Starraähsanordnung, insbesondere für schwere, geländegängige Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Starrachsanordnung, insbesondere für schwere,
geländegängige Kraftfahrzeuge, mit angetriebenen Rädern und seitlich angeordneten
Federelementen zur Federung der Starrachse. Es ist bekannt, Starrachsen in der Portalbauweise
auszuführen, bei denen der Achskörper zur Erzielung einer großen Bodenfreiheit als
ein nach oben gerichtetes Portal ausgebildet ist. Der im Achsgehäuse untergebrachte,
ebenfalls portalförmige Achsantriebsverteilerstrang hat aehsmittenversetzte Stirnradstandgetriebe
in den Radnaben. Diese Art der Radnabengetriebe ergeben eine geringe Übersetzung,
denn die Getriebegehäuseaussenkonturen müssen zusammen mit der Radbremse in der-
Radschüssel einbaumäßig untergebracht werden. Bei einer vorgeschriebenen Achggesamtübersetzung
muß deshalb der Achsverteilerkopf mit einer größeren Übersetzung ausgelegt werden,
wodurch der Gehäusekopf groß und der erhoffte Vorteil einer Portalbauweise zum Teil
wieder aufgehoben wird. Die hohen'aohsseitigen Federabstützpunkte sind zwangsläufig
mit der Portalbauweise verbunden, wenn man nicht die Federungsauflagen durch eine
aufwendige Sonderkonstruktion neben dem Achskörper nach unten verlegt. Diese Art
der Federungsauflagen erzeugt natürlich zusätzliche Kxafteinleitungsmomente, die
die Längsführungsglieder der Achse erheblich belasten. Der hochgestellte Achskörper
verlangt aber trotzdem einen Bewegungsraum, so daß bei einem erforderlichen Rahmenquerschnitt
eine große Rahmenoberkantenhöhe in Kauf genommen werden muß. Es ist auch eine Starrachse
in Portalbauweise bekannt, bei der als Radnabenantrieb achsmittenversetzte Stirnradstandgetriebe
mit Innenverzahnung angewendet werden. Diese Ausführung schafft wohl
eine
größere Radnabengetriebeübersetzung, aber dafür ist die Portalhöhe geringer, die
ja ein Maß für die Bodenfrelheit in der AQhsquererstreckung darstellt. Die hohen
achsseitigen Federabstützpunkte sind auch bei dieser Ausführungsart von Nachteil,
wenn nicht wiederum Fede-.,auy'lagen angewendet werden müssen, die seitlich am.
Achskörper nach unten verlegt sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Starrachsanordnung, insbesondere für schv.ere geländegängige Kraftfahrzeuge zu schaffen,
bei der die Nachteile einer' Starrachs-Portalbauweise vermieden werden und darüber
hinaus ein großer Achsf ederungsweg und eine öroße Bodenfreiheit gewährleistet sind.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, das ein Achsjehäuse vorgesehen ist,
das aus einem Achsgehäusemittelteil und den beiden Achsgehäuseaussenteilen besteht,
;;obei das A;srisge:.äusemittelteii zur-Aufnahme eines zur horizontalen Raclachsmittelebene
nach oben versetzt angeordrietei., Ac.1s"::rteile@get@'ieües im mittleren Bereich
symmetrisch zur senkrechtem Fahrzeuglängsmittelebene mit einem topfartig nach o"I-Jen
herausra-enden zwischen den Rahmenlär@gsürägei,n des Fahrzeugs bei Vertika_sc!:k-:inGUnger_
sich @ini'ü@;enden abbeflachten Hauben i,eil @:üsges tat tr@ t ist und seitlich
zur Aufnahme der nach unten öene:i`tc-n SEiterii:ellen zu den Ac@hsLenäuseausscnteilen
sich erst.-eckt, u:i-ä da.'., der Bodenteil de:; nc:isgehäusemittElteils waagerecht
ebenf'lä--:ü g gestaltet ist. Es empfiehlt sich, am Ende des Auhsgehäusemiz:telzeiles
Flansche anzuordnen, die zur-wahlweisen Aufnahme von Achsöehäuseaussenteilen für
eine Fes;;- Lenkachse dienen. Zweckmäßig ist es, das Achsgehäusemittelteyl mit lösbar
oder fest angebrachten dreieckförmig angeordneten Schub-,lenkerarmen auszustatten,
die endseitig gemeinsam mit einem Lc__ubkugelgelenk versehen sind. Die am Achsgehäusemittelteil
anLehrr.chten Schublenkerarme können symmetrisch oder asyr;;met:-is-h zur senkrechten
Fahr zeuglängsmittelebene angeordnet sein. Vorteilhaft ist es, auf dem abgeflachten
Haubenteil des Achsgehäusemittelteils symmetrisch zur senkrechten Fahrzeuglängsmittelebene
ein Achsseitenführungs-lement anzuordnen. Die Erfindung schlägt ferner vor, daß
die Enden des Achsgehäusemittelteiles und jedes der Ac;hsgehäuseaussenteile m--:t
einem
Flansch versehen sind, die bei einer Festachsanordnung zur -starren Befestigung
der Radnabenträger vorgesehen sind. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung
kann jedes der Achsgehäuseaussenteile mit einem Zwischenlager ausgestattet sein,
das zur Anlenkung des Radnabenträgers für Lenkachsen dient. Schließlich wird erfindungs
gemäß vorgeschlagen, daß das jeweilige Übersetzungsgetriebe in den Radnaben ein
Stirnradumlaufgetriebe (Planetengetriebe) sein kann. Es können auch andere koaxiale
Getriebearten angewendet werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig.l die Starrachsanordnung
nach der Erfindung in der Achsquererstreckung nach Schnitt II-II der Fig.2, Fig.2
die Schublenkeranordnung, symmetrisch zur senkrechten Fahrzeuglängsmittelebene in
der Draufsicht und Fig.3 die Schublenkeranordnung, asymmetrisch zur senkrechten
Fahrzeuglängsmittelebene in der Draufsicht. In der Zeichnung sind mit 1, lt die
angetriebenen Räder insbesondere eines schweren geländegängigen-Kraftfahrzeuges
bezeichnet, die durch eine erfindungsgemäß gestaltete Starrachsanordnung miteinander
verbunden sind. Ein nach der Erfindung ausgebildetes Achsgehäuse besteht aus einem
Achsgehäusemittelteil 2 und den beider. Achsgehäuseaussenteilen Das Achsgehäusemittelteil,
das zur Aufnahme eines zur horizontälen Radachsmittelebene nach oben versetzt angeordneten
Achsverteilergetriebes 4 und eines nach unten geneigten zu den koaxialen Radnabengetrieben
verlaufenden Radantriebstranges 5, 51 mit den Gelenken 6 und ? dient, ist mit einem
topfartig nach-oben herausragenden, zwischen den Rahmenlängsträgern 12, 12i, des
Fahrzeuges bei Vertikalschwingungen sich einfügenden abgeflachter Haubenteil 21
ausgestattet. Vom Haubenteil 21 aus verläuft der obere
Teil des Achsgehäusemittelteiles 2 mit geringem Abstand entlang
der
nach unten geneigten Seitenwellen##zu den Achsgehäuseaussenteilen
3,
31 hin. Der Bodenteil 211 des Achsgehäusemittelteiles 2 ist zur Erreichung einer
großen Bödenfreiheit insbesondere für schwere
geländegängige Kraftfahrzeuge waagerecht ebenfläehig
gestaltet.
Wird eine Festaehsausführungsformgewählt, so sind die
Aehsge-
häuseaussenteile 3t .über den Flansch -,3t9, 3ttt und.dem Achsges
häusemittelteil stärr.verschraubt. Bei"einer-LenkachsauBfUrungs-
form sind die Achsgehäuseaussenteile 3 über je ein Zwis'phenlager
ß und den Flansch 38t, 3ttt_mit dem Achsgehäusämitteltell
schwenk-
bar verschraubt.
Die in den Radnaben angebrachten Übersetzungsgetriebe 9 sind
Stirnradumlaufgetriebe (Planetengetriebe). Es können aber auch
andere
koaxiale Getriebearten Verwendung finden.
Die Federauflagen 10 sind auf den nach unten geneigt verlaufendeh
Teilen des Achsgehäusemittelteiles 2 symmetrisch zur senkrechten
Fahrzeuglängsmittelebene angeordnet und stellen die aehsseltigen
Federabstützpunkte dar. Mit 11. sind die an den Rahmenlängsträgern
12, 121 des Fahrzeugrahmens angebrachten Federabstütgpunkte
be-
nannt,-die zweckmäßig als Federgehäuse ausgebildet sind.
Niedere, bezogen auf die Radmitte, achsseitige Federabstützpunkte
ergeben bei großen Federwegen unter Verwendung von Zug-Druckfedern
(Schraubenfedern) rahmenseitige Federgehäuse, die nicht weit'über
die
Rahmenoberkante 13 hinausragen und deshalb Rahmenaufbauten
weniger
stören. - .
13 ist die Rahmenoberkante des im' wesentlichen aus den Rahmen-
längsträgern 12, 12t und Querträgern zusammensetzenden Fahrzeug-
rahmens, der nach der Erfindung vorzugsweise als Kasteahmen
aus-
gebildet ist.
Niedere Achskörperkönturen, bezogen auf die Radmitte, im Bereich
.der Rahmenlängsträger 12, 12t ermöglichen bei mex.
Feder- und
Verschräbkuilgswegen des Achskörpers eine Unterbringung einer
Rahmen-
längsträgerprofilhöhe, die den Beanspruchungen eines schweren
Geländefahrz4uges gerecht wird, aber gleichzeitig eine
,nieder:
rRahmenoberkante 13 gewährleistet. Eine niedere Rahmenoberkante
ist
besondere.vön Vortüil, wenn auf das Fahrgestell mit der Rahmenober-
kAnte 11 `Kaßt'eriiufbauten mit bestimmter Innenstehhöhe aufgesetzt
werden, und die Auesenkonturen bei leerem Fahrzeug noch innerhalb
des internationalen Transitverlademaßes liegen müssen. .
Unterhalb der kastenförmig ausgebildeten Rahmenlängsträger 12g_12'
sind beliebige elastische Anschläge 14 vorgesehen, .die zur Begrenzung des Einfederweges
und ausserdem zur Beschränkung der Achsverschränkung dienen. Die Anschläge sind
so ausgebildet, daß sie sowohl als Begrenzung des Einfeder- und Verschränkungsweges,
als auch zusätzlich zur Seitenzentrierung des Achsgehäuses und darüber hinaus zur
Entlastung der Achsseitenführungsglieder bei maximaler Achslastvervielfachung dienen.Rigid assembly, especially for heavy, off-road vehicles. The invention relates to a rigid axle arrangement, in particular for heavy, off-road motor vehicles, with driven wheels and laterally arranged spring elements for the suspension of the rigid axle. It is known to design rigid axles in the portal design, in which the axle body is designed as an upwardly directed portal in order to achieve a large ground clearance. The also portal-shaped final drive distributor train accommodated in the axle housing has axially offset spur gearboxes in the wheel hubs. This type of wheel hub gear results in a low gear ratio, because the gear housing outer contours must be installed in the wheel disc together with the wheel brake. In the case of a prescribed overall axle ratio, the axle distributor head must therefore be designed with a larger ratio, which makes the housing head large and the hoped-for advantage of a portal design is partially canceled out. The high-sided spring support points are inevitably connected to the portal design if the suspension pads are not moved downwards next to the axle body by means of a complex special construction. This type of suspension pads naturally creates additional force initiation moments that place considerable stress on the longitudinal guide links of the axle. The raised axle body, however, still requires room to move, so that when a frame cross-section is required, a large frame upper edge height must be accepted. A rigid axle in portal design is also known, in which axially offset spur gear units with internal gearing are used as the wheel hub drive. This version creates a larger wheel hub gear ratio, but the portal height is lower, which is a measure of the lack of ground in the transverse extension. The high spring support points on the axle are also disadvantageous in this embodiment, unless, in turn, spring supports, which are laid down on the side of the axle body, do not have to be used. The invention is based on the object of creating a rigid axle arrangement, in particular for heavier all-terrain motor vehicles, in which the disadvantages of a rigid axle portal construction are avoided and, in addition, a large axle deflection path and a large ground clearance are guaranteed. This is achieved according to the invention in that an axle housing is provided, which consists of an axle housing middle part and the two axle housing outer parts, ;; obei the A; srisge: .äusemittelteii for receiving an upwardly offset to the horizontal raclach middle plane., Ac.1s ":: rteile @ get @ 'ieües in the middle area symmetrical to the vertical vehicle longitudinal center plane with a pot-like protruding o" I-Jen between the frame noise @ gsürägei, n of the vehicle at Vertika_sc!: k-: inGUnger_ sich @ ini'ü @; ends flattened hoods i, eil @: üsges tat tr @ t is and laterally to accommodate the downward opening: i`tc-n SEiterii: ellen to the ac @ hsLenäuseausscnteilen first.-corner, u: i-ä da . '., the bottom part de :; nc: the middle part of the housing is horizontally flat. It is advisable to arrange flanges at the end of the outer housing, which serve to optionally accommodate external axle housing parts for a steering axle. It is useful to equip the Achsgehäusemittelteyl with releasably or firmly attached triangularly arranged push and link arms, which are jointly provided at the end with a Lc__ub ball joint. The drawbar arms on the right on the axle housing center part can be arranged symmetrically or asyr ;; met: -is-h to the vertical vehicle longitudinal center plane. It is advantageous to arrange an axle lateral guide element on the flattened hood part of the axle housing center part symmetrically to the vertical vehicle longitudinal center plane. The invention further proposes that the ends of the axle housing middle part and each of the axle housing outer parts m -: t are provided with a flange which, in the case of a fixed axle arrangement, are provided for rigidly fastening the wheel hub carriers. According to a further proposal of the invention, each of the axle housing outer parts can be equipped with an intermediate bearing which is used to articulate the wheel hub carrier for steering axles. Finally, it is proposed according to fiction that the respective transmission gear in the wheel hubs can be a spur gear (planetary gear). Other types of coaxial gears can also be used. In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically, namely: Fig.l the rigid axle arrangement according to the invention in the axis transverse extent according to section II-II of Figure 2, Figure 2 the drawbar arrangement, symmetrical to the vertical vehicle longitudinal center plane in the plan view and 3 shows the drawbar arrangement, asymmetrical to the vertical vehicle longitudinal center plane in the top view. In the drawing, 1, lt denotes the driven wheels, in particular of a heavy all-terrain motor vehicle, which are connected to one another by a rigid axle arrangement designed according to the invention. An axle housing designed according to the invention consists of an axle housing middle part 2 and the two. Axle housing outer parts The axle housing middle part, which is used to accommodate an axle transfer gear 4, which is offset upward relative to the horizontal wheel axle center plane, and a wheel drive train 5, 51 with the joints 6 and? is equipped with a pot-like upwardly protruding, between the frame side members 12, 12i of the vehicle in the event of vertical vibrations, flattened hood part 21. The upper part extends from the hood part 21 Part of the axle housing middle part 2 with a small distance along the
downward inclined side shafts ## to the axle housing outer parts 3,
31 out. The bottom part 211 of the axle housing middle part 2 is to achieve a large floor clearance, in particular for heavy vehicles off-road vehicles designed horizontally level .
If a Festaehsausführungsformgewählt so are the Aehsge-
external housing parts 3t. over the flange -, 3t9, 3ttt and.the axle joint
middle section screwed tightly. With "a steering axle assembly
form are the axle housing outer parts 3 each via an intermediate bearing
ß and the flange 38t, 3ttt_with the axle housing center part swiveling
screwed in bar.
The transmission gears 9 installed in the wheel hubs are
Spur gear (planetary gear). But others can too
find coaxial gear types use.
The spring pads 10 are inclined on the downward Laufendeh
Parts of the axle housing middle part 2 symmetrically to the vertical
The vehicle's median longitudinal plane is arranged and represents the dislocated
Spring support points. With 11. are those on the frame side members
12, 121 of the vehicle frame attached spring support points
called, -which are expediently designed as a spring housing.
Lower, in relation to the wheel center, spring support points on the axle
result with large spring deflections using tension-compression springs
(Coil springs) frame-side spring housings that do not extend far beyond the
Frame upper edge 13 protrude and therefore frame structures less
disturb. -.
13 is the upper edge of the frame of the 'essentially from the frame
side members 12, 12t and cross members composing vehicle
frame, which according to the invention preferably consists of a box
is formed.
Lower axle body contours, based on the wheel center, in the area
.the frame side members 12, 12t allow with mex. spring and
Verschräbkuilgswegen the axle body an accommodation of a frame
side member profile height that can cope with the demands of a heavy
Off-road vehicle does justice, but at the same time one , down:
rframe top edge 13 guaranteed. A lower top edge of the frame is
special.vön advantage, if on the chassis with the frame top
11 `` Kassen '' superstructures could be added with a certain interior standing height
and the floodplain contours are still within when the vehicle is empty
of the international transit loading dimension. .
Any elastic stops 14 are provided below the box-shaped longitudinal frame members 12g_12 ', which serve to limit the deflection travel and also to limit the axle articulation. The stops are designed in such a way that they serve to limit the deflection and twisting travel, as well as to side-center the axle housing and also to relieve the axle side guide members when the axle load is increased to a maximum.
Der Lagerzapfen 15 ist mittels einer Lagerplatte 15t mittig'auf dem
abgeflachten Achsgehäuseteil.befestigt, und er nimmt die Ausgleichsschwinge 16 der
Achsseitenführung drehbar auf. Die Seitenführungsstangen.17 mit Gelenkköpfen sind
mit der Ausgleichsschwinge 16 und den Rahmenlängsträgern 12, 12! gelenkig verbunden.
Diese Art der Achsseitenführung schafft eine exakte lotrechte Achsbewegung. Zwischen
den aehs- und rahmenseitigen. Federabstützpunkten 10, 11 sind beigpielsweise Schraubenfedern
als Achsfederelemerite vorgesehen. .The bearing pin 15 is centered on the by means of a bearing plate 15t
Flattened Achsgehäuseteil.befestigt, and he takes the balance arm 16 of the
Axle side guide rotatable open. The lateral guide rods. 17 with rod ends are
with the balance arm 16 and the frame side members 12, 12! articulated.
This type of lateral guidance creates an exact vertical axis movement. Between
the ax and frame sides. Spring support points 10, 11 are, for example, coil springs
intended as axle spring element. .
Zur-Längsführung der Achse sind gemäß Fig.2 und Fig.3 seitlich am
Achsgehäueemittelteil 2 fest oder lösbar angebrachte dreieekförmig angeordnete-Schublenker
18,-181 symmetrisch_zur Fahrzeuglängsmittelebene vorgesehen, die endseitig zusammenlaufen
und mit einem Gelenk 19 versehen sind. Nach Fig.2 ist das der Längsführung der Achse
dienende Gelenk 19
in der Fahrzeugmitte angeordnet. Die Fig.3 zeigt jedoch
auch eine Ausführungsform, bei der die Schublenkerarme asymmetrisch zur Fahrzeuglängsrichtung
angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß man zwei gleiche Schublenkerachsen entgegengesetzt
auf kleinstem Raum unterbringen kann. Mit der Starrachsanordnung nach der Erfindung
wird erreicht, daß bei gegebenen Reifendurchmessern eine max. Bodenfreiheit und
große Feder- und Verschränkungswege der Achse erzielt werden, ohne eine große Rahmenoberkantenhöhe
in Kaue nehmen zu müssen.
Das radmittige Eintauchen der Seitenwellen
in die Radnabe gestattet die Verwendung eines Umlaufgetriebes mit großen Übersetzungssprung
und schafft somit einen schnellaufenden Triebwerksstrang, der leicht und klein gehalten
werden kann. Das den Triebwerksstrang aufnehmende Achsgehäusemittelteil 2 ist daher
klein und paßt sich gut an das Rahmenprofil an und gibt der Achse noch genügend
Bewegungsraum.For longitudinal guidance of the axle, triangular drawbars 18, -181 symmetrically to the longitudinal center plane of the vehicle, which converge at the end and are provided with a joint 19, are provided on the side of the axle housing middle part 2, either permanently or detachably. According to FIG. 2, the joint 19 serving for the longitudinal guidance of the axle is arranged in the center of the vehicle. However, FIG. 3 also shows an embodiment in which the draw link arms are arranged asymmetrically to the longitudinal direction of the vehicle. This means that you can accommodate two identical drawbar axles in opposite directions in the smallest of spaces. With the rigid axle arrangement according to the invention it is achieved that with given tire diameters a maximum ground clearance and large spring and twisting paths of the axle can be achieved without having to deal with a large upper frame height. The side shafts dipping into the wheel hub in the middle of the wheel allows the use of an epicyclic gearbox with a large gear ratio step, thus creating a high-speed drive train that can be kept light and small. The middle part of the axle housing 2 accommodating the drive train is therefore small and adapts well to the frame profile and still gives the axle sufficient room to move.