DE102011088182A1 - Axle of a two-lane motor vehicle with a wishbone - Google Patents

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Abstract

Eine Achse für Räder eines zweispurigen Kraftfahrzeugs, mit einer einen Radträger führenden, aufgelösten unteren Lenkerebene, die durch einen Querlenker sowie einen Längslenker gebildet ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker mit einer das zugehörige Rad antreibenden Antriebswelle gestaltet ist.An axle for wheels of a two-lane motor vehicle, with a wheel carrier leading, resolved lower link level, which is formed by a wishbone and a trailing arm, according to the invention is characterized in that the wishbone is designed with a drive wheel driving the associated wheel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Achse für Räder eines zweispurigen Kraftfahrzeugs, mit einer einen Radträger führenden, aufgelösten unteren Lenkerebene, die durch einen Querlenker sowie einen Längslenker gebildet ist.The invention relates to an axle for wheels of a two-lane motor vehicle, with a wheel carrier leading, resolved lower link level, which is formed by a control arm and a trailing arm.

Derartige Achsen werden als so genannte Zweigelenk-Federbeinachse oder Doppelquerlenkerachse ausgeführt und insbesondere bei Kraftfahrzeugen in Gestalt von Personenkraftwagen verbaut. Die Achse bildet in der Regel die Vorderachse des jeweiligen Fahrzeugs, kann aber auch als Hinterachse verwendet werden. Die Achse ist an ihrer unteren Lenkerebene mit einem sich im Wesentlichen quer zur Hauptfahrtrichtung erstreckenden Querlenker zum Aufnehmen und Überleiten hauptsächlich der Querkräfte der Räder an die Karosserie des Fahrzeugs gestaltet. Ferner ist an der unteren Lenkerebene ein Längslenker, auch als Zugstrebe bezeichnet, vorgesehen, der sich in der Regel schräg zur Hauptfahrtrichtung erstreckt und dazu dient im Wesentlichen die Radlängskräfte aufzunehmen. An solchen Achsen ist ferner oftmals ein Drehstabstabilisator vorgesehen, der die beiden Spurseiten der Achse miteinander verbindet und zum Reduzieren der Nickneigung des Fahrzeugs dient.Such axles are designed as a so-called two-link strut axle or double wishbone axle and installed especially in motor vehicles in the form of passenger cars. The axle usually forms the front axle of the respective vehicle, but can also be used as a rear axle. The axle is designed at its lower link level with a substantially transverse to the main direction extending wishbone for receiving and transferring mainly the lateral forces of the wheels to the body of the vehicle. Further, a trailing arm, also referred to as a tension strut, is provided at the lower link level, which extends generally obliquely to the main direction of travel and serves to substantially absorb the Radlängskräfte. On such axles, moreover, often a torsion bar stabilizer is provided which connects the two track sides of the axle and serves to reduce the pitching tendency of the vehicle.

Ferner befindet sich an derartigen Achsen eine Antriebswelle, die zum Übertragen von Drehmoment eines Antriebsaggregats, in der Regel einem Verbrennungsmotor mit nachgeschaltetem Getriebe, auf das zugehörige Rad dient. Die Antriebswelle muss derart gelenkig gestaltet sein, dass sie die vertikale Bewegung des Rades beim Einfedern sowie auch die zumindest geringfügige horizontale Bewegung beim Zurückweichen vor Bodenhindernissen ausgleichen kann. Ferner muss die Antriebswelle bei Lenkachsen die zugehörige Lenkbewegung des Rades kompensieren können. Bekannte Antriebswellen sind dazu als Gelenkwellen mit in der Regel je einem Gleichlaufgelenk bzw. Kardangelenk an den Endbereichen eines Wellenabschnitts gestaltet.Further, located on such axes, a drive shaft which serves for transmitting torque of a drive unit, usually an internal combustion engine with a downstream transmission, to the associated wheel. The drive shaft must be designed so articulated that it can compensate for the vertical movement of the wheel during compression as well as the at least slight horizontal movement in retreating from ground obstacles. Furthermore, the drive shaft for steering axles must be able to compensate for the associated steering movement of the wheel. Known drive shafts are designed as drive shafts with usually one constant velocity joint or universal joint at the end regions of a shaft section.

Aus DE 10 2004 020 073 A1 ist eine Zweigelenk-Federbeinachse oder Doppelquerlenkerachse bekannt, bei der das dem Radträger abgewandte Ende des im wesentlichen Rad-Längskräfte aufnehmenden Längslenkers über ein Drehgelenk, dessen Drehachse winkelig zur Drehachse des Drehstabstabilisators verläuft, mit dem zugewandten freien Ende des Drehstabstabilisators verbunden ist.Out DE 10 2004 020 073 A1 is a zweigelenk-strut axle or double wishbone known, in which the wheel carrier remote from the end of the substantially longitudinal wheel longitudinal forces receiving trailing arm via a rotary joint whose axis of rotation extends at an angle to the axis of rotation of the torsion bar, is connected to the facing free end of the torsion bar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine kostengünstig herzustellende und bauraumsparende Achse für Räder eines zweispurigen Fahrzeugs zu schaffen, die zugleich ein hervorragendes Einfederungsverhalten zeigt.The invention is based on the object to provide a cost-effective to manufacture and space-saving axle for wheels of a two-lane vehicle, which also shows excellent compression behavior.

Gemäß der Erfindung ist die Aufgabe mit einer Achse für Räder eines zweispurigen Kraftfahrzeugs gelöst, mit einer einen Radträger führenden, aufgelösten unteren Lenkerebene, die durch einen Querlenker sowie einen Längslenker gebildet ist, wobei der Querlenker mit einer das zugehörige Rad antreibenden Antriebswelle gestaltet ist. Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung übernimmt die dortige Antriebswelle eine Doppelfunktion, indem sie sowohl als drehmomentübertragendes Element als auch als querkraftübertragendes Element wirkt. Insgesamt kann mit dieser Gestaltung an der erfindungsgemäßen Lenkerebene ein Bauteil, nämlich der herkömmliche Querlenker ohne Antriebsfunktion eingespart werden.According to the invention, the object is achieved with an axle for wheels of a two-lane motor vehicle, with a wheel carrier leading, dissolved lower link level, which is formed by a wishbone and a trailing arm, wherein the wishbone is designed with a drive wheel driving the associated wheel. With the design according to the invention, the local drive shaft assumes a dual function in that it acts both as a torque-transmitting element and as a transverse force-transmitting element. Overall, a component, namely the conventional wishbone without drive function can be saved with this design on the handlebar plane according to the invention.

Die Antriebswelle ist vorzugsweise mit einem Wellenabschnitt gestaltet, an dem sich an mindestens einem Endbereich ein Gelenk befindet. Das Gelenk dient zum Ausgleich eines Winkelversatzes der Antriebswelle während eines Einfederns oder der Lenkbewegung des zugehörigen Rades. Ferner ist das derart vorgesehene Gelenk erfindungsgemäß dazu angepasst, die an der als Querlenker wirkenden Antriebswelle auftretenden Querkräfte vom Rad auf die Fahrzeugkarosserie und zurück zu übertragen.The drive shaft is preferably designed with a shaft section on which a joint is located at at least one end region. The joint serves to compensate for an angular offset of the drive shaft during compression or the steering movement of the associated wheel. Furthermore, according to the invention, the joint provided in this way is adapted to transfer the transverse forces occurring at the drive shaft acting as a control arm from the wheel to the vehicle body and back.

Das Gelenk ist bevorzugt mit einer inneren Gelenkkugel und mindestens einer die Gelenkkugel umgreifenden Gelenkschale gestaltet. Zwischen der derartigen Gelenkkugel und Gelenkschale ist eine vergleichsweise große Anlagefläche geschaffen, welche ein Übertragen von Kräften bei vergleichsweise kleinen Flächenpresskräften möglich macht.The joint is preferably designed with an inner joint ball and at least one joint shell encompassing the joint shell. Between the joint ball and joint shell such a comparatively large contact surface is created, which makes it possible to transmit forces at relatively low surface pressures.

Die Gelenkkugel und die Gelenkschale sind vorteilhaft mit je mindestens einer Nut zum Aufnehmen je eines Teils eines zugehörigen, zwischen der Gelenkkugel und der Gelenkschale angeordneten drehmomentenübertragenden Körpers versehen. Der Körper schafft eine formschlüssige Verbindung zwischen der Gelenkkugel und der Gelenkschale und ermöglicht damit die Übertragung hoher Drehmomente. Zugleich lässt der in die Nut eingesetzte Körper ausreichend Bewegungsfreiraum für einen Ausgleich des sich an der Antriebswelle ergebenden Winkelversatzes. Die Nut ist vorzugsweise axial gerichtet, wodurch eine in diese Richtung erfolgende Montage der Gelenkkugel in die Gelenkschale zusammen mit dem mindestens einen Körper möglich wird.The joint ball and the joint shell are advantageously provided with at least one groove for receiving a respective part of an associated, arranged between the joint ball and the joint shell torque transmitting body. The body creates a positive connection between the joint ball and the joint shell and thus allows the transmission of high torques. At the same time, the body inserted into the groove allows sufficient freedom of movement for a compensation of the angular offset resulting at the drive shaft. The groove is preferably directed axially, whereby an assembly in this direction of the joint ball in the joint shell is possible together with the at least one body.

Vorzugsweise ist ferner ein den mindestens einen Körper einfassender, zwischen der Gelenkkugel und der Gelenkschale angeordneter Gelenkkäfig vorgesehen. Der Gelenkkäfig dient zum ortsfesten Halten des Körpers innerhalb des Gelenks und bildet ferner eine Gleitfläche, an der sowohl die Gelenkkugel als auch die Gelenkschale reibungs- und verschleißarm geführt werden können.Furthermore, a joint cage enclosing the at least one body and arranged between the joint ball and the joint shell is preferably provided. The joint cage serves to hold the body stationary within the joint and also forms a sliding surface on which both the joint ball and the joint shell can be guided friction and wear.

Der Gelenkkäfig ist vorteilhaft mit mindestens einer Lasche gestaltet, welche die Gelenkkugel in Richtung zum Wellenabschnitt umgreift und derart geformt ist, dass sie beim Einschieben der Gelenkkugel in den Gelenkkäfig in der mindestens einen Nut der Gelenkkugel eintaucht. Die derartige Lasche erstreckt sich ausgehend von dem den Körper umgreifenden Bereich des Gelenkkäfigs besonders weit in Richtung des Wellenabschnitts der Antriebswelle. Die Lasche ermöglicht damit ein Abstützen der Gelenkkugel an der Gelenkschale und umgekehrt, selbst wenn die Gelenkschale besonders weit an der Gelenkkugel geschwenkt worden ist. Diese Wirkung ist also besonders vorteilhaft, wenn die Antriebswelle mit ihren Gelenken einen großen Winkelversatz herstellen muss und zugleich vergleichsweise hohe Querkräfte mit den Gelenken zu übertragen sind. The joint cage is advantageously designed with at least one tab, which surrounds the joint ball in the direction of the shaft portion and is shaped such that it dips into the at least one groove of the joint ball during insertion of the joint ball into the joint cage. The tab extends, starting from the area of the joint cage encompassing the body, particularly far in the direction of the shaft section of the drive shaft. The tab thus allows the joint ball to be supported on the joint shell and vice versa, even if the joint shell has been pivoted particularly far on the joint ball. This effect is therefore particularly advantageous if the drive shaft with its joints must produce a large angular offset and at the same time relatively high transverse forces are transmitted to the joints.

Die Antriebswelle ist ferner bevorzugt mit mindestens einem Längenausgleichselement versehen. Das Längenausgleichselement ermöglicht eine Längenänderung der Antriebswelle zwischen deren beiden Gelenken. Eine solche Längenänderung ergibt sich insbesondere, wenn die Antriebswelle, wie nachfolgend erläutert, mit einem Axialdämpfer zum Dämpfen von Stößen und Schwingungen in Längsrichtung der Antriebswelle ausgestattet ist.The drive shaft is further preferably provided with at least one length compensation element. The length compensation element allows a change in length of the drive shaft between the two joints. Such a change in length results in particular when the drive shaft, as explained below, is equipped with an axial damper for damping shocks and vibrations in the longitudinal direction of the drive shaft.

Das Längenausgleichselement ist besonders bevorzugt mit einer Längsverzahnung gestaltet. Die Längsverzahnung ist in Axialrichtung des Wellenabschnitts ausgerichtet und besonders bevorzugt zwischen dem Wellenabschnitt und zumindest einer der Gelenkkugeln ausgeführt. Dort ist ohnehin eine drehmomentenübertragende Verbindung erforderlich, welche in Gestalt einer Längsverzahnung zugleich die Funktion eines Längenausgleichselements erfüllen kann.The length compensation element is particularly preferably designed with a longitudinal toothing. The longitudinal toothing is aligned in the axial direction of the shaft section and particularly preferably embodied between the shaft section and at least one of the joint balls. There, a torque-transmitting connection is required anyway, which at the same time can fulfill the function of a length compensation element in the form of a longitudinal toothing.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebswelle ist darüber hinaus vorteilhaft mindestens ein Axialdämpfer vorgesehen. Der Axialdämpfer wirkt in Axialrichtung des Wellenabschnitts und dient insbesondere dazu Stöße abzufangen, welche sich an der Achse in deren Querrichtung zwischen Rad und Fahrzeugkarosserie ergeben.In addition, at least one axial damper is advantageously provided in the drive shaft according to the invention. The axial damper acts in the axial direction of the shaft portion and serves in particular to absorb shocks which result on the axle in the transverse direction between the wheel and the vehicle body.

Die Antriebswelle ist dabei vorteilhaft mit einem Wellenabschnitt gestaltet, an dem sich an mindestens einem Endbereich ein Gelenk mit einer Gelenkkugel und mindestens einer diese Gelenkkugel umgreifenden Gelenkschale befindet, wobei der Axialdämpfer bevorzugt im Innern der Gelenkkugel angeordnet ist. Der derartige Axialdämpfer kann als ein Kompressionsdämpfer in Form eines elastischen Elements wirken und ist dabei innerhalb der Gelenkkugel besonders bauraumsparend untergebracht. Damit der Kompressionsdämpfer selbst hohe Stoßkräfte vorteilhaft abfedern kann, ist er vorzugsweise mit einer Anschlagplatte versehen, welche am Ende des Wellenabschnitts gegen das elastische Element anliegt bzw. anschlägt.The drive shaft is advantageously designed with a shaft section, on which at at least one end region is a joint with a joint ball and at least one joint ball engaging around this joint shell, wherein the axial damper is preferably arranged in the interior of the joint ball. The axial damper of this kind can act as a compression damper in the form of an elastic element and is accommodated in a space-saving manner within the ball joint. So that the compression damper can cushion even high impact forces advantageous, it is preferably provided with a stop plate, which rests against the elastic element at the end of the shaft portion and abuts.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht einer Achse gemäß dem Stand der Technik, 1 a perspective view of an axis according to the prior art,

2 die Ansicht II gemäß 1, 2 the view II according to 1 .

3 die Ansicht III gemäß 1, 3 the view III according to 1 .

4 eine perspektivische Ansicht einer Antriebswelle und eines Querlenkers der Achse gemäß 1, 4 a perspective view of a drive shaft and a control arm of the axle according to 1 .

5 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Achse, 5 a perspective view of an embodiment of an axis according to the invention,

6 eine perspektivische Ansicht einer Antriebswelle der Achse gemäß 5, 6 a perspective view of a drive shaft of the axis according to 5 .

7 eine Explosionsansicht eines Gelenks der Antriebswelle gemäß 6, 7 an exploded view of a joint of the drive shaft according to 6 .

8 eine perspektivische Ansicht eines ersten Montageschritts des Gelenks gemäß 7, 8th a perspective view of a first mounting step of the joint according to 7 .

9 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Montageschritts des Gelenks gemäß 7, nine a perspective view of a second assembly step of the joint according to 7 .

10 eine perspektivische Ansicht eines dritten Montageschritts des Gelenks gemäß 7, 10 a perspective view of a third assembly step of the joint according to 7 .

11 eine perspektivische Ansicht eines vierten Montageschritts des Gelenks gemäß 7, 11 a perspective view of a fourth assembly step of the joint according to 7 .

12 eine perspektivische Ansicht des fertig montierten Gelenks gemäß 7, 12 a perspective view of the fully assembled joint according to 7 .

13 eine perspektivische Ansicht einer ersten Variante eines Wellenabschnitts mit zugehörigen Gelenken der Antriebswelle gemäß 6, 13 a perspective view of a first variant of a shaft portion with associated joints of the drive shaft according to 6 .

14 eine perspektivische erste Teilansicht einer zweiten Variante eines Wellenabschnitts mit zugehörigem Gelenk der Antriebswelle gemäß 6 und 14 a perspective first partial view of a second variant of a shaft portion with associated joint of the drive shaft according to 6 and

15 eine perspektivische zweite Teilansicht der zweiten Variante eines Wellenabschnitts mit zugehörigem Gelenk gemäß 14. 15 a perspective second partial view of the second variant of a shaft portion with associated joint according to 14 ,

In den 1 bis 3 ist eine als antreibbare Vorderachse eines Kraftfahrzeugs gestaltete Achse 10 gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht. Bei der Achse 10 ist ein Rad 12 an einem Radträger 14 drehbar gelagert.In the 1 to 3 is designed as a drivable front axle of a motor vehicle axis 10 illustrated in the prior art. At the axis 10 is a wheel 12 on a wheel carrier 14 rotatably mounted.

Der Radträger 14 ist mit einem doppelarmigen oberen Querlenker 16 sowie einem Federbein 18 und mit einem unteren Querlenker 20 an einer weiter nicht veranschaulichten Fahrzeugkarosserie eines zugehörigen Fahrzeugs angelenkt. Die Querlenker 16 und 20 sind als Gussteil hergestellt und dienen zum Aufnehmen sowie Überleiten von Querkräften, welche zwischen dem Rad 12 und der Fahrzeugkarosserie quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs wirken. Es handelt sich bei diesen Kräften also um Schub- und Zugkräfte, die eine wesentliche Kraftkomponente in Querrichtung des Fahrzeugs, der so genannten Y-Achse des Fahrzeugs aufweisen.The wheel carrier 14 is with a double-armed upper wishbone 16 and a strut 18 and with a lower wishbone 20 hinged to a further unillustrated vehicle body of an associated vehicle. The wishbones 16 and 20 are made as a casting and are used to pick up as well as passing over shear forces, which between the wheel 12 and the vehicle body act transversely to the longitudinal direction of the vehicle. These forces are therefore shear and tractive forces which have a substantial component of force in the transverse direction of the vehicle, the so-called Y-axis of the vehicle.

Ferner führt eine Antriebswelle 22 zu dem am Radträger 14 drehbaren Rad 12. Die Antriebswelle 22 dient zum Übertagen von Drehmoment von einem nicht dargestellten Antriebsaggregat, in der Regel einem Verbrennungsmotor, zu dem Rad 14. Mit der Antriebswelle 22 kann das Fahrzeug auf diese Weise beschleunigt werden. Es kann ferner mit der Antriebswelle 22 auch ein Bremsmoment am Rad 12 erzeugt werden, insbesondere immer dann, wenn das Antriebsaggregat des Fahrzeugs als eine Motorbremse wirkt.Furthermore, a drive shaft leads 22 to the on the wheel carrier 14 rotatable wheel 12 , The drive shaft 22 is used to transfer torque from a drive unit, not shown, usually an internal combustion engine, to the wheel 14 , With the drive shaft 22 the vehicle can be accelerated in this way. It can also be with the drive shaft 22 also a braking torque on the wheel 12 be generated, in particular whenever the drive unit of the vehicle acts as an engine brake.

Im unteren Bereich des Radträgers 14, der so genannten unteren Lenkerebene ist neben dem unteren Querlenker 20 an der Achse 10 ein schräg zur Hauptfahrtrichtung ausgerichteter Längslenker 26 angeordnet. Der Längslenker 26 ist ebenfalls als Gussteil hergestellt und bildet insbesondere eine Zugstrebe zum Aufnehmen der während der Fahrt am Rad wirkenden Zugkräfte. Der Längslenker 26 nimmt also vor allem Kräfte auf, welche in der so genannten X-Richtung des Fahrzeugs wirken.In the lower part of the wheel carrier 14 , the so-called lower handlebar level is next to the lower wishbone 20 on the axis 10 an oblique to the main direction aligned trailing arm 26 arranged. The trailing arm 26 is also made as a casting and in particular forms a tension strut for receiving the forces acting on the wheel while driving tensile forces. The trailing arm 26 In particular, it absorbs forces which act in the so-called X-direction of the vehicle.

Ferner ist an der Achse 10 ein stabförmiger, aus Federstahl hergestellter Drehstabstabilisator 28 vorgesehen, der an seinen beiden Seiten je einen abgebogenen Endabschnitt 30 aufweist. Diese Endabschnitte 30 sind jeweils mittels einer Pendelstütze 32 am Radträger 14 angelenkt. Ein als Querstab 34 ausgebildeter Mittelbereich des Drehstabstabilisators 28 ist mittels einer ersten Abstützung 36 und einer zweiten Abstützung 38 ebenfalls an der Fahrzeugkarosserie in Querrichtung des Fahrzeugs schwenkbar abgestützt.Further, on the axis 10 a rod-shaped, made of spring steel torsion bar stabilizer 28 provided, on its two sides each have a bent end portion 30 having. These end sections 30 are each by means of a pendulum support 32 on the wheel carrier 14 hinged. One as a crossbar 34 formed center region of the torsion bar stabilizer 28 is by means of a first support 36 and a second support 38 also pivotally supported on the vehicle body in the transverse direction of the vehicle.

In den 4 bis 15 ist ein Ausführungsbeispiel einer Achse 40 gemäß der Erfindung dargestellt, bei der kein eigener unterer Querlenker 20 mehr vorgesehen ist, sondern eine Antriebswelle 42 sowohl die Funktion des Übertragens von Drehmoment als auch des Übertragens von Querkräften übernimmt. Die Antriebswelle 42 übernimmt also eine Doppelfunktion, indem sie sowohl als drehmomentübertragendes Element als auch als querkraftübertragendes Element wirkt. Daher kann an der Achse 40 auf einen unteren Querlenker als separates Bauteil verzichtet und dieser eingespart werden.In the 4 to 15 is an embodiment of an axle 40 shown according to the invention, in which no separate lower wishbone 20 more is provided, but a drive shaft 42 both the function of transmitting torque and the transfer of lateral forces takes over. The drive shaft 42 So takes on a dual function by acting both as a torque transmitting element and as a lateral force transmitting element. Therefore, on the axis 40 waived a lower wishbone as a separate component and this can be saved.

Die Antriebswelle 42 ist dazu mit einem länglichen, stabförmigen Wellenabschnitt 44 gestaltet, an dessen beiden Endbereichen sich jeweils ein Gelenk 46 befindet. Die Gelenke 46 dienen zum Ausgleich eines Winkelversatzes des Wellenabschnitts 44 relativ zum Rad 12 und zum restlichen Fahrzeug, nämlich dann, wenn das Rad 12 an der Fahrzeugkarosserie mittels des Federbeins 18 einfedert. Die Gelenke 46 der Antriebswelle 42 sind ferner dazu angepasst, die an der als Querlenker wirkenden Antriebswelle 42 auftretenden Querkräfte vom Rad 12 auf die Fahrzeugkarosserie weiterzugeben bzw. umgekehrt.The drive shaft 42 is with an elongated, rod-shaped shaft section 44 designed, at the two end regions in each case a joint 46 located. The joints 46 serve to compensate for an angular offset of the shaft portion 44 relative to the wheel 12 and to the rest of the vehicle, namely, when the wheel 12 on the vehicle body by means of the shock absorber 18 compressed. The joints 46 the drive shaft 42 are also adapted to the acting as a wishbone drive shaft 42 occurring lateral forces from the wheel 12 pass on to the vehicle body and vice versa.

Jedes der Gelenke 46 ist mit einer inneren Gelenkkugel 48 und drei, diese Gelenkkugel 48 umgreifenden Gelenkschalen 50 gestaltet. Die Gelenkschalen 50 bilden Teile bzw. Abschnitte einer Kugel und formen insgesamt eine Fläche, die etwas größer als eine Halbkugel ist. Zusammengehalten werden die Gelenkschalen 50 mit Hilfe von Schrauben 52 und einem Ring 54. Die Schrauben verbinden die Ränder der Gelenkschalen 50 innerhalb der vergrößerten Halbkugelform, während der Ring 54 die Gelenkschalen 50 am offenen Rand der vergrößerten Halbkugelform umfasst.Each of the joints 46 is with an inner joint ball 48 and three, this joint ball 48 encompassing joint shells 50 designed. The joint shells 50 form parts or sections of a ball and form an overall area that is slightly larger than a hemisphere. The joint shells are held together 50 with the help of screws 52 and a ring 54 , The screws connect the edges of the joint shells 50 within the enlarged hemispherical shape, while the ring 54 the joint shells 50 at the open edge of the enlarged hemisphere shape.

Zwischen der Gelenkkugel 48 und den Gelenkschalen 50 befindet sich ein ebenfalls im Wesentlichen kugelförmiger Gelenkkäfig 56 sowie an dessen Umfang verteilt insgesamt sechs kugelförmige Körper 58. Mit dem Gelenkkäfig 56 ist zwischen der Gelenkkugel 48 und den Gelenkschalen 50 eine große Gleit- und Anlagefläche geschaffen, mittels der hohe Druck- und Schubkräfte von dem Wellenabschnitt 44 auf die Gelenkschalen 50 übertragen werden können.Between the joint ball 48 and the joint shells 50 there is also a substantially spherical joint cage 56 as well as on its circumference distributed a total of six spherical bodies 58 , With the joint cage 56 is between the joint ball 48 and the joint shells 50 created a large sliding and contact surface, by means of the high pressure and shear forces of the shaft portion 44 on the joint shells 50 can be transmitted.

Die Gelenkkugel 48 und die drei Gelenkschale 50 sind über ihren äußeren bzw. inneren Umfang verteilt mit je insgesamt sechs Nuten 60 gestaltet. Die Nuten 60 erstrecken sich dabei bogenförmig und in axial gerichteten Ebenen ausgerichtet gleichmäßig voneinander beabstandet über die Oberfläche der Gelenkkugel 48 bzw. der Gelenkschalen 50. Die Nuten 60 dienen zum Aufnehmen je eines Teils von einem der kugelförmigen Körper 58.The joint ball 48 and the three joint cup 50 are distributed over their outer and inner circumference, each with a total of six grooves 60 designed. The grooves 60 extend arcuately aligned in axially directed planes evenly spaced from each other across the surface of the joint ball 48 or the joint shells 50 , The grooves 60 are used to pick up each part of one of the spherical bodies 58 ,

Die Körper 58 liegen also je zur Hälfte in einer Nut 60 einer Gelenkschale 50 und zur anderen Hälfte in einer Nut 60 der Gelenkkugel 48. Die Körper 58 schaffen damit eine formschlüssige Verbindung zwischen der Gelenkkugel 48 und den Gelenkschalen 50, wodurch hohe Drehmomente von den Gelenkschalen 50 auf die Gelenkkugel 48 und umgekehrt übertragen werden können.The body 58 So are half each in a groove 60 a joint cup 50 and the other half in a groove 60 the joint ball 48 , The body 58 create a positive connection between the joint ball 48 and the joint shells 50 , resulting in high torques from the joint shells 50 on the joint ball 48 and vice versa.

Der Gelenkkäfig 56 weist an seinem Umfang regelmäßig verteilt sechs Öffnungen 62 auf, in denen je einer der kugelförmigen Körper 58 eingesetzt ist. Die Öffnungen 62 lassen den Körpern 58 ausreichend Bewegungsfreiraum, dass sich diese drehen und in der zugehörigen Nut 60 entlangrollen können. The joint cage 56 has six openings on its circumference regularly distributed 62 in which each one of the spherical bodies 58 is used. The openings 62 let the bodies 58 enough space for movement, that these rotate and in the associated groove 60 can roll along.

An dem Gelenkkäfig 56 sind ferner sechs im Wesentlichen halbkreisförmige Laschen 63 ausgebildet, welche jeweils zwischen zwei Öffnungen 62 positioniert sind und die Gelenkkugel 48 in Richtung zum Wellenabschnitt 44 weiter umgreifen, als der restliche Gelenkkäfig 56. Die Laschen 63 sind so geformt, dass sie während der Montage beim Einschieben der Gelenkkugel 48 in den Gelenkkäfig 56 je in eine der Nuten 60 eingeschoben werden können (siehe 8 und 9). Wenn dann die Gelenkkugel 48 vollständig in den Gelenkkäfig 56 eingeschoben und darin aufgenommen ist, kann die Gelenkkugel 48 im Gelenkkäfig 56 um einen Winkel von ca. 30° gedreht und auf diese Weise jeweils eine der Öffnungen 62 mit einer der Nuten 60 in Überdeckung gebracht werden (siehe 10 und 11). In die Nuten 60 können dann durch die Öffnungen 62 die Körper 58 eingesetzt und das Gelenk 46 mittels der Gelenkschalen 50 sowie der Schrauben 52 und des Rings 54 komplettiert werden (siehe 12).At the joint cage 56 are also six substantially semicircular tabs 63 formed, each between two openings 62 are positioned and the ball joint 48 towards the shaft section 44 further embrace than the remaining joint cage 56 , The tabs 63 are shaped so that during assembly when inserting the ball joint 48 in the joint cage 56 each in one of the grooves 60 can be inserted (see 8th and nine ). If then the joint ball 48 completely in the joint cage 56 inserted and received therein, the ball joint 48 in the joint cage 56 rotated by an angle of about 30 ° and in this way each one of the openings 62 with one of the grooves 60 be brought into overlap (see 10 and 11 ). In the grooves 60 can then through the openings 62 the body 58 used and the joint 46 by means of the joint shells 50 as well as the screws 52 and the ring 54 be completed (see 12 ).

An der Antriebswelle 42 ist, wie in den 13 bis 15 dargestellt, ferner mindestens ein Längenausgleichselement 64 mit einer Längsverzahnung 66 am Wellenabschnitt 44 vorgesehen. Die Längsverzahnung 66 wirkt mit einer ebenfalls längsverzahnten Hülse 68 drehmomentenübertragend zusammen. Die Hülse 68 ist bei der Ausführungsvariante gemäß 13 mittels einer Zweiteilung des Wellenabschnitts 44 gebildet. Bei der Ausführungsvariante gemäß den 13 und 14 ist die Hülse 68 von den Gelenkkugeln 48 selbst gebildet. Die Längsverzahnung 66 ermöglicht als Längenausgleichselement 64 eine Längenänderung der Antriebswelle 42 zwischen deren beiden Gelenken 46, insbesondere wenn, wie nachfolgend erläutert, an der der Antriebswelle 42 ein Dämpfung in Axialrichtung erfolgen soll.At the drive shaft 42 is like in the 13 to 15 illustrated, further at least one length compensation element 64 with a spline 66 at the shaft section 44 intended. The longitudinal toothing 66 acts with a likewise longitudinally toothed sleeve 68 torque transmitting together. The sleeve 68 is in the embodiment according to 13 by a division of the shaft section 44 educated. In the embodiment according to the 13 and 14 is the sleeve 68 from the joint balls 48 self-educated. The longitudinal toothing 66 allows as a length compensation element 64 a change in length of the drive shaft 42 between their two joints 46 , in particular when, as explained below, at the drive shaft 42 an attenuation in the axial direction should take place.

Bei den Ausführungsvarianten gemäß den 13 bis 15 ist ferner an der Antriebswelle 42 mindestens ein Axialdämpfer 70 vorgesehen. Der Axialdämpfer 70 ist mit je einem hohlzylindrischen, elastischen Element 72 gestaltet. Bei der Ausführungsvariante gemäß 13 befindet sich ein elastisches Element 72 im Inneren der Hülse 68 und federt dort Druckkräfte ab, während sich ein zweites elastisches Element 72 in einer der Gelenkkugeln 48 befindet, um Zugkräfte abzufedern. Zum Abfedern der Zugkräfte wirkt das elastische Element 72 in der Gelenkkugel 48 mit einer Anschlagplatte 74 und einer Zugstange 76 zusammen, welche sich durch dieses elastische Element 72 bis zum Wellenabschnitt 44 erstreckt.In the embodiments according to the 13 to 15 is also on the drive shaft 42 at least one axial damper 70 intended. The axial damper 70 is each with a hollow cylindrical, elastic element 72 designed. In the embodiment according to 13 there is an elastic element 72 inside the sleeve 68 and springs there compressive forces, while a second elastic element 72 in one of the joint balls 48 located to cushion tensile forces. To cushion the tensile forces acts the elastic element 72 in the joint ball 48 with a stop plate 74 and a drawbar 76 together, which is characterized by this elastic element 72 to the shaft section 44 extends.

Die 14 und 15 zeigen eine Ausführungsvariante, bei der beide elastischen Elemente 72 innerhalb einer Gelenkkugel 48 angeordnet sind. Dabei ist ebenfalls eine Anschlagplatte 74 und eine Zugstange 76 vorgesehen, wobei ein scheibenförmiger Absatz 78 in kompakter Bauweise im Inneren der Gelenkkugel 48 die Zug- und Druckkräfte auf die dortigen elastischen Elemente 72 überträgt.The 14 and 15 show a variant in which both elastic elements 72 within a joint ball 48 are arranged. Here is also a stop plate 74 and a pull rod 76 provided, wherein a disc-shaped paragraph 78 in a compact design inside the joint ball 48 the tensile and compressive forces on the local elastic elements 72 transfers.

Die derartigen elastischen Elemente 72 wirken in Axialrichtung des Wellenabschnitts und dienen insbesondere dazu Stöße abzufangen, welche sich an der Achse 40 in deren Querrichtung zwischen Rad 12 und Fahrzeugkarosserie ergeben.Such elastic elements 72 act in the axial direction of the shaft portion and are used in particular to absorb shock, which is located on the axis 40 in the transverse direction between wheel 12 and vehicle body.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Achse gemäß dem Stand der TechnikAxis according to the prior art
1212
Radwheel
1414
Radträgerwheel carrier
1616
oberer Querlenkerupper wishbone
1818
Federbeinstrut
2020
unterer Querlenker gemäß dem Stand der Techniklower wishbone according to the prior art
2222
Antriebswellegemäß dem Stand der TechnikDrive shaft according to the prior art
2424
Spurstangetie rod
2626
LängslenkerTrailing arm
2828
DrehstabstabilisatorAnti-roll bar
3030
abgebogener Endabschnitt des Drehstabstabilisatorsbent end portion of the torsion bar stabilizer
3232
PendelstützeStabilizer
3434
Querstab des DrehstabstabilisatorsCross bar of the torsion bar stabilizer
3636
Abstützungsupport
3838
Abstützungsupport
4040
Achse gemäß der ErfindungAxis according to the invention
4242
Antriebswelle gemäß der ErfindungDrive shaft according to the invention
4444
Wellenabschnittshaft section
4646
Gelenkjoint
4848
Gelenkkugeljoint ball
5050
Gelenkschalejoint shell
5252
Schraubescrew
5454
Ringring
5656
Gelenkkäfigjoint cage
5858
Körperbody
6060
Nutgroove
6262
Öffnung im GelenkkäfigOpening in the joint cage
6363
Lascheflap
6464
LängenausgleichselementLength compensation element
6666
Längsverzahnungspline
6868
Hülseshell
7070
AxialdämpferAxialdämpfer
7272
elastisches Elementelastic element
7474
Anschlagplattestop plate
7676
Zugstangepull bar
7878
scheibenförmiger Absatzdisc-shaped heel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004020073 A1 [0004] DE 102004020073 A1 [0004]

Claims (10)

Achse (40) für Räder (12) eines zweispurigen Kraftfahrzeugs, mit einer einen Radträger (14) führenden, aufgelösten unteren Lenkerebene, die durch einen Querlenker (20) sowie einen Längslenker (26) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker mit einer das zugehörige Rad antreibenden Antriebswelle (42) gestaltet ist.Axis ( 40 ) for wheels ( 12 ) of a two-lane motor vehicle, with a wheel carrier ( 14 ), dissolved lower link level, which by a wishbone ( 20 ) and a trailing arm ( 26 ) is formed, characterized in that the wishbone with a drive wheel driving the associated wheel ( 42 ) is designed. Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (42) mit einem Wellenabschnitt (44) gestaltet ist, an dem sich an mindestens einem Endbereich ein Gelenk (46) befindet.Axle according to claim 1, characterized in that the drive shaft ( 42 ) with a shaft section ( 44 ) is designed, on which at at least one end region a joint ( 46 ) is located. Achse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (46) mit einer inneren Gelenkkugel (48) und mindestens einer die Gelenkkugel (48) umgreifenden Gelenkschale (50) gestaltet ist.Axle according to claim 2, characterized in that the joint ( 46 ) with an inner joint ball ( 48 ) and at least one of the joint ball ( 48 ) encompassing joint shell ( 50 ) is designed. Achse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkugel (48) und die Gelenkschale (50) mit je mindestens einer Nut (60) zum Aufnehmen je eines Teils eines zugehörigen, zwischen der Gelenkkugel (48) und der Gelenkschale (50) angeordneten drehmomentenübertragenden Körpers (58) versehen ist.Axle according to claim 3, characterized in that the joint ball ( 48 ) and the joint shell ( 50 ) each having at least one groove ( 60 ) for picking up each part of an associated one, between the joint ball ( 48 ) and the joint shell ( 50 ) arranged torque transmitting body ( 58 ) is provided. Achse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein den mindestens einen Körper (58) einfassender, zwischen der Gelenkkugel (48) und der Gelenkschale (50) angeordneter Gelenkkäfig (56) vorgesehen ist.An axle according to claim 4, characterized in that the at least one body ( 58 ) encompassing, between the joint ball ( 48 ) and the joint shell ( 50 ) arranged joint cage ( 56 ) is provided. Achse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkäfig (56) mit mindestens einer Lasche (63) gestaltet ist, welche die Gelenkkugel (48) in Richtung zum Wellenabschnitt (44) umgreift und derart geformt ist, dass sie beim Einschieben der Gelenkkugel (48) in den Gelenkkäfig (56) in der mindestens einen Nut (60) der Gelenkkugel (48) eintaucht.Axle according to claim 5, characterized in that the joint cage ( 56 ) with at least one tab ( 63 ) is designed, which the joint ball ( 48 ) in the direction of the shaft section ( 44 ) and is shaped so that when inserting the joint ball ( 48 ) in the joint cage ( 56 ) in the at least one groove ( 60 ) of the joint ball ( 48 immersed). Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (42) mit mindestens einem Längenausgleichselement (64) versehen ist.Axle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive shaft ( 42 ) with at least one length compensation element ( 64 ) is provided. Achse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenausgleichselement (64) mit einer Längsverzahnung (66) gestaltet ist.Axle according to claim 7, characterized in that the length compensation element ( 64 ) with a longitudinal toothing ( 66 ) is designed. Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (42) mit mindestens einem Axialdämpfer (70) versehen ist.Axle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive shaft ( 42 ) with at least one axial damper ( 70 ) is provided. Achse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (42) mit einem Wellenabschnitt (44) gestaltet ist, an dem sich an mindestens einem Endbereich ein Gelenk (46) mit einer Gelenkkugel (48) und mindestens einer diese Gelenkkugel (48) umgreifenden Gelenkschale (50) befindet, und der Axialdämpfer (70) im Innern der Gelenkkugel (48) angeordnet ist.Axle according to claim 9, characterized in that the drive shaft ( 42 ) with a shaft section ( 44 ) is designed, on which at at least one end region a joint ( 46 ) with a joint ball ( 48 ) and at least one of these ball joint ( 48 ) encompassing joint shell ( 50 ), and the axial damper ( 70 ) inside the joint ball ( 48 ) is arranged.
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