SE441427B - Individuell hjulupphengning for drivna bakhjul vid motorfordon, serskilt personbilar - Google Patents

Description

i_ ss1io771s-e 2 ßch aärför Skulle kunna uppbyggas av förhållandevis enkla plåtaetaijer.

Föreliggande uppfinning avser nu att åstadkomma en sådan 'utformning av en hjulupphängning av det inledningsvis nämnda slaget ¶att man dels får de uttalade fördelarna beträffande lätt konstruk- 'tion och goda vägegenskaper men samtidigt också kan ernå en mycket kompakt konstruktion som ger god åkkomfort. Detta uppnås enligt upp- finningen i huvudsak genom att den Ilndre tvärrnktade länken såsom en, fjäder- Wlänk uppbär fjädern och stötdämparen och är anordnad med sin_vid hjulhållaren belägna ledpunkt bakom ett tvärgående vertikalt mitt- iplan genom hjulet och nära ett längdmittplan genom detta samt sträcker sig på sådant sätt bakom hjulets tvärgående mittplan att skärnings- punkten mellan längdaxlarna för tryckstången och fjäderlänken ligger bakom detta tvärgående mittplan genom hjulet och nära det längs- gående mittplanet genom hjulet, och att parallellstaget ligger fram- för det tvärgående hjulmittplanet och sträcker sig i tvärriktningen _snett framåt inåt.

Tack vare denna utformning eliminerar man i största utsträck- lning på grund av den tillnärmelsevis i hjulets längsgående mittplan gbelägna ledinfästningen av fjäderlänken vid hjulhållaren sådana tipp- -krafter på hjulhållaren som uppkommer genom fjäder- och eller stöt- dämparkrafterna. Dessutom kan tryckstången genom dentämndautform- ningen göras förhållandevis kort men trots detta möjliggöra upp- nåendet av en skårningspunkt mellan längdaxlarna hos tryckstången och fjäderlänken som i sin tur tillåter förverkligandet av en tänkt svängningsaxel för hjulet, som uppvisar en bakom hjulets tvärgående mittplan belägen skärningspunkt med vertikalplanet; Härigenom erhålls ett fördelaktigt spårhållningsförhållande under inverkan av sido- krafter så att dessa kan upptas också vid mjukt utförda ledinfäst- ningar hos länken utan några negativa inverkningar på vägegenskaperna.

Det har dessutom visat sig att-med denna konstruktion kan man väl behärska accelerations--och bromskrafterna utan negativa inverk- ningar på vägegenskaperna och detta till och med om skärnings- Hpunkten för den nämnda tänkta ledaxeln ligger för- skjuten inåt relativt hjulets tvärgående mittplan, d v s med positiv __ styrrullradie. Bromskrafter får då visserligen en tendens att svänga ut hjulet något men tillsammans med eftergivligheten i tryckstången uppkommer emellertid via parallellstaget en svängning av hjulet i ' motsatt riktning. Man erhåller alltså åtminstone en neutralisering.

I förhållande till de i hjulets mitt verkande acceleratíonskrafterna kan åtminstone uppnås ett tillnärmelsevis neutralt förhållande, då vid detta nämnda läge den tänkta ledaxeln i förhållande härtill på 8107715-8 3 sin höjd ger små hävarmslängder. Detta gäller särskilt om den tänkta skärningspunkten för den övre länken, som bestämmer den övre led- punkten, ligger nära hjulets längsgående mittplan eller utanför detta.

Om en tendens till inåtsvängning skulle uppstå under inverkan av accelerationskrafter motverkas denna emellertid av det i tvärrikt- ningen snett framåt gående parallellstaget, så att också i detta av- seende kan uppnås åtminstone en neutralisering, varvid i samtliga fallíde aktuella önskade effekterna ytterligare kan förstärkas med i och för sig kända åtgärder genom lämpligt val av elasticiteterna och dessas inbördes anpassning.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar en schematisk planvy uppi- från av en hjulupphängning enligt uppfinningen, varvid de enskilda, till hjulhållaren gående länkarna är ledbart förbundna med en hållar- kropp, som i sin tur är elastiskt uppburen från fordonsstommen och som på här icke närmare visat sätt via tvärbalkar kan vara förbunden med den till den motsatta axelsidan hörande hållarkroppen, fig 2 visar en likaså schematisk sidovy av hjulupphängningen enligt fig 1 och fig 3 visar en vy bakifrån av den i fig 1 och 2 visade hjulupp- hängningen.

Den såsom utföríngsexempel på ritningen visade individuella hjulupphängningen för de drivna bakhjulen 1 till en personbil om- fattar såsom styrorgan för vardera bakhjulet 1 fem separata länkar, som vid hjulet är ledbart förbundna med en endast delvis antydd hjulhållare 2 och vid fordonssidan med en hållarkropp 3, som i sin tur är elastiskt förbunden med fordonsstommen, som i fig 2 symboliskt åskådliggjorts genom en längsgående rambalk H. Hållarkroppen 3 är uppburen av den längsgående rambalken H under förmedling av elastiska element 5 och 6, för vilka är anordnade ett skålformigt säte i den respektive rambalken U, varvid detta skålformade säte vid den i för- hållande till körriktningen F främre änden av hållarkroppen 3 är öppet uppåt, alltså mot rambalken 4, medan det skålformiga sätet vid den bakre änden av hållarkroppen 3 är öppet åt motsatt sida. Denna anordning är lämplig då hållarkroppen 3 via de separata länkarna i regel är så belastad att dess i förhållande till körriktningen F främre del pressas uppåt mot rambalken U medan den vid sin bakre ände blir belastad i motsatt riktning. På grund av införandet av de elastiska elementen 5, 6 från olika håll i hållarkroppen 3 blir denna därigenom utsatt för tryckkrafter på fördelaktigt sätt.

Av de separata länkarna, som svarar för styrningen av hjulets rörelser, bildar en snett framåt och inåt riktad tryckstång 7 och 8107715-:8 14 en som fjäderlänk 8 tjänande tvärgående länk den undre ledanordningen för hjulhållaren 2 medan dennas övre ledanordning är bildad av en i tvärriktningen gående hjullutningssträva 9 och ett snett framåt och inåt gående dragstag 10. Dessutom är vid hjulhållaren ledbart fäst en parallellstag 11, som i höjdled (fig 2) sträcker sig mellan tryckstången 7 och dragstaget-10 och som i planvy uppifrån korsar tryckstângen 7 och går något brantare inåt än dragstaget 10.

Tryckstången 7 har vid hjulhållaren en ledpunkt 12 och vid fordonsstommen en ledpunkt 15. Fjäderlänken 8 har motsvarande led- punkter ífl och 15. Hjullutningssträvan 9 har vid hjulhâllaren en ledpunkt 16 och vid fordonsstommen en ledpunkt 17. Dragstaget 10 har i sin tur ledpunkterna 18 och 19. Slutligenhar parallellstaget 11 vid hjulhållaren en ledpunkt 20 och vid fordonsstommen en led- punkt 21. Samtliga vid fordonsstommen belägna ledpunkter ligger på hållarkroppen 3, vilket dock här icke närmare visats.

Av de vid hjulet belägna ledpunkterna ligger punkten 1Ä för fjäderlänken 8 och ledpunkten 16 för hjullutningssträvan 9 samt ledpunkten 20 för parallellstaget 11 praktiskt taget i ett och samma plan, som ligger tillnärmelsevis parallellt med det längsgående mitt- planet 22 för hjulet och förskjutet endast något inåt relativt detta.

De vid hjulhållaren belägna ledpunkterna 12 för tryckstången 7 och 18 och för dragstaget 10 är i förhållande härtill anordnade för- skjutna endast något inåt.

I en vy bakifrån sträcker sig fjäderlänken 8 i lätt lutning utåt och nedåt tillnärmelsevis horisontellt medan den i planvy uppi- från (fíg 1) med sin av dess ledpunkter lä och 15 bestämda axel med utgångspunkt från den vid hjulhållaren belägna ledpunkten 1U går något snett bakåt och inåt. Hjullutningssträvan 9 sträcker sig i en vy bakifrån tillnärmelsevis horisontellt och ligger i planvy uppifrån huvudsakligen i hjulets tvärgående mittplan 25. Ledpunkten lä för fjäderlänken 8 vid hjulhållaren är anordnad förskjuten något bakåt i förhållande till hjulets tvärgående mittplan.

I planvyn enligt fig 1 ligger vidare den vid hjulhållaren belägna ledpunkten 12 för tryckstången 7 framför hjulets tvärgående mittplan 23, nämligen på ett avstånd från detta plan som ungefär motsvarar avståndet för den vid hjulhållaren belägna ledpunkten till fjäderlänken 8. På längre avstånd från hjulets tvärgående mitt- plan 25 ligger den vid hjulhållaren belägna ledpunkten 18 för drag- staget, varvid denna ledpunkt 18 ligger-i huvudsak mittemellan den vid hjulhållaren belägna ledpunkten 20 för parallellstaget 11 och 8107715-8 motsvarande ledpunkt 12 för tryckstången 7.

Såsom särskilt tydligt framgår av sidovyn i fig 2 ligger den vid hjulhållaren belägna ledpunkten 12 för tryckstången 7 djupast eller längst ned av alla de vid hjulhållaren belägna led- punkterna. Räknade i tur och ordning följer sedan vid hjulhållaren 2 ledpunkten lä för fjäderlänken 8, ledpunkten 20 för parallellstaget 11, ledpunkten 18 för dragstaget 10 och ledpunkten 16 för hjullut- ningssträvan 9. Ytterligare detaljer beträffande läget av led- punkterna och särskilt läget av de geometriska axlarna för de olika länkarna framgår av ritningen och utgör beståndsdel av föreliggande uppfinning. Särskilt framgår av fig 2 aüïtryckstången 8 och parallell- staget 11 sedda i sidovy sträcker sig huvudsakligen parallellt och snett uppåt framåt, nämligen med en lutningsvinkel av omkring 180.

Dragstaget 10 och hjullutningssträvan 9 sträcker sig däremot i sido- vy tillnärmelsevis horisontellt, medan fjäderlänken i sidovy sträcker sig bakåt och uppåt, nämligen under en vinkel av ungefär 1o°.

Mot fjäderlänken 8 vilar vid EH en icke visad fjäder och stötdämparen 25, nämligen symmetriskt relativt den av ledpunkterna lä och 15 definierade geometriska axeln för fjäderlänken, varvid såsom särskilt tydligt framgår av fig 2 de i ledpunkterna lä och 15 till fjäderlänken anordnade lagren uppvisar snett bakåt och nedåt lutande svängningsaxlar, vilkas lutning relativt horisontalen upp- går till omkring 10-150. Härigenom får man för fjädern 2Ä och stöt- dämparen 25 en snett bakåt och uppåt riktad längdaxel, som beträffande stötdämparen betecknats 26.

De geometriska axlarna till fjäderlänken 8 och tryckstången 7 korsar varandra i planvy sett enligt fig 1 nära intill hjulets längs- gående mittplan 22 och är förskjutna något i riktning mot fordonets mitt relativt detta plan. I förhållande till hjulets tvärgående mitt- plan 23 ligger denna korsningspunkt förskjuten något bakåt. Kors- ningspunkten mellan de geometriska axlarna till hjullutningssträvan 9 och dragstaget 10 ligger däremot utanför hjulets längdmittplan 22 och i hjulets tvärgående mittplan 23. I en sidovy av hjulet er- hålls härigenom på grund av de i ledanordningarna givna elasticiteterna en snett bakåt och nedåt riktad upprättstående svängningsaxel 27 för hjulet under inflytande av sidokrafter.

Detta läge av svängningsaxeln uppnås med en i jämförelse med fjäderlänken 8 förhållandevis kortare tryckstång 7, så att den aktuella hjulupphängningen får förhållandevis ringa längd i fordonets a1o771s-e i 6 längdriktning. Trots detta uppnår man goda utväxlingsförhållanden för fjädern 2Ä och stötdämparen 25 då fjäderlänken 8 har och kan ha förhållandevis stor längd utan att komma i beröring med de driv- kraftsöverförande delarna, nämligen med drivaxeln 28 och den här icke visade bakaxelväxeln.

Speciellt år längden av fjäderlänken 8 vid konstruktionen enligt föreliggande uppfinning väsentligt större än längden av en teoretisk ersättningslänk för den undre länken, som bestämmer den undre ledanordningen för hjulhållaren 2, nämligen tryckstången 7 och fjäderlänken 8, varigenom trots förhållandevis stor längd hos fjäderlänken 8 och därmed åtföljande goda utväxlingsförhållanden för fjädern och stötdämparen kan uppnås ett läge för momentancentrum för fordonet, som bestämmer rullaxeln, på grund av vilket fordonet vid kurvtagning icke lyfts med sitt karosseri utan sänks i området för den bakre hjulupphängningen. ' Vid konstruktionen enligt föreliggande uppfinning är dess- utom elasticiteterna, särskilt hos de lager, som bestämmer ledpunkterna vid fordonsstommen, så valda att stödförmågan i tvärriktníngen är hårdare i den undre ledanordningen för hjulhållaren 2 än i den övre ledanordningen. Då också parallellstaget 11 är förhållandevis styvt lagrat följer att under inverkan av sidokrafter får hjulet en ten- dens att upptill lutas_något utåt, varvid som svängningsaxel tjänar en axel 29, som är bestämd av de vid hjulhållaren belägna led- punkterna lä och 20 till fjäderlänken 8 och parallellstaget 11, vilken axel 29 i sidovy sträcker sig snett framåt och uppåt. I för- bindelse med detta läge av svängningsaxeln 29 medför den utåtriktade svängningen av hjulet under inflytande av.sidokrafter att hjulet också tenderar att svänga något framåt- inåt, vilket är fördelaktigt om man strävar efter en understyrningstendens hos fordonet." I förbindelse med den uppfinningsmässiga placeringen av parallellstaget 11, som lämpligen ligger i höjd med mitten av hjulet, möjliggör de valda elasticiteterna också en påverkan av hjulets skränkning iriktning inåt eller utåt vid krafter i längdriktningen.

Om nämligen hjulhållaren under inverkan av längsriktade krafter ut- för en svängningsrörelse kring en i sidovy given momentan vridnings- punkt så erhålls en svängningsrörelse hos parallellstaget, nämligen på så sätt att parallellstaget vid inbromsning medbringas nedåt vid hjulhållaränden och vid acceleration medbringas uppåt vid samma ände.

Med hänvisning till läget av parallellstaget i vyn bakifrån enligt fig 3 innebär detta att hjulhållaren via parallellstaget vid in- bromsning skränks inåt och vid acceleration utåt, vilka bägge är 8107715-8 eftersträvansvärda verkningar.

Som helhet ernås genom den ovan beskrivna hjulupphängningen en konstruktionslösning, vid vilken pâ grund av läget av ledpunkten för fjäderlänken 8 vid hjulhällaren först och främst elimineras i största möjliga utsträckning sådana tippkrafter på hjulhâllaren, som är betingade av fjäder~ eller stötdämparkrafter. Dessutom åstadkommes i förbindelse med en förhållandevis kort tryckstäng och en förhållandevis läng fjäderlänk en tänkt svängningsaxel 27 för hjulet, som uppvisar en bakom hjulets tvärgående mittplan belägen skärningspunkt med hjulets vertikalplan, varigenom under inverkan av sidokrafter erhålls fördelaktiga vägegenskaper, och detta sär- skilt under samtidig god fjäderutväxling och gynnsamt upptagande av nickrörelser vid bromsning och acceleration. Läget av parallell- staget tillförsäkrar tillsammans med dessa fördelar samtidigt också de önskade regleringstendenserna vid acceleration och bromsning.

Dessa fordringar uppfylls trots den med hänsyn till den önskade komforten valda mjuka lagringen av de enskilda länkarna och trots en som helhet särskilt lätt konstruktionsutformning för hela hjul- upphängningen. Dessutom erbjuder den beskrivna principiella utform- ningen möjligheter att i önskad riktning påverka styrninge- tendenserna med avseende på skränkning utåt eller inåt och därut- över genom lämplig påverkan av det momentancentrum, som bestämmer rollaxeln, bibringa fordonet rörelseförhållanden, tack vare vilka fordonskarosseriet som helhet vid kurvtagning icke lyfts utan till och med sänks.

I förklarande syfte skall ytterligare påpekas att de vid fordonsstommen belägna ledpunkterna 19 och 21 till dragstaget 10 och parallellstaget 11 i planvy sett enligt fig 1 ligger tillnärmelse- vis ovanför varandra, nämligen förskjutna bakåt gentemot den vid, fordonsstommen belägna ledpunkten 13 till tryckstången 7 med av- seende pâ körriktningen F. Som helhet ligger därvid, återigen med hänvisning till planvyn enligt fig 1, de vid fordonsstommen belägna ledpunkterna 19 och 21 på en rät linje, som förbinder de vid fordons- stommen liggande ledpunkterna 13 och 15 till tryckstängen 7 och fjäderlänken 8. Den vid fordonsstommen belägna ledpunkten 17 ligger i förhållande till denna referenslinje förskjuten utåt, nämligen så långt att en rät linje mellan ledpunkterna 13 och 17 passerar på kort avstånd utanför ledpunkterna 19 och 21. I förhållande till en genom ledpunkterna 13 och 15 gående rät linje uppvisar ledpunkterna 19 och 20 ett avstånd från ledpunkten 15, som ungefär motsvarar fyra gånger dess avstånd till ledpunkten 13. Avständen mellan ledpunkterna

Claims (1)

1. 8107715-8- 8 19 och 21 och ledpunkten 17 motsvarar däremot ungefär två och en halv gånger deras avstånd till ledpunkten 13. I samband med det redan beskrivna läget för de vid hjulhållaren liggande ledpunkterna följer härav att i planvy korsas tryckstången 7 av dragstaget 10 och parallell- staget 11, varvid parallellstaget 11 sträcker sig något brantare i tvärriktningen än dragstaget 10. Vinkeln mellan de geometriska axlarna till dragstaget 10 och parallstaget 11 uppgår i planvy till omkring 1o°. " i 7 Vad beträffar elasticiteternahos de enskilda länkarna skall ytterligare tilläggas att vid den beskrivna utföringsformen är hjul- lutningssträvan 9 och det i planvy under en vinkel av ungefär 350 häremot gående dragstaget 10 lagrade förhållandevis mjukt och sins- emellan ungefär lika hårt. För fjäderlänken 8, som i planvy uppifrån sträcker sig i en vinkel av ungefär 70° till tryckstången 7 är anord- nad en hårdare lagring, som uppgår till ungefär den trefaldiga härd- heten hos lagringen för hjullutningssträvan 9 och dragstaget 10. Hårdheten i lagringen för tryckstången 7 motsvarar ungefär hårdheten i lagringen för dragstaget 10 och hjullutningsträvan 9. Även för parallellstaget 11 är anordnad en förhållandevis hård lagring, som likaså motsvarar ungefär tre gånger hårdheten i lagringen för drag- staget 10 eller hjullutningssträvan 9. Svängningsaxeln 27 sträcker sig i en vy bakifrån i konstruk- tionsläget snett inåt och nedåt och skär hjulets vertikalplan vid en punkt förskjuten något inåt relativt hjulets längdmittplan 22. Detta i konstruktionsläget givna teoretiska läge ändras under in- verkan av längsriktade krafter och vid konstruktionen enligt upp- finningen inställer sig under inverkan av längsriktade krafter på grund av länkarnas lägen och de elastiska eftergivligheterna till slut ett läge, vid vilket svängningsaxeln 27 ligger åtminstone tillnärmelse- vis - i en vy bakifrån - i hjulets längsgående mittplan. Detta med- för att under inverkan av längsriktade krafter uppkommer praktiskt taget inga spårförändringar vilket leder till lågt rullmotstånd och följaktligen också låg däckförslitning. Patentkrav

   1. Individuell hjulupphängning för drivna bakhjul vid motor- fordon, särskilt personbilar och med en hjulhållare, som är rörligt styrd medelst fem separata och både vid hjulhållaren och fordons- stommen ledbart lagrade länkar,nämligen i form av enwundre ledanord- ning för hjulhållaren bestående av en snett framåt- inåt riktad längs- 8107715-8 gående länk såsom tryckstång och en tvärriktad länk och med led- punkterna för tryckstången och den tvärriktade länken belägna nära varandra på hjulhållarenoch en övre länkanordning för hjulhållaren, bestående av en tvärlänk som hjullutningssträva och en framåtriktad längslänk som dragstag samt ett i fordonets tvärrílctnjng gående parallell- stag och en av stötdämpare och icke styrande fjäder bildad hjulfjäd- ring, k ä n n e t e c k n a d a v att den undre tvärrildzade länken såsom en fjäderlänk (8) uppbär fjädern (24) och stötdämparen (25) och är anordnad med sin vid hjulhållaren belägna ledpunkt (lä) bakom ett tvärgående vertikalt mittplan (25) genom hjulet och nära ett längdmittplan (22) genom hjulet samt sträcker sig på sådant sätt bakom hjulets tvärgående mittplan (23), att skärningspunkten mellan längdaxlarna för tryckstângen (7) och fjäderlänken (8) ligger bakom detta tvärgående mittplan (25) genom hjulet och nära det längsgående mittplanet (22) genom hjulet, och att parallellstaget (11) ligger framför det tvärgående hjulmittplanet (25) och sträcker sig i tvär- riktningen snett framåt inåt. F

   2. Hjulupphängning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d a v att den vid hjulhållaren belägna ledpunkten (12) för tryckstången (7) ligger djupare vid hjulhållaren (2) än den mot- svarande ledpunkten (lä) för fjäderlänken (8).

   3. Hjulupphängning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d a v att den vid hjulhållaren belägna ledpunkten (20) för parallellstaget (11) ligger högre vid hjulhållaren (2) än den motsvarande ledpunkten (14) för fjäderlänken (8).

   4. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e- t e c k n a d a v att ledpunkten (20) för parallellstaget (11) vid hjulhållaren (2) i sidovy ligger framför den motsvarande led- punkten (12) för tryckstången (7).

   5. Hjulupphängning enligt patentkravet U, k ä n n e t e c k- n a d a v att i planvy korsar parallellstaget (11) tryckstången (7).

   6. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e- t e c k n a d a v att i planvy uppifrån korsar dragstaget (10) tryckstången (7).

   7. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e- t e c k n a d a v att parallellstaget (11) och dragstaget (10) i planvy uppifrån uppvisar ungefär samma inriktning.

   8. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-7, k ä n n e- t e c k n a d a v att i planvy uppifrån uppvisar parallellstaget _, s1o771s-3 10 (11) en utsträckning som går ungefärligen parallellt med bisektrisen mellan hjullutningssträvan (9) och tryckstången (7).

   9. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-8, k ä n n e- t e c k n a d a v att åtminstone en av ledpunkterna för de se- parata länkarna är utformad elastisk.

   10. Hjulupphängning enligt patentkravet 9, k ä.n n e t e c k- n a d a v 'att hårdheten hos de elastiska ledpunkterna för tryckstången (7), dragstaget (10) och hjullutningssträvan (9) är ungefär densamma.

   11. Hjulupphängning enligt patentkravet 10, k ä n n e t e c k- n a d aiv att hârdheten hos den elastiska infästningen av parallellstaget (11) är större än hârdheten hos den elastiska in- fästningen av tryckstângen.(7).

   12. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-11, k ä n n e- t e c k n a d a v att hårdheten hos de elastiska infästningarna av parallellstaget (11) och fjäderlänken (8) är ungefär lika stor.

   15. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-12, k ä n n e~ t e c k n a d a v att hårdheten i den elastiska infästningen av parallellstaget (11) och fjäderlänken (8) uppgår till ungefär tre gånger hårdheten hos den elastiska infästningen av tryckstången (T).