DE857898C

DE857898C - Angled suspension for motor vehicles with wheels hinged on wishbones

Info

Publication number: DE857898C
Application number: DEA13589A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl-Ing Gaze
Original assignee: Auto Union GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1951-06-30
Filing date: 1951-06-30
Publication date: 1952-12-04

Description

Schrägfederung für Kraftfahrzeuge mit an Querlenkern angelenkten Rädern Die meisten bekannten Schrägfederungen für Kraftfahrzeuge erlauben das Federn des Rades nur in einem bestimmten Winkel nach hinten aufwärts.Angular suspension for motor vehicles with wheels articulated on wishbones Most known helical suspension systems for motor vehicles allow the springing of the Wheel only at a certain angle backwards and upwards.

Es ist auch eine Schrägfederung bekannt, die in begrenztem Umfang Schrägfederungen im beliebigen Winkel zuläßt.There is also a helical suspension known to a limited extent Allows oblique springing at any angle.

DieErfindung schafft eine grundsätzlicheLösung für eine sich aus Senkrecht- und Waagerechtfederung ergebende Schrägfederung für Kraftfahrzeuge mit an Querlenkern angelenkten Rädern, die lenkbar oder nicht lenkbar sein können.The invention creates a fundamental solution for a vertical and horizontal suspension resulting in oblique suspension for motor vehicles with wishbones articulated wheels which may or may not be steerable.

Gemäß der Erfindung ist das Rad an mindestens drei Querlenkern angelenkt, die ein dreiseitiges Parallelogrammlenkerprisma bilden. Einer von ihnen kann frei lenkhareti Rädern die Spurstange sein, während die beiden anderen im wesentlichen übereinander angeordnet sind. Das an diesem dreieckigen Lenkerprisma parallel geführteRad weicht jedembeliebigen, ausserikrechten undwaagerechten Teilkräften zusammengesetzten Fahrstoß aus. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß die prismatische Gestalt des Parallelogrammlenkerprisma in jeder Lage erhalten bleibt, daß also etwa ein Verwinden der drei Querlenker vermieden wird. Das kann nach einer Ausbildung der Erfindung dadurch gesc'he'hen, daß das Lenkerprisma durch ein zweckmäßig in derMitte angeordnetes, denAnlenkebenen paralleles Gelenkdreieck aufrechterhalten wird. Diese Ausführung bedingt jedoch außerordentlich genaue, mit kleinstem Spiel arbeitende kugelige Lagerung an den neun Anlenkstellen der Quer- Lenker und des Gelenkdreiecks und ist daher baulich schwer zu verwirklichen, da ungenaue Lagerung im Gelenkdreieck sich stark vergrößert an der Radanlenkebene auswirkt und dadurch eine gewisse Verwindung verursacht.According to the invention, the wheel is hinged to at least three wishbones, which form a three-sided parallelogram link prism. One of them can be free lenkhareti wheels will be the tie rod, while the other two essentially are arranged one above the other. The wheel guided in parallel on this triangular handlebar prism gives way to any combination of extra-vertical and horizontal partial forces Driving thrust from. It is only necessary to ensure that the prismatic shape of the Parallelogram link prism is retained in every position, so that about twisting the three wishbones is avoided. That can according to an embodiment of the invention by the fact that the handlebar prism is expediently arranged in the middle, The hinge triangle parallel to the hinge planes is maintained. This execution However, it requires extremely precise, spherical bearings that work with the smallest possible clearance at the nine articulation points of the transverse Handlebars and the joint triangle and is therefore difficult to achieve structurally because of the imprecise mounting in the joint triangle has a greatly enlarged effect on the wheel articulation plane and thus a certain twist caused.

Eine baulich einfache Gestaltung ist jedoch nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch möglich, daß an den Radanlenkpunkten der beiden übereinander angeordneten Querlenker zwei parallele Längslenker angreifen deren andere beiden Anlenkpunkte beim Waagerechtfedern ih etwa waagerechten, unter sich parallelen Ebenen nach hinten geführt werden. Diese Führung ist auf verschiedenen Wegen möglich, beispielsweise durch Geradführung oder durch weitiere Lenker, nämlich erfindungsgemäß durch einen am Rahmen etwa waagerecht drehbaren zweiarmigen Hebel. Für nicket !lenkbare Räder kann ,dieser zweiarmige Hebel so am Rahmen gelagert sein, daß die Längslenker genau in Fahrzeuglängsrichtung liegen.A structurally simple design is, however, after further training the invention possible that at the wheel articulation points of the two one above the other arranged wishbones attack two parallel trailing arms their other two Articulation points for horizontal springs ih approximately horizontal planes that are parallel to each other be guided to the rear. This tour is possible in different ways, for example by straight guidance or by wider handlebars, namely according to the invention by a on the frame approximately horizontally rotatable two-armed lever. For nicket! Steerable bikes can, this two-armed lever be mounted on the frame that the trailing arm exactly lie in the longitudinal direction of the vehicle.

Bei der Ausbildung für lenkbare Räder würden diese Hebelarme das 'hintere Einschlagen desLenkrades behindern. Sie müssen daher erfindungsgemäß entsprechend kurz gehalten werden.In the training for steerable wheels, these lever arms would be the 'rear Hinder the turning of the steering wheel. You must therefore according to the invention accordingly be kept short.

Die Schrägfederung gemäß der Erfindung ist dann besonders wirksam, wenn senkrechte Stoßteilkräfte hart federnd und waagerechte Stoßteilkräfte weich federnd aufgenommen werden. Die durch das Ausweichen der Räder vor den Hindernissen auftretenden Beschleunigungen und Massenkräfte sind dann geringer. Die senkrechte hart. Federung bietet zudem noch den großen Vorteil, daß der Wagen gegen unterschiedliche Belastung unempfindlich wird und infolge der kleinen Federwege mit tiefer Sch@werpunkt.lage gebaut sein kann und so eine bessere Kurvenstabilität aufweist.The diagonal suspension according to the invention is then particularly effective if vertical joint forces are hard, resilient and horizontal joint forces are soft be resiliently absorbed. By avoiding the obstacles on the wheels Accelerations and inertia forces that occur are then lower. The vertical hard. Suspension also has the great advantage that the car against different Load becomes insensitive and due to the small spring travel with a lower center of gravity can be built and so has better cornering stability.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in drei Ausführungsbeispielen dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in three exemplary embodiments shown.

Abb. i und 2 zeigen das Wesen der Erfindung in schematischer Darstellung, und zwar Abb. i eine Schrägfederung, die für lenkbare und nicht lenkbare Räder verwendet werden kann, und Abb.2 eine Schrägfederung für nicht lenkbare Räder, Abb. 3 zeigt die Gestaltung einer Schrägfederung für ein lenkbares Rad. Alle drei Abbildungen sind Ansichten schräg von vorn oben.Fig. I and 2 show the essence of the invention in a schematic representation, namely Fig. i a helical suspension that is used for steerable and non-steerable wheels can be, and Fig.2 shows a helical suspension for non-steerable wheels, Fig. 3 the design of a helical suspension for a steerable wheel. All three images are views obliquely from the front above.

In Abb. i ist am Rahmen i i mit den Querlenkern 12, 13, 14 das Rad 15 angelenkt. Die drei Querlenker 12 bis 14 bilden ein dreiseitiges Parallelogrammlenkerprisma. Der Querlenker 12 kann für den Fall, daß es sich um ein lenkbares Rad handelt, gleichzeitig Spurstange sein und ist, wie es die Abbildung zeigt, mit der Lenkung 16 selbst am Anlenkpunkt 17 verbunden. Der Anlenkpunkt 17 liegt mit den weiteren Anlenkpunkten 18 des Lenkers 13 und i9 des Lenkers 14 in einer etwa senkrechten Anlenkebene 20 möglichst in der Nähe der Fahrzeuglängsmittelebene. Die beiden Anlenkpunkte 18 und i9 sind übereinander angeordnet. Parallel dieser Anlenkebene 2o liegt die Anlenkebene 21 mit den entsprechenden Anlenkpunkten22, 23 und 24 parallel zur Schwenkachse des Rades i5. Damit das Parallelogrammlenkerprisma bei allen zwischen dem waagerechten und senkrechten Durchfedern vorkommenden Lagen seine prismatische Gestalt beibehält, ist es notwendig, die Verwindungsmöglichkeiten der drei Querlenker 12 bis 14 auszuschalten. Das kann erfindungsgemäß durch ein etwa in der Mitte der Parallelogrammlenker angeordnetes Gelenkdreieck 25 erfolgen, das mit Gelenken 26, 27 und 28 dafür sorgt, daß Verwindungsbewegungen, die durch die Vortriebs-oder Bremskraft am Radumfang erzeugt werden, sich nicht formverändernd auf die Gestalt des Parallelogrammlenkerprisma auswirken können. Diese Ausführungsform hat jedoch, da die neun Kugelgelenke der zwei Anlenkebenen und des Gelenkdreiecks besonders sorgfältig und ohne Spiel gebaut werden müssen, mehr theoretische Bedeutung.In Fig. I, the wheel is on the frame i i with the wishbones 12, 13, 14 15 hinged. The three wishbones 12 to 14 form a three-sided parallelogram link prism. The wishbone 12 can, in the event that it is a steerable wheel, at the same time His tie rod and is, as the figure shows, with the steering 16 itself on Articulation point 17 connected. The articulation point 17 lies with the other articulation points 18 of the link 13 and i9 of the link 14 in an approximately vertical articulation plane 20 as close as possible to the vehicle's median longitudinal plane. The two articulation points 18 and i9 are arranged one above the other. The articulation plane lies parallel to this articulation plane 2o 21 with the corresponding articulation points 22, 23 and 24 parallel to the pivot axis of the Wheel i5. So that the parallelogram link prism in all between the horizontal and vertical deflections occurring layers retains its prismatic shape, it is necessary to switch off the torsion possibilities of the three wishbones 12 to 14. According to the invention, this can be achieved by an arranged approximately in the middle of the parallelogram link Joint triangle 25 take place, which ensures with joints 26, 27 and 28 that twisting movements, which are generated by the propulsive or braking force on the wheel circumference, do not shape-changing effect on the shape of the parallelogram link prism. However, this embodiment has the nine ball joints of the two articulation planes and the joint triangle must be built with particular care and without play, more theoretical importance.

Es ist daher erfindungsgemäß eine andere Möglichkeit vorgesehen, die Formveränderung des Parallelogrammlenkerprismas zu verhüten, die in Abb. 2 dargestellt ist. Drei Querlenker 12 bis 14 bilden, wie in Abb. i, wieder das Lenkerprisma. Eine Verwindung wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch verhütet, daß an den Anlenkpunkten 23 und 24 in der Anlenkebene 21 des Rades 15 zwei Längslenker 29 und 3o angreifen. Diese unter sich parallelen Längslenker 29 und 30 werden von einem am IZä'hmen ii um eine Achse 31 drehbaren zweiarmigen Hebe132 an den Anlenkpunkten 33 und 34 etwa waagerecht nach hinten geführt. Diese Ausführung ist nur für nicht lenkbare Räder möglich, da wegen des langen zweiarmigen Hebels 32 das Rad 15 nicht hinten einschlagen kann.Another possibility is therefore provided according to the invention, which To prevent change in shape of the parallelogram link prism, which is shown in Fig. 2 is. As in Fig. I, three transverse links 12 to 14 again form the link prism. One In this embodiment, twisting is prevented in that at the articulation points 23 and 24 attack two trailing arms 29 and 3o in the articulation plane 21 of the wheel 15. These mutually parallel trailing arms 29 and 30 are controlled by an IZä'hmen ii Two-armed Hebe132 rotatable about an axis 31 at the articulation points 33 and 34, for example led horizontally to the rear. This version is only for non-steerable bikes possible, because because of the long two-armed lever 32, the wheel 15 does not hit the rear can.

Um das 'hintere Einschlagen des Rades 15 zu ermöglichen, ist der zweiarmige Hebel 32 kürzer gehalten, wie Abb. 3 erkennen läßt. Dieser doppelarmige Hebel 32 führt die an den Punkten 33 und 34 angelenkten Längslenker 29 und 3o, die an den Punkten 35 und36°in derSchwenkacllse 37 angreifen. Die Gelenke 35 und 36 liegen in unmittelbarer Nachbarschaft der Gelenke 23 und 24. In den Gelenken 2,3, bzw. 24 greifen die Querlenker 13 bzw. 14 an und im Gelenk 22 die Spurstange 12. Die Gelenke 22, 23 und 24 bilden die Anlenkebene 21. Das Parallelogrammlenkerprisma wird von der als Querlenker dienenden Spurstange 12 und den beiden Querlenkern 13 und 14 gebildet.In order to enable the rear turning of the wheel 15, the two-armed lever 32 is kept shorter, as can be seen in FIG. This double-armed lever 32 guides the trailing arms 29 and 3o which are articulated at points 33 and 34 and which engage in the pivot axis 37 at points 35 and 36 °. The joints 35 and 36 are in the immediate vicinity of the joints 23 and 24. In the joints 2, 3 and 24, the wishbones 13 and 14 engage and in the joint 22, the tie rod 12. The joints 22, 23 and 24 form the Articulation plane 21. The parallelogram link prism is formed by the tie rod 12, which serves as a wishbone, and the two wishbones 13 and 14.

Die Wirkungsweise der Schrägfederung wird an Hand der Abb.3 nachstehend beschrieben.The way in which the helical suspension works is illustrated in Fig. 3 below described.

Wird das Rad 15 durch einen rein senkrechten Stoß nach oben bewegt, so wird auch das Parallelogrammlenkerprisma nach oben geschwenkt, und zwar um die Punkte 17, 18, i9 der Anlenkebene2o am Rahmen i i. Dafür, daß sich die Radanlenkpunkte 22 bis 24 in parallelen Kreisbahnen bewegen, sorgen die Längslenker 29 und 3o. Die senkrechte Bewegung wird mit den bei Querlenkern üblichen Federn aufgefangen.If the wheel 15 is moved upwards by a purely vertical impact, so the parallelogram link prism is pivoted upwards, namely by Points 17, 18, i9 of the articulation plane2o on the frame i i. For the fact that the wheel pivot points Moving 22 to 24 in parallel circular paths, the trailing arms 29 and 3o ensure. the Vertical movement is absorbed by the springs commonly found on wishbones.

Wird das Rad 15 von einem rein waagerechten Stoß getroffen, so wirkt sich dieser, abgesehen von dem am Radumfang entste)enden Drehmoment um die Radachse, so aus, daß das Rad 15 nach hinten ausweicht. Die Längslenker 29 und 30 verändern hierbei ihre Höhenlage nicht, sondern wirken als Druckstangen auf den zweiarmigen Hebel 32, der um seine Achse 31 entgegen irgendeiner Federwirkung, am vorteilhaftesten entgegen einer Drehfeder, nach hinten ausweicht.If the wheel 15 is hit by a purely horizontal impact, this has the effect, apart from the torque generated on the wheel circumference around the wheel axle, that the wheel 15 gives way to the rear. The trailing arms 29 and 30 do not change their height position, but act as push rods on the two-armed lever 32, which deflects backwards about its axis 31 against any spring action, most advantageously against a torsion spring.

Aus dieser Darstellung ist ohne weiteres zu entnehmen, daß jeder beliebige von vorn senkrecht und waagerecht einwirkende Schrägstoß in derselben Richtung von der Schrägfederung aufgenommen werden kann.From this representation it can be seen without further ado that any oblique impact acting vertically and horizontally from the front in the same direction from the helical suspension can be added.

Unabhängig von dieser Bewegung kann durch den als Spurstange dienenden Querlenker 12 in jeder Lage das Rad fehlerlos gelenkt werden.Regardless of this movement, it can act as a tie rod Control arm 12 can be steered flawlessly in any position.

In bekannter Weise kann die Vortriebskraft, gleichviel ob sie auf das Vorderrad oder auf das Hinterrad wirkt, durch einen vorderen Anschlag vom vorn liegenden Querlenker 12 auf den Rahmen übertragen werden. Es ist auch möglich, sie durch ein nach hinten am Rahmen befestigtes Zugseil zu übertragen.In a known way, the propulsive force, regardless of whether it is on the front wheel or the rear wheel acts through a front stop from the front lying wishbones 12 are transferred to the frame. It is also possible to them to be transmitted by a pull rope attached to the rear of the frame.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Resulting from vertical and horizontal suspension Angular suspension for motor vehicles with articulated, steerable or articulated wishbones non-steerable wheels, characterized in that -the wheel (15) on at least three wishbones (12, 13 and 14) is hinged, the one. three-sided parallelographic learning prism form, one of which can be the tie rod with a steerable wheel, while the the other two are arranged essentially one above the other.

2. helical suspension according to claim i, characterized in that the parallelogram link prism is maintained by a suitably arranged in the center: the articulation planes (20, 21) parallel joint triangle (25).

3. helical suspension according to claim i, characterized characterized in that at the wheel articulation points (23 and 24) of the two one above the other arranged wishbones (13 and 14) attack two parallel trailing arms (29 and 3o), whose other two pivot points (33 and 34) are approximately horizontal when springing horizontally, be guided to the rear under parallel planes.

4. Helical suspension after Claim 1, 3 and 4, characterized in that the longitudinal links (29 and 3o) are attached a two-armed lever (32) rotatable approximately horizontally on the frame (i i) towards the rear be guided.

5. helical suspension according to claim i and 3 to 5 for steerable wheels, characterized in that the arms of the levers (32) are kept as short as possible they allow the 'rear turning of the wheel (15).

6. helical suspension after a Claims i to 5, characterized by hard vertical suspension and soft horizontal suspension.