DE1959237B2 - Stabilised rear driven car axle - with transverse torsion tube on angled supports from axle - Google Patents

Stabilised rear driven car axle - with transverse torsion tube on angled supports from axle

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DE1959237B2 DE1959237A DE1959237A DE1959237B2 DE 1959237 B2 DE1959237 B2 DE 1959237B2 DE 1959237 A DE1959237 A DE 1959237A DE 1959237 A DE1959237 A DE 1959237A DE 1959237 B2 DE1959237 B2 DE 1959237B2
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Abstract

Driven rear axle is supported at the free ends of trailing arms (12, 13) with the arms extended past the axle to form supports for a transverse torsion tube (11) which counteracts the roll on cornering. The supports are angled either upwards or down so that the torsion tube is mounted above or the pivots for the trailing arms, depending on the type of stability required.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterachse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 8 70 798 bekannt ist.The invention relates to a rear axle of the type mentioned in the preamble of claim 1, as is known from DE-PS 8 70 798, for example.

Bei dieser als angetriebene Achse ausgebildeten bekannten Hinterachse verläuft im Abstand hinter den Radachsen eine Verlängerungen der Längsarme miteinander verbindende verdrehbare biegesteife Querverbindung, wobei Querverbindung, Radachsen und Lagerstellen der Längsarme zumindest annähernd in einer horizontalen Ebene liegen. Infolge der hinter den Radachsen angeordneten Querverbindung tritt bei dieser Hinterachse bei Rollneigung des Fahrzeuges ein Gegen-Rollsturz auf, das heißt, daß bei Kurvenfahrten eine Neigung der Radachse erzeugt wird, welche der Neigung des Fahrzeugaufbaus entgegengerichtet ist, wodurch sich eine erhöhte Kurvenstabilität des Fahrzeuges ergibt. Die Querverbindung dieser bekannten Hinterachse besteht aus zwei zumindest annähernd pfeilförmig nach hinten gebogenen steifen Rohrteilen, die fahrzeugmittig verdrehbar, jedoch axial nicht verschiebbar ineinander gesteckt sind, wobei das äußere Rohrteil fahrzeugmittig in einer zumindest annähernd vertikal verlaufenden gleitsteinartigen Geradführung vertikal verschiebbar geführt ist.In this trained as a driven axle known rear axle runs at a distance behind the Wheel axles a twistable, rigid cross-connection connecting extensions of the longitudinal arms, wherein cross connection, wheel axles and bearing points of the longitudinal arms at least approximately in one horizontal plane. As a result of the cross connection arranged behind the wheel axles, joins this rear axle on a roll tendency of the vehicle on a counter roll fall, that is, that when cornering an inclination of the wheel axle is generated which is opposite to the inclination of the vehicle body, which results in an increased cornering stability of the vehicle. The cross-connection of this well-known The rear axle consists of two at least approximately arrow-shaped stiff tubular parts bent backwards, which are rotatable in the center of the vehicle, but not axially slidably inserted into one another, the outer one Pipe part in the center of the vehicle in an at least approximately vertical sliding block-like straight line is guided vertically.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hinterachse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges bei Kurvenfahrten weiter verbessert wird, insbesondere der dabei auftretende Schräglaufwinkel der Hinterräder zur Verbesserung der Kurvenlage des Fahrzeuges beeinflußt wird.The present invention is based on the object of providing a rear axle as described in the preamble of Claim 1 described type with simple means so that the self-steering behavior of the Vehicle is further improved when cornering, in particular the slip angle that occurs the rear wheels is influenced to improve the cornering of the vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Abwinkelung der Verlängerungen entsteht bei Rollneigung des Fahrzeuges eine Le:,kbewegung der Hinterräder, die bei nach oben abgewinkelten Verlängerungen eine Verkleinerung des Schräglaufwinkels der Räder und bei nach unten abgewinkelten Verlängerungen eine mitunter ebenfalls erwünschte Vergrößerung des Schräglaufwinkels bewirkt.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. The bending of the extensions according to the invention occurs when the vehicle tends to roll a Le:, k movement of the rear wheels, which decreases with upward angled extensions the slip angle of the wheels and sometimes with downward angled extensions also causes the desired increase in the slip angle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigtIn the drawing, several exemplary embodiments of the invention are shown, which are based on the following Description will be explained in more detail. In the drawing shows

Fig. 1 die Draufsicht einer schematisch dargestellten Hinterachse,Fig. 1 is a plan view of a schematically illustrated Rear axle,

F i g. .. die Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer Hinterachse,F i g. .. the top view of another embodiment a rear axle,

■»5 Fig.3 die Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Hinterachse und ■ »5 Fig.3 the top view of a further embodiment of a rear axle and

F i g. 4 und 5 schematisch dargestellte Seitenansichten der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Hinterachsen mit unterschiedlich angeordneten Querverbindungen.F i g. 4 and 5 schematically illustrated side views of the rear axles shown in FIGS. 1 to 3 with differently arranged cross-connections.

Die gezeigten Hinterachsen 11 bestehen in ihren wesentlichen Teilen aus Längsarmen 12,13 beziehungsweise 112, 113 mit Räder 14, 15 tragenden Radachsen 16, 17 und einer kraftschlüssigen, verdrehbaren Querverbindung 18, 118 beziehungsweise 218 zwischen den Längsarmen 12,13 beziehungsweise 112,113. The shown rear axles 11 consist in their essential parts of longitudinal arms 12, 13 or 112, 113 with wheel axles 16, 17 carrying wheels 14, 15 and a non-positive, rotatable cross connection 18, 118 or 218 between the longitudinal arms 12, 13 or 112, 113.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die R.adachsen 16,17 an drehelastischen sowie nur um ihre Hochachse biegeweichen Längsarmen 12, 13 befestigt, die an Lagerstellen 19, 20 am (nicht dargestellten) Wagenaufbau ortsfest abgestützt und nach hinten über die Radachsen 16,17 hinaus mit als starre Verbindungsarme in Form von gekröpften Achsstummeln ausgebildeten Verlängerungen 21 und 22 versehen sind. Zwischen den Punkten 23 und 24 der Verlängerungen 21In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the wheel axles 16, 17 are torsionally elastic and only around their Vertical axis flexible longitudinal arms 12, 13 attached, which at bearing points 19, 20 on (not shown) Car body supported in a stationary manner and to the rear beyond the wheel axles 16, 17 as rigid connecting arms in the form of cranked stub axles extensions 21 and 22 are provided. Between points 23 and 24 of the extensions 21

f>5 und 22 ist die Querverbindung 18 in einem Abstand a zu den Radachsen 16, 17 angeordnet. Diese besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem biegesteifen Rohr, welches mit der einen Verlängerung 21 starrf> 5 and 22, the cross connection 18 is at a distance a to the wheel axles 16, 17 arranged. In this exemplary embodiment, this consists of a rigid one Tube, which is rigid with one extension 21

verbunden ist. An der anderen Verlängerung 22 ist es mit Hilfe einer sowohl eine Verdrehung als auch eine Axialverschiebung gestattenden Gleitverbindung 25 befestigt. Zur Aufnahme der Seiten^räfte sind axial nicht verschiebbare Doppelgelenk-Antriebswellen 26 und 27 vorgesehen.connected is. The other extension 22 is both twisted and twisted with the aid of a Axial displacement permitting sliding connection 25 attached. To absorb the lateral forces are axial non-displaceable double-joint drive shafts 26 and 27 are provided.

Die bei einer Kurvenfahrt aufgrund der Fliehkräfte entstehende Rollneigung des Fahrzeuges bewirkt, daß — wie in Fig.4 angedeutet — zum Beispiel die Lagerstelle 19 des einen Längsarmes 12 in Pfeilrichtung nach unten wandert, wodurch eine Wippbewegung des Längsarmes 12 um die Radachse 16 erfolgt, so daß der Punkt 23 der Verlängerung 21 — wie mit einem Pfeil angedeutet — entsprechend nach oben wandert. Am anderen Längsarm 13 verlaufen die Bewegungen in entgegengesetzte Richtungen: Die Lagerstelle 20 wandert nach oben und Punkt 24 der Verlängerung 22 wandert nach unten.The tendency of the vehicle to roll when cornering due to the centrifugal forces has the effect that - as indicated in Figure 4 - for example the bearing point 19 of one longitudinal arm 12 in the direction of the arrow migrates downward, whereby a rocking movement of the longitudinal arm 12 takes place about the wheel axis 16, so that the Point 23 of the extension 21 - as indicated by an arrow - moves upwards accordingly. At the the other longitudinal arm 13, the movements run in opposite directions: the bearing point 20 moves up and point 24 of extension 22 moves down.

Die zwischen den Punkten 23 und 24 verlaufende biegesteife Querverbindung 18 wird auf diese Weise räumlich entgegengesetzt zur Rollneigung des Fahrzeugaufbaus bewegt, so daß sich die Räder 14 und 15 im gleichen Maße neigen. Es wird also ein Gegen-Rollsturz erzeugt, dessen Größe vom Maß a bestimmt wird und von der Rollneigung abhängig ist.The rigid cross-connection 18 running between the points 23 and 24 is moved in this way spatially opposite to the roll tendency of the vehicle body, so that the wheels 14 and 15 incline to the same extent. A counter roll camber is thus generated, the size of which is determined by dimension a and is dependent on the tendency to roll.

Werden die Punkte 23 und 24 — wie in den F i g. 4 und 5 gezeigt — um ein Maß b höher (auf die Fahrbahn 10 bezogen) gelegt als die Lagerstellen 19 und 20 sowie die Radachsen 16 und 17, so entsteht bei Rollneigung des Fahrzeuges zusätzlich eine Lenkbewegung der Hinterräder 14 und 15, welche dem Schräglaufwinkel entgegengerichtet ist. In diesem Falle vollführen die Punkte 23 und 24 bei der Neigung des Wagenaufbaus nämlich gleichzeitig eine horizontale Relativbewegung zu den vertikalen Bewegungen der Lagerstellen 19 und 20; die Querverbindung 18 wird — in der Draufsicht — schräg gestellt und die Räder 14 und 15 drehen sich dabei um eine gedachte Hochachse wie bei einer Achsschenkellenkung. Ist dabei bei der Abstand der Lagerstellen 19 und 20 der Längsarme von der Fahrbahn 10 gleich dem Radradius r — wie in den Fig.4 und 5 gezeigt —, so tritt dieses Rollenken bei praktisch konstantem Radstand auf.If points 23 and 24 - as in FIGS. 4 and 5 - set b to a level higher (based on the roadway 10) than the bearing points 19 and 20 and the wheel axles 16 and 17, so the vehicle is formed at curl additionally a steering movement of the rear wheels 14 and 15, which opposite to the skew angle is. In this case, when the car body is inclined, points 23 and 24 simultaneously perform a horizontal movement relative to the vertical movements of bearing points 19 and 20; the cross connection 18 is - in the plan view - placed at an angle and the wheels 14 and 15 rotate about an imaginary vertical axis as in a stub axle steering. If the distance of the bearing points 19 and 20 of the longitudinal arms from the roadway 10 is equal to the wheel radius r - as shown in FIGS. 4 and 5 - this roller pivoting occurs with a practically constant wheelbase.

Werden die Punkte 23 und 24 (auf die Fahrbahn 10 bezogen) dagegen um das Maß b tiefer gelegt als die Lagerstellen 19 und 20 und Radachsen 16 und 17, so entsteht bei Rollneigung des Fahrzeuges zusätzlich zum Gegen-Rollsturz aufgrund einer entgegengesetzt verlaufenden horizontalen Relativbewegung der Querverbindung eine entgegengesetzte Lenkbewegung der Hinterräder 14 und 15, die eine mitunter erwünschte Vergrößerung des Schräglaufwinkels der Räder 14 und 15 bewirkt.On the other hand, if points 23 and 24 (in relation to the roadway 10) are set lower by the dimension b than the bearings 19 and 20 and wheel axles 16 and 17, if the vehicle has a tendency to roll, there is also a counter roll camber due to an opposing horizontal relative movement of the Cross connection, an opposing steering movement of the rear wheels 14 and 15, which causes an increase in the slip angle of the wheels 14 and 15, which is sometimes desirable.

Liegt — wie in F i g. 4 gezeigt — sowohl ein Versatz a nach hinten als auch ein Versatz b nach oben beziehungsweise unten vor, dann tritt bei Rollneigung also sowohl ein Gegen-Ro.lsturz als auch ein Rollenken auf. Liegt dagegen — wie in F i g. 5 gezeigt — nur ein Versatz b nach oben beziehungsweise unten vor, liegt also die Querverbindung in der durch die Radachsen 16, 17 hindurchführenden Ver'.ikulebene, dann tritt ein reines Rollenken aufIs - as in FIG. 4 - both an offset a backwards and an offset b upwards or downwards in front, then with a tendency to roll, both a counter-roll and roll pivoting occur. On the other hand, as in FIG. 5 - there is only an offset b upwards or downwards, i.e. if the cross connection is in the ver'.ikulplane passing through the wheel axles 16, 17, then pure roll pivoting occurs

Anstelle des in F i yr. 1 verwendeten Rohres ist — wie in F i g. 2 gezeigt - für die Querverbindung 18 zwischen den beiden Langsarmen 12 und 13 auch ein Schlitzrohr 118, das heißt eine biegesieile und drehelastische Querverbindung, anwendbar. Die Längsarme 12 und 13Instead of the in F i yr. 1 pipe used is - like in Fig. 2 - for the cross connection 18 between the two long arms 12 and 13 also have a slotted tube 118, that is to say a flexible and torsionally elastic cross connection, can be used. The longitudinal arms 12 and 13

ίο sind hierbei als drehela.susehe und nur um ihpe Hochachse biegeweiche F'ederstreben ausgebildet, die mit Hilft st.iTer Verbindungsarme 21 und 22 am geschützten konr 118 angeschlossen sind, wobei die Längsarme 12 una IJ, im Ausführungsbeispiel unmittelbar unterhalb des Schlitzrohres 118, an (nicht dargestellten) Auslegern der Verbindungsarme 21 und 22 angeflanscht sind. Zur Aufnahme der Seitenkräfte ist ein Panhardstab 227 vorgesehen, der einerseits am nicht weiter gezeigten Fahrzeugaufbau und andererseits am Schlitzrohr 118 oder an der Verlängerung 22 angreift. Die Doppelgelenk-Antriebswellen 126 können angewinkelt und axial nachgiebig ausgebildet sein.ίο are here as Drehela.susehe and only around ihpe Vertical axis flexible spring struts formed, the with the help of st.iTer connecting arms 21 and 22 are connected to the protected konr 118, the Longitudinal arms 12 and IJ, directly in the exemplary embodiment below the slotted tube 118, on (not shown) Extensions of the connecting arms 21 and 22 are flanged. To absorb the side forces is a Panhard rod 227 provided on the one hand on the vehicle body, not shown, and on the other hand on the Slotted tube 118 or on the extension 22 engages. The double-joint drive shafts 126 can be angled and axially compliant.

In Fig. 3 ist am Beispiel einer antriebsfreien Hinterachsausführung dargestellt, wie außer dem Gegenrollsturz und dem Rollenken in Abhängigkeit von der Rollneigung auch eine Vorspur erzeugt werden kann. Mit Hilfe dieser Vorspur wird ebenfalls eine günstigere Seitenkraftübertragung erzielt.In Fig. 3 is shown using the example of a drive-free rear axle, as in addition to the Counter roll camber and roll pivoting, depending on the roll tendency, a toe-in can also be generated can. With the help of this toe-in, a more favorable transmission of lateral forces is also achieved.

Die Längsarme 112 und 113 sind in diesem Ausführungsbeispiel — unter Verwendung kugeliger Bewegungen gestattender Lagersteiler. 19 und 20 — starr, das heißt biege- und drehsteif ausgebildet und die Querverbindung besteht aus einer drehelastischen sowie nur um ihre Hochachse biegeweiche Querl'ederstrebe 218.The longitudinal arms 112 and 113 are in this Embodiment - using bearing dividers that allow spherical movements. 19 and 20 - rigid, that is to say flexurally and torsionally rigid, and the cross connection consists of a torsionally elastic one as well as transverse leather strut 218 which is flexible only around its vertical axis.

Die auftretenden Seitenkräfte werden durch Seitenführungsstäbe 227 abgestützt, welche quer oder diagonal verlaufen können. Die dargestellte dreieckförmige Anordnung hat den Vorteil exakter Führung.The lateral forces that occur are supported by lateral guide rods 227, which are transverse or can run diagonally. The triangular arrangement shown has the advantage of precise guidance.

Durch diese Anordnung, verkürzt sich bei Rollneigung des Fahrzeuges der Abstand zwischen den Lagei stellen 20 und 19 (in Projektion zur Fahrbahn gesehen) vom ursprünglichen Abstand m auf n, ohne daß es dabei zu Verzwängungen der Querverbindung kommt. Die starren Längsarme 112 und 113 drehen sn.h dabei (gestrichelt dargestellt) um ihre Anllanschpunkte 123 und 124, so daß die gewünschte Vorspur entsteht.With this arrangement, the distance between the Lagei places 20 and 19 (as seen in projection to the roadway) from the original distance m to n is shortened when the vehicle tends to roll, without the cross connection being forced. The rigid longitudinal arms 112 and 113 rotate sn.h (shown in dashed lines) around their Anllanschpunkte 123 and 124, so that the desired toe-in is created.

Die beanspruchten Hinterachsen führen zu einer weiteren Verbesserung des Eigenlenkverhaltens des Fahrzeuges, wobei es von Vorteil ist, daß sich die Räder aufgrund der vorgeschlagenen Ausbildung bei Rollneigung wie bei einer Achsschenkellenkung schrägstellen, der Radstand also konstant bleibt. Von weiterem Vorteil ist, daß bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel anstelle von teuren axial verschiebbaren Antriebswellen axial starre Doppelgelenkwellen eingesetzt werden können, die gleichzeitig die Seitenführung übernehmen.The stressed rear axles lead to a further improvement in the self-steering behavior of the Vehicle, whereby it is advantageous that the wheels due to the proposed training with a tendency to roll incline as with a stub axle steering, so the wheelbase remains constant. Another advantage is that in the case of FIG. 1 shown embodiment instead of expensive axially displaceable drive shafts axially rigid double cardan shafts can be used, which take over the lateral guidance at the same time.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit in Lagerstellen schwenkbar am Fahrzeugaufbau angelenkten Längsarmen, deren die Radachsen tragenden, nicht angelenkten Enden spürbar über die Radachsen hinausgehende starre, das heißt dreh- und biegesteife Verlängerungen aufweisen, welche an ihren freien Enden durch eine kraftschlüssige verdrehbare Querverbindung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungen (21,22) derart abgewinkelt sind, daß der Abstand (r + b; r— b) zwischen der Querverbindung (18; 118 bzw. 218) und der Fahrbahn (10) größer oder kleiner ist als der Abstand (r)der Lagerstellen (19 u. 20) zur Fahrbahn.1.Rear axle for vehicles, in particular motor vehicles, with longitudinal arms pivotably articulated in bearings on the vehicle body, the non-articulated ends of which carry the wheel axles noticeably beyond the wheel axles have rigid, i.e. torsion-resistant and flexurally rigid extensions, which at their free ends have a force-fit rotatable cross-connection are connected to one another, characterized in that the extensions (21,22) are angled in such a way that the distance (r + b; r-b) between the cross-connection (18; 118 or 218) and the roadway (10) is larger or smaller than the distance (r) between the bearing points (19 and 20) to the roadway. 2. Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daii die Querverbindung (18; 118 bzw. 218) in der durch die Radachsen (16 u. 17) hindurchführenden Vertikalebene angeordnet ist.2. Rear axle according to claim 1, characterized in that the cross connection (18; 118 or 218) is arranged in the vertical plane passing through the wheel axles (16 and 17). 3. Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverbindung (18; 118 bzw. 218) in bekannter Weise in einer hinter den Radachsen (16 u. 17) verlaufenden Vertikalebene angeordnet ist.3. Rear axle according to claim 1, characterized in that the cross connection (18; 118 or 218) is arranged in a known manner in a vertical plane extending behind the wheel axles (16 and 17). 4. Hinterachse nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsarme (12 u. 13) in bekannter Weise drehelastisch sowie nur um ihre Hochachse biegeweich und die Querverbindung (18) biegesteif sowie verdreh- und axial verschiebbar ausgebildet sind, und daß in an sich bekannter Weise axial nicht verschiebbare Doppelgelenk-Antriebswellen (26 und 27) zur Aufnahme der Seilenkräfte dienen.4. Rear axle according to one of claims 1-3, characterized in that the longitudinal arms (12 and 13) are torsionally elastic in a known manner and are flexible only about their vertical axis and the transverse connection (18) are rigid, rotatable and axially displaceable, and that in a manner known per se, axially non-displaceable double-joint drive shafts (26 and 27) serve to absorb the rope forces. 5. Hinterachse nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsarme (12 u. 13) drehelastisch sowie nur um ihre Hochachse biegeweich und die Querverbindung (118), wie bekannt, biegesteif sowie drehelastisch ausgebildet sind, und daß wie ebenfalls bekannt, zur Aufnahme der Seitenkräfte an der Querverbindung (118) angreifende Seitenführungsstreben (227) vorgesehen sind.5. Rear axle according to one of claims 1-3, characterized in that the longitudinal arms (12 and 13) are torsionally flexible and only flexible about their vertical axis and the cross connection (118), as is known, are rigid and torsionally flexible, and that as well known, to absorb the side forces on the cross connection (118) acting side guide struts (227) are provided. 6. Hinterachse nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverbindung (218) drehelastisch sowie nur um ihre Hochachse biegeweich und die Längsarme (112 u. 113) — unter Verwendung kugelige Bewegungen gestattender Lagerstellen (19 u. 20) — biege- und drehsteif ausgebildet sind, wobei zur Aufnahme der Seitenkräfte an der Querverbindung (218) angreifende Seitenführungsstreben (227) vorgesehen sind.6. Rear axle according to one of claims 1-3, characterized in that the transverse connection (218) is torsionally elastic and only flexible about its vertical axis and the longitudinal arms (112 and 113) - using bearings (19 and 20) that allow spherical movements - are designed to be flexurally and torsionally rigid, with lateral guide struts (227) acting on the cross-connection (218) being provided to absorb the lateral forces. 7. Hinterachse nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zwei in der Mitte der Querverbindung (218) in bekannter Weise angreifende, dreieckförmig angeordnete Seitenführungsstreben (227). 7. Rear axle according to claim 6, characterized by two triangularly arranged lateral guide struts (227) which act in a known manner in the middle of the cross connection (218).
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