DE1097294B

DE1097294B - Pendulum axle for vehicles, especially motor vehicles

Info

Publication number: DE1097294B
Application number: DED25064A
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Ernst Fiala
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1957-03-01
Filing date: 1957-03-01
Publication date: 1961-01-12

Description

Pendelachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Pendelachse für Fahrzeuge, insbesondereKraftfahrzeuge, die schwenkbar und in Achsrichtung verschiebbar mit dem Fahrzeug verbunden ist und ferner durch einen am Fahrzeug schwenkbar gelagerten Lenker geführt wird, dessen Richtung, in Projektion auf die Schwenkebene der Pendelachse betrachtet, schräg zur Pendelachse verläuft. Bei einer bekannten derartigen Pendelachse ist der Lenker fahrzeugseitig unterhalb der Pendelachse an einem am Achsantriebsgehäuse befestigten Bock gelagert, erstreckt sich von dort nach außen und aufwärts und ist oberhalb der Pendelachse, etwa in der Mitte zwischen Achsantriebsgehäuse und Rad, mit der Pendelachse schwenkbar verbunden. Demgegenüber wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß bei Norrrrallage der Pendelachse die fahrzeugseitige Schwenkachse des Lenkers sich oberhalb der Pendelachse und in der Nähe der Fahrzeugaußenseite befindet und der Lenker sich von dieser Schwenkachse aus nach innen und abwärts erstreckt.Pendulum axle for vehicles, in particular motor vehicles The invention relates to a swing axle for vehicles, particularly automobiles that use is pivotably and axially connected to the vehicle and further is guided by a handlebar pivoted on the vehicle, the direction of which viewed in projection onto the swivel plane of the pendulum axis, at an angle to the pendulum axis runs. In a known pendulum axle of this type, the handlebar is on the vehicle side mounted below the swing axle on a bracket attached to the final drive housing, extends from there outwards and upwards and is above the pendulum axis, approximately in the middle between the final drive housing and the wheel, pivotable with the pendulum axle tied together. In contrast, it is proposed according to the invention that in normal position the swing axis the vehicle-side swivel axis of the handlebar is above the swing axis and is located near the outside of the vehicle and the handlebar is off this pivot axis extends from inward and downward.

Im Vergleich mit der bekannten Anordnung hat die erfindungsgemäße Konstruktion Vorteile bezüglich Verschleiß und Fahrverhalten, bezüglich Bodenfreiheit, bezüglich der Kraftverteilung und bezüglich des baulichen Aufwandes: Bei der erfindungsgemäßen Anordnung bleibt das Momentanzentrum für die relative Bewegung zwischen Wagenkörper und Pendelachse bei Ausschlägen der Pendelachse in etwa einer konstanten Höhe, und zwar sehr nah an der Fahrbahn. Das bedeutet praktisch, daß beim Durchfedern kaum Spuränderungen auftreten, so daß einerseits das Radieren der Reifen mit seinen Abrieberscheinungen wegfällt und andererseits die Haftung auf der Fahrbahn verbessert wird. Bei der bekannten Konstruktion hingegen verändert sich die Höhe des Momentanzentrums über der Fahrbahn stark. Gegenüber der tiefen fahrzeugseitigen Anlenkung des Lenkers bei der bekannten Anordnung tritt bei der Erfindung der weitere Vorteil auf, daß die Bodenfreiheit, und zwar gerade im kritischen mittleren Gebiet der Fahrzeugquererstrekkung, größer ist. Auch werden die vom Lenker übertragenen Abstützkräfte nicht auf das ohnehin beanspruchte Achsantriebsgehäuse, sondern in günstiger Verteilung außen auf den Rahmen bzw. Fahrzeugkörper übertragen. Und schließlich sind an diesen Stelen Rahmenstücke od. dgl. zur Aufnahme der Lenkeranlenkung meist ohnehin vorhanden, während für Konstruktionen der bekannten Art meist erst besondere Böcke od. dgl. am Rahmen oder Achsantriehsgehäuse angebracht werden müssen.In comparison with the known arrangement, the inventive Construction advantages in terms of wear and driving behavior, in terms of ground clearance, with regard to the force distribution and with regard to the structural effort: In the case of the Arrangement remains the instantaneous center for relative movement between car bodies and pendulum axis with deflections of the pendulum axis at approximately a constant height, and very close to the road. In practical terms, this means that there is hardly any deflection Lane changes occur, so that on the one hand the erasure of the tires with its wear and tear disappears and on the other hand, the grip on the road is improved. In the known construction, however, changes the height of the instantaneous center the roadway strong. Opposite the deep linkage of the handlebar on the vehicle side In the known arrangement, the invention has the further advantage that the ground clearance, specifically in the critical central area of the vehicle's lateral extension, is bigger. The supporting forces transmitted by the handlebar are also not applied to the Axle drive housing stressed anyway, but in a favorable distribution on the outside transferred to the frame or vehicle body. And finally are on these steles Frame pieces or the like to accommodate the linkage usually already available, while for constructions of the known type mostly only special trestles or the like. must be attached to the frame or axle drive housing.

Im einzelnen kann die Lagerung der Pendelachse am Fahrzeugkörper als ein Schwenk-Schiebe-Gelenk ausgebildet sein; es ist aber auch möglich, die Achse in sich verschiebbar auszubilden und in einem einfachen Schwenkgelenk am Fahrzeug zu lagern. Ferner kann die Konstruktion so ausgebildet sein, daß die Pendelachse in einem Schwenkgelenk gelagert ist, das seinerseits in Fahrzeugquerrichtung pendelnd am Fahrzeugkörper aufgehängt ist. Auf diese Weise wird ein Schiebegelenk vermieden.In detail, the storage of the pendulum axle on the vehicle body as a swivel-slide joint can be formed; but it is also possible to use the axis to be designed to be displaceable in itself and in a simple swivel joint on the vehicle to store. Furthermore, the construction can be designed so that the pendulum axis is mounted in a swivel joint, which in turn oscillates in the transverse direction of the vehicle is suspended from the vehicle body. In this way, a sliding joint is avoided.

Aus Gründen der Kinematik ist es empfehlenswert, daß sich der Anlenkpunkt des Lenkers an der Pendelachse unterhalb der geometrischen Achse der Pendelachse befindet und daß bei Normallage der Pendelachse die Verlängerung des Lenkers die Fahrbahn etwa senkrecht unter dem Schwenkgelenk der Pendelachse schneidet.For reasons of kinematics, it is recommended that the articulation point of the link on the pendulum axle below the geometric axis of the pendulum axle is located and that in the normal position of the pendulum axis, the extension of the handlebars Road intersects approximately perpendicular under the pivot joint of the pendulum axis.

Für Ausführungen, die sowohl den kinematischen Erfordernissen als den baulichen Gegebenheiten weitgehend Rechnung tragen sollen, wird vorgeschlagen, daß bei Normallage der Pendelachse der Anlenkpunkt des Lenkers an der Pendelachse die Verbindungsgerade zwischen dem Schnittpunkt der geotnetriscben Achse der Pendelachse mit der Lotrechten durch das Schwenkgelenk der Pendelachse und dem Endpunkt des von der Fahrbahn aus gerechnet ersten Drittels des Radhalbmessers etwa im Verhältnis 2 zu 3, vom Schwenkgelenk aus gerechnet, teilt und daß die Schwenkachse des Lenkers auf der durch den Anlenkpunkt des Lenkers an der Pendelachse und den senkrecht unter dem Schwenkgelenk der Pendelachse liegenden Bodenpunkt gehenden Geraden liegt, wobei die Schwenkachse des Lenkers vom Anlenkpunkt etwa gleich weit entfernt ist wie der Anlenkpunkt vom Bodenpunkt.For versions that meet both the kinematic requirements and should largely take into account the structural conditions, it is proposed that that in the normal position of the pendulum axle, the pivot point of the link on the pendulum axle the straight line connecting the intersection of the geotnetriscben axis of the pendulum axis with the perpendicular through the swivel joint of the pendulum axis and the end point of the from the road surface, the first third of the wheel radius is roughly in proportion 2 to 3, calculated from the swivel joint, divides and that the swivel axis of the handlebar on the one through the pivot point of the link on the pendulum axle and the one vertically below the swivel joint of the pendulum axis lying ground point lying straight line, wherein the pivot axis of the link is about the same distance from the pivot point as the Articulation point from the ground point.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung soll der Lenker so ausgebildet sein, daß er in Draufsicht .einseitig neben der Pendelachse liegt. Auf diese Weise kann der Lenker gleichzeitig zur Abstützung der in die Pendelachse eingeleiteten Bremsmomente benutzt werden, so daß an der Pendelachse lediglich nur noch eine Schubstrebe für reine Kraftübertragung in Fahrzeuglängsrichtung angebracht sein muß; wobei diese Schubstrebe also keinerlei Drehmomente aufzünehrnen braucht.According to a further proposal of the invention, the handlebar should be designed in this way be that it is in plan view .einside next to the pendulum axis. In this way the handlebar can also support the swing axle Braking torques are used, so that on the pendulum axis only only one Be attached for pure power transmission in the longitudinal direction of the vehicle got to; whereby this thrust strut does not need to generate any torques.

Für die Unteransprüche wird Schutz nur in Verbindüng mit dem Hauptanspruch beansprucht.For the subclaims, protection is only given in connection with the main claim claimed.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die-Ansicht einer erfindungsgemäßen Pendelachse, in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, Fig.2 die Draufsicht auf diese Pendelachse entsprechend der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Variante zu Fig.1 mit anderer Ausbildung der Achslagerung am Fahrzeugrahmen, - -Fig.4 ein Schema, welches die kinematischen Verhältnisse beim Einfedern darstellt, und Fig. 5 die Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen Pendelachse.Three exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows Fig. 1 the view of a pendulum axle according to the invention, in the vehicle longitudinal direction seen, Fig.2 the plan view of this pendulum axis according to the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 a variant of Fig.1 with a different design of the axle bearing on the vehicle frame, - -Fig. 4 a scheme, which the kinematic conditions at Represents compression, and FIG. 5 shows a view of another pendulum axle according to the invention.

Zu beiden Seiten der Fahrzeugmittellängsebene 10 verlaufen Rahmenlängsträger 11, die im Gebiet der Pendelachse durch zwei Querträger 12 und 13 miteinander verbunden sind. An den Querträgern 12 und 13 sind zwei Arme 14 und 15 befestigt, die ein Lagerteil 16 halten, welches um eine in Fahrtrichtung verlaufende Achse 17 schwenkbar ist. Im Lagerteil 16 kann sich die Pendelachse 18 in Achsrichtung verschieben. An der Pendelachse 18 befindet sich ein Lagerbock 19, in dem. sich -der in Fahrtrichtung liegende zapfenförmige Teil 20 eines Lenkers 21 drehen kann. Das andere Ende des Lenkers 21 ist in einem Lager 22 mit dem Querträger 12 verbunden. Von der Pendelachse 18 aus geht, in einem Gummigelenk 23 mit ihr verbunden, eine Längsschubstrebe 24 ab, -die sich in genügender Entfernung am Fahrzeugrahmen abstützt.Frame longitudinal members run on both sides of the vehicle center longitudinal plane 10 11, which are connected to one another by two cross members 12 and 13 in the area of the pendulum axle are. Two arms 14 and 15 are attached to the cross members 12 and 13, which are a bearing part 16 hold, which is pivotable about an axis 17 extending in the direction of travel. In the bearing part 16, the pendulum axis 18 can move in the axial direction. At the Pendulum axle 18 is a bearing block 19 in which. -the in the direction of travel lying peg-shaped part 20 of a handlebar 21 can rotate. The other end of the Link 21 is connected to cross member 12 in a bearing 22. From the pendulum axis 18 goes out, connected to it in a rubber hinge 23, a longitudinal thrust strut 24 from, -which is supported at a sufficient distance on the vehicle frame.

Bei der Ausführungsform nach Fig.3 besteht die Pendelachse aus den beiden ineinander schiebbaren Teilen 18' und 18". Das Achsteil 18" ist schwenkbar an den Lagerböcken 14 und 15 befestigt.In the embodiment according to Figure 3, the pendulum axis consists of the two parts 18 'and 18 "which can be pushed into one another. The axle part 18" is pivotable attached to the bearing blocks 14 and 15.

In Fig. 1 sind strichpunktierte Linien eingezeichnet, die zur Erläuterung der im Anspruch 5 besonders gekennzeichneten Abmessungen dienen sollen. Es sind dies: Der Halbmesser des Rades, der im Verhältnis 1:2 aufgeteilt ist; die Teilstrecken sind mit 1r und 2r bezeichnet; die Verbindungslinie der Schwenkachse 22 des Lenkers 21 mit dem senkrecht unter der Achse 17 liegenden Bodenpunkt 25, die durch den Anlenkpunkt 20 im Verhältnis 1:1 (Teilstrecken 1 s) unterteilt wird, und die Verbindungslinie zwischen dem Schnittpunkt der geometrischen Achse der Achse 18 mit der Lotrechten durch das Schwenkgelenk 17 - der Schnittpunkt fällt hier mit der Achse 17 zusammen -und dem Ende der Teilstrecke 1 r, die durch den Punkt 20 im Verhältnis 2:3 (Teilstrecken 2 t und 3t) unterteilt wird.In Fig. 1, dash-dotted lines are drawn, which are intended to explain the dimensions particularly characterized in claim 5. They are: The radius of the wheel, which is divided in the ratio 1: 2; the sections are labeled 1r and 2r; the connection line of the pivot axis 22 of the link 21 with the ground point 25 lying vertically below the axis 17, which is divided by the articulation point 20 in the ratio 1: 1 (sections 1 s), and the connection line between the intersection of the geometric axis of the axis 18 with the perpendicular through the swivel joint 17 - the point of intersection here coincides with the axis 17 - and the end of the section 1 r, which is divided by the point 20 in a ratio of 2: 3 (sections 2 t and 3 t).

In Fig.4 ist in ausgezogenen Linien die Pendelachse in ihrer Normallage gezeichnet. Das Momentanzentrum M fällt mit dem Bodenpunkt 25 zusammen. In gestrichelten Linien ist die Stellung bei einem starken Einfedern dargestellt, wobei aus Gründen der Übersicht der Fahrzeugkörper gegenüber der ausgezogenen Lage nicht verändert, sondern die Fahrbahn entsprechend nach oben versetzt wurde. Das Momentanzentrum M' liegt jetzt zwar nicht mehr ganz genau in der Fahrbahn, doch ist die geringe Abweichung für den praktischen Betrieb unbedeutend. Wesentlich für die Erfindung ist es, daß eine einfache Kinematik gefunden wurde, selbst wenn diese nicht ganz exakt die theoretisch richtigen Werte ergibt, welche nur unter sehr großem Aufwand mit entsprechenden Kurvenführungen od. dgl. verwirklicht werden könnten.In Figure 4, the pendulum axis is in its normal position in solid lines drawn. The instant center M coincides with the ground point 25. In dashed Lines show the position in the event of a strong compression, for reasons the overview of the vehicle body has not changed compared to the extended position, but the lane has been moved upwards accordingly. The moment center M 'is now no longer exactly in the lane, but the slight one is Deviation insignificant for practical operation. Essential to the invention it is that simple kinematics have been found, even if these are not quite results in exactly the theoretically correct values, which only with a great deal of effort With appropriate curve guides or the like. Could be realized.

Bei der Ausführungsform nach Fig.5 ist die aus Herstellungs- und Betriebsgründen oft nicht erwünschte Schiebeführung zwischen der Achse 18 und dem Lagerteil 16 bzw. zwischen den beiden Achsteilen 18' und 18" vermieden worden, indem die Achsen 18 bzw. 18* an Anlenkpendeln 26 bzw. 26* aufgehängt werden. Die Anlenkpendel weisen an beiden Enden Gelenke 27, 27* bzw: 28; 281` mit Achsen in Fahrzeuglängsrichtung auf. Starr mit der Halbachse 18* ist das Achsantriebs- und Differentialgehäuse 29 verbunden, an dem das Gelenk 28* befestigt ist. Die Antriebswelle für- -das-: rechte -Rad-- -kann ohne jede Winkel=- oder Längsverschiebbarkeit mit dem Differential verbunden sein. Für die Anlenkung der linken Antriebswelle befindet sich noch vom Gehäuse 29 umschlossen ein Kreuzgelenk 30. In den anschließenden Wellenteil 31 kann sich die linke Antriebswelle 32 längsverschieben. Die bei Achsausschlägen auftretende geringe Winkelabweichung der Welle 32 von der Achse 18 wird durch die Welle 32 bzw. deren Lagerung in Radnähe angenommen.In the embodiment according to FIG. 5, this is for manufacturing and operational reasons often undesirable sliding guide between the axle 18 and the bearing part 16 or between the two axle parts 18 'and 18 "has been avoided by the axles 18 or 18 * can be hung on pivot pendulums 26 or 26 *. The articulation pendulums show joints 27, 27 * or: 28 at both ends; 281` with axles in the longitudinal direction of the vehicle on. The final drive and differential housing 29 is rigid with the semi-axis 18 * connected to which the joint 28 * is attached. The drive shaft for- -the-: right -Wheel-- -can be moved with the differential without any angle = - or longitudinal displacement be connected. For the linkage of the left drive shaft is still from Housing 29 enclosed a universal joint 30. In the adjoining shaft part 31 can the left drive shaft 32 shift longitudinally. The one that occurs with axis deflections slight angular deviation of the shaft 32 from the axis 18 is caused by the shaft 32 or their storage near the bike assumed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pendulum axle for vehicles, in particular motor vehicles, which is connected to the vehicle in a pivotable and axially displaceable manner; characterized in that in the normal position of the pendulum axis (18) the vehicle-side pivot axis (22) of the link (21) is located above the pendulum axis and near the outside of the vehicle and the link (21) extends inwards and inwards from this pivot axis (22) extends downwards.

2nd swing axle according to claim 1, characterized in that it is mounted in a swivel joint (28) is; which in turn is suspended in the transverse direction of the vehicle (26) on the vehicle body is:

3. Pendulum axle according to claims 1 and 2, characterized in that the articulation point (20) of the link (21) on the pendulum axis (18) below the geometric Axis of the pendulum axis is located.

4. Pendulum axle according to claims 1 to 3, characterized characterized in that in the normal position of the pendulum axle (18) the extension of the link (21) the roadway approximately vertically below the swivel joint (17 or 28) of the pendulum axis cuts.

5. Pendulum axle according to claims 1 and 4, characterized in that in the normal position of the pendulum axle (18) of the articulation point (20) of the link (21) on the pendulum axis, the straight line connecting the intersection of the geometric axis of the pendulum axis (18) with the perpendicular through the swivel joint (17) of the pendulum axis and the end point of the first third of the wheel radius calculated from the ground approximately in a ratio of 2: 3 from the swivel joint (17), divides and that the swivel axis (22) of the link (21) on the through the articulation point (20) of the link on the pendulum axis and the straight line lying below the pivot joint (17) of the pendulum axis, the pivot axis (22) of the link is approximately the same distance from the articulation point (20) as the Articulation point (20) from the ground point (25).

6. Pendulum axle according to claims 1 to 5, characterized in that the link (21) is located on one side in plan view next to the pendulum axle (18) . Considered publications: German Patent Specifications Nos. 967 921, 887 742.