DE1680198B1

DE1680198B1 - Pendulum half-axle arrangement for motor vehicles

Info

Publication number: DE1680198B1
Application number: DE19681680198D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Strobel Werner K
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1958-03-18
Filing date: 1968-02-15
Publication date: 1971-05-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pendelhalbachsanordnung für Kraftfahrzeuge, bei der die eine der beiden Halbachsen gelenkig mit dem Rahmen oder Wagenkasten verbunden ist (Primärhalbachse) und die andere Halbachse an der erstgenannten angelenkt ist (Sekundärhalbachse), bei der ferner die Schwenkachse der Primärhalbachse die Verbindungslinie der Radmitten jenseits der Fahrzeugmittellinie schneidet und die bei Treibachsen das Achsgetriebe aufnehmende Sekundärhalbachse mit der Primärhalbachse jenseits der Fahrzeugmitte gelenkig verbunden ist, wobei die Primärhalbachse auf der durch die Reaktion des Antriebsmomentes bei Vorwärtsfahrt entlasteten Fahrzeugseite angeordnet ist, und bei der die radseitigen Enden der Pendelhalbachsen über Längs- oder Schräglenker mit dem Rahmen oder Wagenkasten verbunden sind, nach Patent 1455 659. The invention relates to a pendulum half-axle arrangement for motor vehicles, in which one of the two half-axes is articulated to the frame or car body (primary half-axis) and the other half-axis is articulated to the former (secondary half-axis), in which the pivot axis of the primary half-axis is the connecting line the wheel centers on the other side of the vehicle center line and the secondary half-axis, which accommodates the axle drive in the driving axles, is articulated to the primary half-axis on the other side of the vehicle center, the primary half-axis being arranged on the vehicle side relieved by the reaction of the drive torque when driving forward, and with the wheel-side ends of the pendulum half-axes above Longitudinal or trailing arms are connected to the frame or car body, according to patent 1 455 659.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung werden Radlastunterschiede, die aus zweierlei Gründen an der Achse auftreten, zwar teilweise, jedoch nicht in ausreichendem Maße, ausgeglichen.Due to the arrangement described above, wheel load differences, which occur on the axis for two reasons, partially, but not in sufficient measure, balanced.

Das Drehmornent der Kardanwelle erzeugt bei Vorwärtsfahrt an der Sekundärhalbachse eine Entlastung der Radaufstandskraft. Das gleiche Drehmoment wird aber im Hinterachs-Winkelgetriebe umgelenkt und der übersetzung gemäß verstärkt. Hierdurch ergibt sich für das Achsgehäuse ein entsprechendes, rückwärts drehendes Reaktionsmoment um die Sekundär-Halbachse. Aus diesem resultiert je nach Länge des abstützenden Lenkerarmes eine Vergrößerung der Radaufstandskraft an der Sekundärhalbachse.The torque of the cardan shaft generates when driving forward on the secondary half-axis a relief of the wheel contact force. The same torque is in the rear axle angular gear diverted and reinforced according to the translation. This results in the axle housing a corresponding, backwards rotating reaction torque around the secondary semi-axis. This results in an enlargement depending on the length of the supporting link arm the wheel contact force on the secondary half-axis.

Infolge der Verbindung beider Halbachsen mitein-# ander ergeben sich in abgeschwächter Form entgegengesetzt gerichtete Radlaständerungen an der Primärhalbachse.As a result of the connection of the two semi-axes with one another, # in a weakened form, oppositely directed changes in wheel load on the primary half-axis.

Die durch die beiden obengenannten Drehmomente hervorgerufenen Radlastunterschiede zwischen linker und rechter Achsseite lassen sich jedoch mit einer in baulicher Hinsicht vertretbaren Lenkerlänge an der Sekundärhalbachse nicht restlos aufheben.The wheel load differences caused by the two torques mentioned above between the left and right side of the axle, however, a structural In view of the reasonable length of the handlebars on the secondary half-axis, do not completely cancel it.

Fahrversuche haben ergeben, daß bei der einleitend beschriebenen Achsanordnung auf Grund des verbliebenen Radlastunterschiedes, insbesondere beim Rückwärts-Anfahren, das unerwünschte Achsspringen auftreten kann, da in diesem Fahrzustand an der rechten, das Achsgetriebe tragenden Sekundärhalbachse kurzfristig eine zu große Entlastung eintritt.Driving tests have shown that with the axle arrangement described in the introduction due to the remaining wheel load difference, especially when reversing, the unwanted axle jumping can occur, because in this driving state on the right, the secondary half-axle bearing the final drive is too much of a relief for a short period of time entry.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die einseitige Radentlastung auch beim Rückwärts-Anfahren, wobei bekanntlich ein sehr hohes Drehmoment übertragen wird, auf ein solches Maß zu verringern, daß ein Achsspringen mit Sicherheit verhindert wird.The invention has therefore set itself the task of the unilateral Wheel relief also when starting backwards, which is known to have a very high torque is transmitted to reduce to such an extent that axle jumping is certain is prevented.

Diese Aufgabe wird bei einer Pendelhalbachsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das radseitige Ende der Sekundärhalbachse in bei Pendelachsen an sich bekannter Weise über zwei nach Art eines Lenkervierecks angeordnete, gelenkig mit der Halbachse verbundene Längslenker am Rahmen oder Wagenkasten angelenkt ist.This task is performed in the case of a pendulum half-axle arrangement mentioned type according to the invention achieved in that the wheel-side end of the secondary half-axis in a manner known per se for pendulum axles via two in the manner of a link square arranged, articulated with the semi-axis connected trailing arm on the frame or car body is hinged.

Durch diese an sich bekannte Lenkeranordnung wird das Reaktionsmoment des Achs-etriebes um diese Halbachse an einem wesentlichen längeren kinematischen Momentanschwenkarm am Wagenkörper abgestützt, so daß die zueinander gerichtete Bewegung, der Halbachse und des Aufbaus geringer wird. Z, ID Demzufolge wird auch die damit verbundene Radentlastung geringer mit der Folge, daß die erwähnten Radentlastungen links und rechts einander noch weitgehender angeglichen werden.Through this known link arrangement, the reaction torque of the axle drive is supported around this semi-axis on a substantially longer kinematic instantaneous pivot arm on the car body, so that the mutually directed movement of the semi-axis and the structure is reduced. Z, ID As a result, the associated wheel relief is also less, with the result that the mentioned wheel reliefs on the left and right are even more closely matched to one another.

Um die Länge des Momentan-Schwenkarmes der Zweilenkerführung für die eine Halbachse bei den verschiedenen Belastungen bzw. während der Einfederung in bestimmten Grenzen zu halten, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die beiden Längslenker zur Führung des radseitigen Endes der Sekundärhalbachse in bekannter Weise verschieden lang auszuführen.To the length of the momentary swivel arm of the two-link guide for the a semi-axis at the various loads or during the deflection in to keep certain limits is proposed according to a further feature of the invention, the two trailing arms for guiding the wheel-side end of the secondary half-axis in known way to perform different lengths.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden zusammenarbeitenden Längslenker seitlich zueinander versetzt angeordnet.In an embodiment of the invention, the two are cooperating Trailing arm laterally offset from one another.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Hinterachse, wobei die Schraubenfedern und Teleskopstoßdämpfer weggelassen sind, F i g. 2 eine Ansicht einer Hinterachse, in Fahrtrichtung gesehen, wobei auf der linken Seite der Teleskopstoßdämpfer und auf der rechten Seite die Radfeder dargestellt ist, F i g. 3 eine Seitenansicht auf die linke Achshälfte unter Weglassung des Rades und des Stoßdämpfers und F i g. 4 eine Seitenansicht auf die rechte Achshälfte von innen aus gesehen, ebenfalls unter Weglassung des Rades und des Stoßdämpfers.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows F i g. 1 shows a plan view of a rear axle, the coil springs and telescopic shock absorbers having been omitted, FIG. 2 shows a view of a rear axle, seen in the direction of travel, the telescopic shock absorber being shown on the left-hand side and the wheel spring being shown on the right-hand side, FIG . 3 shows a side view of the left half of the axle, omitting the wheel and the shock absorber, and FIG . 4 a side view of the right half of the axle seen from the inside, also omitting the wheel and the shock absorber.

Die linke Pendelhalbachse 11 besteht aus einem Achsstützrohr 12, an dessen radseitigem Ende ein Lenker 13 und an dessen innerem Ende ein weiterer, etwas kürzerer Lenker 14 befestigt ist (Primärhalbachse). Das vordere Ende des Lenkers 13 ist über ein elastisches Lager 15 an einem Längsträger 16 des Bodenrahmens befestigt. Das vordere Ende des Lenkers 14 ist über ein elastisches Lager 17, das weiter unten noch näher beschrieben ist, mit einem Querträger 18 verbunden. Achsstützrohr 12 und Lenker 13 und 14 bilden eine Schräglenkeranordnung, die um die Schwenkachse r-r schwingt.The left pendulum half-axle 11 consists of an axle support tube 12, at the wheel-side end of which a link 13 and at its inner end a further, somewhat shorter link 14 is attached (primary half-axis). The front end of the link 13 is attached to a longitudinal member 16 of the floor frame via an elastic bearing 15. The front end of the link 14 is connected to a cross member 18 via an elastic bearing 17, which is described in more detail below. Axle support tube 12 and link 13 and 14 form a trailing arm arrangement that swings about pivot axis rr.

Die rechte Pendelhalbachse 21 besteht ebenfalls aus einem Achsstützrohr 22, an dessen äußerem Ende ein Lenker 23 angelenkt ist und an dessen innerem Ende sich das Achsgetriebe 24 befindet. Der Lenker 23 ist über ein elastisches Lager 25 an einem Längsträger 26 des Bodenrahmens befestigt (Sekundärhalbachse).The right pendulum half-axle 21 also consists of an axle support tube 22, at the outer end of which a link 23 is articulated and at the inner end of which the axle drive 24 is located. The link 23 is attached to a longitudinal member 26 of the floor frame via an elastic bearing 25 (secondary half-axis).

Gegenüber dem Lenker 23 nach innen versetzt ist ein weiterer Lenker 27 angeordnet, der an seinern vorderen Ende über ein elastisches Lager 28 an dern Querträger 18 angelenkt ist. Der weiter außen liegende längere Lenker 23 ist unterhalb und der innenliegende kurze Lenker 27 ist oberhalb der Halbachse 21 angeordnet, so daß die beiden Lenker 23 und 27. von der Seite gesehen, ein Lenkerviereck bilden.With respect to the handlebar 23 offset inwardly, another handlebar 27 is arranged, which is hinged at its front end via an elastic bearing 28 to the cross member 18 . The longer link 23 located further out is below and the short inner link 27 is arranged above the semi-axis 21 so that the two links 23 and 27, seen from the side, form a link quadrangle.

Die beiden Pendelhalbachsen 11 und 21 steher mittels eines Antriebsgelenkes 31 miteinander in Verbindung. Die rechte Halbachse 21 schwingt somit urr. eine Linie 1-1, die durch das Antriebsgelenk 31 un# den durch im Schnittpunkt der beiden Längslenkei 23 und 27 der rechten Halbachse 21 liegender Momentanschwenkpunkt bestimmt ist.The two pendulum half-axles 11 and 21 are connected to one another by means of a drive joint 31 . The right semiaxis 21 thus oscillates urr. a line 1-1, which is determined by the drive joint 31 and the instant pivot point located at the intersection of the two longitudinal links 23 and 27 of the right semi-axis 21.

Der Antrieb auf die Hinterräder 34 und 35 erfolg von der Kardanwelle 36 her über das hintere Kardan. gelenk 37, das Achsgetriebe 24 mit dem darin ent. haltenen Differentialgetriebe auf die Antriebswellen 32 und 33. Der zwischen dem Antriebsgelenk 31 und dem Auge des Lenkers 14 liegende Teil der Antriebswelle 32 ist durch einen Dichtstulp 30 geschützt. Die einzelnen Achsgetriebeteile sind ' in der Zeichnung nicht sichtbar, da sie hinreichend bekannt und im übrigen zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind.The drive to the rear wheels 34 and 35 takes place from the cardan shaft 36 via the rear cardan. joint 37, the axle drive 24 with the differential gear contained therein on the drive shafts 32 and 33. The part of the drive shaft 32 lying between the drive joint 31 and the eye of the link 14 is protected by a sealing faceplate 30 . The individual Achsgetriebeteile 'are not visible in the drawing since they are well known and not required for the rest for understanding the invention.

Beide Pendelhalbachsen 11 und 21 stützen sich über Schraubenfedem 40 und 41 (F i g. 2) gegenüber der Karosserie 42 ab. Die Schraubenfedern 40 und 41 sind vor der Hinterachse angeordnet. Mit ihrem unteren Ende stützen sie sich jeweils über mit den Längslenkern 13 und 23 verschweißte Federschuhe 43 und 44 auf den Längslenkern ab. Auf der linken Achsseite ist der Längslenker 13 durch zwei Schraubenverbindungen 45 und 46 fest mit dem Stützelement 38 verbunden, während auf der rechten Achsseite der Längslenker 23 über die Gelenkverbindung 47 schwenkbar in dem Stützelement 39 gelagert ist.Both pendulum half-axles 11 and 21 are supported by helical springs 40 and 41 ( FIG. 2) with respect to the body 42. The coil springs 40 and 41 are arranged in front of the rear axle. At their lower end they are supported on the trailing arms via spring shoes 43 and 44 welded to the trailing arms 13 and 23. On the left side of the axle, the trailing arm 13 is firmly connected to the support element 38 by two screw connections 45 and 46, while on the right side of the axle the trailing arm 23 is pivotably mounted in the support element 39 via the articulated connection 47.

Die beiden Lenker 13 und 23 tragen je einen Federsitzteller 48 und 49 von ovaler Form mit größter Erstreckung in Längsrichtung der Längslenker 13 und 23. Die Schraubenfedern 40 und 41 weisen dementsprechend ebenfalls an ihrem unteren Ende einen ovalen Querschnitt auf. Auf diese Weise werden die Federn 40 und 41 einesteils gegen Verdrehung gesichert und andererseits erlaubt ihre in Querrichtung gesehen flache Form sie auf relativ schmalen Lenkern anzuordnen. An ihrer Oberseite sind die Federn 40 und 41 durch topfförmige Federteller 50 und 51 gef ührt.The two links 13 and 23 each carry a spring seat plate 48 and 49 of oval shape with the greatest extent in the longitudinal direction of the trailing arms 13 and 23. The coil springs 40 and 41 accordingly also have an oval cross section at their lower end. In this way, the springs 40 and 41 are on the one hand secured against rotation and on the other hand their flat shape seen in the transverse direction allows them to be arranged on relatively narrow handlebars. On their upper side, the springs 40 and 41 are guided by cup-shaped spring plates 50 and 51.

Um die erforderliche Federhöhe besser unterbringen zu können, stützen sich die Federn 40 und 41 über hoch liegende Federsitze 52 ab. Diese leiten die Federkräfte teils über die Längsträger 16 und 26, teils über die (innenliegenden) Radkästen 53 und 54 in die Karosserie.In order to be able to accommodate the required spring height better, the springs 40 and 41 are supported by spring seats 52 located high up. These conduct the spring forces partly via the side members 16 and 26, partly via the (internal) wheel arches 53 and 54 into the body.

Die beiden außenliegenden Längslenker 13 und 23 ragen mit ihren achsseitigen Enden über die Halbachsen 11 und 21 nach rückwärts hinaus, wo sie durch Aussparen des obenliegenden Stegbleches aus ihrem U-förmigen Profil eine Gabel 55 bzw. 56 bilden. Zwischen den Gabeln 55 und 56 und dem Widerlager 57 am Ende einer länglichen-Einprägung 58 der Radkästen 53 und 54 sind Teleskopstoßdämpfer 60 angeordnet. An ihrem unteren Ende sind die Stoßdämpfer 60 mit einem Auge 61 auf einem in den Gabeln 55 und 56 sitzenden Bolzen 62 drehbar gelagert und an ihrem oberen Ende mittels einer Schraubenverbindung 63 unter Zwischenschaltung je eines Gununipuffers 64 und 65 mit den Radkästen 53 und 54 verbunden. Durch die Anordnung der Stoßdämpfer 60 hinter der Hinterachse ergibt sich bei Pendelhalbachsen, die um schräg liegende Drehachsen schwingen, der Vorteil, daß auf Grund des großen Hubes eine hohe Dämpfungsarbeit bei verhältnismäßig geringen Druckkräften erzielt wird.The two outer trailing arms 13 and 23 protrude with their axle-side ends over the semi-axles 11 and 21 to the rear, where they form a fork 55 and 56 by recessing the overlying web plate from their U-shaped profile. Telescopic shock absorbers 60 are arranged between the forks 55 and 56 and the abutment 57 at the end of an elongated impression 58 of the wheel arches 53 and 54. At their lower end, the shock absorbers 60 are rotatably mounted with an eye 61 on a bolt 62 seated in the forks 55 and 56 and connected to the wheel arches 53 and 54 at their upper end by means of a screw connection 63 with a Gununi buffer 64 and 65 interposed. The arrangement of the shock absorbers 60 behind the rear axle results in pendulum half-axles that swing about inclined axes of rotation, the advantage that due to the large stroke a high damping work is achieved with relatively low compressive forces.

In F i g. 3 ist die elastische Lagerung des innenliegenden Lenkers 14 der Primärhalbachse 11 veranschaulicht.In Fig. 3 illustrates the elastic mounting of the inner link 14 of the primary half-axis 11.

In dem Querträger 18 ist eine glockenförmige Haube 71 eingeschweißt. Diese Haube 21 besitzt an ihrer Unterseite einen Flansch 72 mit mehreren Bohrungen. An dem Flansch 72 ist ein Gununimetallbauteil 73 mit seinem einen entsprechenden Flansch 74 aufweisenden äußeren Mantel 75 mittels Schrauben 76 und 77 befestigt. Außer dem bereits erwähnten äußeren Mantel 75 besteht das Gummimetallbauteil 73 aus einem sich nach oben erweiternden Schubgummikörper 78, und einem inneren Mantel 79, in dem ein Formkörper 80 angeordnet ist. Der Formkörper 80 weist eine Bohrung 81 mit Gewinde auf und ist an seiner Oberseite durch eine ebenfalls mit Gewinde versehenen Abdeckplatte 82 abgeschlossen.A bell-shaped hood 71 is welded into the cross member 18. This hood 21 has a flange 72 with several bores on its underside. A gun metal component 73 with its outer jacket 75 having a corresponding flange 74 is fastened to the flange 72 by means of screws 76 and 77 . In addition to the already mentioned outer jacket 75 , the rubber-metal component 73 consists of an upwardly widening shear rubber body 78, and an inner jacket 79 in which a molded body 80 is arranged. The molded body 80 has a threaded bore 81 and is closed on its upper side by a cover plate 82 which is likewise provided with a thread.

Der nahe der Wagenlängsmittelebene angeordnete kurze Lenker 14 der Primärhalbachse 11 ist mit dem zugehörigen Achstragrohr 12 fest verbunden und besitzt an seinem vorderen Ende ein Lagerauge 83 mit einer etwa senkrecht verlaufenden Bohru ng 84 . The short link 14 of the primary half-axle 11, which is arranged near the longitudinal center plane of the car, is firmly connected to the associated axle support tube 12 and has a bearing eye 83 at its front end with an approximately perpendicular bore 84 .

Zur Befestigung dieses Lenkers 14 mit dem am Aufbau befestigten Gummimetallbauteil 73 dient ein Schraubenbolzen 85, der in das Gewinde des Formkörpers 80 und der Abdeckplatte 81 eingeschraubt ist und auf diese Weise den Lenker 14 mit dem inneren Mantel 79 des Gummimetallbauteiles 73 verbindet.A bolt is used to attach this link 14 with the fixed to the structure of rubber metal member 73 85 which is screwed into the thread of the molded body 80 and the cover plate 81 and in this way connects the link 14 to the inner jacket 79 of the rubber-metal component 73rd

Der Flansch 74 des Gummimetallbauteiles 73 ist mit in Wagenlängsrichtung gerichteten Langlöchern 86 versehen, so daß durch Verschieben des Gununimetallbauteiles 73 bzw. des Anlenkpunktes des Lenkers 14 die Vorspur der Räder verändert werden kann.The flange 74 of the rubber-metal component 73 is provided with elongated holes 86 directed in the longitudinal direction of the car so that the toe-in of the wheels can be changed by moving the gununimetal component 73 or the pivot point of the link 14.

Um die beiden sowohl an ihren Enden gelenkig an dem Achstragrohr 22 als auch gelenkig mit dem Aufbau 42 verbundenen Lenker 23 und 27 der Sekundärachse 21 mit dem erforderlichen senkrechten Abstand voneinander anzuordnen, ist der obere Lenker 27 in einem fest mit dem Achstragrohr 22 verbundenen zweischenkligen Lagerbock 87 gelagert. In order to arrange the two links 23 and 27 of the secondary axle 21 articulated at their ends on the axle support tube 22 as well as articulated to the structure 42 with the required vertical distance from one another, the upper link 27 is in a two-legged bearing block firmly connected to the axle support tube 22 87 stored.

Zur Ausschlagbegrenzung der Halbachsen 11 und 11 ist auf jeder Achsseite ein bimenförmiger Anschlagpuffer 88 in eine öffnung 89 der Längsträger 16 und 26 eingesetzt.To limit the deflection of the semi-axles 11 and 11 , a bimetallic stop buffer 88 is inserted into an opening 89 of the longitudinal members 16 and 26 on each side of the axle.

Claims

Claims: 1. Pendelhalbachsansordnung for motor vehicles, in which one of the two half-axes is articulated to the frame or car body (primary half-axis) and the other half-axis is articulated to the first-mentioned (secondary half-axis), in which the pivot axis of the primary half-axis is the connecting line of the wheel centers on the other side of the vehicle center line and the secondary half-axis accommodating the axle drive in the driving axles is articulated to the primary half-axis beyond the vehicle center, the primary half-axis being arranged on the vehicle side relieved by the reaction of the drive torque when driving forward, and in which the wheel-side ends of the pendulum half-axles via longitudinal or trailing arm to the frame or car body are connected, according to patent 1455659, d a d u rch that in a known per se in pendulum axles, the wheel-side end of the secondary half-axis (22) by two in the manner of a steering quadrilateral arranged, gel A trailing arm (23 and 27 ) connected to the semi-axle (22) is hinged to the frame or car body (18, 26).

2. Pendulum half-axle arrangement according to claim 1, characterized in that the trailing arms (23 and 27) for guiding the wheel-side end of the secondary half-axle (22) are designed to be of different lengths in a manner known per se . 3. Pendulum half-axle arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the trailing arms (23 and 27) for guiding the wheel-side end of the secondary half-axis (22) are arranged laterally offset from one another.