DE2624430C2 - Axle suspension with torsion bar stabilizer for vehicles - Google Patents
Axle suspension with torsion bar stabilizer for vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Achsaufhängung mit Drehstab-Stabilisator für Fahrzeuge, insbesondere eines Vorderachsaufhängung für allradgetriebene Nutzfahr- v, zeuge, bei der einem federnd gegenüber einem Fahrzeugrahmen abgestützten starren Achskörper ein in Draufsicht U-förmig gebogener Drehstab-Stabilisator zugeordnet ist, dessen in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Drehstab an zwei Lagerstellen gegenüber v, dem Fahrzeugrahmen abgestützt ist, während seine in Fahrzeuglängsrichtung abgewinkelten Arme jeweils über eine Schiebeführung längsbeweglich am unabhängig vom Drehstab-Stabilisator geführten Achskörper gelenkig angebracht sind. -,,The invention relates to an axle suspension with anti-roll bar for vehicles, v particular a front axle for four-wheel drive commercial vehicles, vehicles in which a resiliently against a vehicle frame supported rigid axle body is associated with a U-shaped bent in plan view torsion bar stabilizer whose vehicle transverse direction extending Torsion bar is supported at two bearings opposite v , the vehicle frame, while its arms, angled in the longitudinal direction of the vehicle, are each articulated via a sliding guide on the axle body, which is guided independently of the torsion bar stabilizer. - ,,
Bei einer bekannten Achsaufhängung dieser Art (US-PS 17 67 987) weist der Drehstab-Stabilisator über seine gesamte Lunge Kreisquerschnitt auf, und es erfolgt die Verbindung der Arme des Drehstab-Stabilisators mit dem Achskörper jeweils über zwei aufragen- hll de Laschen und zwei Querstäbe, die zusammen mit den Laschen eine Führung für den jeweiligen Arm des Drehstab-Stabilisators bilden. Es sind so die Arme des Drehstab-Stabilisators gegenüber dem Achskörper zwar längsverschiebbar und gelenkig geführt, letzteres h-, im wesentlichen aber nur im Hinblick auf eine Längsund eine Querachse. In bezug auf die Hochachse ist die Gelenkigkeit der Anlenkung durch die Breite derIn a known axle suspension of this type (US-PS 17 67 987) has the anti-roll bar over its entire lung circular cross-section, and the connection of the arms of the torsion-bar stabilizer with the axle body in each case via two aufragen- hll de tabs and two Cross bars, which together with the tabs form a guide for the respective arm of the torsion bar stabilizer. The arms of the torsion bar stabilizer are guided in a longitudinally displaceable and articulated manner with respect to the axle body, the latter h -, but essentially only with regard to a longitudinal and a transverse axis. In relation to the vertical axis, the articulation of the articulation is determined by the width of the Lasehe zumindest weitgehend blockiert, zumal wegen de« über die Länge des Drehstabes gleichen Kreisquerschnittes die Arme auch in Querrichtung verhältnismäßig steif sind.Lase marriage at least largely blocked, especially because of it over the length of the torsion bar with the same circular cross-section, the arms are also relatively stiff in the transverse direction.
Insbesondere bei Achsführungssystemen mit großen Federwegen, so bei allradgetriebenen Nutzfahrzeugen führt dies zu übermäßigen Beanspruchungen des Stabilisators, die gemäß der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben vermieden werden sollen.Especially in axle guide systems with large spring deflections, such as in all-wheel drive commercial vehicles this leads to excessive stresses on the stabilizer, which according to the invention is based lying tasks should be avoided.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Achsaufhängung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Arme des Drehstab-Stabilisators über einen Teil ihrer Länge in an sich bekannter Weise einen aufrechten Flachquerschnitt aufweisen und mit ihren wieder Kreisquerschnitt aufweisenden Endteilen jeweils in einer die Schiebeführung bildenden Führungsbohrung einer Gelenkkuppel, die über eine axial fixierte kugelige Gelenkpfanne am Achskörper kardanisch beweglich gelagert ist, verschiebbar aufgenommen sind. Die kardanische Beweglichkeit der Verbindung mit der durch den Flachquerschnitt erreichten Nachgiebigkeit der Arme des Drehstab-Stabilisators in Fahrzeugquerrichtung hat zur Folge, daß auch beim einseitigen Einfedern des Achskörpers über große Federwege keine wesentlichen Verspannungen zwischen Drehstab-Stabilisator und Achskörper in Fahrzeugquerrichtung auftreten können, die unerwünschte Versteifungen im Federverhalten sowje übermäßigen Beanspruchungen des Drehstab-Stabilisators zur Folge haben könnten.According to the invention, this is achieved in an axle suspension of the type mentioned in that the arms of the torsion bar stabilizer over part of their length in a known manner an upright Have a flat cross-section and with their end parts again having a circular cross-section in each case a guide hole forming the sliding guide of an articulated dome, which has an axially fixed spherical The joint socket is mounted on the axle body so as to be movable in a cardanic manner, are slidably received. the Cardanic mobility of the connection with the flexibility achieved by the flat cross-section the arms of the torsion bar stabilizer in the vehicle transverse direction has the consequence that even when one-sided Compression of the axle body over large spring deflections, no significant tension between the torsion bar stabilizer and the axle body in the transverse direction of the vehicle can occur, the undesirable stiffening in the spring behavior and excessive stresses the torsion bar stabilizer.
Bei unabhängig vom Drehstab-Sta'oilisator geführtem Achskörper ist es zur längsbeweglichen und gelenkigen Anlenkung der A«ne des Drehstab-Stabilisators am Achskörper ferner bekannt, die Arme in Schiebeführungen laufen zu lassen, die ihrerseits mit dem Achskörper über zu diesem parallel verlaufende Schwenkachsen verbunden sind, welche jeweils in einem Lagerbock angeordnet sind, der am Achskörper über zur Befestigung eines Blattfederpaketes am Achskörper vorgesehene Federbriden angebracht ist. Auch hier ist eine Quernachgiebigkeit zwischen Achskörper und Drehstab-Stabilisator praktisch ausgeschlossen, zumal dessen Arme über einen erheblichen Teil ihrer Länge in den Schiebelführungen laufen (US-PS 26 20 181).With independent of the torsion bar Sta'oilizer It is the axle body for the longitudinally movable and articulated articulation of the A «ne of the torsion bar stabilizer Axle body also known to let the arms run in sliding guides, which in turn with the axle body are connected via pivot axes running parallel to this, each in a bearing block are arranged on the axle body via for fastening a leaf spring assembly to the axle body provided spring clips is attached. Here, too, there is transverse flexibility between the axle beam and Torsion bar stabilizer is practically impossible, especially since its arms extend over a considerable part of their length the sliding guides run (US-PS 26 20 181).
Drehstab-Stabilisatoren über einen Teil der Länge ihrer Arme mit einem aufrechten Flachquerschnitt auszubilden, um bei Achsen, die über die Arme des Drehstab-Stabilisators längsgeführt sind, die gleichzeitige Belastung des Drehstab-Stabilisators mit Querführungskräften zu vermeiden, ist an sich bekannt (DE-PS 9 28 813). Da der Drehstab-Stabilisator bei einer solchen Lösung aber zugleich ein Achsführungsglied bildet, tritt das Problem der Längenabstimmung der Stabilisatoren gegenüber dem unabhängigen Achskörper hier nicht auf.Torsion bar stabilizers over part of the length of their arms with an upright flat cross-section to train in order to avoid the simultaneous loading of the torsion bar stabilizer with transverse guide forces on axes that are longitudinally guided by the arms of the torsion bar stabilizer, is known per se (DE-PS 9 28 813). Because the torsion bar stabilizer in such Solution but at the same time forms an axle guide member, the problem of length adjustment of the stabilizers arises does not appear here compared to the independent axle beam.
Ferner ist es bekannt, bei einer Radaufhängung mit in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Radträgerschwenkachse und quer hierzu verlaufendem Drehstab zum Ausgleich der unterschiedlichen Bewegungsabläufe in der Verbindung eines Drehstabarmes mit dem Radträger ein Kardangelenk vorzusehen, das zusätzlich in Richtung seiner Achse ein Bewegungsspiel zuläßt (DE-OS 14 80 093),It is also known, in the case of a wheel suspension, with a wheel carrier pivot axis extending in the longitudinal direction of the vehicle and a torsion bar extending transversely thereto to compensate for the different movements in the connection of a torsion bar arm with the Provide wheel carrier a universal joint, which also allows a movement in the direction of its axis (DE-OS 14 80 093),
In Ausgestaltung einer erfindungsgemäüen Achsaufhängung erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Gelenkpfanne für die Gelenkkugel jeweils in einem Lagerbock angeordnet ist, der am Achskörper über zur Befestigung eines Blattfederpaketes am Achskörper vorgesehene Federbrieden angebracht ist, da soIn an embodiment of an axle suspension according to the invention, it proves to be expedient if the Joint socket for the joint ball is arranged in each case in a bearing block that is attached to the axle body via to Attachment of a leaf spring pack to the axle body provided spring clips is attached, as so
Abänderungen des grundsätzlichen Achsaufbaues im Hinblick auf die erfindungsgemäße Ausgestaltung nicht erforderlich sind und eine gegenüber dem Achskörper einfache Anlenkung geschaffen wird. Dies gilt insbesondere, wenn der Lagerbock als Winkelelemeni ausgebildet ist, in dessen einem Schenkel eine horizontal verlaufende Bohrung für die Gelenkpfanne vorgesehen ist und dessen anderer Schenkel gegenüber dem Achskörper mittels der Federbrieden gegen die Unterseite einer Federsattelplatte verspannbar ist.No changes to the basic axle structure with regard to the design according to the invention are required and a simple articulation with respect to the axle body is created. This applies in particular, if the bearing block is designed as an angle element, in one leg of which one is horizontal extending bore is provided for the joint socket and its other leg opposite the Axle body can be braced against the underside of a spring saddle plate by means of the spring clamps.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine lenkbare, antreibbare und über Längsblattfedern geführte starre Radachse, insbesondere eine Vorderachse für Nutzfahrzeuge, F i g. 2 eine Rückansicht der Radachse gemäß Fig. I,Fig. 1 is a plan view of a steerable, drivable and rigid wheel axles guided by longitudinal leaf springs, in particular a front axle for commercial vehicles, F i g. 2 is a rear view of the wheel axle according to FIG.
Fig.3 in einer Draufsicht, teilweise geschnitten und schematisiert dargestellt, die Anlenkung eines Armes eines Drehstab-Stabilisators am Achskörper und3 in a plan view, partially in section and shown schematically, the articulation of an arm of a torsion bar stabilizer on the axle beam and
Fig.4 eine Seitenansicht der Darstellung gemäß Fig. 3.4 shows a side view of the representation according to Fig. 3.
In den Zeichnungen ist mit 1 ein starrer Achskörper einer über Blattfederpakete 2 gegenüber einem nicht dargestellten Fahrzeugoberbau abgestützten Radachse gezeigt, der ein Achsgetriebe 3 zugeordnet ist. Eine Antriebsverbindung zu lenkbaren Rädern 4 verläuft über hier nicht näher dargestellte Gelenke, die im Bereich von schwenkbar am Achskörper I angelenkten Radträgern 5 vorgesehen sind, welche jeweils über Spurstangenhebel 6 mit einer Spurstange 7 verbunden sind und von denen einer mit einem Lenkhebel 8 verbunden ist, an dem ein hier nicht dargestelltes Lenkgetriebe angreift.In the drawings, 1 is a rigid axle body via leaf spring assemblies 2 compared to one not Shown vehicle superstructure supported wheel axle to which an axle drive 3 is assigned. One Drive connection to steerable wheels 4 runs via joints not shown here, which in the Area of pivotably articulated on the axle beam I wheel carriers 5 are provided, which each over Tie rod levers 6 are connected to a tie rod 7 and one of which is connected to a steering lever 8 is connected to which a steering gear, not shown here, engages.
Die Blattfederpakete 2 sind über Federbrieden 9 jeweils gegenüber einer zugehörigen, dem Achskörper 1 zugeordneten Federsattelplatte 10 verspannt, und es ist, wie insbesondere aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, über die über die Federsattelplatte 10 jeweils nach unten vorstehenden Enden der Arme der Federbrieden 9 an jeder Federsattelplatte 10 ein Lagerbock 12 befestigt, in dem das entsprechende Endteil 13 eines Armes 14 eines in Draufsicht U-förmig gebogenen Drehstab-Stabilisators 15 gehalten ist. Die Arme 14 des Drehstab-Stabilisators 15 sind über einen quer zur Fahrtrichtung 11 liegenden Drehstab 16 verbunden, der über hier nur symbolisch angedeutete Lagerstelion 17 am nicht dargestellten Fahrzeugoberbau angebracht ist.The leaf spring assemblies 2 are each connected to an associated axle body via spring links 9 1 associated spring saddle plate 10 braced, and it is, as in particular from FIGS. 3 and 4 can be seen, via the ends of the arms of the spring clamps 9 protruding downward over the spring saddle plate 10 each spring saddle plate 10 a bearing block 12 attached, in which the corresponding end part 13 of an arm 14 of a is held in plan view U-shaped bent torsion bar stabilizer 15. The arms 14 of the torsion bar stabilizer 15 are connected via a transverse to the direction of travel 11 torsion bar 16, which is here only symbolically indicated camp position 17 am not Vehicle superstructure shown is attached.
Die ArmR 14 des Drehstab-Stabilisators 15 sind über ihren zwischen den Endteilen 13 und dem Drehstab 16 liegenden Teil derart ausgeschmiedet, daß sie einen aufrechten Flachquerschnitt aufweisen, der einerseits verlaufend in den Rundquerschnitt des Drehstabes 16 übergeht und der andererseits in dem ebenfalls Kreisquerschnitt aufweisenden Endteil 13 ausläuft.The arms 14 of the torsion bar stabilizer 15 are over their part lying between the end parts 13 and the torsion bar 16 forged so that they one have an upright flat cross-section which, on the one hand, runs into the round cross-section of the torsion bar 16 and which on the other hand expires in the end part 13, which is also circular in cross section.
Wie insbesondere F i g. 3 und 4 zeigen, ist der Lagerbock 12 durch ein Winkelelement gebildet, dessen einer Schenkel 12a über die Arme dor Federbrieden 9 mit entsprechenden Verschraubungeri gegen die Federsattelplatte IO verspannt ist. Der andere Schenkel 12έ>, der etwa aufrecht verläuft, ist mit einer etwa horizontalen Bohrung 18 versehen, in der eine Gelenkpfanne 19 angeordnet ist, die axial, hier über Sprengringe 20 fixiert ist. Die Gelenkpfanne 19 nimmt eine Gelenkkugel 21 auf, welche mit einer axialen Führungsbohrung 22 versehen ist, in der das Kreisquerschnitt aufweisende Endteil 13 des jeweiligen Armes 14 des Drehstab-Stabilisators längsverr >.ieblich gehalten ist. Der Verschiebeweg ist dabei einersei:;, d. h. auf der dem Drehstab 16 zugewandten Seite durch einen Bund 23 und andererseits, d. h. am freien Armende durch eine Verschraubung 24 begrenzt, und es ist das zylindrische Endteil "3 zwischen diesen, Anschläge bildenden Teilen und der Gelenkpfanne durch elastische Bälge 25 abgedeckt, die, wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, seitens des Lagerbockes 12 mit einem Bund in eine entsprechende Umfangsnut 26 der Bohrung 18 eingreifen. As in particular F i g. 3 and 4 show, the bearing block 12 is formed by an angle element, the one leg 12a is braced against the spring saddle plate IO via the arms dor spring clips 9 with corresponding screw connections. The other leg 12έ>, which runs approximately upright is provided with an approximately horizontal bore 18 in which a Joint socket 19 is arranged, which is axially fixed here via snap rings 20. The joint socket 19 takes a joint ball 21 which is provided with an axial guide bore 22 in which the circular cross-section having end part 13 of the respective arm 14 of the torsion bar stabilizer longitudinally displaced> .ieblich held is. The displacement is as follows:;, d. H. on the side facing the torsion bar 16 by a collar 23 and on the other hand, d. H. limited at the free end of the arm by a screw connection 24, and it is the cylindrical one End part ″ 3 between these parts forming stops and the joint socket by means of elastic bellows 25 covered, which, as shown in FIG. 3 and 4 can be seen, on the part of the bearing block 12 with a collar in a corresponding circumferential groove 26 of the bore 18 engage.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich einerseits eine einfache Befestigung der achsseitigen Anlenkungen des Drehstab-Stabilisstors 15 und andererseits durch die Art der gelenkigen und längsverschiebbaren Führung der Endteile 13 sowie durch den speziellen Querschnitt der Arme 14 eine so weitgehende Anpassungsmöglichkeit der Arme des Drehstab-Stabilisators an die insbesondere bei Geländefahrzeugen recht großen Bewegungen des Achskörpers gegenüber dem hier nicht dargestellten Fahrzeugoberbau, daß unzulässige Beanspruchungen des Drehstab-Stabilisators vermieden und sowohl dieser wie auch dessen Anlenkstellen entsprechend günstiger dimensionier; werden können.Such a configuration results on the one hand in a simple fastening of the axle-side Articulations of the torsion bar stabilizer 15 and on the other hand by the type of articulated and longitudinally displaceable Guiding of the end parts 13 and due to the special cross-section of the arms 14 such an extensive one Possibility of adapting the arms of the torsion bar stabilizer to the right, especially in off-road vehicles large movements of the axle body compared to the vehicle superstructure, not shown here, that inadmissible Avoid stressing the torsion bar stabilizer and both this and its articulation points correspondingly more favorable dimensioned; can be.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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