DE730510C

DE730510C - Suspension, especially for the front axle of motor vehicles

Info

Publication number: DE730510C
Application number: DEM121065D
Authority: DE
Original assignee: HERBERT MARUHN DR ING
Current assignee: HERBERT MARUHN DR ING
Priority date: 1932-09-17
Filing date: 1932-09-17
Publication date: 1943-01-13

Description

Abfederung, insbesondere für die Vorderachse von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf Abfederungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Räder unabhängig voneinander durch Lenkerpaare geführt ,sind: Es ist bekannt, die Räder durch parallel zueinander liegende und gleich lange Lenker zu führen, die einerseits am Fährzeugrahmen und andererseits an den Achsschenkelträgern drehbar gelagert sind. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die Räder mit Hilfe von zwei verschieden langen und in der Ruhestellung parallelen Lenkern zu führen oder die verschieden langen Lenker zwar winklig zueinander anzuordnen, aber unter Zwischenschaltung einer starren Achse am Rahmen zu lagern.Suspension, especially for the front axle of motor vehicles The invention relates to cushioning, in particular for motor vehicles, in the the wheels are independently guided by pairs of handlebars: It is known guide the wheels through handlebars that are parallel to each other and of the same length, which are rotatable on the one hand on the vehicle frame and on the other hand on the steering knuckle supports are stored. Furthermore, it has been proposed to use the wheels by means of two of different lengths and parallel handlebars in the rest position or the handlebars of different lengths to be arranged at an angle to each other, but with the interposition to store a rigid axle on the frame.

Derartige Bauarten der Abfederung haben . den Nachteil, daß sie der Fliehkraft einen verhältnismäßig langen Hebelarm bieten und dadurch zu einem stärkeren Neigen des Fahrzeugen in der Kurve Veranlassung geben.Such types of suspension have. the disadvantage that they are the Centrifugal force offer a relatively long lever arm and thus a stronger one Give cause to tilt the vehicle in the curve.

Andererseits kennt man Abfederungen, bei welchen die Wagenräder durch je einen Lenker und einen Federarm schwingend geführt werden. Da die Enden der quer zur Fahrtrichtung angeordneten Blattfeder tiefer liegen als ihre Einspannstelle am Rahmen, so @ergeben sich hier zwar günstigere Fliehkraftverhältnisse, j,edodh bleibt unbekannt, in welcher Weise nun Lenker und Lenkerlager angeordnet sein müssen, um die Wirkung der Blattfeder hinsichtlich der Führung der Wagenräder zu erreichen.On the other hand, cushioning is known in which the wagon wheels through a handlebar and a spring arm each are guided swinging. Because the ends of the transverse to the direction of travel arranged leaf springs lie lower than their clamping point on the frame, so @ there are more favorable centrifugal force ratios, j, edodh it remains unknown in which way the handlebars and handlebar bearings have to be arranged, to achieve the effect of the leaf spring with regard to the guidance of the wagon wheels.

Außerdem hat jene Bauart den Nachteil, daß das an sich vorhandene kleinere Fliehkraftmoment nicht mit einer sehr weichen Federung vereinigt und zur Verbesserung der Fahreigenschaften voll ausgenutzt werden kann. Mit zunehmender Weichheit der Blattfeder müssen nämlich die Federblätter aus Festigkeitsgründen dünner werden. Dadurch wird aber die Blattfeder gegen Horizontalkräfte, wie sie z. B. beim Bremsen und Kurvenfahren auftreten, weniger widerstandsfähig. Die Blattfeder muß also eine entsprechende Härte behalten, tun als Führungsglied für die Räder genügend steif zu sein. Auch besteht bei weichen, gesprengten Blattfedern die Gefahr, daß das Federende durch Seitenkräfte oder beim seitlichen Anfahren an eine Bordschwelle gewaltsam nach unten gebogen und die Feder beschädigt wird. Schließlich haben Blattfedern noch die bekannten Nachteile der Eigenreibung. Wegen der größeren Anzahl dünner Federblätter, aus denen weiche Blattfedern aufgebaut werden müssen, ist die Reibung besonders groß und ein sofortiges Ansprechen der Federung unmöglich. Bevor eine Formänderung der Blattfeder eintritt, muß jeweils erst die Reibung überwunden werden. Dadurch wirkt die Federung zusätzlich härter. In besonders starkem Maße machen sich diese Nachteile bei einer anderen bekannten Bauart bemerkbar, bei der entweder Blattfedern allein oder Blattfedern und Lenkte r kreuzweise oder diagonal angeordnet sind. Infolge der starken Sprengung der Federn ist die Gefahr des gewaltsamen Aufbiegens b: i Seitenkräften besonders groß,. Eine ähnliche Wirkung ist auch beim Durchfedern des Wagens vorhanden, weil die Spurveränderungen der Räder Seitenkräfte für die Blattfedern verursachen. Schließlich wirken diese Blattfedern noch deshalb härter, «eil die senkrecht zur Fahrbahnebene auftretenden Drücke nicht im rechten Winkel zu den Federarmen wirken und somit nur ein Teil des Druckes eine Formänderung der Blattfeder verursachen kann.In addition, that type of construction has the disadvantage that the existing smaller centrifugal moment is not combined with a very soft suspension and for Improvement of the driving characteristics can be used to the full. With increasing The leaf spring must be softness for reasons of strength getting thinner. As a result, however, the leaf spring is against horizontal forces, like them z. B. occur when braking and cornering, less resistant. The leaf spring must therefore retain a corresponding degree of hardness, act as a guide element for the wheels to be stiff enough. There is also the risk of soft, broken leaf springs that the end of the spring is caused by lateral forces or when approaching a curb from the side forcibly bent downward and the spring is damaged. After all, have leaf springs nor the known disadvantages of self-friction. Thinner because of the larger number Spring leaves, from which soft leaf springs have to be built, is friction particularly large and an immediate response of the suspension impossible. Before a The change in shape of the leaf spring occurs, the friction must first be overcome. This makes the suspension even harder. In particularly strong These disadvantages are noticeable in another known type of construction which either leaf springs alone or leaf springs and steered r crosswise or diagonally are arranged. As a result of the strong explosion of the feathers there is a risk of violent action Bending up b: i lateral forces particularly large. A similar effect is also with the The car has deflection due to lateral forces caused by the changes in the track of the wheels cause for the leaf springs. After all, that's why these leaf springs work harder, because the pressures occurring perpendicular to the plane of the road are not on the right Angle to the spring arms act and thus only part of the pressure changes in shape the leaf spring can cause.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die geschilderten Nachteile zu beseitigen, und zwar mit Hilfe einer Abfederung, durch welche nicht nur rin kürzerer und damit günstigerer wirksamer Hebelarm der Fliehkraft sichergestellt und das Neigen des Rahmens und seiner :aufbauten in der Kurve vermindert wird, sondern durch welche in Verbindung mit dem verkleinerten Fliehkraftmoment auch gleichzeitig eine besonders vorteilhafte Federungswirkung beim Überfahren von Unebenheiten der Fahrbahn erreicht wird. Diese Aufgabe löst dir Erfindung dadurch, daß, ausgehend von der bekannten Abfederung, bei der die Räder unabhängig voneinander durch Lenkerpaare geführt sind, die einerseits am Fahrzeugrahmen und andererseits an den Achsschenkelträgern drehbar gelagert sind, die inneren Eiiden der oberen Lenker einen kleineren senkrechten Abstand von den unteren Lenkern oder ihrer gedachten Verlängerung haben als die äußeren Enden der oberen Lenker und daß. die Lenkervierecke durch reibungsfreie Federn, beispielsweise durch unabhängig voll- einander wirkende Schraubenfedern, gegenüber dem Fahrzeugrahmen gefedert sind. Die eben erwähnten Bedingungen gelten bei statischer Belastung der Federn, d. h. sie sollen sowohl bei unbesetztem Fahrzeug als auch bei der größten im Betrieb des Fahrzeuges möglichen Nutzlast erfüllt sein.The invention has set itself the task of eliminating the disadvantages described, with the help of a cushioning, by which not only a shorter and thus more favorable effective lever arm of the centrifugal force is ensured and the tilting of the frame and its: structures in the curve is reduced, but through which, in conjunction with the reduced centrifugal moment, a particularly advantageous suspension effect is achieved when driving over bumps in the roadway. This object is achieved by the invention in that, based on the known suspension, in which the wheels are guided independently of one another by pairs of links which are rotatably mounted on the vehicle frame on the one hand and on the steering knuckle beams on the other, the inner eggs of the upper links have a smaller vertical distance of the lower links or their imaginary extension than the outer ends of the upper link and that. the link quadrilaterals are sprung by springs friction free, for example by independently each other fully acting coil springs relative to the vehicle frame. The conditions just mentioned apply when the springs are under static load, ie they should be met both when the vehicle is unoccupied and when the vehicle is in operation with the greatest possible payload.

Durch die Anordnung der Lenk er nach dem einen Merkmal der Erfindung ergeben sich Drehpole für die Schwingungsbewegungen der Wagenräder, die nicht wie bei parallelen Lenkern im Unendlichen liegen, sondern im Schnittpunkt der verlängert gedachten Mittellinien der Lenker. Den Drehpol des Rahmens nun, der für geringen Neigungswinkel möglichst in Schwerpunkthöhe, d. h. hoch, liegen soll, findet man leicht mit Hilfe der Drehpole der Räder. Eine Gerade durch den Drehpol und den Fußpunkt eines Rades schneidet nämlich die Mittelsenkrechte des Fahrzeuges im Drehpol des Rahmens. Bis zu diesem Punkt reicht, von Schwerpunkt-' höhe ausgehend, der wirksame Hebelarie der Fliehkraft, dessen Länge maßgebend für die Gröle des Fliehkraftmomentes und damit für den Neigungswinkel in der Kurve ist.By the arrangement of the steering he according to the one feature of the invention revolve poles for the oscillatory movements of the wagon wheels, which do not like with parallel links are at infinity, but at the intersection of the extended imaginary center lines of the handlebars. The pivot of the frame now, the one for low Angle of inclination at the height of the center of gravity if possible, d. H. high, should lie, one finds easily with the help of the pivot poles of the wheels. A straight line through the pivot and the base point One of the wheels intersects the perpendicular of the vehicle in the center of rotation of the Frame. Up to this point, starting from the height of the center of gravity, the effective one extends Leverage aria of the centrifugal force, the length of which is decisive for the magnitude of the centrifugal force moment and therefore for the angle of inclination in the curve.

Es ist klar, daß im Betrieb eines Fahrzeuges mit der jeweiligen Stellung der Lenker sich auch die Lage der Drehpole ändert und also ein bestimmter Augenblick der Betrachtung zugrunde gelegt werden muß. Zweckmäßig geht man hierbei von einer Stellung aus, die der statischen Belastung der Federn entspricht, d. h. von der ruhenden Belastung der Federn bei stillstehendem Fahrzeug. Natürlich können auch andere Augenblickszustände betrachtet werden, jedoch ergibt sich auch bei anderen Augenblickszuständen unabhängig von der Länge der Lenker stets ein Vorteil, wenn in der Ruhestellung bei einem Lenkerpaar die Parallelstellung der Lenker durch eine Lenkeranordnung nach der vorliegenden Erfindung ersetzt wird.It is clear that in the operation of a vehicle with the respective position the handlebar also changes the position of the pivot poles and therefore a certain moment the consideration must be based. Appropriately, one goes here from one Position that corresponds to the static load on the springs, d. H. of the static load on the springs when the vehicle is at a standstill. Of course you can too other momentary states are considered, but also results in others Instantaneous states, regardless of the length of the handlebars, are always an advantage in the rest position with a pair of links the parallel position of the link by a Handlebar assembly is replaced according to the present invention.

7_wischen den beiden Merkmalen, deren Vereinigung die Erfindung ausmacht, besteht weiterhin die besondere Beziehung, daß im Hinblick auf die erfindungsgemäße Anordnung der Lenker, die eine Verkleinerung des Fliehkraftmomentes zur Folge hat, weichere Federn verwendet werden können als bei parallel liegenden Lenkern, ohne daß der Wagen sich in der Kurve unzulässig stark neigt. Im Gegensatz zu den früher vorgeschlagenen Blattfedern können die reibungsfreien Federn, z. B. in Form von Schraubenfedern, ohne Rücksicht auf Horizontalkräfte und nur nach Maßgabe ihrer Formänderungsarbeit beliebig weich ausgebildet werden, so daß das verkleinerte Fliehkraftmoment zur Verbesserung der Federung voll ausgenutzt werden kann. Alle Seitenkräfte und Bremskräfte werden durch die Lenker aufgenommen, die als in sich starre Hebel weder aufgebogen noch durch Horizontalkräfte verformt werden können. Die erfindungsgemäf'@e Vereinigung der winklig angeordneten Lenker mit den reibungsfreien Federn führt also zu einer besonders günstigen Achsbauart und ermöglicht eine Verbesserung der Federungswirkung des ganzen Fahrzeuges sowohl in Kurven als auch beim Überfahren von Hindernissen.7_between the two features, the combination of which defines the invention, there is still the special relationship that with regard to the invention Arrangement of the handlebars, which results in a reduction in the centrifugal torque, softer springs can be used than with parallel handlebars without that the car leans inadmissibly sharply in the curve. In contrast to the earlier proposed leaf springs can use the frictionless springs such. B. in the form of Coil springs, regardless of horizontal forces and only according to their Deformation work can be made as soft as desired, so that the reduced centrifugal moment can be used to the full to improve the suspension. All side forces and Braking forces are absorbed by the handlebars, which are neither as inherently rigid levers can be bent up or deformed by horizontal forces. The inventive '@ e Union of the angled handlebars with the frictionless springs leads thus to a particularly favorable type of axle and enables an improvement in the Suspension effect of the whole vehicle both in curves and when driving over of obstacles.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abfederung dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention Suspension shown.

Die Wagenräder t' und s sind durch die Lenker lt; i, k und L annähernd parallel zum Fahrzeugrahmenin geführt. Die oberen Lenkerhund! sind als doppelarmige Hebel ausgebildet und mit den Schraubenfedern a und b verbunden. Die anderen Enden der Schraubenfedern sind in e an Fahrzeugrahmen befestigt. Es handelt sieh also um ein durch Lenkervierecke am Fahrzeugrahmen geführtes Räderpaar, welches durch zwei Schraubenfedern unabhängig voneinander ge- federt ist.The wagon wheels t 'and s are through the handlebars lt; i, k and L are guided approximately parallel to the vehicle frame. The top handlebar dog! are designed as double-armed levers and connected to the coil springs a and b. The other ends of the coil springs are attached to the vehicle frame at e. It is thus a check run by links rectangles on the vehicle frame pair of wheels which is sprung by two coil springs independently overall.

Die inneren Enden der oberen Lenker lt und T haben einen kleineren senkrechten Abstand von den unteren Lenkern k und L ,als die äußeren Enden der oberen Lenker. Die Drehpole der Wagenräder liegen hier in Höhe der oberen Lenker. Der wirksame Hebelarm der Fliehkraft ist kürzer, und die Neigung des Fährzeuges. in der Kurve ist kleiner als bei parallel angeordneten Lenkern.The inner ends of the upper links lt and T have a smaller vertical distance from the lower links k and L than the outer ends of the upper links. The pivot poles of the wagon wheels are here at the height of the upper links. The effective lever arm of the centrifugal force is shorter, and the inclination of the vehicle. in the curve is smaller than with parallel links.

Die Erfindung kann auch bei nicht lenkbaren Rädern angewendet werden.The invention can also be applied to non-steerable wheels.

Claims

PATENT CLAIM: Suspension, especially for the front axle of motor vehicles, in which the wheels are guided independently of one another by pairs of links which are rotatably mounted on the one hand on the vehicle frame and on the other hand on the steering knuckle supports, characterized in that the inner. Ends of the upper links ('lt; i) have a smaller vertical distance from the lower links (k, L) than the outer ends of the upper links and that the quadrangles of the link are provided by frictionless springs, for example by independently acting coil springs (u, b) , opposite .the vehicle frame (m) are sprung.