DE689320C

DE689320C - Cushioning of two consecutive oscillating half-axles in multi-axle vehicles

Info

Publication number: DE689320C
Application number: DE1934P0070148
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1934-10-19
Filing date: 1934-10-20
Publication date: 1940-03-16

Description

Abfederung zweier hintereinanderliegender Schwinghalbachsen bei mehrachsigen Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf :eine Abfederung zweier h.intereinanderl.iegender Schwinghalbachsen bei mehrachsigen Kraftfahrzeugen.Cushioning of two consecutive oscillating half-axes for multi-axis Motor vehicles The invention relates to: a cushioning system for two mutually lying Swinging half-axles in multi-axle vehicles.

Es sind Bauarten bekannt, bei denen die beiden hintereinanderliegen:den Halbachsen durch L'ängsblattfedern miteinander verbunden und,abgefedert sind. Solche Halbachsen können aber durch die Längsblattfedern nicht geführt-wer-den, es müssen infolgedessen die Federenden an den Halbachsen gleiten, wodurch zusätzliche Zwangs- und Reibungskräfte ausgelöst werden, die die Federungseigenschaften beeinträchtigen. Bei Mehrachsfahrzeugen ist es ferner bekannt, zwei starre Hinterachsen durch Schubarme an den Rahmen bei Vermeidung des Einbaues eines Ausgleichgetriebes zwischen den beiden Hinterachsen anzulenken und die die Hinterachsen über Lenker zusammenhaltenden Waagebalken durch .Blattfedern auf deren Drehachse a#b.z.ustützen. Diese Ausführung ist, da :die Räder einer Achse nicht unabhängig voneinander durchfedern können, wenig geländegängig, außerdem sind hierbei die uriabgefederten Massen groß. Es ist weiterhin bekannt, für einzelne schwingende, durch Lenker geführte Räder eine Drehfederabstützung vorzusehen, so daß also bei einer Übertragung dieser Maßnahme auf eine Abfederung -schwingbarer Halbachsen von Mehrachsfahrzeugen für jedes Rad eine eigene Drehfeder vorgesehen werden müßte. Endlich ist eine Ausführung bekannt, beider die Räder einer einzigen, :im übrigen mit schwingbaren Halbachsen versehenen Achse unter .der Wirkung eines quer zur Fahrtrichtung .angeordneten Blattfe.dersystems stehen. Es ist also hierbei ebenfalls für jede Achse ein eigenes Federsystem erforderlich, das deshalb .besonders kräftig bemessen werden muß, weil es die von den Vortriebs- und Bremskräften herrührenden Rückwirkungen aufnehmen muß.There are known types in which the two are one behind the other: the Semi-axles connected to each other by longitudinal leaf springs and are cushioned. Such Semi-axes cannot, however, be guided by the longitudinal leaf springs, they have to as a result, the spring ends slide on the semi-axles, creating additional forced and frictional forces are triggered that affect the suspension properties. In multi-axle vehicles, it is also known to have two rigid rear axles by pushing arms to the frame while avoiding the installation of a differential between the to steer both rear axles and which hold the rear axles together via handlebars Support the balance beam by leaf springs on their axis of rotation a # b.z. This execution is because: the wheels of an axle cannot deflect independently of each other, little off-road capability, and the uri-sprung masses are large here. It is also known, a torsion spring support for individual swinging wheels guided by handlebars to be provided, so that when this measure is transferred to a cushioning -swingable semi-axles of multi-axle vehicles have their own torsion spring for each wheel should be provided. Finally a version is known, both the wheels of one single,: otherwise provided with oscillating semi-axes under .the effect a leaf feeder system arranged at right angles to the direction of travel. So it is a separate spring system is also required for each axis, which is why . Must be dimensioned particularly powerful, because the propulsion and braking forces must absorb the resulting repercussions.

Nach der Erfindung werden die angegebenen Mängel dadurch vermieden, daß die Halbachsen durch eine Stange aneinandergelenkt sind, über einen an der Verbindungsstange der Halbachsen angelenkten Druckstab mit kugeligen Enden, anschließend über einen Hebel unter .der Wirkung einer am Rahmenträger angeordneten Drehfeder stehen :und die eine Halbachse durch eine Schwingstrebe mit dem am Rahmenträger sitzenden Bock für die Drehfeder verbunden ist. Dadurch ist für :die beiden hintereinanderliegenden Räder lediglich ein .einziges Federungssystem erforderlich, wobei die Räder wegen der gelenkigen Verbindungsstange oder wegen oder Schwingstrebe unabhängig voneinander und .gegenüber dem Rahmen, durchfedern können, trotzdem aber sicher geführt bleiben. Die Art der Anlenkung der Verbindungsstange an die Dreh-'.feder ergibt dabei noch den Vorteil, daß die beiden hintereinanderliegenden Räder in ihrer Federung gegeneinander ausgeglichen sind, daß die Federung unschwer progressiv gestaltet werden kann und daß wesentliche Verschiebungen -der Achsdrücke unter der Wirkung von Bremsreaktionen vermieden werden können. Endlich erscheinen die unabgefederten Massen weitgehendst verringert, so daß ein Fahrzeug mit -der erfindungsgemäßen Abfederung auf Grund aller dieser Vorteile in hervorragendem Maße geländegängig ist.According to the invention, the specified deficiencies are avoided by that the semi-axes are linked together by a rod, via one on the connecting rod the semi-axles articulated compression rod with spherical ends, then via a Lever under .the action of a torsion spring arranged on the frame support stand: and one semiaxis through an oscillating strut with the bracket seated on the frame support connected for the torsion spring. This is for: the two one behind the other Wheels only require a single suspension system, with the wheels due to the articulated connecting rod or because of or swing strut independently of each other and .compared to the frame, can spring through, but nevertheless for sure stay guided. The way in which the connecting rod is articulated to the torsion spring there is still the advantage that the two consecutive wheels in their Suspension are balanced against each other, so that the suspension is easy to make progressive can be and that significant shifts - the axle pressures under the effect braking reactions can be avoided. The unsprung ones finally appear Masses largely reduced, so that a vehicle with the suspension according to the invention because of all these advantages it is extremely suitable for off-road use.

Bei einer Weiterbildung des .Erfindungsgegenstandes ist die Verbindungsstange >gegenüber dem Rahmenträger durch einen Lenker unter Vermittlung eines schiebbaren Drehgelenkes senkrecht geführt. Hierdurch kann bei aufrechterhaltener Führung der beiden hintereinanderliegenden Räder die Schwingstrebe in Wegfall kommen.In a further development of the subject of the invention, the connecting rod is > opposite the frame support by a handlebar with the intermediary of a sliding one Swivel joint guided vertically. As a result, if the leadership is maintained two wheels lying one behind the other, the oscillating strut is no longer available.

Von Vorteil ist endlich eine Ausführung, bei der das Lagergelenk :der Schwingstrebe oder das Lagergelenk des Führungslenkers mit dem Lagergelenk .des Federhebels an einem gemeinsamen Lagerkörper des Rahmens vorgesehen sind. Die wesentlichen Teile der Abfederung liegen dadurch nahe beieinander und können daher leicht überwacht und gepflegt werden, abgesehen davon, daß auch die Herstellung wesentlich vereinfacht ist.Finally, an advantage is a design in which the bearing joint: the Oscillating strut or the bearing joint of the guide link with the bearing joint .des Spring lever are provided on a common bearing body of the frame. The essential Parts of the cushioning are therefore close together and can therefore be easily monitored and are cared for, apart from the fact that the production is also considerably simplified is.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigt: Fig. i einen Aufriß der Achsanordnung, Fig.2 den .dazugehörigen Grundriß zur Hälfte, Fig. 3 den Schnitt längs der Linie III-III in Fig. i zur Hälfte, Fig. 4 ein verkleinertes Schaubild der Achsanor@dnung in etwas abweichender Ausführung, Fig.5 einen Aufriß einer zweiten Achsanordnung, Fig.6 den dazugehörigen Grundriß zur Hälfte, Fig. 7 den Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5 zur Hälfte und Fig. 8 ein verkleinertes Schaubild der_Achsanordnung.The object of the invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments illustrated in more detail. It shows: FIG. 1 an elevation of the axle arrangement, FIG. 2 the . Associated plan in half, Fig. 3 the section along the line III-III in Fig. I half, Fig. 4 a reduced diagram of the axis arrangement in a little different design, Figure 5 is an elevation of a second axle assembly, Figure 6 the Corresponding plan in half, FIG. 7 the section along the line VII-VII in Fig. 5 in half and Fig. 8 a reduced diagram of the axis arrangement.

Die beiden hintereinanderliegenden Halbachsen i, i' sind in Deckeln 2, 2' der Achsgehäuse 3, 3' kugelgelenkig geführt. Die Halbachsen i, i' sind .durch eine Stange 4 gelenkig miteinander verbunden. Die Stange 4 ist hierbei an der vorderen Halbachse i unter Vermittlung einer am Achsrohr axial gesicherten Kugel 5, an der hinteren Halbachse i' unter Vermittlung einer am AiWhsrohr drehbaren, axial gesicherten Hülse 6 gelagert. Das vordere Stangenende ist mit Lagerpfannen 7 für die Kugel 5 versehen. Das hintere Stangenende ist als zylindrischer Zapfen 8 ausgebildet, der unter Vermittlung einer Gummihülse 9 -in einem Auge to der Hülse 6 .gelagert ist und durch eine Mutter i i diesem gegenüber festgehalten wird. Etwa in Stangenmitte ist eine Kugelpfanne i2 angeordnet, in der ein mit kugeligen Enden 13, 14 versehener Druckstab 15 ruht. Der Druckstab 15 steht unter der Wirkung eines mit dem Federstab 16 verbundenen Hebels 17, dessen Ende' als Kugelpfanne 18 ausgebildet ist. Der Federstab 16 erstreckt sich an der Seite des doppelt durchgekröpften Rahmenlängsträgers 19 parallel zu diesem nach vorn. Der Federhebel 17 ist in einem am Rahmenträger 19 befestigten Bock 2o unter Vermittlung der Zapfen 21, 21' beidseitig gelagert. Das hintere Federstabende greift.gleichachsig an den Lagerzapfen 21, 21' an, während das vordere Federstabende nachstellbar mit dem Rahmenträger 1,9 verbunden ist. Die hintere Halbachse i' ist mit einer Schwingstrebe 22 versehen, deren hinteres Ende 23 neben der Lagerhülse 6 mit dem Achsrohr fest verbunden ist und deren vorderes Ende 24 mittels eines Zapfens 25 im Lagerbock 2o unterhalb des Federstabes 16 .angelenkt ist. Der Zapfen 25 ist zweckmäßig in Gummi gelagert und nach dem Schwingmittelpunkt 21' der hinteren Halbachse i' ausgerichtet.The two semiaxes i, i 'lying one behind the other are guided in ball-and-socket joints in covers 2, 2' of the axle housings 3, 3 '. The semi-axes i, i 'are articulated to one another by a rod 4. The rod 4 is mounted on the front semi-axis i by means of a ball 5 axially secured on the axle tube, and on the rear semiaxis i 'by means of an axially secured sleeve 6 rotatable on the axle tube. The front end of the rod is provided with bearing sockets 7 for the ball 5. The rear end of the rod is designed as a cylindrical pin 8, which is supported by a rubber sleeve 9 in an eye to the sleeve 6 and is held by a nut ii opposite this. A ball socket i2, in which a compression rod 15 provided with spherical ends 13, 14 rests, is arranged approximately in the middle of the rod. The pressure rod 15 is under the action of a lever 17 connected to the spring rod 16, the end of which is designed as a ball socket 18. The spring bar 16 extends on the side of the double-cranked frame side member 19 parallel to the latter to the front. The spring lever 17 is mounted on both sides in a bracket 2o fastened to the frame support 19 with the intermediary of the pins 21, 21 '. The rear end of the spring rod engages on the same axis on the bearing journals 21, 21 ', while the front end of the spring rod is adjustably connected to the frame support 1, 9. The rear semi-axis i 'is provided with an oscillating strut 22, the rear end 23 of which is firmly connected to the axle tube next to the bearing sleeve 6 and the front end 24 of which is articulated by means of a pin 25 in the bearing block 2o below the spring rod 16. The pin 25 is expediently mounted in rubber and aligned with the center of oscillation 21 'of the rear semi-axis i'.

Die hintere Halbachse i' ist um die annähernd waagerechte, theoretische Schwingachse A', die durch den Kugelmittelpunkt 11' und den Strebenzapfen 25 bestimmt ist, gegenüber dein Rahmengeführt. Schwingt die Halbsachse i nach oben, so wird die Verbindungsstange 4 um den Mittelpunkt K des Kugelgelenks 5, 7 in Richtung R verschwenkt und der Federhebel 17 .hierdurch in Richtung R' unter Spannung des Federstabes 16 gedreht. Die vordere Halbachse r ist um die annähernd waagerechte, theoretische Schwingungsachse A, die ;durch :den Kugelmittelpunkt M und den Punkt K' bestimmt ist, gegenüber dem Rahmen geführt. Die zusammenhängenden Gelenke 1', 6 und 8, io bilden hierbei ein Universalgelenk, das in seiner Wirkung etwa dem Kugelgelenk 5, 7 entspricht. Schwingt die Halbachse i nach oben, so wird die Verbindungsstange 4 um ,den Mittelpunkt K' in Richtung R verschwenkt und der Federhebel 17 hierdurch in Richtung R' unter Spannung des Federstabes 16 gedreht. Da die Richtungspfeile R, R' nicht in einer Ebene liegen, wird der Druckstab 15 .auch um seine Achse verstellt und gleicht auf diese Weise die räumlichen Verschiebungen der Teile 4, 1 7 zwangsläufig aneinander an. Bei der gemeinsamen Federung der Halbachsen i, i' -entspricht der Hub der Gelenkpunkte K, K' jeweils dem doppelten Hub der Gelenkpunkte 13, 14. Bei der gemeinsamen Federung der H1abbachsen i, i' sind zwei Fälle möglich: Schwingen beide Halbachsen i, i' in gleicher Richtung, so entspricht der Hub der Gelenkpunkte K, K' dem Hub der Gelenkpunkte 13, 14; schwingen die beiden Halbachsen i, i' hinigegen in entgegengesetzter Richtung; so tritt überhaupt kein Hub der Gelenkpunkte 13-,14 auf, denn die Verbindungsstange 4 kippt -in diesem Fall frei um das Gelenk 12, 13. Die gemeinsame Federung der Halsbrachsen i,- i' hat j eweils zur Voraussetzung, d:aß die.Verbindungsstange 4 sich im nachgiebigen Gelenk 8, To axial verschieben kann, so daß die vordere Halbachse i durch die geführte hintere Halbachse i' nichtmitgeschleppt zu werden braucht und auf diese Weise Rückwirkungen beim Durchschwingen der beiden Halbachsen vermieden werden. Diese Rückwirkungen lassen sich noch verringern, wenn .die theoretische Schwingungsachse A', wie im Schaubild gemäß Fig. 4 gezeigt, auch durch den Gelenkpunkt K geht, was durch entsprechende Verlegung des Zapfens 25 ohne weiteres möglich ist.The rear semiaxis i 'is around the approximately horizontal, theoretical Swing axis A ', which is determined by the ball center 11' and the strut pin 25 is, across from your frame. If the half-axis i swings upwards, then becomes the connecting rod 4 around the center point K of the ball joint 5, 7 in the direction R. pivoted and the spring lever 17 .thereby in the direction R 'under tension of the spring rod 16 rotated. The front semiaxis r is around the approximately horizontal, theoretical Axis of oscillation A, which is determined by: the center of the sphere M and the point K ' is guided towards the frame. The connected joints 1 ', 6 and 8, io form here a universal joint, which in its effect approximately corresponds to the ball joint 5, 7 corresponds. If the semi-axis i swings upwards, the connecting rod becomes 4 to, the center point K 'pivoted in the direction R and the spring lever 17 thereby rotated in direction R 'under tension of the spring bar 16. As the direction arrows R, R 'do not lie in one plane, the pressure rod 15 is also adjusted about its axis and in this way equalizes the spatial displacements of the parts 4, 17 inevitably to each other at. With the common suspension of the semi-axes i, i ' -the stroke of the hinge points K, K 'corresponds to twice the stroke of the hinge points 13, 14. Two cases are possible with the joint suspension of the H1ab axles i, i ': If both semi-axes i, i 'swing in the same direction, the stroke corresponds to Articulation points K, K 'the stroke of the articulation points 13, 14; the two semi-axes swing i, i 'on the other hand in the opposite direction; so there is no stroke of the hinge points at all 13-, 14, because the connecting rod 4 tilts - in this case freely around the joint 12, 13. The common suspension of the neck bream i, - i 'has in each case as a prerequisite, d: aß die.Verbindungsstange 4 move axially in the flexible joint 8, To can, so that the front semiaxis i is not dragged along by the guided rear semiaxis i ' needs to be and in this way repercussions when swinging through the two Semi-axes are avoided. These repercussions can be reduced if .the theoretical axis of oscillation A ', as shown in the diagram according to FIG. 4, also goes through the hinge point K, which by appropriate relocation of the pin 25 without further is possible.

Die zweite Ausführung, weicht von der ersten insofern ab, als die hintere Halbachse i' unverstreibt bleibt und-dafür die Verbindungsstange 4 durch einen Lenker 26, gegenüber dem Rahmen geführt wird. Der Führungslenker 26 ist mittels der Zapfen 33 parallelachsig zum Federlenker 17 ,angeordnet und gemeinsam mit diesem im Gehäuse 2o gelagert. Das zylindrische Ende 27 des Lenkers 26 ist hierbei in einer Kugel 28 der Kuppelstange 4 geführt. Der Druckstab 15 ist um das schieibibare Drehgelenk 27, 2.8 herumgekröpft.-Ferner ist .an Stelle der Gelenke 1', 6 und 8, To ein Gummigelenk 29, 3o am hinteren Stangenende vorgesehen, das gleichfalls als Universalgelenk wirkt. Die Bremsträgerbleche 3i,_31' der Halbachsen i, i' sind durch Stangen 32, 32' mit der Verbindungsstange 4 so verbunden, daß .sich idie Bremsreaktionen um das schiebbare Drehgelenk 27, 28 ausgleichen können. An die Stelle der theoretischen Schwingachsen A, ,A' treten hier die Achsen B, B'. An der Wirk ungs-,veise der Federung wird dadurch grundsätzlich nichts geändert. Der Winkel ß, den der Druckstab 15 mit .dem Federhobel 17 einschließt, ist in beiden Fällen so ibemessen, äa,ß eine günstige Progressivität der Federung erzielt wird. - Je spitzer dieser Winkel ist, um so höher wird die progressive' Wirkung; dabei kann Proportionalität zwischen Belastung und Federhärte in jedem Schwingungsbereich aufrechterhalten werden.The second embodiment differs from the first in that the rear semi-axis i 'remains undisplaced and the connecting rod 4 is guided by a link 26 opposite the frame. The guide link 26 is arranged parallel to the spring link 17 by means of the pin 33 and is mounted together with the latter in the housing 2o. The cylindrical end 27 of the link 26 is guided in a ball 28 of the coupling rod 4. The push rod 15 is cranked around the sliding swivel joint 27, 2.8. Furthermore, instead of the joints 1 ', 6 and 8, To a rubber joint 29, 3o is provided at the rear end of the rod, which also acts as a universal joint. The brake carrier plates 3i, _31 'of the semi-axles i, i' are connected to the connecting rod 4 by rods 32, 32 'in such a way that the braking reactions around the sliding swivel joint 27, 28 can be balanced out. The theoretical oscillating axes A, A ' are replaced by axes B, B'. In principle, this does not change anything in terms of the effect of the suspension. The angle β, which the pressure rod 15 encloses with the spring plane 17, is measured in both cases so that a favorable progressiveness of the suspension is achieved. The more acute this angle, the greater the progressive effect; proportionality between load and spring stiffness can be maintained in every vibration range.

Es sind viele Abänderungen dieser Ausführungen möglich. Welche Art oder Anordnung von Drehfedern ,gewählt wird, ist für die Erfindung ohne Belang. Auch :die Art und Anordnung der schwingbaren Halbachsen, der zusätzlichen Lenker, der Gelenkverbindungen usw. ist für die Erfindung unwesentlich. Maßgeblich ist lediglich, @daß auf je zwei hintereinand:erliegende@Halibachsen jeweils nur eine Drehfeder einwirkt und dabei die Unabhängigkeit der Federwirkung für beide Halbachsen gewahrt bleibt.Many modifications to these designs are possible. Which type or arrangement of torsion springs, is chosen is of no concern to the invention. Also: the type and arrangement of the swingable semi-axes, the additional links, the articulation, etc. is not essential to the invention. The only decisive factor is @ that on each two in a row: succumbing @ Halibaxes each only one torsion spring acts while maintaining the independence of the spring action for both semi-axes remain.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cushioning of two consecutive oscillating half-axes in multi-axle motor vehicles, characterized in that -the semi-axles through a rod (4) are hinged together, via a -an the Venbin: the connecting rod Semi-axles articulated compression rod (i5) with spherical ends (13, 14), then via a lever (17) under the action of a on the frame support (i9) Torsion spring (16) stand and one half axis (i ') is supported by an oscillating strut (22) is connected to the bracket (20) for the torsion spring, which is seated on the frame support. -

2. Suspension according to claim i, characterized in that the connecting rod (4) durch.eine handlebar (26) mediated by a sliding swivel joint (27, 28) is perpendicular to the frame support (i9).

3. cushioning nasch claim i or 2, characterized in that the bearing joint (25) of the oscillating strut. (22) or .the bearing joint (33) of the guide link (26) with the bearing joint (21, 21 ') the spring lever (17) is provided on a common bearing body (2o) of the frame (rtg) are.