DE3935724A1

DE3935724A1 - Suspension system for vehicle rear wheels

Info

Publication number: DE3935724A1
Application number: DE19893935724
Authority: DE
Inventors: Georg Ing Weber
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1990-05-17
Also published as: DE3935724C2; ATA276788A; AT390586B

Abstract

Suspension system for vehicle rear wheels incorporates three-point linkages to compensate one-sided spring action

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für die Hinterräder, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit je einem Dreieckslenker, dessen Spitze die Radnabe trägt, dessen einer etwa in Fahrtrichtung liegender Schenkel am Fahrgestell schwenkbar gelagert und dessen anderer Schenkel einwärts gerichtet und mit dem jeweils anderen Dreieckslenker zu dessen Beeinflussung kugelgelenkig gekoppelt ist, wobei die Koppelungsstelle hinter der Lagerstelle am Fahrgestell liegt.The invention relates to a wheel suspension for the rear wheels, especially of motor vehicles, each with a wishbone, the tip of which carries the wheel hub, one of which is roughly in Leg on the chassis can be swiveled in the direction of travel stored and the other leg directed inwards and with the other wishbone to influence it is coupled in a spherical joint, the coupling point behind the bearing is on the chassis.

Bei einer bekannten Radaufhängung dieser Art (DE-PS 16 30 134) besteht der etwa in Fahrtrichtung liegende Schenkel jedes Dreieckslenkers aus einem hochkant gestellten Federblatt, das mit einer Lagerwelle drehfest verbunden ist, die am Fahrgestell zwei Lager besitzt. An dem dem aus dem Federblatt bestehenden Schenkel gegenüberliegenden Ende der Lagerwelle ist ein gekröpfter Kurbelarm befestigt, der am einwärts gerichteten, schräg zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Schenkel des jeweils anderen Dreieckslenkers angelenkt ist, wobei die Lagerstelle aus einem Gummimetallager besteht, das eine kugelgelenkige Bewegung ermöglicht. Der Zweck dieser Ausbildung liegt darin, beim gleichmäßigen Einfedern beider Räder die Eigenschaften einer Starr- oder Längslenkerachse zu erreichen, wogegen beim Kurvenfahren mit ungleichmäßigen Ein- bzw. Ausfedern die Eigenschaften einer Schräglenkerachse erzielt werden sollen, so daß sich auch beim nur einseitigen Einfedern an beiden Rädern eine Sturzveränderung ergibt, weil sich eben die beiden Dreieckslenker durch die Koppelung gegenseitig beeinflussen. Nachteilig ist hiebei jedoch die verhältnismäßig aufwendige Konstruktion mit je zwei Lagerstellen für die beiden Lager wellen, den gekröpften Kurbelarmen und den als Dreiecksschenkel dienenden Federblättern. Abgesehen davon aber ist nicht nur eine Sturzänderung beider Räder beim einseitigen Einfedern, sondern auch eine gezielte Änderung der Vorspur erwünscht, wenn die einseitige Einfederung als Folge der Befahrung einer Kurve auftritt. Diese gemeinsame Vorspuränderung beider Räder wird bei der bekannten Konstruktion nicht, jedenfalls nicht im ausreichenden Maße erzielt.In a known wheel suspension of this type (DE-PS 16 30 134) is the leg lying approximately in the direction of travel each Wishbones made of an upright spring leaf, the is rotatably connected to a bearing shaft on the chassis owns two camps. On the one consisting of the spring leaf Leg opposite end of the bearing shaft is a cranked crank arm attached to the inward, arranged at an angle to the longitudinal axis of the vehicle other wishbone is articulated, the bearing consists of a rubber metal bearing, which is a ball joint Enables movement. The purpose of this training is the properties when both wheels are deflected evenly to reach a rigid or trailing arm axle, whereas at Cornering with uneven compression or rebound Properties of a semi-trailing arm axle are to be achieved, so that even with only one-sided compression on both wheels there is a change in the fall, because the two of them Influence the wishbones through the coupling. However, the relatively expensive is disadvantageous Construction with two bearing points for each of the two bearings waves, the cranked crank arms and the triangular leg serving spring leaves. Apart from that, it is not only a change in the camber of both wheels during unilateral deflection, but also a targeted change of the toe-in is desired if the one-sided deflection as a result of driving on a curve occurs. This common toe-in change of both wheels will not in the known construction, at least not in achieved sufficient dimensions.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und die eingangs geschilderte Radaufhängung so zu verbessern, daß sich mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand beim einseitigen Ein- bzw. Ausfedern sowohl eine Sturzveränderung als auch eine gezielte Vorspurveränderung beider Räder ergibt.The invention is therefore based on the object to overcome these shortcomings eliminate and so the wheel suspension described above improve that with comparatively little technical Effort for unilateral compression and rebound both Camber change as well as a targeted toe-in change of both wheels results.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Ende des schräg einwärts gerichteten, im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Schenkels jedes mit dem Fahrgestell über ein Gummigelenk verbundenen Dreieckslenkers mit dem jeweils anderen Dreieckslenker über eine Pendelstütze gekoppelt und mit dem Fahrgestell durch einen etwa in Fahrzeuglängsrichtung liegenden Stützlenker verbunden ist.The invention solves the problem in that the end of the obliquely inward, substantially transverse to Vehicle longitudinal axis arranged leg each with the Chassis connected via a rubber joint triangular link with the other wishbone via a pendulum support coupled and with the chassis by an approximately in Support arm lying in the longitudinal direction of the vehicle is connected.

Es wird also die gewünschte Verringerung des technischen Aufwandes dadurch erreicht, daß jeder Dreieckslenker nur mehr ein Gummigelenk am Fahrgestell benötigt und sich die Lagerwelle mit ihren Lagern und dem gekröpften Kurbelarm erübrigt. Durch die Koppelung der beiden Dreieckslenker über die jeweilige Pendelstütze wird beim einseitigen Einfedern eines Rades nicht nur der ihm zugehörige Dreieckslenker verschwenkt, sondern auch ein Mitverschwenken des gegenüberliegenden Dreieckslenkers erzwungen und damit auch dort eine Sturzveränderung des entsprechenden Rades erzielt. Da aber das Ende des einwärts gerichteten Schenkels jedes Dreieckslenkers über den Stützlenker auch mit dem Fahrgestell verbunden ist, wird nicht nur die Übertragung des einen Dreieckslenkers auf den anderen mittels der Pendelstütze gewährleistet, sondern auch eine Ver änderung der Vorspur beider Räder erzwungen, weil das am einwärts gerichteten Schenkel des Dreieckslenkers angreifende Ende des Stützlenkers selbstverständlich einen Kreisbogen beschreibt, der eine Verdrehung des Längslenkers um eine Querachse zu dessen Lagerstelle am Fahrgestell mit sich bringt, wobei diese Verdrehung ebenfalls durch das Gummigelenk ermöglicht wird. Obwohl der einwärts gerichtete Schenkel jedes Dreieckslenkers im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse gerichtet ist, wird beim Einfedern die Wirkung eines Schräglenkers erreicht, weil die von der Anlenkstelle am Fahrgestell zur Koppelstelle mit dem jeweils anderen Dreieckslenkers verlaufende theoretische Schwenkachse des betreffenden Dreieckslenkers schräg zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.So it will be the desired reduction in technical Effort achieved in that each wishbone only more a rubber joint on the chassis is needed and the bearing shaft with their bearings and cranked crank arm. By the coupling of the two wishbones via the respective Pendulum support does not become when a wheel is deflected on one side only pivoted the associated wishbone, but also a pivoting of the opposite wishbone enforced and thus a change in the fall of the corresponding wheel achieved. But since the end of the inward directed leg of each wishbone over the Support arm also connected to the chassis will not only the transfer of one wishbone to the other guaranteed by the pendulum support, but also a ver change the toe-in of both wheels forced because the on attacking inward leg of the wishbone Of course, an arch at the end of the support arm describes the twist of the trailing arm by one Transverse axis to its bearing point on the chassis, this twist also due to the rubber joint is made possible. Although the inward leg each Wishbones essentially transverse to the vehicle's longitudinal axis is directed, the effect of a Inclined steering reached because the from the articulation point on Chassis to the coupling point with the other Triangular link theoretical swivel axis of the relevant wishbones obliquely to the vehicle longitudinal direction is arranged.

Um die Veränderung der Vorspur beim Kurvenfahren bzw. bei dem dadurch bedingten einseitigen Ein- und Ausfedern der Räder zu verstärken, sind in weiterer Ausbildung der Erfindung die Lagerstellen der beiden Dreieckslenker am Fahrgestell an einem Querträger angeordnet, der für sich mit dem Fahrgestell über Gummilager od.dgl. vornehmlich in seiner Längsrichtung begrenzt verschiebbar verbunden ist. Die bei Kurvenfahrt auftretenden Seitenkräfte wirken über die Räder bzw. Radnaben auf die in Fahrtrichtung liegenden Schenkel der Dreieckslenker und über deren Lagerstellen auf den Querträger, da ja die Dreieckslenker nur mehr mittelbar am Fahrgestell angeordnet sind. Der Querträger führt nun zufolge der Seitenkräfte eine begrenzte Verschiebung in seiner Längsrichtung, d.h. quer zur Fahrtrichtung aus, wodurch sich auf Grund der Dreieckslenker verbindung über die Stützlenker mit dem Fahrgestell eine verstärkte Schrägstellung der Dreieckslenker und dadurch auch die gewünschte verstärkte Vorspurveränderung ergibt.To change the toe-in when cornering or when this causes the wheels to compress and rebound on one side reinforce, are in further development of the invention Bearings of the two wishbones on the chassis on one Cross member arranged, which for itself with the chassis over Rubber bearings or the like mainly limited in its longitudinal direction is slidably connected. The occurring when cornering Lateral forces act on the in via the wheels or wheel hubs Leg of the wishbone and over their bearings on the cross member, since the wishbones are only indirectly arranged on the chassis. The Cross members now carry a limited amount due to the side forces Displacement in its longitudinal direction, i.e. across to Direction of travel, which is due to the wishbone connection to the chassis via the support links increased inclination of the wishbones and therefore also the desired increased toe-in change results.

Eine besonders einfache Konstruktion, die sich insbesondere für kleinere bzw. leichtere Fahrzeuge eignet, aber die gleichen Verstellfunktionen für die Räder erfüllt, wird dadurch erreicht, daß der einwärts gerichtete Schenkel jedes Dreieckslenkers mit dem Stützlenker zu einer als Torsionsfeder ausgebildeten Einheit verbunden ist. Dabei wird jeweils nicht nur ein eigener Bauteil mit Verbindungsgelenk, nämlich der Stützlenker, eingespart, sondern es erübrigt sich auch ein sonst notwendiger eigener Stabilisator, weil eben der einwärts gerichtete Schenkel jedes Dreieckslenkers als Torsionsfeder ausgebildet ist und damit auch die Stabilisatoraufgaben erfüllen kann.A particularly simple construction that is particularly suitable for smaller or lighter vehicles, but the same This fulfills adjustment functions for the wheels achieved that the inward leg each Wishbone with the support arm to a torsion spring trained unit is connected. It will not only a separate component with a joint, namely the Support arm, saved, but it is also superfluous otherwise necessary own stabilizer, because it is inward directed legs of each wishbone as a torsion spring is trained and thus also the stabilizer tasks can meet.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigenIn the drawing, the subject of the invention is in several Illustrated embodiments, and show

Fig. 1 eine Radaufhängung mit Pendelstützen und Stützlenkern im vereinfachten Schaubild, Fig. 2 ein Gummigelenk für einen Dreieckslenker im Schnitt im größeren Maßstab, Fig. 3 eine Radaufhängung mit zu einer Einheit verbundenem Dreieckslenker und Stützlenker in der Fig. 1 entsprechender Darstellungsweise, Fig. 4 einen zugehörigen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen weiteren Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 3 und Fig. 6 eine Radaufhängung, bei der die Lagerstellen der Dreieckslenker an einem Querträger angeordnet sind, ebenfalls in vereinfachter schaubildlicher Darstellung. Fig. 1 shows a wheel suspension with sway braces and support rods in the simplified diagram, Fig. 2, a rubber joint for a wishbone in section on a larger scale, Fig. 3 shows a wheel suspension with connected to a unit frame arm and supporting arm in the Fig. 1 representation corresponding manner, Fig. 4 an associated cross section along the line IV-IV of FIG. 3, FIG. 5 a further cross section along the line VV of FIG. 3 and FIG. 6 a wheel suspension in which the bearing points of the wishbones are arranged on a cross member, also in FIG simplified graphical representation.

Zur Radaufhängung für die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges dienen zwei Dreieckslenker 1, deren Spitze jeweils die Radnabe 2 trägt. Ein Schenkel 3 dieser Dreieckslenker 1 liegt etwa in Fahrtrichtung und ist am Fahrgestell 4 über ein Gummigelenk 5 schwenkbar befestigt. Der andere Schenkel 6 ist im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung einwärts gerichtet und mit seinem Ende 7 mit dem jeweils anderen Dreieckslenker 1 über eine Pendelstütze 8 gekoppelt. Außerdem ist dieses Schenkelende 7 mit dem Fahrgestell 4 durch einen etwa in Fahrzeuglängs richtung liegenden Stützlenker 9 verbunden. Selbstverständlich sind die Verbindungsgelenke zwischen dem Fahrgestell 4 und den Stützlenkern 9, den Stützlenkern 9 und den Enden 7 der Dreieckslenker 1, zwischen diesen Enden 7 und den Pendelstützen 8 sowie den Pendelstützen 8 und dem jeweils anderen Dreieckslenker 1 kugelgelenkig bzw. nach Art eines Kugelgelenkes begrenzt allseits beweglich ausgebildet. Mit 10 sind die üblichen Radfedern bezeichnet.Two wishbones 1 , the tips of which each carry the wheel hub 2 , are used for the wheel suspension for the rear axle of a motor vehicle. One leg 3 of this wishbone 1 is approximately in the direction of travel and is pivotally attached to the chassis 4 via a rubber joint 5 . The other leg 6 is directed substantially transversely to the longitudinal direction of the vehicle and its end 7 is coupled to the respective other wishbone 1 via a pendulum support 8 . In addition, this leg end 7 is connected to the chassis 4 by an approximately in the vehicle longitudinal direction support arm 9 . Of course, the connecting joints between the chassis 4 and the support arms 9 , the support arms 9 and the ends 7 of the wishbones 1 , between these ends 7 and the pendulum supports 8 as well as the pendulum supports 8 and the respective other wishbones 1 are limited by a ball joint or in the manner of a ball joint moveable on all sides. The usual wheel springs are designated by 10 .

Federt das dargestellte Rad bei Kurvenfahrt durch, hebt sich also aus der dargestellten Stellung, so wird der rechte Dreieckslenker 1 schräggestellt, so daß sein Schenkel 6 nach unten gedrückt wird. Das Rad vollführt daher eine Sturzänderung, wobei durch die Beeinflussung des linken Dreieckslenkers 1 über die Pendelstütze 8 der linke Dreieckslenker ebenfalls verschwenkt wird, was auch zur Sturzveränderung des linken Rades führt. Dabei müssen aber die freien Enden der Stützlenker 9 Schwenkbewegungen um ihre Anlenkstellen am Fahrgestell 4 durchführen, was eine Schwenkbe wegung der Dreieckslenker quer zu der Schwenkachse der Gummilager 5 mit sich bringt, so daß sich auch eine Änderung der Vorspur ergibt.If the wheel shown springs through when cornering, so it rises from the position shown, the right wishbone 1 is tilted so that its leg 6 is pressed down. The wheel therefore performs a camber change, the left wishbone also being pivoted by influencing the left wishbone 1 via the pendulum support 8 , which also leads to a change in the fall of the left wheel. However, the free ends of the support arms 9 must perform pivoting movements about their articulation points on the chassis 4 , which results in a pivoting movement of the wishbones transverse to the pivot axis of the rubber bearings 5 , so that there is also a change in the toe-in.

Gemäß Fig. 3 sind die einwärts gerichteten Schenkel 6 der Drei eckslenker 1 als Torsionsfeder ausgebildet, sie haben nämlich in ihrem Endbereich einen sehr schmalen Querschnitt mit geringer Verwindungssteifigkeit (siehe Fig. 5) und bilden dort selbst die Stützlenker 9 a. Durch geeignete Länge und räumliche Anlenkung der Stützlenker 9 a am Fahrgestell 4 wird beim Durchfedern der Dreieckslenker 1 zufolge räumlich unterschied licher Wirkradien über die Pendelstütze 8 eine relative Winkeländerung des Stützlenkers 9 a gegenüber dem etwa in Fahrzeuglängsrichtung liegenden Schenkel 3 des Dreieckslenkers 1 hervorgerufen. Dies bewirkt ein Verdrehen des einwärts gerichteten Schenkels 6 und somit eine Torsionsfederwirkung. Es wird dadurch ein eigener Stabilisator eingespart und gegebenenfalls sogar die (in Fig. 3 nicht dargestellte) Radfeder unterstützt, die demnach schwächer dimensioniert werden könnte.Referring to FIG. 3, the inwardly directed legs 6 are formed of the three eckslenker 1 as a torsion spring, namely they have in their end region a very narrow cross-section with low torsional stiffness (see Fig. 5) and form the self-supporting arm 9 a. By suitable length and spatial articulation of the support arms 9 a on the chassis 4 , when the wishbones 1 deflect according to spatially different effective radii via the pendulum support 8, a relative change in angle of the support arms 9 a with respect to the leg 3 of the wishbone 1 lying approximately in the longitudinal direction of the vehicle is caused. This causes a twisting of the inward leg 6 and thus a torsion spring effect. This saves a separate stabilizer and, if necessary, even supports the wheel spring (not shown in FIG. 3), which could therefore be dimensioned weaker.

Die Ausbildung nach Fig. 6 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 dadurch, daß zwar die Stützlenker 9 unmittelbar am Fahrgestell 4 angelenkt sind, die Gummigelenke 5 der Dreieckslenker 1 aber an einem Querträger 11 angeordnet sind, der für sich mit dem Fahrgestell 4 über Gummilager 12 verbunden ist und sich daher in seiner Längsrichtung begrenzt verschieben kann. Durch diese Anordnung wird die Vorspurveränderung beim Ein- oder Ausfedern zufolge einer Kurvenfahrt verstärkt.1, the embodiment according to Fig. 6 differs from that according to FIG. Characterized that, although the supporting link 9 directly articulated on the chassis 4, the rubber joints 5 of the wishbone 1 but arranged at a cross support 11 which on itself to the chassis 4 Rubber bearing 12 is connected and can therefore move to a limited extent in its longitudinal direction. With this arrangement, the change in toe-in during compression or rebound is increased as a result of cornering.

Claims

1. Wheel suspension for the rear wheels, in particular of motor vehicles, each with a wishbone arm, the tip of which supports the wheel hub, one of the legs lying approximately in the direction of travel is pivotably mounted on the chassis and the other leg is directed inwards and is articulated with the other three corner arms to influence it is coupled, the coupling point being behind the bearing point on the chassis, characterized in that the end ( 7 ) of the inwardly directed leg ( 6 ) arranged essentially transversely to the longitudinal axis of the vehicle is each connected to the chassis ( 4 ) via a rubber joint ( 5 ) The wishbone ( 1 ) is coupled to the respective other wishbone ( 1 ) via a pendulum support ( 8 ) and is connected to the chassis ( 4 ) by a support link ( 9 ; 9 a ) lying approximately in the longitudinal direction of the vehicle.

2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the bearing points ( 5 ) of the two wishbones ( 1 ) on the chassis ( 4 ) on a cross member ( 11 ) are arranged, which for themselves with the chassis ( 4 ) via rubber bearings ( 12 ) or the like. is primarily connected in a longitudinally displaceable manner.

3. Wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the inward leg ( 6 ) of each wishbone ( 1 ) with the support arm ( 9 a ) is connected to a unit designed as a torsion spring.