DE1246433B

DE1246433B - Compensating suspension for vehicles with pendulum half axles

Info

Publication number: DE1246433B
Application number: DEB61460A
Authority: DE
Inventors: Henry Lowe Brownback
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-03-11
Filing date: 1961-02-27
Publication date: 1967-08-03
Also published as: GB920820A; FR1259044A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES PATENTAMT Int. CL: FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN PATENT OFFICE Int. CL:

B62dB62d

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

B 60g
DeutscheKl.: 63 c-40B 60g
German class: 63 c-40

Nummer: 1246 433Number: 1246 433

Aktenzeichen: B 6146011/63 cFile number: B 6146011/63 c

Anmeldetag: 27. Februar 1961 Filing date: February 27, 1961

Auslegetag: 3. August 1967Opened on August 3, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsfederung für Kraftfahrzeuge mit Pendelhalbachsen, die· gegen das Fahrgestell oder den Wagenkasten federnd abgestützt sind und die mittels nach unten gerichteter Arme auch gegeneinander federnd abgestützt sind.The invention relates to a compensating suspension for motor vehicles with pendulum half-axles, which · are resiliently supported against the chassis or the car body and which are supported downwards by means of directed arms are also resiliently supported against each other.

Fahrzeuge mit Pendelhalbachsen sind sehr verbreitet, insbesondere wenn die Fahrzeuge mit Heckmotor ausgestattet sind, da diese Achsenbauart leicht herstellbar ist.Vehicles with pendulum half axles are very common, especially when the vehicles are rear-engined are equipped, since this type of axle is easy to manufacture.

Es ist jedoch auch bekannt, daß sie Nachteile mit sich bringt, insbesondere hinsichtlich der Straßenlage des Fahrzeuges, welche durch die Schwingungen der Achshälften beeinflußt wird, da diese Schwingungen den Änderungen des Radsturzes entsprechen müssen. Diese Änderungen des Radsturzes verringern das Haften der Luftreifen am Boden, was für eine gute Straßenlage des Fahrzeuges schädlich ist, insbesondere auf Straßen, deren Belag schlecht ist, sowie auf nassen Fahrbahnen.However, it is also known that it has disadvantages, particularly with regard to road holding of the vehicle, which is influenced by the vibrations of the axle halves, as these vibrations must correspond to the changes in the camber. These camber changes reduce that The pneumatic tires stick to the ground, which is particularly detrimental to the vehicle's good road holding on poorly paved roads and on wet roads.

Es sind bereits Ausgleichsfederungen für Kraftfahrzeuge mit Pendelhalbachsen bekannt, bei denen die Pendelhalbachsen gegen das Fahrgestell oder den Wagenkasten federnd abgestützt sind und mittels nach unten gerichteter Arme auch gegeneinander federnd abgestützt sind. Zu diesem Zweck hat man an den beiden Enden der zum Schwenken der Pendelhalbachsen vorgesehenen Drehzapfen je einen nach unten gerichteten Arm vorgesehen, die parallel zueinander angeordnet um den gleichen Winkel geschwenkt werden, wie die Drehzapfen der Pendelhalbachsen. Die nach unten gerichteten Arme waren mittels einer Schraubenfeder verbunden, die im wesentlichen parallel zu den Pendelhalbachsen gerichtet war und bei auf die Pendelhalbachsen wirkenden Stößen auf Zug beansprucht wurden. There are already compensating springs for motor vehicles with pendulum half axles are known in which the pendulum half-axles are resiliently supported against the chassis or the car body and by means of downward arms are also resiliently supported against each other. For this purpose one has one at each end of the pivot pin provided for pivoting the pendulum half-axles downward-facing arm is provided which are arranged parallel to one another and pivoted through the same angle like the pivot pins of the pendulum half-axles. The arms facing down were connected by means of a helical spring which is directed essentially parallel to the pendulum half-axes and were subjected to tensile loads in the case of shocks acting on the pendulum half-axles.

Eine derartige Anordnung verbessert die Straßenlage eines Kraftfahrzeuges, da die Federanordnung das Bestreben hat, dasjenige Rad, welches einer Kraftwirkung unterworfen ist, die es vom Boden abzuheben trachtet, am Boden zu halten, was beispielsweise sich beim Befahren. einer Kurve auswirkt. Such an arrangement improves the road holding of a motor vehicle, since the spring arrangement the endeavor has that wheel, which is subjected to a force effect, which it from the ground taking off seeks to keep on the ground, for example, when driving on. a curve.

Da es sich jedoch hier um eine Zugbeanspruchung der vorgesehenen Ausgleichsfederung handelt, befriedigt eine derartige Anordnung nicht hinreichend hinsichtlich der erzielbaren Lebensdauer. Es ergibt sich ferner nicht eine einfache EinsteUmöglichkeit der Ausgleichsfederung, da die Hebelarme auf den Enden der Drehzapfen der Pendelhalbachsen angeordnet sind und daher zwei Federn zur. Anwendung gelangen, deren elastische Beanspruchung proportionalHowever, since this is a tensile stress on the intended compensating suspension, this is satisfactory such an arrangement is insufficient with regard to the achievable service life. It surrenders also not a simple adjustment of the compensating suspension, since the lever arms on the ends the pivot of the pendulum half-axles are arranged and therefore two springs for. Apply, their elastic stress proportional

Ausgleichsfederung für Kraftfahrzeuge mit
PendelhalbachsenCompensating suspension for motor vehicles with
Pendulum half-axes

Anmelder:Applicant:

Henry Lowe Brownback, Norristown, Pa.
(V. St. A.)Henry Lowe Brownback, Norristown, Pa.
(V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,
München-Solln, Franz-Hals-Str. 21Dr. phil. GB Hagen, patent attorney,
Munich-Solln, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Henry Lowe Brownback, Norristown, Pa.Henry Lowe Brownback, Norristown, Pa.

(V.StA.)(V.StA.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 11. März 1960 (821130)France of March 11, 1960 (821130)

dem Drehwinkel der Drehzapfen der Pendelhalb-the angle of rotation of the pivot of the pendulum half

a5 achsen ist. a5 axes is.

Es ist auch bekannt, an Stelle der nach unten gerichteten Arme und einer sie verbindenden Zugfeder, an den Pendelhalbachsen nach oben gerichtete Arme vorzusehen, die dann durch eine Druckfeder verbunden sind. In vielen Fällen, nämlich wenn auf eine niedrige Lage des Fahrzeugrahmens gegenüber der Achse Wert gelegt wird, ist eine derartige Anordnung unerwünscht.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung derartiger Ausgleichsfederungen für Kraftfahrzeuge miü Pendelhalbachsen, insofern die vorstehend erörterten Nachteile bei einer erfindungsgemäßen Anordnung vermieden sind und ferner die Federanordnung so ausgebüdet sein kann, daß eine mit der Amplitude der Schwenkung der Pendelhalbachsen sich ändernde, also nicht proportionale Federkraft ergibt. Es brauchen ferner keine Drehzapfen für die Pendelhalbachsen Anwendung zu finden, welche an ihren Enden Arme tragen müssen, sondern es können die Drehzapfen der Pendelhalbachsen vollständig eingeschlossen sein, weil die nach unten gerichteten Arme unmittelbar fest auf den Pendelhalbachsen angeordnet sein können.It is also known, instead of the downwardly directed arms and a tension spring connecting them, to provide upwardly directed arms on the pendulum half-axes, which are then connected by a compression spring. In many cases, namely when emphasis is placed on a low position of the vehicle frame relative to the axle, such an arrangement is undesirable.
The aim of the invention is to improve such compensating suspension systems for motor vehicles with pendulum half-axles, insofar as the disadvantages discussed above are avoided in an arrangement according to the invention and, furthermore, the spring arrangement can be designed so that a spring force that changes with the amplitude of the pivoting of the pendulum half-axes, i.e. not proportional, results. Furthermore, no pivot pins for the pendulum half-axes need to be used, which have to carry arms at their ends, but the pivot pins of the pendulum half-axes can be completely enclosed because the downwardly directed arms can be arranged directly on the pendulum half-axes.

Eine Ausgleichsfederung für Kraftfahrzeuge der vorstehend erörterten Art kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß eine frei tragende Stange an ihren beiden Enden über Druckfedern mit denA compensating suspension for motor vehicles of the type discussed above is characterized according to the invention in that a cantilevered rod at both ends via compression springs with the

709 619/384709 619/384

Enden der mit den Pendelhalbachsen fest verbundenen, nach unten gerichteten Arme verbunden ist.Ends of the pendulum half-axes firmly connected, downward arms is connected.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is described below with reference to the drawing on the basis of exemplary embodiments explained.

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Erfindungsgegenstandes;F i g. Fig. 1 is a partially sectioned side view of the subject invention;

Fig. 2 ist eine geschnittene Teilansicht in größerem Maßstab;Fig. 2 is a fragmentary sectional view on a larger scale;

F i g. 3 ist eine der F i g. 1 entsprechende teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführung. _ Das Gehäuse 1 enthält den Achsbrückenmechanismus, insbesondere das Differential für den Antrieb der Antriebswellen der Räder 2, 3. Die nicht dargestellten Antriebswellen der Räder 2, 3 sind in zwei Schwingachshälften 4, 5 angeordnet, welche mit dem Gehäuse 1 durch Gelenklcupplungen 6, 7 verbunden sind. Diese Kupplungen können auf verschiedene bekannte Weise ausgebildet sein und sind nicht näher beschrieben, da sie keinen Gegenstand der Erfindung bilden.F i g. 3 is one of the F i g. 1 corresponding partially sectioned side view of another embodiment. The housing 1 contains the axle bridge mechanism, in particular the differential for driving the drive shafts of the wheels 2, 3. The drive shafts of the wheels 2, 3 , not shown, are arranged in two oscillating axle halves 4, 5 , which are connected to the housing 1 by articulated couplings 6, 7 are connected. These couplings can be designed in various known ways and are not described in detail since they do not form the subject of the invention.

Der Schwingungsmittelpunkt einer jeden der beiden Schwingachshälften 4, 5 liegt an den Stellen 8 bzw. 9, welche auf den Längsachsen 10,11 der beiden Halbachsen 4, 5 liegen.The center of oscillation of each of the two oscillating axle halves 4, 5 lies at points 8 and 9, which lie on the longitudinal axes 10, 11 of the two semi-axes 4, 5.

Konsolen 12 und 13 sind durch Schellen 14,15 mit den Halbachsen 4 und 5 starr verbunden.Brackets 12 and 13 are rigidly connected to the semi-axes 4 and 5 by clamps 14, 15.

An ihren freien Enden bilden die Konsolen 12,13 Anlageflächen 16,17 mit je einer Öffnung 18. Die Abmessungen der Konsolen 12, 13 und ihrer Anlageflächen 16, 17 sind zweckmäßig so gewählt, daß Kreisumfänge 19, 20, deren Mittelpunkte auf den Gelenkpunkten 8 und 9 der Halbachsen 4, 5 liegen, durch den mittleren Abschnitt der Öffnungen 18 der Anlageflächen 16, 17 und durch den mittleren Abschnitt der Befestigungsschellen 14,15 der Konsolen 12,13 gehen.. Ferner liegen zweckmäßig, wenn sich das mit der obigen Anordnung versehene Fahrzeug in Ruhe befindet und nicht belastet ist, die durch die Drehpunkte 8, 9 gehenden Lotrechten 21, 22 in der durch die Anlageflächen 16,17 definierten Ebene.At their free ends the brackets form 12,13 contact surfaces 16,17, each with an opening 18. The dimensions of the brackets 12, 13 and their abutment surfaces 16, 17 are suitably selected so that circumferences 19, 20, whose centers are on the pivot points 8 and 9 of the semi-axes 4, 5 , go through the middle section of the openings 18 of the contact surfaces 16, 17 and through the middle section of the fastening clamps 14,15 of the brackets 12,13 provided vehicle is at rest and is not loaded, the perpendicular 21, 22 passing through the pivot points 8, 9 in the plane defined by the contact surfaces 16, 17.

Bei dem Beispiel der F i g. 1 und 2 trägt jede Anlagefläche 16,17 einen Metallteil 23, dessen Öffnung 23 a einen kleineren Durchmesser hat und z. B. in die Öffnung 18 eingeschraubt ist, in welcher er mittels einer Gegenmutter 24 gehalten wird.In the example of FIG. 1 and 2 each bearing surface 16,17 carries a metal part 23, the opening 23 a of which has a smaller diameter and z. B. is screwed into the opening 18 , in which it is held by means of a lock nut 24 .

Der Teil 23 besitzt zweckmäßig einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 23 b, welcher den Teil kleineren Durchmessers 23 a mit einem Teil großen Durchmessersverbindet, in welchem auf beliebige geeignete Weise die Außenwand eines elastischen Blocks 25 befestigt ist, welcher aus Gummi sein kann.The part 23 expediently has a frustoconical section 23 b, which connects the part of smaller diameter 23 a with a part of large diameter, in which the outer wall of an elastic block 25 is fixed in any suitable manner, which can be made of rubber.

Der Block 25 ist innen mit einer Muffe 26 versehen, mit welcher er z. B. durch Kleben und Vulkanisieren starr verbunden ist. Die Muffen 26, welche an den beiden elastischen Blöcken 25 befestigt sind, welche in den an jeder Anlagefläche 16,17 befestigten Teilen 23 liegen, nehmen einen Verbindungsstab 27 auf, welcher durch einen Metallstab oder ein Rohr gebildet wird, welches so tangential zu den obigen Kreisumf ängen 19,20 liegt.The block 25 is internally provided with a sleeve 26 with which he z. B. is rigidly connected by gluing and vulcanization. The sleeves 26, which are attached to the two elastic blocks 25 , which lie in the parts 23 attached to each contact surface 16,17 , receive a connecting rod 27 , which is formed by a metal rod or a tube, which is tangential to the above Circumference is 19.20 .

Die mit Gewinde versehenen Enden des Stabes 27 stehen über die Muffen 26 vor und tragen beide kegelstumpfförmige Schalen 28, welche durch Unterlegscheiben 29 und Muttern 30 gehalten werden.The threaded ends of the rod 27 protrude from the sleeves 26 and both support frustoconical shells 28 which are held in place by washers 29 and nuts 30 .

Bei unbelastetem Fahrzeug stehen die elastischen Blöcke 25 weder unter einer Spannung noch unter einer Vorspannung. Das Fahrzeug wird nur-von sei-When the vehicle is unloaded, the elastic blocks 25 are neither under tension nor under pretension. The vehicle is only used by its

nen Federn 33 getragen, welche zwischen den Schwingachshälften 4, 5 und dem mit 34 bezeichnetem Fahrgestell oder Wagenkasten angeordnet sind, an welchem das Gehäuse 1 befestigt ist.
S Wenn dagegen das Fahrzeug belastet wird, werden die Federn 33 stärker zusammengedrückt, so daß die beiden Schwingachshälften 4, 5 gegeneinander verschwerikt werden. Die elastischen Blöcke 25 unterliegen darin gleichen Abscherbeanspruchungen undNEN springs 33 carried, which are arranged between the swing axle halves 4, 5 and the designated 34 chassis or car body to which the housing 1 is attached.
S contrast, when the vehicle is loaded, the springs are compressed more 33 so that the two Schwingachshälften 4, 5 against each other verschwerikt. The elastic blocks 25 are subject to the same shear stresses and

ίο wirken mit den Federn 33 zusammen, um diese Belastungszunahme aufzunehmen, so daß sie wie zusätzliche Ausgleichsfedern wirken. ίο cooperate with the springs 33 to absorb this increase in load, so that they act like additional balancing springs.

Während der Fahrt des belasteten oder unbelasteten Fahrzeuges erzeugen die Unebenheiten der Straße Bewegungen der Räder 2 und 3, welche die Schwingachshälften 4, 5 um die Punkte 8, 9 verschwenken.During the journey of the loaded or unloaded vehicle, the unevenness of the road generates movements of the wheels 2 and 3, which pivot the oscillating axle halves 4, 5 about the points 8, 9 .

Wenn angenommen wird, daß das Rad 3 um eine kleine Strecke angehoben wird, so wird hierdurch die entsprechende Feder 33 stärker zusammengedrückt, wodurch außerdem die elastischen Blöcke 25 auf Abscherung beansprucht werden. Der auf das entsprechende Rad 3 wirkenden Hebekraft entspricht daher eine Kraft, welche das Rad 2 zu senken sucht, welches hierdurch kräftig gegen den Boden gedrückt wird.If it is assumed that the wheel 3 is raised by a small distance, the corresponding spring 33 is thereby compressed more strongly, as a result of which the elastic blocks 25 are also subjected to shear stress. The lifting force acting on the corresponding wheel 3 therefore corresponds to a force which seeks to lower the wheel 2 , which is thereby pressed forcefully against the ground.

Bei einem stärkeren Ausschlag des Rades 3 nach oben werden die elastischen Blöcke 25 stärker verformt und legen sich allmählich gegen die kegelstumpfförmigen Abschnitte 23 b der Teile 23, so daß die von den elastischen Blöcken ausgeübte Bremswirkung allmählich entsprechend der Ausschlagamplitude' des Rades zunimmt, da dann diese elastischen Blöcke außer einer Abscherbeanspruchung noch einer Druckbeanspruchung ausgesetzt werden, welch letztere infolge der kegelstumpfförmigen Form des Abschnitts 23 b der Teile 23 allmählich zunimmt.With a stronger deflection of the wheel 3 upwards, the elastic blocks 25 are more deformed and gradually lie against the frustoconical sections 23 b of the parts 23, so that the braking effect exerted by the elastic blocks gradually increases in accordance with the deflection amplitude of the wheel, since then These elastic blocks are exposed to a shear stress and a compressive stress, the latter gradually increasing as a result of the frustoconical shape of the portion 23 b of the parts 23.

Die besondere Form der Konsolen 12,13 hat zur Folge, daß der Verbindungsstab 27 stets tangential zu den Kreisumf ängen 19,20 bleibt, so daß die Länge des von den Konsolen 12,13 gebildeten Hebelarms als konstant angesehen werden kann, was die Einstellung der Ausgleichsvorrichtung erheblich erleichtert, da hierfür nur die Einstellung des Arbeitens der elastischen Blöcke 25 erforderlich ist.The particular shape of the brackets 12,13 has 19,20 remains a result, the connecting rod 27 Ängen always tangential to the Kreisumf, so that the length of the lever arm formed by the brackets 12,13 can be regarded as constant, the setting of the Compensating device is made considerably easier, since only the adjustment of the operation of the elastic blocks 25 is required for this.

Bei einer Entspannung der Federn 33, oder falls eines der Räder, z. B. das Rad 3, nach unten schwenkt, wird diese Bewegung gebremst, da in diesem Augenblick die elastischen Blöcke 25 ebenfalls auf Abscherung arbeiten, aber in dem dem obigen Fall entgegengesetzten Sinn. Wenn ferner der Ausschlag des Rades 3 nach unten groß ist, legt sich die kegelstumpfförmige Schale 18 allmählich gegen den entsprechenden Rand eines jeden elastischen Blocks 25, so daß die Blöcke einer Druckbeanspruchung unter-When the springs 33 relax, or if one of the wheels, e.g. B. the wheel 3 pivots down, this movement is braked, since at this moment the elastic blocks 25 also work on shear, but in the opposite sense to the above case. Furthermore, when the downward deflection of the wheel 3 is large, the frustoconical shell 18 gradually rests against the corresponding edge of each elastic block 25, so that the blocks are subjected to compressive stress.

.55 liegen. .55 lying.

In allen Fällen wird jede auf ein Rad ausgeübte Kraft auf das andere Rad übertragen, und zwar über die elastischen Blöcke, welche beide genau in gleicher Weise arbeiten, wodurch die auf die beiden Räder ausgeübten Kräfte dauernd ausgeglichen werden.In all cases, any force exerted on one wheel is transferred to the other wheel via the elastic blocks, which both work in exactly the same way, causing the on the two Wheels exerted forces are constantly balanced.

Obwohl es zweckmäßig erscheint, die elastischen Blöcke 25 infolge der Bremsung und der hierdurch entstehenden Dämpfung der übertragenen Bewegungen aus Gummi herzustellen, ist es auch möglich, diese Teile durch Federn zu ersetzen, wie dies in Fi g. 3 dargestellt ist, bei welcher die Federn mit 25 a bezeichnet sind. Diese Federn sind auf die Enden desAlthough it appears expedient to manufacture the elastic blocks 25 from rubber as a result of the braking and the resulting damping of the transmitted movements, it is also possible to replace these parts with springs, as shown in FIG. 3 is shown, in which the springs are designated by 25 a. These springs are on the ends of the

Claims

Rod 27 is pushed, each of which is provided with shells 31, between which the springs 25 a are tightened. Patent claims:

1. Compensating suspension for motor vehicles with pendulum half-axles which are resiliently supported against the chassis or the car body and which are also resiliently supported against one another by means of downwardly directed arms, characterized in that a cantilever rod (27) at both ends via compression springs (25 , 25 d) is connected to the ends of the downwardly directed arms (12, 13) firmly connected to the pendulum half-axes.

2. Compensating suspension according to claim 1, characterized in that metallic screw benfedem (25 a) surround the ends of the rod (27) and at the ends of the arms (12, 13) of the rod (27) counter bearing shells (32) are provided.

3. compensating suspension according to claim 1, characterized in that MetaU rubber-metal springs consisting of one each with the

Ends of the arms (12, 13) connected cuff part (23) and a rubber body (25) are provided and the two ends of the rod (27) each act against the center of the rubber body (25) and at the extreme ends of the rod

(27) each having a body (28) acting as a stop is provided.

4. Compensating suspension according to claim 3, characterized in that the sleeve part (23) in front of the rubber body (25) has a conical shoulder (23 b) and thereby, when the rubber body (25) is subjected to elastic stress, initially primarily on shear and then also on compression is claimed.

5. compensating suspension according to claim 3, characterized in that the stop body

(28) is a substantially conical, bowl-shaped body, so that the stop body exerts an effect on the rubber block (25) that increases with the strength of the elastic stress.

Considered publications:
German patent specification No. 643 754.

1 sheet of drawings