NL9001354A

NL9001354A - Suspension for vehicle axle - is clamped to suspension arm which is twisted through angle to achieve horizontal hinge axis

Info

Publication number: NL9001354A
Application number: NL9001354A
Authority: NL
Original assignee: Weweler Nv
Priority date: 1990-06-14
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1992-01-02

Abstract

The U-shaped axle (1) has a short horizontal portion (3) at each end, smoothly radiused (4) to a short straight portion (5) with an equal and opposite radius (6). The two ends are joined by a straight portion. The axle is firmly clamped (11) to a longitudinal suspension arm (10C) shown in cross section. It has an alternative position (10') above the axle. To achieve a horizontal hinge axis, the suspension arm is twisted through an angle alpha. Support arrangements to the vehicle body include simple transverse eye ends with rubber bushes, swinging links and pneumatic suspension.

Description

Voertuigas en ondersteuning daarvoor.Vehicle axle and support therefor.

De uitvinding heeft betrekking op een niet-meedraaiende voertuigas en op een ondersteuning daarvoor.The invention relates to a non-rotating vehicle axle and to a support therefor.

Het is bekend om niet-meedraaiende voertuigassen een andere dan een rechte vorm te geven. Zo kan deze U-vormig zijn, met een lang recht deel, dat nabij de einden vrij scherp is gebogen naar de wiel tappen of fusees, bijvoorbeeld om een lage opbouwhoogte te verkrijgen, een lagere laadvloer, ruimte voor veer- en stabilisatiesystemen, en ruimte in het midden voor het bijvoorbeeld doen passeren van een cardanas ter aandrijving van een andere as (bij voorloopassen). Ook is het bekend om, vooral voor dit laatste doel, een as in het midden van het rechte horizontale deel een scherpe kromming naar beneden te geven, al dan niet in combinatie met die gekromde delen nabij de wielen.It is known to give non-rotating vehicle axles a shape other than a straight one. For example, it can be U-shaped, with a long straight part, which is bent rather sharply near the ends to the taps or knuckles, for example to obtain a low mounting height, a lower loading floor, space for suspension and stabilization systems, and space in the middle for, for example, passing a cardan shaft to drive another axle (with leading axles). It is also known, especially for the latter purpose, to give an axis in the center of the straight horizontal part a sharp downward curvature, possibly in combination with those curved parts near the wheels.

In bedrijf treden in zulke assen vaak sterke spanningsconcentraties op, vooral ter plaatse van die vrij scherpe krommingen, waarbij, wanneer de as door aan het gestel scharnierende draagarmen, bijvoorbeeld (vrij) starre armen met luchtveerbalgen tussen armen en gestel, wordt gedragen extra en vrij hoge torsiespanningen daarin kunnen optreden.In operation, strong stress concentrations often occur in such axles, especially at the location of those fairly sharp curves, whereby when the axle is carried by supporting arms hinged on the frame, for example (free) rigid arms with air spring bellows between arms and frame, additional and free high torsional stresses can occur therein.

De uitvinding beoogt nu hierin verbetering te brengen, speciaal voor gevallen waarin de as alleen nabij het midden behoeft te worden verlaagd.The object of the invention is now to improve on this, especially for cases in which the shaft only needs to be lowered near the center.

Hiertoe is een dergelijke as volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat deze vanaf de einddelen, die de wielen dragen, vloeiend is gebogen voor het vormen van twee ongeveer rechte delen, die een gelijke, maar tegengestelde hoek maken met die einddelen en de hartlijn der wielen en door een vloeiend gekromd middengedeelte zijn verbonden.To this end, such an axle according to the invention is characterized in that it is smoothly bent from the end parts, which carry the wheels, to form two approximately straight parts, which make an equal, but opposite angle, to those end parts and the center line of the wheels and connected by a smoothly curved center section.

Dit geeft een betere spanningsverdeling en minder plaatselijke vervorming van het aslichaam, terwijl toch de as in het midden vrij sterk verlaagd kan worden.This gives a better stress distribution and less local deformation of the axle body, while still allowing the axle in the middle to be lowered quite strongly.

Men moet uiteraard de asondersteuning hieraan aanpassen. Het is, bij ondersteuning van de as door in lengterichting van het voertuig lopende draagarmen, niet gewenst om de scharnieren van de draagarmen met het gestel schuin te plaatsen. Eventueel zou men, met dikke rubberkussens in die scharnieren, hier iets kunnen bereiken, maar dit is, gezien de verticale veerbewegingen, niet gunstig.The axle support must of course be adapted to this. When the axle is supported by support arms running in the longitudinal direction of the vehicle, it is not desirable to place the hinges of the support arms with the frame at an angle. Possibly one could achieve something here, with thick rubber pads in those hinges, but this is not favorable, given the vertical spring movements.

De uitvinding stelt nu tevens een oplossing voor dit probleem voor, en wel door die scharnieren ongeveer horizontale scharnierassen te laten houden en die armen te torderen, zodat zij onder de juiste hoek met de as in aanraking komen.The invention now also proposes a solution to this problem, namely by having those hinges hold approximately horizontal pivot axes and twisting those arms so that they come into contact with the shaft at the correct angle.

Hiertoe is een asondersteuning voor een voertuig met een volgens de uitvinding gevormde as als boven bedoeld daardoor gekenmerkt, dat scharnieren om ongeveer horizontale dwarsassen aan het gestel aan te brengen draagarmen voor de as getordeerd zijn uitgevoerd, zodat zij tegen de as liggen en daarmee zijn verbonden ter plaatse van de rechte asdelen en aldaar in een verticaal vlak dezelfde helling hebben als die rechte asdelen.For this purpose, an axle support for a vehicle with an axle shaped according to the invention as referred to above is characterized in that hinges for axes to be arranged on the frame about approximately horizontal transverse axes are twisted so that they lie against and are connected to the axle have the same slope at the location of the straight axle parts and there in a vertical plane as those straight axle parts.

De as kan dan op de gebruikelijke wijze en met normale stroppen op de armen worden bevestigd en daarop een zo groot mogelijk aangrijpopper-vlak hebben zonder extra hulpmiddelen.The shaft can then be attached to the arms in the usual manner and with normal slings and have the largest possible gripping surface thereon without additional aids.

Uiteraard kan de uitvinding zowel bij ronde als bij vierkante assen of assen van andere doorsnedevorm met voordeel worden toegepast. De draagarm kan uiteraard ook over zijn gehele lengte of een deel daarvan dubbelbladig zijn uitgevoerd, zoals op zichzelf bekend.The invention can of course be used advantageously with both round and square shafts or shafts of other cross-sectional shape. The carrying arm can of course also be double-leafed over its entire length or a part thereof, as known per se.

Bij een luchtveersysteem kan ook een luchtveerbalg op het getordeerde deel van de draagarmen worden toegepast, en dit kan op verschillende wijzen worden uitgevoerd. De balg kan met boven- en ondervlak, dus ook met zijn as, geheel schuin worden geplaatst, op de draagarm kan een console worden aangebracht, die het ondervlak van de balg horizontaal steunt, of er kan een zeker hoekverschil tussen boven- en ondervlak van de balg worden toegelaten. Ook kan de draagarm nabij de luchtbalg terug-getordeerd zijn uitgevoerd om deze met een ongeveer horizontaal vlak te sternen, indien de keuze van de plaats van de luchtbalg t.o.v. de as zich daartoe leent. Past men korte armen toe en/of wil men de luchtveerbalg dicht bij de as plaatsen, dan verdient een uitvoering de voorkeur, waarbij de luchtveerbalg op een deel van de arm staat, dat ongeveer even sterk is getordeerd als ter plaatse van de as.With an air suspension system, an air spring bellows can also be used on the twisted part of the suspension arms, and this can be done in various ways. The bellows can be placed completely obliquely with the top and bottom surface, so also with its axis, on the support arm a console can be fitted, which supports the bottom surface of the bellows horizontally, or there can be a certain angle difference between the top and bottom surface of the bellows are allowed. The support arm can also be made back twisted near the air bellows in order to star it with an approximately horizontal plane, if the choice of the location of the air bellows relative to the shaft is suitable. If short arms are used and / or if the air spring bellows is to be placed close to the shaft, an embodiment is preferred in which the air spring bellows is positioned on a part of the arm which is approximately as twisted as at the location of the shaft.

De draagarmen kunnen zelf als bladveren werken en bijvoorbeeld over althans een deel van hun lengte parabolisch in dikte verlopen.The suspension arms themselves can act as leaf springs and, for example, run parabolically in thickness over at least part of their length.

Daar de draagarm in het getordeerde deel verticaal stijver is dan een ongetordeerde draagarm, kan men in vele gevallen, waarin deze aan de vering moet bijdragen, de dikte aanpassen, d.w.z. geringer maken. Verder verdient het daarbij in vele gevallen aanbeveling om de draagarm niet over de gehele vrije lengte tussen as en veerhand geleidelijk te torderen, maar om de torsie in een kleiner deel van de lengte van dat deel van de draagarm, en wel nabij de asinklemming, te concentreren, bijvoorbeeld over ongeveer de helft van die lengte. Loopt de draagarm aan de andere zijde van de as door naar een verder van de as verwijderde lucht-veerbalg of naar een schommelstuk-verbinding met het gestel, dan verdient het aanbeveling om ook aan die andere zijde de torsie in zulk een beperkter gebied van de draagarm nabij de as te concentreren.Since the support arm in the twisted part is vertically stiffer than a twisted support arm, in many cases where it must contribute to the suspension, the thickness can be adjusted, i.e. made smaller. Furthermore, in many cases it is advisable not to gradually twist the suspension arm over the entire free length between the axle and the spring hand, but to twist the torsion in a smaller part of the length of that part of the suspension arm, i.e. close to the axle clamping. for example, about half that length. If the support arm on the other side of the axle continues to an air-spring bellows further away from the axle or to a rocker connection with the frame, it is recommended that the torsion in such a more limited area of the other side is also recommended on that other side. control arm near the axle.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. Daarin is: fig. 1 een gedeeltelijk achteraanzicht van een voertuigas volgens de uitvinding in een de voorkeur verdienende uitvoering; fig. 2 een zijaanzicht van een verende draagarm voor deze as; fig. 3 een aanzicht van een luchtveerbalg op deze arm, die volgens de lijn III-III in fig. 2 is doorgesneden; fig. k een zijaanzicht van zulk een draagarm met verderweg geplaatste luchtveerbalg; en fig. 5 een zijaanzicht van een als bladveer werkende draagarm volgens de uitvinding met schommelstuk en zonder luchtveerbalg.The invention will now be further elucidated with reference to the annexed drawings. In the drawing: Fig. 1 is a partial rear view of a vehicle axle according to the invention in a preferred embodiment; fig. 2 shows a side view of a resilient suspension arm for this shaft; Fig. 3 is a view of an air spring bellows on this arm, cut along the line III-III in Fig. 2; Fig. k is a side view of such a suspension arm with air spring bellows placed further away; and Fig. 5 shows a side view of a supporting arm according to the invention working as a leaf spring with a swinging piece and without an air spring bellows.

De voertuigas 1 van fig. 1 heeft aan de einden, waar hij wielen 2 draagt, een kort horizontaal deel 3, dat via een vloeiend gekromd deel 4 overgaat in een recht, naar beneden hellend deel 5· De twee overstaande rechte delen 5 gaan via een vloeiend gekromd deel 6 in elkander over. Aldus ontstaat boven het middengedeelte van de as 1 ruimte, bijvoorbeeld om een cardanas 7 naar een andere, aan te drijven as te laten passeren, en/of voor andere doeleinden, bijvoorbeeld om een ter plaatse lager reikende lading zoals een liggende tank zo laag mogelijk op het gestel te kunnen opnemen.The vehicle axle 1 of fig. 1 has, at the ends, where it carries wheels 2, a short horizontal part 3, which changes via a smoothly curved part 4 into a straight, downwardly sloping part 5 · The two opposite straight parts 5 go via a smoothly curved part 6 in one another. In this way space is created above the middle part of the shaft 1, for example to allow a cardan shaft 7 to pass to another shaft to be driven, and / or for other purposes, for example to keep a locally lowered load such as a horizontal tank as low as possible. on the frame.

Met 3' is aangegeven hoe de as fusees voor zwenkbare wielen kan hebben. Aan weerszijden van het voertuig zijn aan het gestel gebruikelijke, in fig. 2 niet getekende veerhanden aangebracht, die elk om een dwarse horizontale scharnierpen 8 met rubberbus, als gebruikelijk, een veeroog 9 van een in dit geval als parabolische bladveer uitgevoerde draagarm 10 voor de as 1 en dus die arm 10 zelf dragen.3 'indicates how the axle can have pivots for swiveling wheels. On both sides of the vehicle there are arranged spring hands, not shown in Fig. 2, on the frame, each of which is arranged around a transverse horizontal hinge pin 8 with rubber bush, as usual, a spring eye 9 of a support arm 10 designed in this case as a parabolic leaf spring. axis 1 and therefore carry that arm 10 itself.

In lengterichting van de draagarm 10 kan men deze verdeeld denken in vier gebieden A, B, C en D. Buiten het gebied A van het veeroog 9 is de draagarm 10 in gebied B als parabolische bladveer uitgevoerd, d.w.z. dat de dikte van de arm geleidelijk en ongeveer volgens een parabolische functie dikker wordt. In de gebieden C en D kan de dikte van de draagarm 10 onveranderd blijven.In the longitudinal direction of the support arm 10, it can be divided into four areas A, B, C and D. Outside the area A of the spring eye 9, the support arm 10 in area B is designed as a parabolic leaf spring, ie the thickness of the arm gradually and thickens approximately according to a parabolic function. In regions C and D, the thickness of the support arm 10 can remain unchanged.

In gebied C is de draagarm met een gebruikelijke stroppenconstruc-tie 11 vast klemmend met de as 1 verbonden. De draagarm kan uiteraard ook boven de as langs lopen, als met streepstiplijnen en met 10’ in fig. 1 aangegeven. In gebied D is een luchtveerbalg 12 op de arm 10 aange- bracht (fig. 3)♦In region C, the support arm is fixedly clamped to the shaft 1 with a conventional sling construction 11. The wishbone can of course also run above the axis, as indicated by dashed lines and with 10 'in fig. 1. In area D, an air spring bellows 12 is mounted on the arm 10 (fig. 3) ♦

Het bijzondere van deze draagarm is, dat hij in het parabolisch verlopende deel B is getordeerd vanaf de horizontale schamierpen 8 en oog 9 tot een in dwarsrichting schuine stand, in helling gelijk aan de helling van het rechte, schuin naar beneden lopende deel 5 van de as 1. De draagarm 10 kan dus op gebruikelijke wijze zonder extra hulpmiddelen met de as worden verbonden en met een zo groot mogelijk oppervlak daarmee in aanraking komen.The special feature of this suspension arm is that it is twisted in the parabolically extending part B from the horizontal hinge pin 8 and eye 9 to a transverse oblique position, in slope equal to the slope of the straight, obliquely descending part 5 of the shaft 1. The support arm 10 can thus be connected to the shaft in the usual manner without additional aids and come into contact with the largest possible surface area.

Met streepstiplijnen is in fig. 2 aangegeven hoe de arm 10 (als 10") verloopt indien hij slechts over een deel B* van zijn lengte tussen veeroog 9 en as 1 is getordeerd (hier is B'ongeveer de helft van B).Dashed lines in Fig. 2 indicate how the arm 10 (as 10 ") proceeds if it is only twisted a part B * of its length between spring eye 9 and shaft 1 (here B 'is approximately half of B).

Het deel 10D van de arm kan direct in het verlengde van deel IOC liggen en even schuin staan (zie ook fig. 3) · Men zou nu de luchtveer-balg 12 bovenaan ook tegen een ongeveer even schuin vlak aan het gestel kunnen steunen of een hoekverschil tussen onder- en bovenvlak van de balg 12 kunnen toelaten, wat echter nadelen heeft t.a.v. het veergedrag. Het meest de voorkeur verdient daarom dat men op de arm 10 in gebied D een "wigvormige" console 13 aanbrengt, die de balg 12 een horizontaal ondervlak geeft.The part 10D of the arm can be directly in line with part IOC and can be equally inclined (see also fig. 3). You could now also support the air spring bellows 12 at the top against an approximately equally sloping surface on the frame or can allow angular difference between bottom and top surface of bellows 12, but this has drawbacks with regard to the spring behavior. Most preferably, therefore, a "wedge-shaped" console 13 is provided on the arm 10 in area D. This gives the bellows 12 a horizontal bottom surface.

De luchtveerbalg zou ook op de as kunnen worden geplaatst, bijvoorbeeld via een console, vergelijkbaar met console 13 van fig. 3» bijvoorbeeld nabij cijfer 10' in fig. 1, waarbij deel 10D van de arm kan worden weggelaten.The air spring bellows could also be placed on the shaft, for example via a console, comparable to console 13 of fig. 3 », for example near number 10 'in fig. 1, whereby part 10D of the arm can be omitted.

De hoek α (fig. 1 en 3)» waaronder de asdelen 5 t.o.v. de horizontaal hellen, en dus ook de hoek, waarover de arm 10 is getordeerd, kan uiteraard afhankelijk van de omstandigheden verschillend zijn, maar in vele gevallen komt een hoek α in een bereik van 15°“30° in aanmerking.The angle α (fig. 1 and 3) »at which the axis parts 5 slope relative to the horizontal, and therefore also the angle over which the arm 10 is twisted, can of course be different depending on the circumstances, but in many cases an angle α in a range of 15 ° “30 ° eligible.

In fig. 4 is een draagarm 14 in het gebied B tussen veeroog 9 en asinklemming bij C ook als parabolische veer uitgevoerd en is dit deel van de arm ook slechts over het deel B’ van deel B getordeerd, evenals dit bij fig. 2 met 10' is aangeduid. De draagarm loopt hier met ongeveer gelijkblijvende dikte vanaf de asinklemming bij C door naar een luchtveerbalg 12, die anderzijds tegen het gestel is gesteund, waarbij de draagarm in gebied E tussen as en balg is teruggetordeerd voor het vormen van een horizontaal plateau F voor de balg. De arm 14 is hier in de gebieden C, E en F van ongeveer gelijke dikte en wel zo dat hij hier niet of nauwelijks als bladveer werkt.In Fig. 4, a carrying arm 14 in the region B between spring eye 9 and shaft clamping at C is also designed as a parabolic spring and this part of the arm is also only twisted over part B 'of part B, as in Fig. 2 with 10 'is indicated. Here, the support arm extends with approximately the same thickness from the shaft clamping at C to an air spring bellows 12, which on the other hand is supported against the frame, the support arm being recessed in area E between shaft and bellows to form a horizontal plateau F for the bellows . The arm 14 here is in the regions C, E and F of approximately equal thickness, such that it hardly functions here as a leaf spring.

In fig. 5 is een draagarm 15 als beiderzijds door het gestel gedragen parabolische bladveer uitgevoerd, met veeroog 9 aan één einde scharnierend aan veerhand 16 aangebracht en aan het andere einde met het gestel verbonden door een aan beide einden scharnierend schommelstuk 17. zoals op zichzelf bekend en gebruikelijk. De draagarm 15 is hier alleen in het midden van de lengte getordeerd naar de asinklemming bij C en vandaar terug naar schommelstuk 17. zodat ongeveer de helft van de lengte van de draagarm 15 niet getordeerd is. Uiteraard kan in plaats van schommelstuk 17 een horizontale verschuiving toelatende oplegging, zoals op zichzelf bekend en gebruikelijk, worden toegepast.In Fig. 5, a supporting arm 15 is constructed as a parabolic leaf spring carried on both sides by the frame, with spring eye 9 hinged at one end to spring hand 16 and connected at the other end to the frame by a rocking piece 17 hinged at both ends as in itself known and usual. Here the support arm 15 is only twisted in the middle of the length towards the axis clamping at C and from there back to rocking piece 17. so that about half the length of the support arm 15 is not twisted. Of course, instead of rocking piece 17, a horizontal displacement permitting bearing, as known per se and customary, can be used.

Allerlei combinaties van de getekende uitvoeringen ten aanzien van lengte der getordeerde delen en bladveerwerking van delen der draagarmen zijn binnen het kader van de uitvinding mogelijk.All kinds of combinations of the drawn embodiments with regard to length of the twisted parts and leaf spring action of parts of the supporting arms are possible within the scope of the invention.

Claims

1. Non-rotating vehicle axle, characterized in that it is smoothly bent from the end parts carrying the wheels to form two approximately straight parts making an equal but opposite angle to those end parts of the center line of the wheels and connected by a smoothly curved center section.

Axle support for a vehicle with an axle according to claim 1, which axle is centered approximately in a vertical plane, characterized in that supporting arms for the axle hinged about approximately horizontal transverse axes are twisted, so that they lie against the axis and are connected thereto at the location of the straight axle parts and there have the same slope in a vertical plane as those straight axle parts.

Axle support according to claim 2, wherein the carrying arm is twisted over only a part of the length between transverse axis on the frame and axle clamping, in part adjacent to the axle clamping.

Axle support according to claim 3 * wherein said twisted part has a length approximately equal to or less than the free length between hinged attachment to the frame and shaft clamping.

Axle support according to claim 2, 3 or 4, wherein the supporting arms bear an air spring bellows on a thus twisted part.

6. Shaft support according to claim 5, wherein said air-spring bellows on the suspension arm lies beyond the part thereof between the pivot connection with the frame and the axle and that the angle over which that arm is twisted, at the location of the axle and of said air-spring bellows is the same size.

Shaft support according to claim 5 or 6, wherein a wedge-shaped console is mounted on the arm at the location of the air spring bellows, which bearing the lower end of the air spring bellows in an approximately horizontal plane with its top surface.

8 * - Axle support according to claim 2, 3 or 4, in which the support arm on the other side of the axle clamping is then twisted back to where that hinge connection with the frame is to form an approximately horizontal bearing platform for an air spring bellows, which on the other hand is placed against the frame supported.

Axle support according to claim 2, 3 or 4, wherein the carrying arm is designed as a leaf spring, connected at the other end to the frame by a connection allowing a horizontal displacement, such as a rocking piece, wherein the carrying arm on both sides of the axle clamping opposite direction is twisted.

10. Shaft support according to any one of claims 2 to 9, wherein the supporting arms are parabolic spring blades running at least over part of their length.