DE1004497B - Als Pendelachse ausgebildete Hinterachse fuer Motorfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Pendelachse ausgebildete Hinterachse für Motorfahrzeuge mit Hinterradantrieb, auf die die Radnaben unmittelbar aufgekeilt sind und die in der Nähe der Räder durch am Fahrgestell befestigte Führungen geführt ist.

Die bekannten Pendelachsanordnungen weisen ein in der Mitte angeordnetes, am Fahrgestell des Fahrzeuges sitzendes Ausgleichgetriebe auf, und die beiden Abtriebswellen dieses Ausgleichgetriebes sind durch Universalgelenke an zwei Achswellen angeschlossen, auf die die Hinterradnaben unmittelbar aufgesetzt sind. In der Nähe der Räder sind die Achswellen durch Führungen geführt, die durch elastische Aufhängevorrichtungen mit dem Fahrgestell verbunden sind.

Die Radachsen sind dabei in einem Achsrohr angeordnet, das im wesentlichen die auf das entsprechende Rad ausgeübten seitlichen Reaktionskräfte auf das Fahrgestell zu übertragen hat, wobei die Achswelle selbst in diesem Fall nur das Drehmoment zum Antrieb der Räder aufnimmt, sowie die Beanspruchungen, wie sie bei den üblichen Achsanordnungen allgemein auftreten. Eine solche Hinterradführung mittels eines Achsrohres erhöht das Gewicht der Pendelachse beträchtlich, ist umständlich in der Herstellung und preislich ungünstig.

Die Erfindung richtet sich auf eine Verbesserung der bekannten Pendelachsen, insbesondere im Hinblick auf eine .Verminderung des Gewichtes, eine Vereinfachung der Konstruktion und eine Verbilligung des Herstellungspreises.

Dieses Ziel wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Achswellen frei liegend angeordnet und unmittelbar in einer Führungsvorrichtung drehbar gelagert sind. Des weiteren kann erfindungsgemäß auf jeder Achswelle eine Kugelschale befestigt sein, die in einer starr mit der Abtriebswelle des Ausgleichgetriebes verbundenen Kugelschale in an sich bekannter Weise beweglich geführt ist, wobei der Mittelpunkt dieser Kugelabstützung mit dem Mittelpunkt des üblichen Universalgelenks zusammenfällt, das die Achswelle mit der entsprechenden Abgangswelle, des Ausgleichgetriebes verbindet. Die aufzunehmenden axialen Kräfte werden bei dieser Anordnung nicht über das Universalgelenk, sondern mittels der Kugelabstützung der Achswelle auf die Abgangswelle übertragen.

Bei einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen. Anordnung werden auch die axialen Kräfte durch das Universalgelenk auf das Ausgleichgetriebe und damit auf das Fahrgestell übertragen.

,Weitere Merkmale der Erfindung, insbesondere bei einer Ausführung wie eben beschrieben, beziehen sich auf die Führungsvorrichtung der Achswelle und haben

Als Pendelachse ausgebildete Hinterachse für Motorfahrzeuge

Anmelder:

Compagnie de Pont-ä-Mousson, Nancy,
Meurthe-et-Moselle (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,

Herne (Westf.), Schaeferstr. 60

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. März 1953 und 29. Januar 1954

die Verbindung der als Führungsvorrichtung dienenden Strebe mit dem Fahrgestell zum Gegenstand. Sie sind im einzelnen aus der Beschreibung zu entnehmen. Die Zeichnungen zeigen in

Abb. 1 eine perspektivische Ansicht von unten, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemäßen Hinterachsanordnung,

Abb. 2 eine Draufsicht dazu,
Abb. 3 eine perspektivische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform,

Abb. 4 eine teilweise Draufsicht auf diese.
Gemäß dem in den Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden Längsträgern 1 des Fahrzeugrahmens, die miteinander durch Querträger 2, 2_a verbunden .sind, die Gelenkwelle 3 für die Kraftübertragung, die in dem an dem Rahmen festen Ausgleichgetriebe^ endet, angeordnet. Das Ausgleichgetriebe weist,seitlich je eine. Welle 5 (Abb. 2) auf, die das betreffende Rad 6 antreibt. Diese Welle ist so ausgebildet, daß sie. axialen Stößen gegenüber widerstandsfähig ist, und trägt eine Bremstrommel 7. Die Bremsbacken und die.Betätigungsvorrichtungen hierfür werden von einer an dem. Ausgleichgetriebegehäuse festen Bremsträger 8 getragen.

Jede Welle 5 ist durch ein Universalgelenk, ζ. Β. ein Kreuzgelenk 9, mit einer Achswelle 10 verbunden, auf welcher, sich in der Längsrichtung zwischen einer Schulter 11 und einer, auf. einen mit Gewinde versehenen Teil der Achswelle aufgeschraubten Mutter 1 l_a

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erstreckend, eine Muffe 12 befestigt ist, die sich Längsträger 1 befestigt ist. Diese Strebe 21_ß trägt

auf das Ausgleichgetriebe zu in Form einer Kugel- außerdem in ihrem mittleren Bereich einen in einem

schale 12_σ erweitert. Kugelgelenkkopf 37 endenden Bolzen 36. Auf dem

Diese Kugelschale umgibt eine zweite an der Brems- Kugelgelenkkopf sitzt gelenkig das vordere Ende einer

trommel 7 angebrachte und demzufolge fest mit der 5 Schubstange 38, deren anderes Ende über ein weiteres

Abgangswelle 5 des Ausgleichgetriebes verbundene Kugelgelenk 39 in einer ihrerseits starr mit dem

Kugelschale 13. Der Zusammenbau erfolgt so, daß der Längsträger 1 verbundenen Konsole 40 gelagert ist.

Mittelpunkt des Universalgelenks 9 mit dem Mittel- Der Bolzen 36 ist vorzugsweise in einer Entfernung

punkt O¹ des Kugelgelenks 13 zusammenfällt. Seit- von etwa ³U des Abstandes des Mittelpunktes O³ des liehe Verschiebungen der Kugelschale 12_ß werden io Kugelgelenks 22_a von der Achse O^X der Achswelle

durch eine ebenfalls an der Bremstrommel feste 10 auf der Strebe 2I₀ angeordnet. Die Nutzlänge der

Glocke 14 verhindert. Die Abdichtung der Gesamt- Schubstange 38 beträgt etwa V₃ dieses Abstandes,

anordnung erfolgt durch einen Balg 15. Das Kugelgelenk 39 liegt vorzugsweise tiefer als

An ihrem anderen Ende trägt die frei liegende Achs- die Strebe 21_a.

welle 10 die aufgekeilte Radnabe 16. In der Nähe 15 Zwischen dem Lagerkörper 19₀ und einer an dem dieser Nabe ist die Achswelle durch zwei Lager 17, 18 Längsträger 1 befestigten Konsole 26 ist eine Druckin einem Lagerkörper 19 direkt gelagert, der einen feder 25 angeordnet.

röhrenförmigen Ansatz 20 mit schräg in bezug auf Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung

die mittlere vertikale Längsebene des Fahrzeugs ge- ist die folgende:

richteter Achse aufweist und sich dieser Ebene in 20 Sobald das Rad 6 sich als Folge von entsprechenden Richtung nach vorn nähert. In das Innere dieses Unebenheiten der Straße anhebt oder senkt, schwenkt hohlen Ansatzes 20 ist eine vorzugsweise hohle Stange die Strebe 21,J um den Mittelpunkt O³ des Kugel-21, die eine Strebe bildet, eingeschrumpft oder in gelenks 22_ß, wobei jedoch die Lage dieses Mittelanderer Weise mit dem Ansatz verbunden. Diese punktes O³ in der Längsrichtung in bezug auf den Stange ist an ihrem anderen Ende durch ein Kugel- 25 Längsträger 1 infolge der Verbindung der Strebe 21_a gelenk 22, dessen Mittelpunkt mit O² bezeichnet ist, mit der Schubstange 38 veränderlich ist. Die Mitte in einem Tragkörper 23, der an dem Querträger 2 des des Kugelgelenks 37 beschreibt deshalb einen Kreis-Rahmens vor dem Ausgleichgetriebe befestigt ist, an- bogen um den Mittelpunkt des Kugelgelenks 39. gelenkt. Hieraus ergibt sich, daß im Falle von Höhenände-Auf der Stange 21 selbst ist ein Federteller 24 30 rungen des Rades das starre Dreiecksystem, das aus befestigt, auf dem sich das eine Ende einer Druck- der Achswelle 10 und der Strebe 21_ß besteht, um die feder 25 abstützt, deren anderes Ende von einer an Gerade O¹O³ schwingt, wobei jedoch diese Gerade, dem zugeordneten Längsträger 1 angeschweißten Kon- weil die Lage des Punktes O³ veränderlieh ist, nicht sole 26 getragen wird. fixiert ist, sondern sich in der Ebene, in der der Wenn während der Fahrt ein Heben oder Senken 35 Mittelpunkt O¹ und die Achse der zylindrischen des Rades 6 erfolgt, so bleibt die Ebene des Rades Bohrung 23_O liegen, verschiebt. Andererseits verrechtwinklig zu der durch die Achse der Achswelle 10 schiebt sich der Mittelpunkt X des Rades nach einer und der Strebe21 bestimmten Ebene, und diese Ebene Kurve Y-Y (Abb. 3) von im allgemeinen elliptischer schwingt um die durch die Mitten O¹ des Kugel- Gestalt, deren Krümmungsradius größer ist als der gelenks 13 und O² des Kugelgelenks 22 bestimmte 40 der Kurve F¹-F¹, welche dieser Mittelpunkt be-Gerade. schreiben würde, wenn die Strebe 21_a einfach über Das Universalgelenk 9 steht nur unter der Wirkung ein Kugelgelenk mit dem als fest angenommenen eines Drehmoments, während das Kugelgelenk 12_O) 13 Mittelpunkt O³ verbunden wäre, sämtliche Stöße der frei liegenden Achswelle 10 auf- Die Form und die Lage dieser Kurve Y-Y hängen nimmt. 45 von den Längen der Strebe 21_ß sowie der Schubstange Die Abb. 3 und 4 stellen eine abgeänderte Art der 38 und der relativen Lage der verschiedenen Dreh-Verbindung der Achswelle 10 mit dem Ausgleich- mittelpunkte ab.

getriebe dar. Entsprechend diesen Abbildungen i^st Wenn die beiden Hinterräder 6 zueinander parallel

jede Welle 5 des Ausgleichgetriebes mit der zugeord- sind, nämlich die Achse der Achswelle 10 jedes der

neten Achswelle 10 über ein Universalgelenk 9 mit 50 Räder die Mittellage Oi-X einnimmt und deshalb die

dem Mittelpunkt O¹ verbunden. Dieses Universal- nach vorn konvergierende Abweichung der Räder von-

gelenk ist von an sich bekannter Bauart, und zwar einander Null ist, so konvergieren im Falle von

solcher Ausbildung, daß es gegenüber axialen Bean- Höhenveränderungen derselben die Räder, und zwar

spruchungen widerstandsfähig ist und gleichzeitig ein um so mehr, je größer die Höhenunterschiede nach

Drehmoment überträgt, z. B. ein Kreuzgelenk von 55 oben oder nach unten sind.

robuster Bauart. Jedoch ist festzustellen, daß bei ein und derselben An ihrem anderen Ende trägt die frei liegende Achs- Höhenabweichung das sich daraus ergebende Konwelle 10, wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, vergießen der Räder bei Verlagerung des Mitteldie aufgekeilte Radnabe 16. In der Nachbarschaft punktes X auf der Kurve Y-Y kleiner ist als auf der dieser Radnabe dreht sich die Achswelle in Kugel- 60 Kurve Y¹^Y¹, Die beschriebene Anordnung ermöglicht lagern 17, 18 in einem Lagerkörper I9_e, der einen es also, das Maß der Änderungen dieses Konverröhrenförmigen Ansatz 20_ß aufweist, dessen Achse gierens in Abhängigkeit von Höhenänderungen zu parallel zur mittleren Längsebene des Fahrzeuges verringern.

liegt. In den Hohlraum dieses Ansatzes ist eine vor- Wie oben bereits erwähnt wurde, können Form zugsweise hohle Strebe 21_a eingesetzt, die nach vor- 65 und Lage der Kurve F-F geändert werden, wodurch \värts, parallel zur mittleren Längsebene des Fahr- es möglich wird, gegebenenfalls für ein und dieselbe zeuges, gerichtet ist. Diese Strebe endet an ihrem Höhenabweichung des Rades verschiedene Werte des vorderen Ende in einem Kugelgelenk 22_ß, das mit Konvergierens zu erhalten, je nachdem ob die Höhensanfter Reibung in einer zylindrischen Bohrung 23_ß abweichung aus der Ruhelage des betreffenden Rades eines Lagerkörpers 35 gleiten kann, der starr an dem 70 nach oben oder nach unten erfolgt.

Selbstverständlich ist im Falle von Höhenabweichungen des Rades der Winkel, um den dessen Achse schwingt, der gleiche wie der, um den die Achswelle 10 schwingt. Deshalb ist das einzige Universalgelenk ausreichend, um die Übertragung des Antriebs auf das Rad unabhängig von dem Maß der Höhenabweichungen desselben zu ermöglichen. Es ergeben sich also die gleichen Vorteile wie bei dem erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, die nur als beispielsweise anzusehen sind.

Claims (4)

Patentansprüche: lg

1. Als Pendelachse ausgebildete Hinterachse für Motorfahrzeuge mit Hinterradantrieb, auf die die Radnaben unmittelbar aufgekeilt sind und die in der Nähe der Räder durch am Fahrgestell befestigte Führungen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achswellen (10) frei liegend angeordnet und unmittelbar in der Führungsvorrichtung (19, 19_α oder 19₆) drehbar gelagert sind.

2. Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Achswelle (10) eine Kugelschale (12₀) befestigt ist, die in einer starr mit der Abtriebswelle verbundenen Kugelschale (13) in an sich bekannter Weise beweglich geführt ist.

3. Hinterachse nach Anspruch 1, bei der die Führungsvorrichtung jeder Achswelle aus wenigstens einer an dem Rahmen angelenkten Strebe besteht, die mit der Achswelle ein nicht verformbares Dreiecksystem bildet, welches um eine durch die Mitte des Universalgelenkes und die Anlenkstelle der Strebe am Rahmen verlaufende Achse schwingen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkstelle (22J der Strebe (21_ß) am Fahrgestell in an sich bekannter Weise beweglich ist und die Strebe mit einem weiteren festen Punkt (39) des Rahmens über eine gelenkige Vorrichtung so verbunden ist, daß der Mittelpunkt des Rades (6) bei Höhenänderungen desselben eine Kurve (Y-Y) von einem gegebenenfalls bis zu einer Geraden veränderlichen Krümmungsradius beschreibt.

4. Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe (21_ß) in der Längsrichtung verlaufend und das Kugelgelenk (22_a), in welchem sie endet, gleitend in einem an dem Rahmen festen Lagerkörper (35) geführt und eine Schubstange (38) von geringerer Länge als die Strebe (21_ß) einerseits an dieser Strebe, und zwar an einem zwischen ihren Enden liegenden Punkt (36) und andererseits an dem Rahmen (bei 39) angelenkt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 887 742, 614 878;
französische Patentschriften Nr. 902 560, 816 862, 325, 765 010;

britische Patentschrift Nr. 420 166.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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