oberen Bereich des Federbeins angeordneten, einerseits am Aufbau des Kraftfalrzeugs und andererseits am Gehäuse des Federbeins abgestützten Feder die Erfindung dann angewendet werden, wenn die Zapfenkraft zwischen der Achse des Radzapfens und einem Punkt verläuft, in dem sich die Federachse und die den Mittelpunkt des Querlenkerkugelgelenks schneidende Normale auf die Bewegungsrichtung des Querlenkerkugelgelenks schneiden.In contrast, with an independent suspension with a the upper area of the strut arranged, on the one hand on the structure of the Kraftfalrzeugs and on the other hand spring supported on the housing of the strut then the invention be applied when the journal force is between the axis of the wheel journal and a Point runs in which the spring axis and the center of the wishbone ball joint Cut intersecting normal to the direction of movement of the wishbone ball joint.

Diese Ausführungen von Einzelradaufhängungen haben den Vorteil, daß die Querkraft im oberen Dämpferlager des Dämpfers tatsächlich Null wird, was eine längere Lebensdauer des Federbeindämpfers bewirkt. Es entsteht dabei keine Verhärtung der F~40r infolge Klemmwirkung des Dämpfers mehr, wodurch die ursprüngliche Radfederung auch während des Bremsvorganges erhalten bleibt. Damit folgt das Rad auch den Unebenheiten der Fahrbahn während des Bremsens. Das doppeln des Rades wird vermieden und dadurch ein kürzercr bremsweg erzielt. Eine mögliche Einkolben-Festsattelbremse, die auf einem axial verschiebbarem Sattellager sitzt gewährleistet bei kleinstem Bauvolumen und geringstem Bauaufwand eine größtmögliche Sicherheit. Weiterhin muß die Kolbenstange durch das Fehlen der Bremskraft nicht mehr, wie das früher üblich war, auf eine Biegungskraft dimensioniert werden.These versions of independent suspensions have the advantage that the transverse force in the upper damper bearing of the damper actually becomes zero, which is a causes longer service life of the shock absorber. There is no hardening the F ~ 40r more due to the clamping action of the damper, thereby reducing the original wheel suspension is also maintained during the braking process. This means that the wheel also follows the bumps the road during the Braking. The doubling of the wheel is avoided and thus a shorter braking distance is achieved. A possible single-piston fixed calliper brake, which sits on an axially movable saddle bearing ensures the smallest Construction volume and minimal construction effort, the greatest possible security. Furthermore must the piston rod is no longer due to the lack of braking force, as was the case in the past was to be dimensioned for a bending force.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Gelenke der Verbindungsstange als Kugelköpfe ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, the joints of the connecting rod be designed as ball heads.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der obere Gelenkpunkt der Verbindungsstange in der Nähe der Spreizachse und der untere Gelenkpunkt der Verbindungsstange in der Nähe des Querlenkerkugelgelenks liegt. Schließlich kann der untere Gelenkpunkt der Verbindungsstange gegenüber dem Quert lenker-Kugelgelenk zur Fahrzeugmitte hin versetzt angoordnet sein.It is also useful if the upper pivot point of the connecting rod near the splay axis and the lower pivot point of the connecting rod in is close to the wishbone ball joint. Finally, the lower hinge point can the connecting rod opposite the cross-link ball joint towards the center of the vehicle be offset.

Die Erfindung wird anhand von zwei in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelhei.ten des Gegenstandes der Erfindung cntnommcn werden können. Es zeigen: Fig. 1 eine EinzelradauiNlängung nach der Erfindung mit einer Feder zwischen dem Querlenker und dem Rahmcn des Kraftfahrzeugs, Fig. 2 eine Einzelradaufhängung nach der erfindung mit einer um den oberen Bereich des Federbeins angeordneten, einerseits am Aufbau des Eraftfahrzeugs und andererseits am Gehäuse des Federbeins abgestützten Feder.The invention is shown schematically with reference to two in the drawing Embodiments explained in more detail in the following description, which also includes further Details of the subject matter of the invention can be cntnommcn. Show it: Fig. 1 is a EinzelradauiNlängung according to the invention with a spring between the Wishbones and the frame of the motor vehicle, FIG. 2 shows an independent wheel suspension the invention with a arranged around the upper area of the strut, on the one hand supported on the structure of the vehicle and on the other hand on the housing of the strut Feather.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Einzelradaufhängung ist eines der Vorderräder 1 eines Kraftfahrzeugs mit einem den Radzapfen 2 führenden und einen Bremsträger 3 einer Scheibenbremse tragenden Sattellager 4 und einem Federbein 5 versehen, das sich über ein Rugelgelent: 6 an einem Querlenker 7 abstützt. Der Querlenker ist mit einem Schwenkarm 8 des Bremsträgers 3 durch eine Verbindungsstange 9 verbunden. Am Bremsträger 3 ist der Bremssattel 11 angeordnet, der die Bremsscheibe 12 übergreift und mit einem in einem Zylinder geführten Kolben 13 die Bremswirkung bei Betätigung der Bremse hervorruft. Ferner ist noch eine Feder 14 vorgesehen, die sich einerseits am Querlenker 7 und andererseits am Rahmen 15 des Kraftfahrzeugs abstützt.In the independent suspension shown in Fig. 1 is one of the Front wheels 1 of a motor vehicle with one leading to the wheel journal 2 and one Brake carrier 3 of a caliper bearing 4 carrying a disc brake and a spring strut 5 provided, which is supported on a wishbone 7 via a Rugelgelent: 6. The wishbone is connected to a swivel arm 8 of the brake carrier 3 by a connecting rod 9. The brake caliper 11, which engages over the brake disk 12, is arranged on the brake carrier 3 and with a piston 13 guided in a cylinder, the braking effect when actuated the brake causes. Furthermore, a spring 14 is also provided, which on the one hand supported on the wishbone 7 and on the other hand on the frame 15 of the motor vehicle.

Deim Bremsen greift nun am Rad 1 eine Bremskraft B an und es entsteht dadurch die Radlaständerung UG. Eine Resultierende R aus diesen beiden Kräften ist in der Zeichnung auch dargestellt. Im übrigen wirkt noch in Richtung vom Mittelpunkt M des Radzapfens 2 auf das Querlenkerkugelgelenk 6 eine Zapfenkraft Z. Die Resultierende R, die Zapfenkraft und eine durch die Verbindungsstange 9 hervorgerufene Stützkraft S bedingen beim Bremsen, daß am oberen Anlenkpunkt 16 der Kolbenstange 17 des Federbeins 5, die dort am Fahrzeug angelenkt ist, eine Querkraft Q.When braking, a braking force B is now applied to wheel 1 and this is the result thereby the wheel load change UG. A resultant R of these two forces is also shown in the drawing. Otherwise it still acts in the direction of the center point M of the wheel journal 2 on the wishbone ball joint 6 a journal force Z. The resultant R, the pin force and a supporting force caused by the connecting rod 9 When braking, S require that the piston rod 17 of the strut is at the upper pivot point 16 5, which is articulated there on the vehicle, a transverse force Q.

Diese Querkraft kann aber Null werden, wenn die Verbindungsstange 9 derartig ausgerichtet wird, daß die Wirkungslinie der durch die Verbindungsstange 9 übertragenen Stützkraft S durch einen Punkt A verläuft, in dem sich die Wirkungslinien der Zapfenkraft Z und der von der Radlaständerung 9 G und der Bremskraft B gebildeten Resultierenden R schneiden. Dabei verläuft die Zapfenkraft Z zwischen der Achse des Radzapfens 2 und dem Mittelpunkt des Querlenkerkugelgelenks 6.However, this transverse force can become zero when the connecting rod 9 is aligned such that the line of action the through the Connecting rod 9 transmitted supporting force S passes through a point A, in which the lines of action of the pin force Z and that of the wheel load change 9 G and the resultant R formed by the braking force B intersect. The tenon force runs here Z between the axis of the wheel journal 2 and the center of the wishbone ball joint 6th

in Fig. 2 ist eine andere Einzelradaufhängung dargestellt, bei der um den oberen Bereich des Federbeins eine Feder 20 angeordnet ist, die einerseits am Aufbau 21 des Kraftfahrzeugs und andererseits über einen Stützkragen 22 am Gehäuse 23 des Federbeins 5 abgestützt ist. Auch hier wieder ist die Verbindungsstango 9' so ausgerichtet, daß zur Ausschaltung von Querkräften Q am oberen Anlenkpunkt lt> des Federbeins 5 die Wirkungslinie der durch die Verbindungsstange 9' übertragenen Stützkraft S durch einen Punkt A verläuft, in dem sich die irkungslinien der Zapfenkraft Z und der von der Radlaständerung # G und der Bremskraft B gebildeten Resultierenden R schneiden. Dabei is-tjedoch in diesem Falle die Zapfenkraft Z so definiert, daß sie zwischen der Achse M des Radzapfens 2 und dom Punkt X verläuft, in dem sich die Federachse 24 und die den Mittelpunkt des Querlenkerkugelgelenks 6 schneidende Normale 25 auf die Bewegungsrichtung 26 des Querlenkerkugelgelenks schneiden.In Fig. 2, another independent suspension is shown in which a spring 20 is arranged around the upper region of the strut, which on the one hand on the body 21 of the motor vehicle and on the other hand via a support collar 22 on the housing 23 of the strut 5 is supported. Again, the connecting rod is 9 ' aligned so that to eliminate transverse forces Q at the upper articulation point lt> of the strut 5, the line of action of the transmitted through the connecting rod 9 ' Supporting force S runs through a point A, in which the lines of action of the tenon force Z and the resultant formed by the wheel load change # G and the braking force B. Cut R. In this case, however, the pin force Z is defined in such a way that it runs between the axis M of the wheel journal 2 and dom point X, in which the spring axis 24 and the center point of the wishbone ball joint 6 intersecting Cut normal 25 to the direction of movement 26 of the wishbone ball joint.

Der obere Gelenkpunkt 27 der Verbindungsstange 9' kann nun in der Nähe der Sproizachse 2S liegen, die durch eine Verbindungslinie vom Anlenkpunkt ib zum Mittelpunkt des Kugelgelenks 6 dargestellt ist. Der untero Gelenkpunkt 29 der Verbindungsstange 9' dagegen kann -in der Nähe des Querlenkerkugelgelenks 6 liegen.The upper pivot point 27 of the connecting rod 9 'can now be in the Near the Sproizachse 2S lie, which is through a connecting line from the point of articulation ib is shown at the center of the ball joint 6. The lower pivot point 29 the The connecting rod 9 ′, on the other hand, can be located in the vicinity of the wishbone ball joint 6.

Im übrigen kann der untere Gelenkpunkt 29 der Verbindungsstange 9' gegenüber dem Querlenkerkugelgelenk 6 zur Fahrzeugmitte hin versetzt angeordnet sein. Deshalb ist es auch zweckmäßig, wenn dio Gelenke 27 und 29 der Verbindungsstange 9' als Kugelköpfe ausgebildet sind.In addition, the lower pivot point 29 of the connecting rod 9 ' arranged offset towards the center of the vehicle relative to the wishbone ball joint 6 be. It is therefore also useful if the joints 27 and 29 of the connecting rod 9 'are designed as ball heads.

Claims (7)

Ansprüche 1. Einzelradaufhängung, insbesondere Aufhängung eines lenkbaren Vorderrades eines Kraftfahrzeuge, mi.t einem den Radzapfen füllenden Federbein, das sich über ein Kugelgelenk an einem Quer- oder Schräglenker abstützt und mit einem den Bremsträgor tragenden Sattellager sowie mit einer Verbindungsstange zwischen dem Querlenker und einem Schwenkarm des Bremsträgers, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h eino dorartige Ausrichtung der Verbindungsstange (9), daß beim Bromson zur Ausschaltung von Querkräften (Q) am oberen Anlenkpunkt (1G) des Fedorbeins (5) die Wirkungslinie der durch die Verbindungsstange (9) übertragenen Stützkraft (S) durch einen Punkt (A) verläuft, in dem sich die Wirkungslinien der Zapfenkraft (Z) und der von dor Radlaständerung (#G) und der Bremskraft (B) gebildeten Resultierenden (R) schneiden. Claims 1. Independent suspension, in particular suspension of a steerable Front wheel of a motor vehicle, with a spring strut filling the wheel journal, which is supported by a ball joint on a transverse or trailing arm and with a saddle bearing supporting the brake carrier and with a connecting rod between the wishbone and a swivel arm of the brake carrier, g e -k e n n n z e i c h n e t d u r c h eino dor-like alignment of the connecting rod (9) that with Bromson to eliminate lateral forces (Q) at the upper pivot point (1G) of the spring strut (5) the line of action of the supporting force (S) transmitted by the connecting rod (9) runs through a point (A) where the lines of action of the pin force (Z) and the resultant of the wheel load change (#G) and the braking force (B) (R) cut. 2. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 mit einer Feder zwischen dem Querlenker und dem Rahmen dos Kraftfahrzeugs, d a d u r c li g e k e n n z e i c h n e t daß die Zapfenkraft (Z) zwischen der Achse (M) des Radzapfens (2) und dem Mittelpunkt des Querlenkerkugelgelenks (6) verläuft. 2. Independent suspension according to claim 1 with a spring between the Wishbones and the frame of the motor vehicle, d a d u r c li g e k e n n z e i c h n e t that the pin force (Z) between the axis (M) of the wheel pin (2) and the Center of the wishbone ball joint (6) runs. 3. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 mi t einer um den oberen Bereich des Federbeins angeordneten, einerseits am Aufbau des Kraftfahrzeugs und andererseits am Gehäuse des loderbeins abgestützten Feder, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zapfenkraft (z) zwischen der Achse (M) des Radzapfens (2) und einem Punkt(X) verläuft, in dem sich die Federachse (24) und die den Mittelpunkt des Querlenkerkugelgelenks (6) schneidende Normale (25) auf die Bewegungsrichtung (26) des Querlenkerkugelgelenks (6) schneiden.3. Independent suspension according to claim 1 with one around the upper area of the strut arranged on the one hand on the structure of the motor vehicle and on the other hand spring supported on the housing of the lumbar bone, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the pin force (z) between the axis (M) of the wheel pin (2) and a point (X) runs in which the spring axis (24) and the center point of the wishbone ball joint (6) intersecting normal (25) on the direction of movement (26) of the wishbone ball joint (6). 4. Einzelrafaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k o ii n z e i c h n e t , daß die Gelenke (27, 29) der Verbindungsstange (9) als Kugelköpfe ausgebildet sind.4. Single suspension according to claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k o ii n z e i c h n e t that the joints (27, 29) of the connecting rod (9) are designed as ball heads. 5. Einzelrafaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a -d ii r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der obere Gelenkpunkt (27) der Verbindungsstange (9') in der Nähe der Spreizachse (28) liegt.5. Individual suspension according to claims 1 to 4, d a -d ii r c h e k e n n n n e i c h n e t that the upper pivot point (27) of the connecting rod (9 ') is in the vicinity of the expansion axis (28). 6. Einzelradaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a -d u r c 11 g e k e n ii Z e i c ii n c t , daß der untore Gelenkpunkt (29) der Verbindungsstange (9?) in der Nähe des Querlenkerkugelgelenks (6) liegt.6. Independent wheel suspension according to claims 1 to 5, d a -d u r c 11 g e k e n ii z e i c ii n c t that the undore pivot point (29) of the connecting rod (9?) Is close to the wishbone ball joint (6). 7. Einzelradaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e ii n z e i c h n e t , daß der untore Gelonkpunkt (29) der Verbindungsstange (9') gegenüber dem Querlenkerkugelgelenk (6) zur Fahrzeugmitte hin versetzt angeordnet ist.7. Independent suspension according to claims 1 to 6, d a -d u r c h it is noted that the undore locking point (29) of the connecting rod (9 ') are offset from the wishbone ball joint (6) towards the center of the vehicle is.
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