DE1806332A1

DE1806332A1 - Interchangeable wheel suspension on motor vehicles

Info

Publication number: DE1806332A1
Application number: DE19681806332
Authority: DE
Inventors: Klentz Harley Nolan; Adolf Schoepe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-10-22
Filing date: 1968-10-31
Publication date: 1970-05-14
Also published as: GB1194988A

Description

Vertauschbare Radaufhängung bei Kraftfahrzeugen. Interchangeable wheel suspension in motor vehicles.

Die Erfindung bezieht sich auf eine vertauschbare Radaufhängung bei Kraftfahrzeugen.The invention relates to an interchangeable wheel suspension Motor vehicles.

Bei Personenkraftwagen ist es bekannt (Bussien, Autoniobiltechnisches Handbuch, 1942, 5.568), die RadauShängung vorn und hinten bis auf die Lenkung gleich zu machen. Die Erfindung löst die Aufgabe, die Radaufhängung auch noch unabhängig von der Lenkung vertauschbar zu machen. Bei Herstellung und Lagerhaltung ergeben sich dadurch, wie ohne weiteres ersichtlich, erhebliche Binsparungen.It is known for passenger cars (Bussien, Autoniobiltechnisches Handbuch, 1942, 5.568), the front and rear suspension are the same except for the steering close. The invention solves the problem of the wheel suspension also being independent to make the steering interchangeable. Result in manufacture and storage As can be seen without further ado, this results in considerable savings.

Die Aufhängung der Erfindung kennzeichnet sich zur Lösung dieser Aufgabe durch ein zu einer Vertikalebene symmetrisches ganz innerhalb der Radfelge liegendes Gehäuse mit herausragendem Arm zum Anschluß eines Lenkgestänges, das zur Einrichtung des Armes wahlweise in einer von zwei um 1800 verschiedenen Stellungen zwischen die beiden vertikal fluchtenden Achsschenkelbolzen drehbar eingesetzt werden kann und die kraftschlüssige Verbindung der Radnabe mit dem Antriebswellenschenkel glockenförmig umschließt Gegenüber anderen bekannten Lösungen der genannten Aufgabe hat die Radaufhängung der Erfindung den Vorteil, daß sie auch unabhängig von der Lenkung vertauschbar ist. Ferner sind durch die Lage der Achsschenkelbolzen im Innern der Radfelge der Rollkreishalbmesser des Rades, d.h. der Abstand zwischen dem Reifenberührungspunkt und dem Schnitt punkt der Mittellinie der Achsschenkelbolzen mit der Fahrbahn bei schwenkendem Rad stark reduziert, Bei den meisten bekannten Radaufhängungen schließt der vertikale Durchmesser des Rades mit der Achse des Achsschenkelbolzens einen Winkel ein. Beim Schwenken der Räder ergab sich dadurch eine ungleichmäßige Verteilung der Beanspruchung auf die Einzelteile der Radaufhängung und demzufolge eine schlechte Lenkkontrolle.The suspension of the invention is characterized to solve this problem by a symmetrical to a vertical plane lying entirely within the wheel rim Housing with protruding arm for connecting a steering linkage, which is used to set up of the arm optionally in one of two 1800 different positions between the two vertical aligned kingpin inserted rotatably can be and the positive connection of the wheel hub with the drive shaft leg Bell-shaped encloses Compared to other known solutions of the stated problem the suspension of the invention has the advantage that it is also independent of the Steering is interchangeable. Furthermore, due to the position of the kingpin inside the wheel rim the rolling circle radius of the wheel, i.e. the distance between the tire contact point and the point of intersection of the center line of the kingpin with the roadway swiveling wheel greatly reduced, with most known wheel suspensions closes the vertical diameter of the wheel coincides with the axis of the kingpin Angle. When the wheels were swiveled, this resulted in an uneven distribution the stress on the individual parts of the wheel suspension and consequently a bad one Steering control.

Ebenso hat bei den meisten bekannten Radaufhängungen der Achsschenkelbolzen einen relativ großen Abstand von der Mittelebene des Rades. Dies ergab einen relativ großen Rollkreishalbmesser beim Verschwenken des Rades. Dies ergab sich bei den bekannten Konstruktionen aus der wenig kompakten Bauweise der Radaufhängung, die es aus Platzmangel nicht erlaubte, die Achsschenkelbolzen innerhalb der Radfelge anzuordnen0 Keine der bekannten Radaufhängungen wies daher die bei der Aufhängung der Erfindung erreichte größtmögliche Aufhängungs- und Benkkontrolle auf, Bei der Aufhängung der Erfindung fällt dagegen die Achse der beiden fluchtenden Achsschenkelbolzen im wesentlichen mit dem vertikalen hittendurchmesser des Rades zusammen.Likewise, in most known wheel suspensions, the kingpin has a relatively large distance from the center plane of the wheel. This resulted in a relative large rolling circle when swiveling the wheel. This was the case with the known constructions from the less compact design of the suspension, the Due to lack of space it did not allow the kingpin inside the To arrange wheel rim0 None of the known wheel suspensions therefore had the Suspension of the invention achieved the greatest possible suspension and bending control On the other hand, when the invention is suspended, the axis of the two in alignment falls Kingpin essentially with the vertical center diameter of the wheel together.

Diese Lage der Achsschenkelbolzen begünstigt nicht nur die Austauschbarkeit der Radaufhängung sondern läßt auch die höchstmögliche Festigkeit und Benkkontrolle erreichen, Alle genannten Merlaale zusammen verringern die Beanspruchung der Radaufhängung erheblich gegenüber den bekannten Aufhängungen.This position of the kingpin not only favors interchangeability the suspension but also allows the highest possible strength and bending control Achieve, All of the above Merlaale together reduce the stress on the wheel suspension considerably compared to the known suspensions.

Die Achsschenkelbolzen sind in Lagern drehbar, die an den freien Enden von am Chassis in vertikaler Richtung schwenkbar befestigten Stangen sitzen Der aus dem Gehäuse herausragende Arm ist so eingerichtet und angeordnet, daß an ihm bei Lenkrädern das Lenkgestänge und bei Nichtlenkrädern eine Verbindungsstange zum Chassis befestigt werden kann. Durch bloBes Umlrehren des Gehäuses kann der Arm wahlweise nach vorn oder nach hinten herausragen, so daß an ihm nach Wunsch das Lenkgestänge für das linke oder das rechte Lenkrad angeschlossen werden kann0 Jas Gehäuse umschließt zweckmäßig im Felgeninnenraum eine Glocke, welche von dem mit ihr kraftschlüssig verbundenen Ende des über Kugellager gegenüber der Radachsenrichtung im Winkel verstellbaren Antriebswellenschenkel gedreht wird und aussen einen, das Gehäuse durchbrechenden, die Radname tragenden Wellenstummel-Ansatz hat.The kingpins are rotatable in bearings at the free ends seated by rods pivotally attached to the chassis in the vertical direction arm protruding from the housing is arranged and arranged to be attached to it in the case of steering wheels the steering linkage and in the case of non-steering wheels a connecting rod to the Chassis can be attached. By simply turning the housing, the arm can protrude either to the front or to the back, so that the Steering linkage for the left or the right steering wheel can be connected0 yes Housing appropriately encloses a in the rim interior Bell, which one from the end of the frictionally connected to the ball bearing opposite the Wheel axis direction is rotated in the angle adjustable drive shaft leg and outside a stub shaft extension that breaks through the housing and bears the name of the wheel Has.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch und teilweise Im Schnitt eine bevorzugte Ausfilrungsform der Erfindung. In der Zeichnung ist: Fig. 1: eine Ansicht des Chassis eines Kraftfahrzeugs mit Vierradantrieb von unten mit Radaufhängungen der Erfindung, Fig. 2: die Radaufhängung des rechten Vorderrads nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab Fig. 3: ein Schnitt nach Linie 3 - 3 der Fig, 2 und Fig. 4t ein Schnitt nach Linie 4 - 4 der Fig. 3.The drawing shows, for example, schematically and partially in section a preferred embodiment of the invention. In the drawing: Fig. 1: a Bottom view of the chassis of a four-wheel drive motor vehicle with wheel suspensions of the invention, FIG. 2: the wheel suspension of the right front wheel according to FIG. 1 on an enlarged scale Scale Fig. 3: a section along line 3 - 3 of Fig. 2 and Fig. 4t a section according to line 4 - 4 of FIG. 3.

Fig. 1 dieser Zeichnung zeigt das Chassis 10 eines Kraftfahrzeuges mit Vierradantrieb und einer auf die beiden Vorderräder wirkenden Lenkung, Der Motor, dessen Längsachse zur Erleichterung des Vierradantriebs mit der Längsachse des Chassis 10 einen spitzen Winkel bildet, ist mit 12 bezeichnet. Fur die Erfindung ist diese Motorlage aber nicht wesentlich.Fig. 1 of this drawing shows the chassis 10 of a motor vehicle with four-wheel drive and a steering acting on the two front wheels, the engine, its longitudinal axis to facilitate four-wheel drive with the longitudinal axis of the chassis 10 forms an acute angle is denoted by 12. For the invention this is But the engine position is not essential.

Der Motor 12 ist über ein übliches Getriebe 14 und ein Universalgelenk 15 mit der Antriebswelle 18 verbunden, die wiederum über ein Universalgelenk 20 mit dem tbertragungsgetriebe 22 in Verbindung steht Das Getriebe 22 sitzt auf der Vorderwand eines Differentials 24, das einen Teil der ihm übermittelten Motorkraft über das Universalgelenk 26 in den ersten Teil 28 der Vorderradantriebswelle weitergibt, im übrigen aber die beiden Hinterräder 72 dreht. Die Welle 28 ist über das Universalgelenk 30, eine übliche bei Überlast auslösende Kupplung 32 und ein zweites Universalgelenk 34 mit dem zweiten Teil 36 der Vorderradantriebswelle verbunden.The motor 12 is via a conventional transmission 14 and a universal joint 15 is connected to the drive shaft 18, which in turn is connected via a universal joint 20 with the transmission gear 22 is in connection. The gear 22 sits on the Front wall of a differential 24, which is part of the engine power transmitted to it passes through the universal joint 26 into the first part 28 of the front wheel drive shaft, but otherwise the two rear wheels 72 rotates. The shaft 28 is via the universal joint 30, a conventional overload release coupling 32 and a second universal joint 34 connected to the second part 36 of the front wheel drive shaft.

Der Teil 36 der Vorderradantriebswelle ist seinerseits über ein Universalgelenk 38 mit dem Vorderraddifferential 40 verbunden, welches in Anbetracht der WiSkBlstellung der Wellenteile 28, 36 seitlich aus der Mitte verschoben angeordnet sein kann. Auf diese Weise erfolgt der gleichzeitige Antrieb aller vier Räder des Fahrzeuges durch den Motor 12.The part 36 of the front wheel drive shaft is in turn via a universal joint 38 connected to the front wheel differential 40, which in view of the WiSkBlstellung the shaft parts 28, 36 can be arranged laterally shifted from the center. on in this way, all four wheels of the vehicle are driven at the same time the engine 12.

Beide Differentiale 24 und 40 tragen seitlich über Scheibenbremsen 42 und Universalgelenke 44 Wellenschenkel 46 (Fig. 3), die in den mit 48 bezeichneten Radaufhängungen gemäß der Erfindung enden. Die Radaufhängung ist gemäß der Erfindung bei allen vier Rädern die gleiche und braucht daher nur einmal und zwar am Beispiel des rechten Vorderrades beschrieben zu werden0 (Fig0 2, 3, 4) Die Radaufhängung 48 weist hiernach ein zu einer Vertikalebene symmetrisches glockenförmiges Gehäuse 50 auf, aus dem als einzige Unsymmetrie ein Arm 52 zum Anschluß des Lenkgestänges herausragt. Je nach Einsatz des Gehäuses 50 ragt der Arm 52 nach vorn oder nach hinten (in der Zeichnung nach vorn) so daß das Lenkgestänge an beiden Seiten des Wagens an den Arm 52 angeschlossen werden kann0 Die Achssthenkelbolzen sind mit 54 und 56 bezeichnet.Both differentials 24 and 40 carry laterally via disc brakes 42 and universal joints 44 shaft legs 46 (FIG. 3), which are designated with 48 in the Suspensions according to the invention end. The suspension is according to the invention the same on all four wheels and therefore only needs and once to be described using the example of the right front wheel 0 (Fig0 2, 3, 4) The According to this, the wheel suspension 48 has a bell-shaped shape that is symmetrical to a vertical plane Housing 50, from which the only asymmetry is an arm 52 for connecting the steering linkage protrudes. Depending on the use of the housing 50, the arm 52 protrudes forwards or backwards rear (in the drawing to the front) so that the steering linkage on both sides of the Carriage can be connected to the arm 520 The stub axle bolts are with 54 and 56.

Der eine (54) befindet sich am oberen Teil des Gehäuses 50, der andere (56) am unteren Teil0 Das Gehäuse 50 wird, wie üblich, von universal beweglichen Lagern 58 und 60 für die Achsschenkelbolzen gehalten und kann sich vertikal bewegen und seitlich verschwenken. Der obere Achsschenkelbolzen fluchte in vertikaler Richtung mit dem unteren (Fig0 4),'was ein-wichtiges Merkmal der Erfindung ist.One (54) is located on the upper part of the housing 50, the other (56) on the lower part0 The housing 50 is, as usual, of universal movable Bearings 58 and 60 are held for the kingpin and can move vertically and swivel sideways. The upper kingpin was aligned vertically with the lower one (Fig0 4), 'which is an important feature of the invention.

Sie sind gleichachsig mit der Mittellinie durch das Gehäuse 50.They are coaxial with the center line through the housing 50.

Die beiden Lager 58 und 60 sitzen anden Enden der Gestänge 62 bzw. 64, der Stangen 66 und 68, die um äe einen Bolzen drehbar am Chassis 10 befestigt sind. Zum oberen Gestänge 62 gehört noch ein in der Mitte der Stange 66 drehbar befestigter Stoßdämpfer 70, dessen freies Ende sich gegen das Chassis 10 abstützt und so die vertikalen Bewegungen der Radaufhängung 48 gegenüber dem Chassis 10 dämpft. Das untere Gestänge 64 besteht nur aus der Stange 68o Die hier beschriebene Form der Gestänge 62 und 64 ist für die Erfindung nicht wesentlich. Sie könnte durch å ede andere bekannte Ausführung solcher Gestänge ersetzt werden0 Aus der Glocke 82 ragt das Gehäuse 50 nach aussen durchbrechend der Wellenstummel 84 heraus, auf dem das Rad 76 mit seiner Nabe 74 befestigt ist0 Das Rad 76 ist, wie üblich, mit einem pneumatischen Reifen 72 versehen. Ein für die Erfindung wiederum wichtiges Merkmal ist, daß die Achsschenkel 54 und 56 und das Gehäuse 50 vorn von der Felge des Rades 76 vollständig umfasst sind. Dadurch liegt die ganze Radaufhängung 48 mit Ausnahme eines Teiles der Stangen 62 und 64 vollständig innerhalb des Felgenraums. Hierdurch wird der Raumbedarf ein Minimum, indem der seitliche Abstand der Fluchtlinie der Achsschenkel 54- und 56 von der vorderen und hinteren Grenzebene des Rades gleich groß und sehr klein ist.The two bearings 58 and 60 sit at the ends of the rods 62 and 64, the rods 66 and 68 which are attached to the chassis 10 rotatably about a bolt are. To the upper rod 62 belongs to another one in the middle of the rod 66 rotatably mounted shock absorber 70, the free end of which is against the chassis 10 is supported and so the vertical movements of the suspension 48 with respect to the Chassis 10 dampens. The lower rod 64 consists only of the rod 68o Die here described form of the linkage 62 and 64 is not essential to the invention. It could be replaced by any other known type of linkage0 The housing 50 protrudes out of the bell 82, breaking through the shaft stub 84 out, on which the wheel 76 with its hub 74 is attached0 The wheel 76 is, provided with a pneumatic tire 72 as usual. One for the invention in turn important feature is that steering knuckles 54 and 56 and housing 50 are forward of the rim of the wheel 76 are completely encompassed. As a result, the entire suspension is located 48 with the exception of a part of the rods 62 and 64 completely within the rim space. This means that the space required is kept to a minimum by reducing the lateral distance of the alignment line the steering knuckle 54 and 56 equal from the front and rear boundary planes of the wheel is big and very small.

Das freie Ende des Wellenschenkels 46 ist kraftschlüssig mit der Radnabe 74 verbunden. Die mit 78 bezeichnete Verbindung wird von dem Gehäuse 50 umfasst. Sie besteht aus einem am Wellenschenkelende 46 befestigten Kugellager 80, 82, durch das die Winkelstellung des Hellenschenkels 46 zur Achse des Wellenstummels 84 geändert werden kann. Der an der Aussenschale 82 des Kugellagers befestigte Wellenstummel 84 durchbricht das Gehäuse 50 und trägt die Nabe 74 des Rades 72. Auf diese Weise überträgt die Verbindung 78 nicht nur das Drehmoment vom Wellenschenkel 46 auf das Rad 76, sondern ermöglicht auch von der Raddrehung unabhängige vertikale und seitliche Schwenkbewegungen der Radaufhängung 48 im Verhältnis zum Chassis 10.The free end of the shaft leg 46 is non-positive with the wheel hub 74 connected. The connection marked 78 is from the housing 50 includes. It consists of a ball bearing attached to the shaft end 46 80, 82, through which the angular position of the shaft 46 to the axis of the shaft stub 84 can be changed. The stub shaft attached to the outer shell 82 of the ball bearing 84 breaks through the housing 50 and carries the hub 74 of the wheel 72. In this way Does the connection 78 not only transmit the torque from the journal 46 to the Wheel 76, but also allows vertical and lateral independent of the wheel rotation Pivoting movements of the wheel suspension 48 in relation to the chassis 10.

Der Arm 52 am Gehäuse 50 ist drehbar mit dem Lenkgestänge 86 verbunden, das vor den Wellenschenkeln 46 am Chassis 10 angebracht ist (Fig. 1 und 2). Das Lenkgestänge liegt-also auch vor dem im wesentlichen vertikal orientierten Gehäuse 50. Das Lenkgestänge 86 besteht aus einer einstellbaren Verbindungsstange 88, deren eines Ende am Arm 52 angelenkt ist, während das andere Ende wie üblich an der Traverse 90 angelenkt ist, die seitlich vom Chassis 10 absteht.The arm 52 on the housing 50 is rotatably connected to the steering linkage 86, which is attached to the chassis 10 in front of the shaft legs 46 (FIGS. 1 and 2). That Steering linkage is also in front of the essentially vertically oriented housing 50. The steering linkage 86 consists of an adjustable connecting rod 88, the one end is articulated on the arm 52, while the other end, as usual, on the traverse 90 is articulated, which protrudes laterally from the chassis 10.

Sie wird von einer mit Stirnzahnrad versehenen Stange 92 (Fig. 1) bewegt, die ihrerseits, wie üblich, vom Lenkrad 96 über die Stange 94 gedreht wird.It is supported by a rod 92 provided with a spur gear (Fig. 1) moved, which in turn, as usual, is rotated by the steering wheel 96 via the rod 94.

Wie schon gesagt, unterscheiden sich die Radaufhängungen 48 der vier Räder nicht voneinander. Die oben beschriebene Aufhängung für das linke Vorderrad unterscheidet sich lediglich durch den vertikal umgekehrten Einbau des Gehäuses 50 von der Aufhängung des rechten Vorderrades, so daß die Arme 52 beider Gehäuse 50 nach vorn ragen und mit dem Benkgestänge 86 verbunden werden können. Bei den nicht lenkbaren Hinterrädern sind die auch dort nach vorn ragenden Arme 52 der Gehäuse 50 mit Hilfe von Stangen 98 am Chassis 10 festgelegt (Fig. 1). Sollen auch die Hinterräder lenkbar sein, so kann dies entsprechend der Vorderradlenkung eingerichtet werden, ohne daß die Radaufhängung 48 ihre Austauschbarkeit verliert. Auch wenn der Wagen nur Vorder- oder Hinterradantrieb hat, brauchen die Radaufhängungen nicht geändert zu werden. Die nicht angetriebenen Räder werden dann nur auf das leere Gehäuse 50 aufgesetztçAs I said, the wheel suspensions 48 of the four are different Wheels not from each other. The suspension described above for the left front wheel differs only in the vertically inverted installation of the housing 50 from the suspension of the right front wheel so that the arms 52 of both housings 50 protrude forward and can be connected to the bending linkage 86. Both The non-steerable rear wheels are the arms 52 of the housing, which also protrude forward there 50 fixed to the chassis 10 by means of rods 98 (FIG. 1). Should also the rear wheels be steerable, this can be set up according to the front wheel steering, without the suspension 48 losing its interchangeability. Even if the car Has only front or rear wheel drive, the suspension does not need to be changed to become. The non-driven wheels are then only on the empty housing 50 put on

Claims

Claims: 1. Interchangeable suspension for the wheels in motor vehicles characterized by a symmetrical to a vertical plane, entirely within the Housing (50) lying on the wheel rim with protruding arm (52) for connecting a steering linkage (86), which is used to set up the arm (52) optionally in one of two 1800 different Positions between the two vertically aligned kingpin (54,56) can be rotated can be used and the positive connection of the wheel hub (74) with the Drive shaft leg (46) encloses bell-shaped.

2. Suspension according to claim 1, characterized in that the vertical Kingpins (54,56) can be rotated in bearings (58> 60) which are attached to the free end up of attached to the chassis pivotable in the vertical direction Rods (66,68) sit.

3. Suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the Arm (52) of the suspension (48) of a non-steerable wheel (76) by a rigid Rod (9S) is connected to the chassis (10).

4. Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that that the housing (50) encloses a bell (82), which of which frictionally engages with her connected end of the ball bearing (82) with respect to the wheel axis direction at an angle adjustable drive shaft leg (46) is rotated and one outside, the housing (50) through, the wheel hub (74) carrying the stub shaft extension (84).

5. Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that that the axes of the vertically aligned kingpin (54,56) on the vertical Center plane of the wheel (76) lie.

6. Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that that the housing (50) is coaxial with the wheel (76).

L e r s e i t e