DE1073325B

DE1073325B - Stabilization device for vehicles, especially motor vehicles, to compensate for braking and acceleration moments

Info

Publication number: DE1073325B
Application number: DENDAT1073325D
Authority: DE
Inventors: Drechsel Stutt gart Armin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1960-01-14

Description

Stabilisierungseinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftwagen, zum Ausgleich von Brems-und Beschleunigungsnickmomenten Die Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisierungseinrichtung für Fahzeuge, insbesondere Kraftwagen, zum Ausgleich, Teilausgleich oder zur überkompensierung von Brems- und Beschleunigungsnickmomenten.Stabilization device for vehicles, in particular motor vehicles, to compensate for braking and acceleration torque on a stabilization device for vehicles, especially motor vehicles, to compensate, Partial compensation or to overcompensate for braking and acceleration torque.

Es sind bereits verschiedene Anordnungen bekannt, durch die dieses Ziel in mehr oder weniger vollkommener Weise erreicht werden kann. Sie weisen durchweg das Merkmal auf, daß die beim Bremsen bzw. Beschleunigen in der Radaufstandsfläche entstehenden längshorizontalen Reibungskräfte bzw. deren Reaktionskräfte durch das Rad und die Radführungsorgane in schräg ansteigender bzw. abfallender Richtung in den Fahrzeugrumpf geleitet werden, so daß der Hebelarm, mit dem die resultierende Kraft um den Schwerpunkt wirkt, gegenüber dem Hebelarm mit dem die längshorizontalen Reibungskräfte um den Schwerpunkt wirken verkürzt ist und das Nickmoment je nach der Länge und Lage des Hebelarms der resultierenden Kraft unter- oder oberhalb des Schwerpunkts gering, Null oder sogar entgegengesetzt wirkend wird. Dieses Prinzip setzt jedoch voraus, daß sich der Radaufstandspunkt beim Durchfedern nur senkrecht zur gewünschten schrägen Kraftrichtung bewegen kann und daß sich außerdem die Bremse unmittelbar am Rad bzw. das Ausgleichsgetriebe oder der sonstige Achsantrieb mit dem Rad auf der gleichen starren Achse befindet. Liegt die Bremse statt im Rad im abgefederten Fahrzeugteil oder ist das Ausgleichgetriebe oder der sonstige Achsantrieb dort untergebracht, so ist die angestrebte »Schrägstützenwirkung« zwischen Radaufstandspunkt und Schwerpunkt nicht erreichbar, da der Fußpunkt fehlt, in dem die aufrichtende Komponente der schrägen Kraft eine Reaktionsmöglichkeit gegenüber der Fahrbahn findet. Damit würde die Verringerung, Beseitigung oder Umkehrung der Brems- bzw. Beschleunigungsnickmomente bei vielen Fahrzeugtypen neuerer Bauart nicht durchführbar sein, oder sie müßten wieder auf außenliegende Bremsen und starre Antriebsachsen umgeändert werden, so daß die bereits erreichte Verringerung der unabgefederten Massen hinfällig würde.There are already known various arrangements through which this Goal can be achieved in a more or less perfect manner. They consistently point the feature that when braking or accelerating in the wheel contact area resulting longitudinal and horizontal frictional forces or their reaction forces due to the Wheel and the wheel guide members in an inclined rising or falling direction in the vehicle fuselage are guided, so that the lever arm with which the resulting Force around the center of gravity acts against the lever arm with which the longitudinal horizontal Frictional forces act around the center of gravity is shortened and depending on the pitching moment the length and position of the lever arm of the resulting force below or above the The center of gravity is low, zero or even has an opposite effect. This principle However, it is a prerequisite that the wheel contact point is only vertical during deflection can move to the desired oblique direction of force and that also the brake directly on the wheel or the differential gear or the other axle drive with the wheel is on the same rigid axle. If the brake is in the wheel instead of in the sprung vehicle part or is the differential gear or other axle drive housed there, so is the desired "brace effect" between the wheel contact point and the center of gravity cannot be reached because the foot point in which the righting point is missing Component of the oblique force finds a way of reacting to the roadway. This would reduce, eliminate or reverse the braking or acceleration torque not be feasible for many newer types of vehicles, or they should be changed back to external brakes and rigid drive axles, so that the reduction in the unsprung masses already achieved would become obsolete.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung, die auch bei im abgefederten Fahrzeugteil untergebrachten Bremsen bzw. Achsantrieben die besagte Stabilisierungswirkung ergibt.The object of the invention is to provide an arrangement that also in the case of brakes or axle drives housed in the sprung part of the vehicle, the said stabilizing effect results.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Statoren der Bremsen und (bzw.) das Achsantriebsgehäuse gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil im Sinne der Bremsrotordrehung und (bzw.) der Achsantriebsgehäuse-Mittelebene winkelbeweglich gelagert sind und von den Statoren die Reaktion des vom Rad her durch die Gelenkwelle in den Bremsrotor geführten Drehmoments und (bzw.) vom Achsantriebsgehäuse die Reaktion des Antriebs- bzw. Verzögerungsmoments unter Abstützung gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil an einen ebenfalls an diesem gelagerten Hebel oder Lenker weitergegeben wird, der sie unmittelbar oder mittelbar über bekannte mechanische Elemente in Form einer senkrechten Kraft auf das Rad überträgt.This is achieved according to the invention in that the stators of the brakes and (or) the final drive housing in relation to the sprung vehicle part in the sense the rotation of the brake rotor and (or) the center plane of the axle drive housing are stored and from the stators the reaction of the wheel through the cardan shaft torque fed into the brake rotor and (or) from the final drive housing the reaction of the drive or deceleration torque with support against the sprung Vehicle part passed on to a lever or handlebar also mounted on this that they form directly or indirectly via known mechanical elements transfers a vertical force to the wheel.

Die Stabilisierung beim Bremsvorgang mit Hilfe der im abgefederten Fahrzeugteil untergebrachten Bremsen erfolgt somit bei einer Vorrichtung zum Ausgleich von Bremsnickmomenten nach der Erfindung dadurch, daß die Reaktion des vom Rad her durch die Gelenkwelle in den Bremsrotor geführten Drehmoments von einem gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil im Sinne der Bremsrotordrehung winkelbeweglichen Bremsstator aufgenommen wird, der sie unter Abstützung gegen den abgefederten Fahrzeugteil an einen ebenfalls an diesem gelagerten Hebel oder Lenker weitergibt, welch letzterer sie unmittelbar oder mittelbar über bekannte mechanische Elemente in Form einer senkrechten Kraft unter Reaktion auf den abgefederten Fahrzeugteil auf das Rad überträgt.The stabilization during braking with the help of the sprung Brakes accommodated in the vehicle part thus takes place with a device for compensation of braking moments according to the invention in that the reaction of the wheel torque fed through the cardan shaft into the brake rotor from one opposite the sprung vehicle part in the sense of the brake rotor rotation angle movable brake stator is added, which they with support against the sprung part of the vehicle also passes on a lever or handlebar mounted on this, which latter it directly or indirectly via known mechanical elements in the form of a transfers perpendicular force to the wheel in response to the sprung part of the vehicle.

Die Stabilisierung beim Beschleunigen und Motorbremsen mit Hilfe des im abgefederten Fahrzeugteil untergebrachten Achsantriebs erfolgt somit bei einer Vorrichtung zum Ausgleich von Beschleunigungsnickmomenten nach der Erfindung dadurch, daß die Reaktion des Antriebs- bzw. Verzögerungsmoments von einem gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil im Sinne des Antriebs- bzw. Verzögerungsmoments winkelbeweglichen Achsantriebsgehäuse aufgenommen wird, das sie unter Abstützung gegen den abgefederten Fahrzeugteil an einen ebenfalls an diesem gelagerten Hebel oder Lenker weitergibt, welch letzterer sie unmittelbar oder mittelbar über bekannte mechanische Elemente in Form einer senkrechten Kraft unter Reaktion auf den abgefederten Fahrzeugteil auf das Rad überträgt.The stabilization during acceleration and engine braking with the help of the The final drive housed in the sprung part of the vehicle is therefore carried out with a Device for compensating for acceleration pitching moments according to the invention thereby, that the reaction of the drive or deceleration torque of one compared to the sprung vehicle part angularly movable in the sense of the drive or deceleration torque Final drive housing is added, which they support against the sprung Vehicle part to one also stored on this one Lever or Handlebar passes on which latter it is known directly or indirectly via known mechanical elements in the form of a perpendicular force reacting to the spring-loaded Vehicle part transfers to the wheel.

Die geschilderten Maßnahmen zur Stabilisierung beim Bremsen und Beschleunigen können in einem Fahrzeug unabhängig voneinander oder verbunden durchgeführt werden, im letzteren Fall zum großen Teil mit ein und denselben Elementen.The described measures for stabilization when braking and accelerating can be carried out in a vehicle independently of each other or connected, in the latter case for the most part with one and the same elements.

An Hand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.With reference to the drawing, an embodiment of the Invention described.

Die Figur zeigt in perspektivischer Ansicht das Schema einer Vorderradabstützung mit innenliegenden Bremsen. Das Rad 1 ist mittels des rotierenden Stummels 2 in der feststehenden Nabe 3 gelagert, die mit dem Achsschenkel 4 ein Stück bildet, das durch die Querlenker 5 und 6 in den Lagern 7, 8, 9 und 10 gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil geführt ist. Die Drehstabfeder 11 stützt dieses System ab. Am inneren Ende des rotierenden Stummels 2 befindet sich ein Kreuzgelenk 12, das über eine Welle 13 und das Kreuzgelenk 14 den Bremsrotor 15 antreibt, der durch das Lager 16 innerhalb eines Lagers 17 gelagert ist, durch welches der Bremsstator 18 gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil Winkelbeweglichkeit erhält. Durch das Gelenk 19 ist der Bremsstator mit einer kurzen Zugstange 20 verbunden, die durch das Gelenk 21 an einem Hebel 22 angreift, der am inneren Ende einer querliegenden, im abgefederten Fahrzeugteil in Lagern 23 und 24 gelagerten Welle 25 sitzt. Deren äußeres Ende ist nach Art eines Querstabilisators horizontal abgebogen und wirkt über ein mit Kugelgelenken versehenes Zugglied 26 auf den Ouerlenker 5.The figure shows a perspective view of the scheme of a front wheel support with internal brakes. The wheel 1 is by means of the rotating stub 2 in mounted on the fixed hub 3, which forms one piece with the steering knuckle 4, that by the wishbones 5 and 6 in the bearings 7, 8, 9 and 10 compared to the sprung Vehicle part is guided. The torsion bar spring 11 supports this system. On the inside End of the rotating stub 2 is a universal joint 12, which has a Shaft 13 and the universal joint 14 drives the brake rotor 15 through the bearing 16 is mounted within a bearing 17, through which the brake stator 18 opposite the sprung vehicle part receives angular mobility. Through the joint 19 is the brake stator is connected to a short tie rod 20, which is connected by the joint 21 acts on a lever 22, which is at the inner end of a transverse, in the sprung Vehicle part in bearings 23 and 24 mounted shaft 25 is seated. Whose outer end is bent horizontally in the manner of a lateral stabilizer and acts via a ball-and-socket joint provided tension member 26 on the Ouerlenker 5.

Beim Bremsen des im Bilde nach links fahrenden Fahrzeugs entsteht im Radaufstandspunkt R eine längshorizontale Reibungskraft entsprechend dem Pfeil a, die vom Rad als Drehmoment durch den rotierenden Stummel 2, das Kreuzgelenk 12, die Welle 13 und das Kreuzgelenk 14 auf den Bremsrotor 15 übertragen wird. Im Bremsstator 18 ergibt sich dadurch ein Reaktionsmoment, das als solches zwar dem Drehmoment entgegengesetzt ist, den Bremsstatör aber im Sinne des Pfeiles b mitzunehmen sucht. Vermöge der durch das Lager 17 bewirkten Entkoppelung gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil kann es vom Bremsstator weiterübertragen werden, was hier über das Gelenk 19, die Zugstange 20, das Gelenk 21 und den Hebel 22 auf die Welle 25 geschieht, die im Sinne des Pfeiles c verdreht wird und mit ihrem abgebogenen Ende auf das Zugglied 26 wirkt, welch letzteres auf den Querlenker 5 und damit auf das Rad 1 eine senkrechte Kraft ausübt, die entsprechend dem Pfeil d nach unten gerichtet ist. Nachdem das Rad nur wenig in dieser Richtung nachgeben kann, entsteht im Lager 24 eine Reaktionskraft entsprechend dem Pfeile, die den abgefederten Fahrzeugteil vorn gegenüber dem Bremsnickmoment aufzurichten sucht. Nach dem Lösen der Bremse verschwinden alle geschilderten Kraftwirkungen; beim Durchfedern des Rades oszilliert aber infolge der beschriebenen Koppelung der Bremsstator um das Lager 16. Die Drehstabfeder 11 sorgt zusammen mit den übrigen um die Querachse wirkenden Federn des Fahrzeugs für die Rückführung in die Mittellage. Die Anordnung bedingt keine Radstands-und Nachlaufänderungen und kann deswegen frei von diesen ausgeführt werden, obwohl sie sie, soweit erwünscht oder aus anderen Gründen unvermeidbar, auch zuläßt. Wenn sie mit einem bereits vorhandenen Querstabilisator kombiniert wird, wie er in der Figur durch die gestrichelte Linie 27 angedeutet ist, erfordert sie nur einen bescheidenen Mehraufwand, denn es kommt dann in der Hauptsache nur noch darauf an, zwischen den Punkten 19 und 21 eine mechanische Verbindung herzustellen.When braking the vehicle moving to the left in the picture at the wheel contact point R a longitudinal and horizontal frictional force according to the arrow a, which is generated by the wheel as a torque through the rotating stub 2, the universal joint 12, the shaft 13 and the universal joint 14 is transmitted to the brake rotor 15. In the brake stator 18 results in a reaction torque, which as such is the torque is opposite, but seeks to take the Bremsstatör along in the direction of arrow b. Due to the decoupling caused by the bearing 17 compared to the cushioned Vehicle part, it can be transmitted from the brake stator, which is here about the Joint 19, the pull rod 20, the joint 21 and the lever 22 on the shaft 25 happens, which is twisted in the direction of arrow c and with its bent end on the Tension member 26 acts, which latter acts on wishbone 5 and thus on wheel 1 exerts a vertical force directed downwards according to arrow d is. After the wheel can only give a little in this direction, it arises in the bearing 24 a reaction force corresponding to the arrows, which the sprung vehicle part seeks to straighten up in front of the braking pitch torque. After releasing the brake all the force effects described disappear; oscillates when the wheel bounces but as a result of the described coupling of the braking stator around the bearing 16. The torsion bar spring 11 together with the other springs of the vehicle that act around the transverse axis for the return to the central position. The arrangement does not require a wheelbase and Follow-up changes and can therefore be carried out freely from them, although they if desired or unavoidable for other reasons, it also allows. If you is combined with an existing anti-roll bar, as shown in the figure indicated by the dashed line 27, it requires only a modest one Additional effort, because the main thing is then, between the Establish a mechanical connection in points 19 and 21.

Es ist leicht einzusehen, daß die Anordnung unter Austausch einiger Begriffe und Vorzeichen auch zum Ausgleich, Teilausgleich oder Überausgleich von Beschleunigungs- und Motorbremsnickmomenten dienen kann. In diesem Falle ist das Teil 15 als Achsantrieb und das Teil 18 als Achsantriebsgehäuse anzusehen. Die Anordnung kann auch als ein und dieselbe sowohl zum Ausgleich von Nickmomenten der Bremsen wie Nickmomenten aus der Beschleunigung oder Motorbremsung benützt werden, wozu es dann nur nötig ist, die Bremsstatoren mit dem Achsantriebsgehäuse zusammenzubauen und gemeinsam gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil zu lagern. Je nach Anordnung der Verbindungsglieder und Hebel kann die Einrichtung zur Stabilisierung an der Vorder- oder Hinterachse vorgesehen werden. Bei Anwendung von Scheibenbremsen ist es nicht nötig, den Bremsstator gegenüber dem Bremsrotor konzentrisch zu lagern.It is easy to see that the arrangement replacing some Terms and signs also to compensate, partially compensate or overcompensate for Acceleration and engine braking torque can serve. In this case it is Part 15 to be seen as the final drive and part 18 as the final drive housing. The order can also be used as one and the same both to compensate for pitching moments of the brakes how pitching moments from acceleration or engine braking are used, for what purpose it is then only necessary to assemble the brake stators with the final drive housing and to be stored together opposite the sprung vehicle part. Depending on the arrangement The connecting links and levers can be used to stabilize the device Front or rear axle can be provided. When using disc brakes is it is not necessary to mount the brake stator concentrically with respect to the brake rotor.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Stabilizing device for vehicles, in particular Motor vehicles, to compensate, partially compensate or overcompensate for braking moments and (or) acceleration nodal moments, with brakes housed in the sprung part of the vehicle and (or) axle drive housing, characterized in that the stators (18) of the Brakes and (or) the final drive housing opposite the sprung part of the vehicle Angularly movable in the sense of the brake rotor rotation and (or) the center plane of the axle drive housing are stored (17) and the reaction of the front wheel through the stators (18) the PTO shaft (13) in the brake rotor guided torque and (or) from the final drive housing the reaction of the drive or deceleration torque with support compared to the sprung vehicle part to a lever or handlebar also mounted on this (22) can be passed on directly or indirectly via known mechanical elements (25, 26, 5) in the form of a perpendicular force (d) on the wheel (1) transmits.

2. Stabilization device according to claim 1, characterized by combination with a transverse stabilizer (27). References considered: U.S. Patents Nos. 2,431,426, 2,434,055, 2289907.