DE102019209917A1

DE102019209917A1 - Axle suspension for a vehicle

Info

Publication number: DE102019209917A1
Application number: DE102019209917.3A
Authority: DE
Inventors: Ralf Hintzen; Paul Zandbergen; Thomas Gerhards
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2021-01-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Achsaufhängung (1) für ein Fahrzeug, mit einer sich in Fahrzeuglängsrichtung (X) erstreckenden Blattfedereinheit (2), die sich an einer Fahrzeugachse (10) abstützt und einerseits über eine erste Schwenkachse (A) mit einem Fahrzeugaufbau (20) verbunden sowie andererseits mit einem federseitigen Anbindungsabschnitt (2.3) an einen federseitigen Arm-Endabschnitt (3.2) eines biegesteifen Verbindungsarms (3) gekoppelt ist, wobei ein aufbauseitiger Arm-Endabschnitt (3.1) an einen aufbauseitigen Anbindungsabschnitt (20.1) des Fahrzeugaufbaus (20) gekoppelt ist. Um eine Achsaufhängung mit progressiver Federung und vereinfachtem Aufbau zur Verfügung zu stellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) mit einem Primär-Verbindungsbereich (4.1) eines gummielastischen ersten Kopplungselements (4) drehfest bezüglich der Fahrzeugquerachse verbunden ist und der zugehörige Anbindungsabschnitt (2.3, 20.1) drehfest mit einem Sekundär-Verbindungsbereich (4.2) des ersten Kopplungselements (4) verbunden ist, wobei der Verbindungsarm (3) über das erste Kopplungselement (4) drehelastisch bezüglich der Fahrzeugquerachse (Y) und im Verhältnis hierzu drehsteif bezüglich der Fahrzeuglängsachse (X) mit dem zugehörigen Anbindungsabschnitt (2.3, 20.1) verbunden ist.The invention relates to an axle suspension (1) for a vehicle, with a leaf spring unit (2) extending in the longitudinal direction (X) of the vehicle, which is supported on a vehicle axle (10) and on the one hand via a first pivot axis (A) to a vehicle body (20) and on the other hand is coupled with a spring-side connection section (2.3) to a spring-side arm end section (3.2) of a rigid connecting arm (3), a body-side arm end section (3.1) being coupled to a body-side connection section (20.1) of the vehicle body (20) is. In order to provide an axle suspension with progressive suspension and a simplified structure, the invention provides that an arm end section (3.1, 3.2) is connected to a primary connection area (4.1) of a rubber-elastic first coupling element (4) in a rotationally fixed manner with respect to the vehicle transverse axis and the associated connection section (2.3, 20.1) is non-rotatably connected to a secondary connection area (4.2) of the first coupling element (4), the connection arm (3) via the first coupling element (4) being torsionally elastic with respect to the vehicle transverse axis (Y) and in relation thereto is torsionally rigid with respect to the vehicle longitudinal axis (X) connected to the associated connection section (2.3, 20.1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Achsaufhängung für ein Fahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to an axle suspension for a vehicle, with the features of the preamble of claim 1.

In der Radaufhängung moderner Kraftfahrzeuge werden unterschiedliche Typen von Federn eingesetzt, über die der eigentliche Fahrzeugaufbau mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden ist. Dabei werden neben Spiralfedern u.a. auch Blattfedern eingesetzt, insbesondere bei Starrachsen. Eine derartige Blattfeder erstreckt sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs und weist in aller Regel eine konkave Form auf. Neben Blattfedern aus Federstahl kommen teilweise auch Blattfedern aus Verbundstoff, bspw. faserverstärktem Kunststoff, zum Einsatz. Es können einzelne Federn oder auch Federpakete aus zwei oder mehr Federn eingesetzt werden. Die wenigstens eine Feder ist normalerweise in einem mittleren Bereich über eine Spannvorrichtung, bspw. mit Federbriden, mit der zu federnden Achse verbunden. Einen typischen Aufbau stellt dabei die sogenannten Hotchkiss-Aufhängung dar, bei der die Blattfeder an einem vorderen Ende über eine erste Schwenkachse mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, während ein Verbindungsarm über eine zweite Schwenkachse mit dem hinteren Ende der Blattfeder und über eine dritte Schwenkachse mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Der Verbindungsarm, der auch als Schäkel bezeichnet wird, kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und erstreckt sich normalerweise vom Fahrzeugaufbau abwärts zur Blattfeder. Seine Funktion besteht vor allen Dingen darin, beim Einfedern für den notwendigen Längenausgleich zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende der Blattfeder zu sorgen.Various types of springs are used in the wheel suspension of modern motor vehicles, via which the actual vehicle body is connected to the wheels of the vehicle. In addition to spiral springs, leaf springs are also used, especially for rigid axles. A leaf spring of this type extends along the longitudinal axis of the vehicle and generally has a concave shape. In addition to leaf springs made of spring steel, leaf springs made of composite material, for example fiber-reinforced plastic, are sometimes used. Individual springs or spring assemblies made up of two or more springs can be used. The at least one spring is normally connected in a central area via a tensioning device, for example with spring clips, to the axle to be sprung. A typical structure is the so-called Hotchkiss suspension, in which the leaf spring is connected to the vehicle structure at a front end via a first pivot axis, while a connecting arm is connected to the rear end of the leaf spring via a second pivot axis and to the rear end of the leaf spring via a third pivot axis Vehicle body is connected. The connecting arm, which is also referred to as a shackle, can be designed in one or more parts and normally extends from the vehicle body down to the leaf spring. Its function is primarily to provide the necessary length compensation between the front and rear ends of the leaf spring during compression.

Oftmals ist es wünschenswert, bei einer gefederten Achse zwei unterschiedliche Federkonstanten zu realisieren. Bis zu einer gewissen Grenzlast soll die Achse mit einer geringeren Federkonstante bzw. Steifigkeit gefedert sein. Dies entspricht kleineren Federbewegungen, die beim normalen Fahrbetrieb vorkommen. Hierbei ist es im Allgemeinen vorteilhaft, wenn die Federung nicht zu hart reagiert. Oberhalb einer Grenzlast soll eine höhere Federkonstante gegeben sein. Dies entspricht auch einem größeren Federweg, der bspw. beim normalen Fahrbetrieb im Allgemeinen nicht erreicht wird, sondern nur in Einzelsituationen wie bspw. dem Durchfahren eines Schlaglochs oder dergleichen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Federung härter reagiert um bspw. ein Durchschlagen, also ein Aneinanderschlagen von Teilen, zu verhindern. Bei einem solchen Durchschlagen könnte bspw. die gefederte Achse mit einem Teil des Fahrzeugaufbaus kollidieren, wodurch schlimmstenfalls Teile des Fahrzeugs beschädigt werden könnten. Vor allem aber kann eine härtere Federung bei stärkerer statischer Belastung der entsprechenden Achse (z.B. bei einem beladenen LKW) von Vorteil sein, da sich hierdurch die Lenkung und das Fahrverhalten insgesamt verbessern. Federsysteme, die wie beschrieben je nach Last mit zwei unterschiedlichen Federkonstanten bzw. Federraten reagieren, werden auch als zweistufige Federn oder zweistufige Federungen bezeichnet. Allgemeiner kann auch von einer progressiven Federung gesprochen werden, wobei nicht zwangsläufig klar zwischen zwei unterschiedlichen Federraten unterschieden werden muss; vielmehr kann sich die Federrate auch kontinuierlich ändern.It is often desirable to have two different spring constants for a sprung axle. Up to a certain limit load, the axle should be sprung with a lower spring constant or stiffness. This corresponds to smaller spring movements that occur during normal driving. It is generally advantageous here if the suspension does not react too hard. A higher spring constant should be given above a limit load. This also corresponds to a greater spring deflection, which is generally not achieved, for example, during normal driving, but only in individual situations such as, for example, driving through a pothole or the like. In this case it is advantageous if the suspension reacts harder in order, for example, to prevent a bottoming out, that is to say parts hitting one another. In the event of such a bottoming out, for example, the sprung axle could collide with part of the vehicle body, which in the worst case could damage parts of the vehicle. Above all, however, a harder suspension can be advantageous when there is a higher static load on the corresponding axle (e.g. on a loaded truck), as this improves steering and driving behavior overall. Spring systems, which, depending on the load, react with two different spring constants or spring rates, are also referred to as two-stage springs or two-stage suspensions. More generally, one can also speak of a progressive suspension, although it is not necessary to clearly distinguish between two different spring rates; rather, the spring rate can also change continuously.

Eine im Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Realisierung zweier unterschiedlicher Federkonstanten besteht darin, dass zwei (oder mehr) Blattfedern in Form eines Federpakets angeordnet werden, wobei eine primäre Feder der Anbindung zum Fahrzeugaufbau dient und somit ständig zur Federung beiträgt. Eine sekundäre Feder ist mit der primären Feder verbunden, erfährt aufgrund ihrer Formgebung aber nur bei einer stärkeren Verformung der primären Feder ihrerseits eine Verformung. D.h. die sekundäre Feder erzeugt nur bei einer stärkeren Verformung, also bei einer größeren (statischen oder dynamischen) Achslast, eine Rückstellkraft. Die sekundäre Feder ist üblicherweise in einem mittleren Bereich gegen die primäre Feder verspannt, wobei hohe Spannkräfte notwendig sind, um eine Verschiebung der beiden Federn gegeneinander zu verhindern. Derartige Spannkräfte können aber bei Blattfedern aus Verbundwerkstoff zu einem Kriechen bzw. zur Beschädigung der Blattfeder führen. Außerdem beansprucht die zusätzliche Feder Bauraum, erhöht die Masse der Aufhängung und führt bei einer Anordnung unterhalb der primären Feder zu einer geringeren Bodenfreiheit.One possibility known in the prior art for realizing two different spring constants consists in arranging two (or more) leaf springs in the form of a spring assembly, with a primary spring serving as a connection to the vehicle body and thus constantly contributing to the suspension. A secondary spring is connected to the primary spring, but, due to its shape, only experiences a deformation if the primary spring itself is deformed to a greater extent. This means that the secondary spring only generates a restoring force in the event of greater deformation, i.e. with a larger (static or dynamic) axle load. The secondary spring is usually tensioned against the primary spring in a central area, with high tension forces being necessary to prevent the two springs from being displaced relative to one another. In the case of leaf springs made of composite material, however, such tension forces can lead to creeping or damage to the leaf spring. In addition, the additional spring requires installation space, increases the mass of the suspension and, if it is arranged below the primary spring, leads to a lower ground clearance.

Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung einer zweistufigen Federung stellen in Komposit-Bauweise gefertigte Spannfedern dar. Derartige Systeme sind z.B. aus der EP 3 017 211 B1 und der EP 2 885 554 B1 bekannt. Charakteristisch ist dabei, dass eine Feder einen konkav gekrümmten Blattfederabschnitt aufweist und einen entgegengesetzt gekrümmten und abwärts verlaufenden Endabschnitt, über welchen sie am Fahrzeugaufbau befestigt ist. Beide Abschnitte können einstückig aus Verbundstoff gefertigt sein oder der Endabschnitt kann aus Federstahl bestehen. Die Feder weist insgesamt eine S-förmige Krümmung auf, wodurch ein Längenausgleich möglich ist. Dabei wird über die Streckung der S-förmigen Krümmung zum Längenausgleich eine in Längsrichtung wirkende Zugkraft in der Feder erzeugt, die eine Erhöhung der Federrate zur Folge hat. Die Fertigung solcher Spannfedern ist aufwändig, da neben der veränderlichen vertikalen Federrate auch eine ausreichend hohe seitliche Stabilität und Haltbarkeit der Feder gewährleistet werden müssen. Außerdem ist der allgemein niedrige Befestigungspunkt des Endabschnitts nachteilig im Hinblick auf die Bodenfreiheit. Letzteres wird in der EP 3 017 211 B1 durch eine weitere Krümmung im Endabschnitt, wobei dieser endseitig aufwärts verläuft, wenigstens teilweise behoben, allerdings verkompliziert sich hierdurch die Fertigung der Feder weiter.A further possibility for realizing a two-stage suspension is provided by tension springs manufactured in a composite construction. Such systems are, for example, from the EP 3 017 211 B1 and the EP 2 885 554 B1 known. It is characteristic that a spring has a concavely curved leaf spring section and an oppositely curved and downwardly extending end section via which it is attached to the vehicle body. Both sections can be made in one piece from composite material or the end section can consist of spring steel. The spring has an overall S-shaped curvature, which enables length compensation. By stretching the S-shaped curve to compensate for the length, a tensile force acting in the longitudinal direction is generated in the spring, which increases the spring rate. The manufacture of such tension springs is complex since, in addition to the variable vertical spring rate, a sufficiently high lateral stability and durability of the spring must be guaranteed. Also, it's generally low Attachment point of the end section disadvantageous with regard to the ground clearance. The latter is in the EP 3 017 211 B1 at least partially remedied by a further curvature in the end section, the latter running upward at the end, but this further complicates the manufacture of the spring.

Die US 2 952 455 A offenbart eine Federaufhängung zum Abstützen eines Fahrzeugkörpers auf einer Achse. Diese Federaufhängung weist ein Paar von Blattfedern auf, die sich in Längsrichtung erstrecken, wobei eine Feder oberhalb der Achse und die andere Feder unterhalb der Achse verläuft und beide Federn mit der Achse sowie endseitig mit dem Fahrzeugkörper verbunden sind. Eine Luftfeder, ein elastischer Feder-Ablenkungspuffer sowie ein elastischer Feder-Rückschlagpuffer sind zwischen der Achse und dem Fahrzeugkörper zwischengeordnet, wobei der Ablenkungspuffer näher an der Mittellinie des Fahrzeugkörpers angeordnet ist als der Rückschlagpuffer.The U.S. 2,952,455 A discloses a spring suspension for supporting a vehicle body on an axle. This spring suspension has a pair of leaf springs which extend in the longitudinal direction, one spring running above the axle and the other spring running below the axle and both springs being connected to the axle and at the end to the vehicle body. An air spring, an elastic spring deflection buffer and an elastic spring non-return buffer are arranged between the axle and the vehicle body, the deflection buffer being arranged closer to the center line of the vehicle body than the non-return buffer.

Aus der US 5 996 981 A ist eine Laufbuchse bekannt, die einen elastischen zylinderförmigen Körper aufweist, mit einem Paar voneinander beabstandeter, allgemein konkaver Seiten sowie einer Mittelöffnung, die um eine horizontale Schwenkachse des Körpers durch den Körper und jede der Seiten hindurchgeht. Der Körper weist eine Kante auf, die an der Grenzfläche jeder der Seiten mit einem Umfangsende des Körpers ausgebildet ist. Der Körper ist in ein Montagerohr eingepasst. Eine starre Hülse ist unbeweglich in der Mittelöffnung des elastischen Körpers montiert. Ein Paar voneinander beabstandeter Hohlräume ist in jeder der Seiten des elastischen Körpers ausgebildet. Der elastische Körper ist abgesehen von den Hohlräumen und der Mittelöffnung allgemein massiv, so dass die Laufbuchse in Richtung der horizontalen Ebene starrer ist als in Richtung des vertikalen Mittelpunkts. Die Laufbuchse ist zur Verwendung bei einer Fahrzeugaufhängung vorgesehen.From the U.S. 5,996,981 A For example, there is known a liner having a resilient cylindrical body having a pair of spaced apart generally concave sides and a central opening passing through the body and each of the sides about a horizontal pivot axis of the body. The body has an edge formed at the interface of each of the sides with a peripheral end of the body. The body is fitted into a mounting tube. A rigid sleeve is immovably mounted in the central opening of the elastic body. A pair of spaced-apart cavities are formed in each of the sides of the elastic body. Apart from the cavities and the central opening, the elastic body is generally solid, so that the liner is more rigid in the direction of the horizontal plane than in the direction of the vertical center. The liner is intended for use in a vehicle suspension.

Die US 7 722 065 B2 offenbart eine Blattfeder für eine Fahrzeugaufhängung, die aus einem Verbundstoff geformt ist und erste und zweite Enden aufweist, die in Längsrichtung voneinander beabstandet sind. Ein elastisches Element ist mit wenigstens einem der Enden verbunden. Das elastische Element weist eine Ausnehmung auf, in der ein Verbindungselement aufgenommen ist, welches mit dem elastischen Element zusammenwirkt, um die Blattfeder mit einen Fahrzeugkörper zu verbinden. Gemäß einer Ausführungsform weist das elastische Element einen Gummiblock auf, der mit der Blattfeder verklebt ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das elastische Element eine in Längsrichtung ausgerichtete Buchse auf, die durch die Blattfeder hindurchgeführt ist.The US 7 722 065 B2 discloses a leaf spring for a vehicle suspension that is formed from a composite material and has first and second ends that are longitudinally spaced from one another. An elastic element is connected to at least one of the ends. The elastic element has a recess in which a connecting element is received which cooperates with the elastic element in order to connect the leaf spring to a vehicle body. According to one embodiment, the elastic element has a rubber block which is glued to the leaf spring. According to another embodiment, the elastic element has a bushing which is aligned in the longitudinal direction and which is passed through the leaf spring.

Die US 9 421 837 B2 offenbart einen Golfwagen mit einer Aufhängung, die ein einzelnes Aufhängungselement aufweist, welches eine Mehrzahl von Funktionen erfüllt. Gemäß einer Ausführungsform weist das Aufhängungselement eine Mehrzahl von quer verlaufenden Blattfedern auf, die in Längsrichtung voneinander beabstandet sind, um einen kombinierten Feder- und Lenkereffekt zu erzielen. Die Blattfedern können an ein Rad angekoppelt sein, bspw. durch einen Radträger über ein Kugelgelenk. Sie können mittels Halterungen am Chassis befestigt sein. In einer Ausführungsform sind die Klammern mit den Blattfedern durch elastische Buchsen verbunden, die voneinander beabstandet sein können, um einen Stabilisator-Effekt zu erzielen.The US 9 421 837 B2 discloses a golf cart with a suspension that includes a single suspension element that performs a plurality of functions. According to one embodiment, the suspension element has a plurality of transversely extending leaf springs which are spaced apart from one another in the longitudinal direction in order to achieve a combined spring and link effect. The leaf springs can be coupled to a wheel, for example by a wheel carrier via a ball joint. They can be attached to the chassis using brackets. In one embodiment, the brackets are connected to the leaf springs by elastic bushings which can be spaced from one another in order to achieve a stabilizer effect.

Aus der US 4 919 449 A ist eine Hinterradaufhängung für ein Fahrzeug bekannt. Diese weist einen Mechanismus auf, der eine Verbindung zwischen einer halbelliptischen Feder und der gefederten Masse herstellt. Der Mechanismus weist einen Verbindungsarm auf, der einerseits schwenkbar mit einem Ende der Feder verbunden sowie andererseits schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Darüber hinaus weist der Verbindungsarm einen Ausleger auf, der mit einem elastischen Element zusammenwirken kann, dass am Fahrzeugaufbau angeordnet ist.From the U.S. 4,919,449 A a rear suspension for a vehicle is known. This has a mechanism that creates a connection between a semi-elliptical spring and the sprung mass. The mechanism has a connecting arm that is pivotally connected to one end of the spring on the one hand and pivotally connected to the vehicle body on the other hand. In addition, the connecting arm has a boom which can interact with an elastic element that is arranged on the vehicle body.

Die US 6854750B2 A zeigt eine Buchse mit veränderlicher Federrate, die passiv die Steifigkeit eines Stabilisators beeinflusst. Im normalen Betriebszustand verhält sich der Stabilisator elastisch. Mit steigender Torsion steigt auch die rückstellende Wirkung. Gemäß einer Ausführungsform weist die Buchse wenigstens eine Ausnehmung auf, die bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs komprimiert wird. Wenn der Stabilisator tordiert wird, wird die Ausnehmung komprimiert und die Federrate der Buchse erhöht sich, was die axiale Torsion verringert und die Steifigkeit des Stabilisators erhöht. Die Ausnehmung kann bspw. tränenförmig, bogenförmig oder knochenförmig ausgebildet sein. Alternativ kann die Buchse eine innere Schicht aus weicherem Material und eine äußere Schicht aus härterem Material aufweisen, um die Steifigkeit des Stabilisators zu beeinflussen. Außerdem kann die Buchse einen eingegossen Einsatz aus hartem Material aufweisen, der in ein weiches Material eingefügt ist.The US 6854750B2 A shows a variable spring rate bushing that passively affects the stiffness of a stabilizer. In the normal operating state, the stabilizer behaves elastically. With increasing torsion, the restoring effect also increases. According to one embodiment, the socket has at least one recess which is compressed when the vehicle is cornering. When the stabilizer is twisted, the recess is compressed and the spring rate of the bushing increases, which reduces axial torsion and increases the rigidity of the stabilizer. The recess can, for example, be tear-shaped, curved or bone-shaped. Alternatively, the bushing can have an inner layer made of a softer material and an outer layer made of a harder material in order to influence the stiffness of the stabilizer. In addition, the bushing can have a molded insert made of hard material which is inserted into a soft material.

Die US 3 250 546 zeigt ein Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug. Dieses weist einen Rahmen, ein Paar von Rädern, einen starres Achsgehäuse sowie ein Paar von Blattfedern auf, deren Vorderenden sowie Hinterenden mit dem Rahmen verbunden sind. Das Achsgehäuse ist mit den Blattfedern verbunden und die Vorderenden der Blattfedern sind weiter voneinander beabstandet als die Hinterenden. Es sind Verbindungsmittel zum Verbinden des jeweiligen Hinterendes mit dem Rahmen vorgesehen, welche Verbindungsmittel eine napfförmige Öffnung aufweisen, die im Endbereich der Blattfeder ausgebildet ist, eine napfförmige Öffnung, die in einer rahmenseitig befestigten Halterung ausgebildet ist, ein Verbindungselement, das sich durch diese Öffnungen hindurch erstreckt, sowie jeweils eine Gummibuchse, die ein Ende des Verbindungselements mit dem Endbereich der Blattfeder bzw. der rahmenseitig befestigten Halterung verbindet.The U.S. 3,250,546 Figure 3 shows a suspension system for a motor vehicle. This has a frame, a pair of wheels, a rigid axle housing and a pair of leaf springs, the front ends and rear ends of which are connected to the frame. The axle housing is connected to the leaf springs and the front ends of the leaf springs are spaced further apart than the rear ends. Connecting means are provided for connecting the respective rear end to the frame, which connecting means have a cup-shaped opening have, which is formed in the end region of the leaf spring, a cup-shaped opening that is formed in a bracket attached to the frame side, a connecting element that extends through these openings, and each a rubber bushing, respectively, one end of the connecting element with the end of the leaf spring the bracket attached to the frame.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Bereitstellung einer progressiven Federung mit vereinfachtem Aufbau durchaus noch Raum für Verbesserungen.In view of the prior art shown, the provision of a progressive suspension with a simplified structure definitely still offers room for improvement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsaufhängung mit progressiver Federung und vereinfachtem Aufbau zur Verfügung zu stellen.The invention is based on the object of providing an axle suspension with progressive suspension and a simplified structure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Achsaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.According to the invention, the object is achieved by an axle suspension having the features of claim 1, the subclaims relating to advantageous embodiments of the invention.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be pointed out that the features and measures listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, particularly in connection with the figures.

Durch die Erfindung wird eine Achsaufhängung für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug wie einen LKW oder PKW handeln. Allerdings ist auch beispielsweise eine Anwendung für Anhänger möglich. Bei der Achsaufhängung handelt es sich in aller Regel um eine Hinterachsaufhängung, insbesondere um eine Starrachsaufhängung.The invention provides an axle suspension for a vehicle. The vehicle can in particular be a motor vehicle such as a truck or car. However, it can also be used for trailers, for example. The axle suspension is generally a rear axle suspension, in particular a rigid axle suspension.

Die Achsaufhängung weist eine sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Blattfedereinheit auf, die sich an einer Fahrzeugachse abstützt und einerseits über eine erste Schwenkachse mit einem Fahrzeugaufbau verbunden sowie andererseits mit einer Verbindungseinheit verbunden sowie andererseits mit einem federseitigen Anbindungsabschnitt an einen federseitigen Arm-Endabschnitt eines biegesteifen Verbindungsarms gekoppelt ist, wobei ein aufbauseitiger Arm-Endabschnitt an einen aufbauseitigen Anbindungsabschnitt des Fahrzeugaufbaus gekoppelt ist. Die erste Schwenkachse (sowie die nachfolgend erwähnte zweite Schwenkachse) verläuft hierbei normalerweise parallel zur Y-Achse. Die Blattfedereinheit ist direkt oder indirekt mit der Fahrzeugachse verbunden und stützt sich an dieser ab. Man könnte auch sagen, dass die Blattfedereinheit den Fahrzeugaufbau gegen die Fahrzeugachse abstützt oder umgekehrt. Dabei kann die Fahrzeugachse oberhalb oder unterhalb der Blattfedereinheit angeordnet sein. Die Blattfedereinheit ist in diesem Zusammenhang eine sich entlang der Fahrzeug-Längsachse (X-Achse) erstreckende Einheit mit wenigstens einer Blattfeder, man könnte auch sagen, eine Längsblattfedereinheit. Sie verläuft im Allgemeinen zumindest in unbelasteten Zustand nicht parallel zur X-Achse, sondern weist z.B. eine konkave Krümmung auf. Es versteht sich, dass die Achsaufhängung normalerweise symmetrisch aufgebaut ist und somit auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs jeweils eine Blattfedereinheit angeordnet ist.The axle suspension has a leaf spring unit extending in the longitudinal direction of the vehicle, which is supported on a vehicle axle and connected on the one hand to a vehicle body via a first pivot axis and on the other hand connected to a connection unit and on the other hand is coupled with a spring-side connection section to a spring-side arm end section of a rigid connecting arm , wherein a body-side arm end section is coupled to a body-side connection section of the vehicle body. The first pivot axis (as well as the second pivot axis mentioned below) normally runs parallel to the Y axis. The leaf spring unit is connected directly or indirectly to the vehicle axle and is supported on it. One could also say that the leaf spring unit supports the vehicle body against the vehicle axle or vice versa. The vehicle axle can be arranged above or below the leaf spring unit. In this context, the leaf spring unit is a unit extending along the longitudinal axis of the vehicle (X-axis) with at least one leaf spring, one could also say a longitudinal leaf spring unit. In general, at least in the unloaded state, it does not run parallel to the X axis, but has a concave curvature, for example. It goes without saying that the axle suspension is normally constructed symmetrically and thus a leaf spring unit is arranged on each of the opposite sides of the vehicle.

Sämtliche Bezugnahmen auf die X-Achse (Längsachse), Y-Achse (Querachse) sowie die Z-Achse (Hochachse) des Fahrzeugs beziehen sich hier und im Folgenden auf den bestimmungsgemäß eingebauten Zustand der Achsaufhängung.All references to the X-axis (longitudinal axis), Y-axis (transverse axis) and the Z-axis (vertical axis) of the vehicle refer here and in the following to the properly installed state of the axle suspension.

Die Blattfedereinheit trägt eine Fahrzeugachse und ist endseitig einerseits (normalerweise an einem vorderen Ende) über die erste Schwenkachse (schwenkbar) mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sowie endseitig andererseits (normalerweise an einem hinteren Ende) mit dem federseitigen Anbindungsabschnitt an den Verbindungsarm gekoppelt. In bekannter Weise kann im Bereich der ersten (und/oder der zweiten) Schwenkachse ein Lagerauge ausgebildet sein, in die bspw. Gummi-Metall-Buchsen eingepresst sein können. Das jeweilige Lagerauge bzw. die darin angeordnete Buchse entspricht der Position eines Achsbolzens, über den eine schwenkbare bzw. drehbare Verbindung gegeben ist. Die Blattfedereinheit kann üblicherweise aus Federstahl oder aus Verbundstoff, insbesondere Faserverbundstoff, gefertigt sein. Falls die Blattfedereinheit mehr als eine Blattfeder aufweist, können diese Blattfedern auch aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.The leaf spring unit carries a vehicle axle and is connected at one end (normally at a front end) to the vehicle body via the first pivot axis (pivotable) and at the end end (usually at a rear end) with the spring-side connection section on the connecting arm. In a known manner, a bearing eye can be formed in the area of the first (and / or the second) pivot axis, into which, for example, rubber-metal bushings can be pressed. The respective bearing eye or the bushing arranged therein corresponds to the position of an axle bolt via which a pivotable or rotatable connection is provided. The leaf spring unit can usually be made from spring steel or from composite material, in particular fiber composite material. If the leaf spring unit has more than one leaf spring, these leaf springs can also consist of different materials.

Insgesamt dient die Blattfedereinheit der elastischen Aufhängung der Fahrzeugachse gegenüber dem Fahrzeugaufbau. Dabei ist „Fahrzeugaufbau“ ein Sammelbegriff für eine Karosserie, ein Chassis sowie ggf. ein Hilfsrahmen des jeweiligen Fahrzeugs, also diejenigen Teile, die normalerweise die gefederten Masse bilden. Die Verbindung zwischen der Fahrzeugachse, die insbesondere als Starrachse ausgebildet sein kann, und der Blattfedereinheit ist normalerweise über eine Spannvorrichtung gegeben, die bspw. ein oberes und ein unteres Spannelement aufweisen kann, die in sich vergleichsweise starr ausgebildet sein können, bspw. aus Stahl. Die Blattfedereinheit ist dabei zwischen den Spannelementen eingespannt, ggf. über zwischengeordnete elastische Isolierelemente. Die Verspannung der Spannelemente gegeneinander kann über Federbriden erfolgen.Overall, the leaf spring unit is used for the elastic suspension of the vehicle axle relative to the vehicle body. "Vehicle body" is a collective term for a body, a chassis and, if applicable, a subframe of the respective vehicle, i.e. those parts that normally form the sprung mass. The connection between the vehicle axle, which can in particular be designed as a rigid axle, and the leaf spring unit is normally provided via a clamping device, which, for example, can have an upper and a lower clamping element, which can be relatively rigid in themselves, e.g. made of steel. The leaf spring unit is clamped between the tensioning elements, possibly via intermediate elastic insulating elements. The tensioning elements can be braced against each other using spring clips.

Der Abschnitt der Blattfedereinheit, der an den Verbindungsarm gekoppelt ist, wird in diesem Zusammenhang als federseitiger Anbindungsabschnitt bezeichnet. In aller Regel ist dies ein Endbereich der Blattfedereinheit, typischerweise der hintere Endbereich. Entsprechend wird derjenige Abschnitt des Fahrzeugaufbaus, der an den Verbindungsarm gekoppelt ist, als aufbauseitiger Anbindungsabschnitt bezeichnet. Die Feder bzw. der federseitige Anbindungsabschnitt ist über einen Verbindungsarm an den Fahrzeugaufbau gekoppelt. Wie im weiteren Verlauf noch deutlich wird, bezeichnet „gekoppelt“ hier im Allgemeinen eine indirekte Verbindung, also über wenigstens ein zwischengeordnetes Element, ggf. könnte es sich aber auch um eine direkte Verbindung handeln. Es ist vorgesehen, dass der Verbindungsarm ausschließlich mit dem aufbauseitigen Arm-Endabschnitt an den Fahrzeugaufbau gekoppelt ist.The section of the leaf spring unit which is coupled to the connecting arm is referred to as the spring-side in this context Connection section designated. As a rule, this is an end area of the leaf spring unit, typically the rear end area. Correspondingly, that section of the vehicle body which is coupled to the connecting arm is referred to as the body-side connection section. The spring or the spring-side connection section is coupled to the vehicle body via a connecting arm. As will become clear further on, “coupled” here generally refers to an indirect connection, that is to say via at least one intermediate element, but it could also be a direct connection if necessary. It is provided that the connecting arm is coupled to the vehicle body exclusively with the arm end section on the body side.

Der Verbindungsarm, der auch als Schäkel bezeichnet werden kann, ist biegesteif ausgebildet, was sich insbesondere auf ein Biegen in der X-Z-Ebene bzw. um die Y-Achse bezieht. Als geeignete Materialien für den Verbindungsarm kommen Metalle wie Stahl, Gusseisen, Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen oder ggf. auch Verbundstoffe infrage. Bspw. kann er wenigstens teilweise aus Faserverbundstoff bestehen. Als Faserverbundstoffe gelten hierbei sämtliche Werkstoffe, bei denen Fasern, wie bspw. Glasfasern, Carbonfasern und/oder Aramidfasern, zur Verstärkung in eine Polymermatrix (z.B. eine Kunststoff- oder Kunstharzmatrix) eingelagert sind. Optional können dabei weitere Partikel, Schichten oder Komponenten ein- oder angelagert sein, die sich nicht als Polymer oder als Fasern klassifizieren lassen. Der Verbindungsarm weist einen aufbauseitigen Arm-Endabschnitt sowie einen federseitigen Arm-Endabschnitt auf, wobei es sich insbesondere bei dem aufbauseitigen Arm-Endabschnitt um einen oberen Arm-Endabschnitt und bei dem federseitigen Arm-Endabschnitt um einen unteren Arm-Endabschnitt handeln kann, was impliziert, dass der Verbindungsarm sich bezüglich der Z-Achse von der Blattfedereinheit aufwärts zum Fahrzeugaufbau erstreckt. Allerdings ist auch die umgekehrte Anordnung denkbar, wobei sich der Verbindungsarm bezüglich der Z-Achse von der Blattfedereinheit abwärts zum Fahrzeugaufbau erstreckt. Im Allgemeinen verläuft der Verbindungsarm allerdings nicht parallel zur Z-Achse. Er kann insbesondere gerade ausgebildet sein, ggf. könnte er aber auch wenigstens abschnittsweise gekrümmt und/oder abgewinkelt sein. Wenngleich hier von „einem“ Verbindungsarm die Rede ist, können selbstverständlich zwei (in Y-Richtung) beiderseits der Blattfedereinheit angeordnete Verbindungsarme vorgesehen sein bzw. der Verbindungsarm kann zweiteilig ausgebildet sein.The connecting arm, which can also be referred to as a shackle, is designed to be rigid, which relates in particular to bending in the X-Z plane or around the Y axis. Metals such as steel, cast iron, aluminum or aluminum alloys or possibly also composites come into consideration as suitable materials for the connecting arm. For example, it can consist at least partially of fiber composite. Fiber composites include all materials in which fibers, such as glass fibers, carbon fibers and / or aramid fibers, are embedded in a polymer matrix (e.g. a plastic or synthetic resin matrix) for reinforcement. Optionally, further particles, layers or components can be incorporated or deposited that cannot be classified as polymers or fibers. The connecting arm has a body-side arm end section and a spring-side arm end section, wherein the body-side arm end section can be an upper arm end section and the spring-side arm end section can be a lower arm end section, which implies that the connecting arm extends with respect to the Z-axis from the leaf spring unit upwards to the vehicle body. However, the reverse arrangement is also conceivable, with the connecting arm extending downward from the leaf spring unit to the vehicle body with respect to the Z axis. In general, however, the link arm is not parallel to the Z-axis. It can in particular be designed straight, but if necessary it could also be curved and / or angled at least in sections. Although “one” connecting arm is being used here, two connecting arms (in the Y direction) arranged on both sides of the leaf spring unit can of course be provided or the connecting arm can be designed in two parts.

Erfindungsgemäß ist ein Arm-Endabschnitt mit einem Primär-Verbindungsbereich eines gummielastischen ersten Kopplungselements drehfest bezüglich der Fahrzeugquerachse verbunden und der zugehörige Anbindungsabschnitt ist drehfest mit einem Sekundär-Verbindungsbereich des ersten Kopplungselements verbunden. D.h. die Verbindung zwischen dem aufbauseitigen (bzw. federseitigen) Arm-Endabschnitt und dem aufbauseitigen (bzw. federseitigen) Anbindungsabschnitt ist über das gummielastische erste Kopplungselement gegeben. Dieses kann aus einem beliebigen gummielastischen, also elastomeren, Material bestehen, bspw. Gummi, Kautschuk, Silikon oder dergleichen. In aller Regel ist das erste Kopplungselement einstückig ausgebildet. Es weist einen Primär-Verbindungsbereich auf, mit dem der Arm-Endabschnitt drehfest verbunden ist. D.h. die Verbindung ist derart, dass (zumindest) ein Verdrehen um die Fahrzeugquerachse (Y-Achse) verhindert wird. Außerdem weist das erste Kopplungselement einen Sekundär-Verbindungsbereich auf, der (ebenfalls bezüglich der Fahrzeugquerachse) drehfest mit dem Anbindungsabschnitt verbunden ist. Also auch hier wird ein Verdrehen um die Fahrzeugquerachse verhindert. Jede der drehfesten Verbindungen kann durch einen Formschluss, Stoffschluss, Kraftschluss oder eine beliebige Kombination derselben realisiert sein. Da allerdings das erste Kopplungselement gummielastisch ausgebildet ist, wird ein Verdrehen des Arm-Endabschnitt gegenüber dem zugehörigen Anbindungsabschnitt zwar behindert bzw. eingeschränkt, allerdings nicht völlig unterbunden. Vielmehr ist ein solches Verdrehen unter elastischer Verformung des ersten Kopplungselements möglich.According to the invention, an arm end section is connected to a primary connection area of a rubber-elastic first coupling element in a rotationally fixed manner with respect to the vehicle transverse axis and the associated connection section is connected in a rotationally fixed manner to a secondary connection area of the first coupling element. That is to say, the connection between the body-side (or spring-side) arm end section and the body-side (or spring-side) connection section is provided via the rubber-elastic first coupling element. This can consist of any rubber-elastic, ie elastomeric, material, for example rubber, rubber, silicone or the like. As a rule, the first coupling element is designed in one piece. It has a primary connection area to which the arm end section is connected in a rotationally fixed manner. This means that the connection is such that (at least) twisting around the vehicle's transverse axis (Y-axis) is prevented. In addition, the first coupling element has a secondary connection area which is connected to the connection section in a rotationally fixed manner (also with respect to the vehicle transverse axis). So here too twisting around the vehicle's transverse axis is prevented. Each of the non-rotatable connections can be implemented by a form fit, material fit, force fit or any combination thereof. However, since the first coupling element is rubber-elastic, twisting of the arm end section with respect to the associated connection section is hindered or restricted, but not completely prevented. Rather, such a rotation is possible with elastic deformation of the first coupling element.

Dabei ist der Verbindungsarm erfindungsgemäß über das erste Kopplungselement drehelastisch bezüglich der Fahrzeugquerachse und im Verhältnis hierzu drehsteif bezüglich der Fahrzeuglängsachse mit dem zugehörigen Anbindungsabschnitt verbunden. D.h. die Verbindung zwischen dem Verbindungsarm bzw. dem Arm-Endabschnitt und dem zugehörigen verhält sich bezüglich einer relativen Drehung bzw. Verkippung um die Fahrzeugquerachse (Y-Achse) drehelastisch, während sie sich im Verhältnis hierzu bezüglich einer relativen Drehung um die Fahrzeuglängsachse drehsteif verhält. Somit lässt sich der Verbindungsarm relativ zum Anbindungsabschnitt vergleichsweise leicht elastisch um die Fahrzeugquerachse verdrehen, und zwar unter elastischer Verformung des ersten Kopplungselements, während er sich um die Fahrzeuglängsachse relativ zum Anbindungsabschnitt schwerer bzw. in geringerem Maße verdrehen lässt. D.h. ein Drehmoment gleichen Betrages bewirkt eine größere elastische Verdrehung, wenn es um die Y-Achse wirkt als wenn es um die Z-Achse wirkt. Bevorzugt verhält sich die Verbindung beim normalen Fahrbetrieb völlig drehsteif bezüglich der Fahrzeuglängsachse, so dass die entsprechende Verdrehung, welche durch Querkräfte ausgelöst wird, vernachlässigbar ist. Dieser Idealzustand lässt sich in der Regel nur annähernd erreichen. Es versteht sich, dass wenigstens ein an der Verbindung beteiligtes Element, also der Verbindungsarm, das erste Kopplungselement und/oder der Anbindungsabschnitt asymmetrisch ausgebildet sein muss, um die unterschiedliche Drehsteifigkeit zu realisieren, d.h. es muss normalerweise in X-Richtung anders ausgebildet sein als in Y-Richtung.According to the invention, the connecting arm is connected to the associated connection section via the first coupling element in a torsionally elastic manner with respect to the vehicle transverse axis and, in relation thereto, in a torsionally rigid manner with respect to the vehicle longitudinal axis. That is, the connection between the connecting arm or the arm end section and the associated one behaves in a torsionally elastic manner with regard to a relative rotation or tilting about the vehicle transverse axis (Y-axis), while it behaves in a torsionally rigid manner with regard to a relative rotation about the vehicle longitudinal axis. Thus, the connecting arm can be relatively easily rotated elastically around the vehicle transverse axis relative to the connection section, with elastic deformation of the first coupling element, while it is more difficult or less difficult to rotate around the vehicle longitudinal axis relative to the connection section. This means that a torque of the same amount causes a greater elastic twist when it acts around the Y axis than when it acts around the Z axis. During normal driving, the connection preferably behaves in a completely torsionally stiff manner with respect to the longitudinal axis of the vehicle, so that the corresponding rotation that is triggered by transverse forces is negligible. This ideal state can usually only be approximated. It goes without saying that at least an element involved in the connection, i.e. the connecting arm, the first coupling element and / or the connection section must be designed asymmetrically in order to realize the different torsional stiffness, ie it must normally be designed differently in the X direction than in the Y direction.

Sofern eine Verbiegung des Verbindungsarms nicht völlig vernachlässigt werden kann, ist es bevorzugt, wenn dieser bezüglich der Fahrzeuglängsachse eine Biegesteifigkeit aufweist, die größer ist als eine Biegesteifigkeit bezüglich der Fahrzeugquerachse. D.h. eine gewisse Biegeelastizität um die Fahrzeugquerachse (also gegenüber um die Fahrzeugquerachse wirkenden Biegemomenten) ist eher tolerabel als um die Fahrzeuglängsachse.If bending of the connecting arm cannot be completely neglected, it is preferred if it has a flexural rigidity with respect to the vehicle longitudinal axis which is greater than a flexural rigidity with respect to the vehicle transverse axis. This means that a certain flexural elasticity around the vehicle's transverse axis (i.e. with respect to bending moments acting around the vehicle's transverse axis) is more tolerable than around the vehicle's longitudinal axis.

Der erfindungsgemäße Aufbau ähnelt einer Hotchkiss-Aufhängung, wo eine wesentliche Funktion des Verbindungsarms darin besteht, beim Ein- und Ausfedern der Blattfedereinheit für einen Längenausgleich zwischen der ersten Schwenkachse und der zweiten Schwenkachse zu sorgen. Allerdings besteht ein wesentlicher Unterschied zu einer Hotchkiss-Aufhängung darin, dass wenigstens einer der Arm-Endabschnitte des Verbindungsarms gegenüber dem Fahrzeugaufbau bzw. der Blattfedereinheit nicht frei schwenkbar ist, sondern über das Kopplungselement an den zugehörigen Anbindungsabschnitt gekoppelt ist, wodurch eine Schwenkbewegung zwar nicht völlig unterbunden, allerdings deutlich behindert wird. Dies beruht auf der drehfesten Verbindung des Arm-Endabschnitts mit dem Primär-Verbindungsbereich einerseits sowie des zugehörigen Anbindungsabschnitt mit dem Sekundär-Verbindungsbereich andererseits. Die Drehfestigkeit ist dabei bezüglich der Y-Achse bzw. einer beliebigen zur Y-Achse parallelen Drehachse gegeben, d.h. ein Verdrehen innerhalb der X-Z-Ebene ist nicht möglich. Während das Kopplungselement gummielastisch ausgebildet ist, ist der Verbindungsarm biegesteif ausgebildet. D.h. im Betriebszustand der Achsaufhängung führen einwirkende Kräfte bzw. Biegemomente allenfalls zu einer Verformung des Verbindungsarms, die gegenüber einer Verformung des Kopplungselements vernachlässigbar ist. Der Arm-Endabschnitt kann insbesondere nicht nur drehfest, sondern insgesamt starr mit dem Primär-Verbindungsbereich verbunden sein, also an diesem fixiert sein. Entsprechend kann der Anbindungsabschnitt insbesondere nicht nur drehfest, sondern insgesamt starr mit dem Sekundär-Verbindungsbereich verbunden sein, also an diesem fixiert sein.The structure according to the invention is similar to a Hotchkiss suspension, where an essential function of the connecting arm is to ensure length compensation between the first pivot axis and the second pivot axis when the leaf spring unit springs in and out. However, an essential difference to a Hotchkiss suspension is that at least one of the arm end sections of the connecting arm cannot be freely pivoted with respect to the vehicle structure or the leaf spring unit, but rather is coupled to the associated connection section via the coupling element, whereby a pivoting movement is not completely prevented, but clearly hindered. This is based on the non-rotatable connection of the arm end section with the primary connection area on the one hand and the associated connection section with the secondary connection area on the other hand. The torsional strength is given in relation to the Y-axis or any rotational axis parallel to the Y-axis, i.e. turning within the X-Z plane is not possible. While the coupling element is rubber-elastic, the connecting arm is rigid. In other words, in the operating state of the axle suspension, acting forces or bending moments lead at most to a deformation of the connecting arm, which is negligible compared to a deformation of the coupling element. In particular, the arm end section can be connected to the primary connection area not only in a rotationally fixed manner, but also as a whole rigidly, that is to say fixed to it. Correspondingly, the connection section can in particular not only be connected to the secondary connection area in a rotationally fixed manner, but also as a whole rigidly, that is to say fixed to it.

Durch die Verbindung des (aufbauseitigen bzw. federseitigen) Arm-Endabschnitts mit dem (aufbauseitigen bzw. federseitigen) Anbindungsabschnitt wird ein freies Verschwenken bzw. Verdrehen des Verbindungsarms verhindert bzw. behindert. Eine Drehbewegung des Verbindungsarms bzw. des Arm-Endabschnitt gegenüber dem Anbindungsabschnitt ist nur unter Verformung des Kopplungselements möglich, die mit einer Rückstellkraft einhergeht. Bei einem geringfügigen Einfedern der Fahrzeugachse ist ein notwendiger Längenausgleich zwischen den Enden der Blattfedereinheit gering und kann ohne wesentliche Auslenkung des Verbindungsarms erfolgen. D.h. in diesem Fall wird die Federrate ganz oder überwiegend durch die Blattfedereinheit bestimmt. Insbesondere bei stärkerem Einfedern geht der notwendige Längenausgleich allerdings mit einer deutlichen Auslenkung des Verbindungsarms einher, so dass die Federrate nunmehr sowohl durch die Blattfedereinheit als auch durch das erste Kopplungselement bestimmt wird, welches gewissermaßen als Sekundärfeder fungiert. Da nunmehr sowohl die Blattfedereinheit als auch das erste Kopplungselement verformt werden, erhöht sich die Federrate. Somit ergibt sich eine progressive Federung, die je nach Ausgestaltungsform wenigstens näherungsweise als zweistufige Federung bezeichnet werden kann.The connection of the (body-side or spring-side) arm end section to the (body-side or spring-side) connection section prevents or hampers free pivoting or rotation of the connecting arm. A rotary movement of the connecting arm or the arm end section with respect to the connection section is only possible with deformation of the coupling element, which is accompanied by a restoring force. In the event of a slight deflection of the vehicle axle, the length compensation required between the ends of the leaf spring unit is small and can take place without significant deflection of the connecting arm. In other words, in this case the spring rate is determined entirely or predominantly by the leaf spring unit. In particular with stronger compression, the necessary length compensation is accompanied by a significant deflection of the connecting arm, so that the spring rate is now determined by both the leaf spring unit and the first coupling element, which functions as a secondary spring. Since both the leaf spring unit and the first coupling element are now deformed, the spring rate increases. This results in a progressive suspension which, depending on the configuration, can be referred to at least approximately as a two-stage suspension.

Da der Verbindungsarm über das erste Kopplungselement drehelastisch bezüglich der Fahrzeugquerachse, jedoch im Verhältnis hierzu drehsteif bezüglich der Fahrzeuglängsachse mit dem zugehörigen Anbindungsabschnitt verbunden ist, verhält sich die Achsaufhängung (relativ) stabil gegenüber Kräften entlang der Fahrzeugquerachse, die beispielsweise bei einer Kurvenfahrt auftreten. Somit wird das Fahrtverhalten durch die elastische Verbindung, die über das erste Kopplungselement gegeben ist, nicht oder nur wenig nachteilig beeinflusst.Since the connecting arm is connected to the associated connection section via the first coupling element in a torsionally elastic manner with respect to the vehicle transverse axis, but in relation to this torsionally rigid with respect to the vehicle longitudinal axis, the axle suspension behaves (relatively) stable with respect to forces along the vehicle transverse axis that occur, for example, when cornering. Thus, the driving behavior is not or only slightly adversely affected by the elastic connection that is provided via the first coupling element.

Das erfindungsgemäße Konzept hat verschiedene Vorteile. Zum einen wird als Sekundärfeder ein Bauteil - nämlich das gummielastische Kopplungselement - als Federelement genutzt, welches ein bei einer herkömmlichen Hotchkiss-Aufhängung vorhandenes Schwenklager ersetzt, es muss also kein zusätzliches Federelement vorgesehen werden. Dies wirkt sich zum einen positiv auf die Gesamtmasse des Fahrzeugs und insbesondere auf die ungefederte Masse aus. Zum anderen ist kein zusätzlicher Bauraum für eine typischerweise unterhalb der Primärfeder angeordnete Sekundärfeder notwendig. Des Weiteren ist zu beachten, dass auch keine zusätzlichen Befestigungsmittel (bspw. eine Spannvorrichtung oder dergleichen) notwendig sind, um eine Sekundärfeder an der Primärfeder zu befestigen. Dabei kann die Blattfedereinheit für sich betrachtet im Wesentlichen identisch ausgebildet sein wie bei einer klassischen Hotchkiss-Aufhängung. Der einzige Unterschied besteht ggf. darin, dass im Bereich des Verbindungsarms kein Schwenklager vorgesehen ist. Stattdessen kann der dort angeordnete federseitige Anbindungsabschnitt wie beschrieben über das erste Kopplungselement mit dem federseitigen Arm-Endabschnitt verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann das bei einer Hotchkiss-Aufhängung vorgesehene Schwenklager zur Anbindung des Verbindungsarms an den Fahrzeugaufbau entfallen, wobei der aufbauseitige Arm-Endabschnitt wie beschrieben über das erste Kopplungselement mit dem aufbauseitigen Anbindungsabschnitt verbunden ist. Der Wegfall des jeweiligen Schwenklagers reduziert die Anzahl der beweglichen Teile und kann sich auch positiv auf die Gesamtkosten auswirken. Vorteilhaft ist im Hinblick auf die Bodenfreiheit auch, dass der Verbindungsarm mit dem aufbauseitigen Arm-Endabschnitt am Fahrzeugaufbau angeordnet ist und mit dem federseitigen Arm-Endabschnitt an der Blattfedereinheit.The inventive concept has various advantages. On the one hand, a component - namely the rubber-elastic coupling element - is used as the secondary spring as a spring element, which replaces a swivel bearing present in a conventional Hotchkiss suspension, so no additional spring element has to be provided. On the one hand, this has a positive effect on the total mass of the vehicle and, in particular, on the unsprung mass. On the other hand, no additional installation space is necessary for a secondary spring, which is typically arranged below the primary spring. Furthermore, it should be noted that no additional fastening means (e.g. a tensioning device or the like) are required to fasten a secondary spring to the primary spring. In this regard, the leaf spring unit can be designed essentially identically as in a classic Hotchkiss suspension. The only difference may be that no pivot bearing is provided in the area of the connecting arm. Instead, the spring-side connection section arranged there can be connected to the spring-side arm end section via the first coupling element, as described. Alternatively or additionally, this can be done with a Hotchkiss suspension provided pivot bearings for connecting the connecting arm to the vehicle body are omitted, the body-side arm end section being connected to the body-side connecting section via the first coupling element, as described. The elimination of the respective pivot bearing reduces the number of moving parts and can also have a positive effect on the overall costs. With regard to the ground clearance, it is also advantageous that the connecting arm is arranged with the body-side arm end section on the vehicle body and with the spring-side arm end section on the leaf spring unit.

Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die Blattfedereinheit zwei oder mehr Blattfedern aufweist und somit als Blattfederpaket ausgebildet ist. Im Sinne einer kompakten Bauweise mit wenigen Bauteilen, bei der die Funktion der Sekundärfeder vom ersten Kopplungselement ausgeübt wird, ist es allerdings bevorzugt, dass die Blattfedereinheit als einzelne Blattfeder ausgebildet ist. Wie bereits oben erwähnt, kann eine solche einzelne (Längs-)Blattfeder entweder aus Federstahl oder aus Verbundstoff gefertigt sein.In principle, it would be conceivable that the leaf spring unit has two or more leaf springs and is thus designed as a leaf spring package. In terms of a compact design with few components, in which the function of the secondary spring is performed by the first coupling element, it is preferred, however, that the leaf spring unit is designed as a single leaf spring. As already mentioned above, such a single (longitudinal) leaf spring can be made either from spring steel or from composite material.

Gemäß einer Ausführungsform ist der andere Arm-Endabschnitt mit einem Primär-Verbindungsbereich eines gummielastischen zweiten Kopplungselements drehfest bezüglich der Fahrzeugquerachse verbunden und der zugehörige Anbindungsabschnitt ist drehfest mit einem Sekundär-Verbindungsbereich des zweiten Kopplungselements verbunden. Falls der federseitige Arm-Endabschnitt über das erste Kopplungselement an den federseitigen Anbindungsabschnitt gekoppelt ist, ist der aufbauseitige Arm-Endabschnitt über das zweite Kopplungselement an den aufbauseitigen Anbindungsabschnitt gekoppelt (bzw. umgekehrt). Dabei dienen die Bezeichnungen „erstes“ und „zweites Kopplungselement“ nur zur begrifflichen Unterscheidung und implizieren keinerlei Reihenfolge. Die beiden Kopplungselemente können je nach Ausgestaltung gleichartig oder unterschiedlich ausgebildet sein. Die genaue Ausgestaltung hängt dabei selbstverständlich in der Regel von der Ausbildung der Arm-Endabschnitte sowie der Anbindungsabschnitte ab. Bei der hier dargestellten Ausführungsform entfallen beide Schwenklager, die bei einer herkömmlichen Hotchkiss-Aufhängung im Bereich des Verbindungsarms vorgesehen sind, wodurch sich die Anzahl der beweglichen Teile deutlich reduziert. Bevorzugt und in aller Regel ist der Verbindungsarm bei dieser Ausführungsform über das zweite Kopplungselement drehelastisch bezüglich der Fahrzeugquerachse und im Verhältnis hierzu drehsteif bezüglich der Fahrzeuglängsachse mit dem zugehörigen Anbindungsabschnitt verbunden. Die oben bezüglich der Verbindung über das erste Kopplungselement gegebenen Erläuterungen gelten hier entsprechend.According to one embodiment, the other arm end section is connected to a primary connection area of a rubber-elastic second coupling element in a rotationally fixed manner with respect to the vehicle transverse axis and the associated connection section is connected in a rotationally fixed manner to a secondary connection area of the second coupling element. If the spring-side arm end section is coupled to the spring-side connection section via the first coupling element, the body-side arm end section is coupled to the body-side connection section via the second coupling element (or vice versa). The terms “first” and “second coupling element” only serve to distinguish between concepts and do not imply any sequence. The two coupling elements can be of identical or different design, depending on the configuration. The exact design depends, of course, as a rule on the design of the arm end sections and the connection sections. In the embodiment shown here, both pivot bearings, which are provided in a conventional Hotchkiss suspension in the area of the connecting arm, are omitted, which significantly reduces the number of moving parts. In this embodiment, the connecting arm is preferably and generally connected to the associated connection section via the second coupling element in a torsionally elastic manner with respect to the vehicle transverse axis and, in relation thereto, in a torsionally rigid manner with respect to the vehicle longitudinal axis. The explanations given above with regard to the connection via the first coupling element apply here accordingly.

Alternativ kann der andere Arm-Endabschnitt über ein Schwenklager um eine zweite Schwenkachse schwenkbar mit dem zugehörigen Anbindungsabschnitt verbunden sein. Im Bereich der zweiten Schwenkachse, die entweder am Fahrzeugaufbau oder an der Blattfedereinheit ausgebildet sein kann, kann eine herkömmliche Lagerbuchse angeordnet sein. Diese kann wie im Stand der Technik bekannt teilweise gummielastisch ausgebildet sein, bspw. als Gummi-Metall-Verbundbuchse, allerdings ist an der zweiten Schwenkachse ein freies Verschwenken möglich, d.h. es tritt dort keine Rückstellkraft bzw. kein rückstellendes Drehmoment auf. Bei dieser Ausführungsform, die ein gewissermaßen klassisches Schwenklager mit einem erfindungsgemäßen gummielastischen Kopplungselement kombiniert, verhält sich die Achsaufhängung normalerweise weicher als bei der oben beschriebenen Ausführungsform mit zwei Kopplungselementen, d.h. die Federrate steigt weniger stark an, da lediglich ein Kopplungselement verformt werden muss, um den Verbindungsarm auszulenken. Der tatsächliche Anstieg der Federrate kann aber selbstverständlich auch durch die genaue Ausgestaltung der einzelnen Kopplungselemente beeinflusst werden.Alternatively, the other arm end section can be connected to the associated connection section via a pivot bearing so as to be pivotable about a second pivot axis. A conventional bearing bush can be arranged in the area of the second pivot axis, which can be formed either on the vehicle body or on the leaf spring unit. As is known in the prior art, this can be partially rubber-elastic, for example as a rubber-metal composite bushing, but free pivoting is possible on the second pivot axis, i.e. no restoring force or no restoring torque occurs there. In this embodiment, which combines a more or less classic pivot bearing with a rubber-elastic coupling element according to the invention, the axle suspension normally behaves more softly than in the embodiment described above with two coupling elements, that is, the spring rate increases less sharply, since only one coupling element has to be deformed in order to achieve the Deflect connecting arm. The actual increase in the spring rate can of course also be influenced by the precise design of the individual coupling elements.

Zur Realisierung der unterschiedlichen Drehsteifigkeit bezüglich der Fahrzeugquerachse und der Fahrzeuglängsachse sind unterschiedliche Möglichkeiten gegeben. Gemäß einer Ausführungsform weist der Verbindungsarm an wenigstens einem Arm-Endabschnitt einen Querschnitt auf, der in Richtung der Fahrzeugquerachse eine größere Abmessung aufweist als quer zur Fahrzeugquerachse. D.h. betrachtet man einen Querschnitt des Verbindungsarms an dem genannten Arm-Anbindungsabschnitt (wobei die Querschnittsfläche in der Regel senkrecht zur Verlaufsrichtung des Verbindungsarms verläuft bzw. zu einer Verbindungslinie zwischen den beiden Arm-Endabschnitten), so ist die Abmessung des Querschnitts in Y-Richtung größer als quer hierzu (ggf. in X-Richtung, im Allgemeinen aber in einer anderen Richtung innerhalb der X-Z-Ebene). Wird der Verbindungsarm gegenüber dem Kopplungselement um einen bestimmten Winkel (z.B. 1°) gedreht bzw. gekippt, so führt dies bei einer Drehung um die Y-Achse zu einer geringeren Verschiebung einzelner Punkte des Anbindungsabschnitts als bei einer Drehung Z-Achse. Entsprechend ergibt sich auch eine geringere elastische Verformung des Kopplungselements und eine geringer Rückstellkraft. Der Querschnitt könnte beispielsweise rechteckig sein, wobei eine Kantenlänge des Rechtecks in Richtung der Fahrzeugquerachse größer ist als die andere Kantenlänge. Alternativ wäre beispielsweise auch ein elliptischer Querschnitt oder eine beliebige andere Form denkbar.There are different possibilities for realizing the different torsional stiffness with respect to the vehicle transverse axis and the vehicle longitudinal axis. According to one embodiment, the connecting arm has a cross section at at least one arm end section which has a larger dimension in the direction of the vehicle transverse axis than transversely to the vehicle transverse axis. That is, if you consider a cross section of the connecting arm at the arm connection section mentioned (the cross-sectional area usually running perpendicular to the direction of the connecting arm or to a connecting line between the two arm end sections), the dimension of the cross section in the Y direction is larger than transversely to this (possibly in the X direction, but generally in a different direction within the XZ plane). If the connecting arm is rotated or tilted by a certain angle (e.g. 1 °) with respect to the coupling element, this leads to a smaller displacement of individual points of the connection section when rotated around the Y-axis than when rotating the Z-axis. Correspondingly, there is also a lower elastic deformation of the coupling element and a lower restoring force. The cross section could, for example, be rectangular, one edge length of the rectangle in the direction of the vehicle transverse axis being greater than the other edge length. Alternatively, for example, an elliptical cross section or any other shape would also be conceivable.

Wie bereits erwähnt wurde, sind grundsätzlich unterschiedliche Verbindungsmöglichkeiten gegeben, um die drehfeste Verbindung zwischen dem Arm-Endabschnitt und dem Primär-Verbindungsbereich herzustellen. Bevorzugt ist wenigstens ein Arm-Endabschnitt formschlüssig mit dem zugehörigen Primär-Verbindungsbereich verbunden. D.h., der Formschluss ist so ausgebildet, dass zumindest ein Verdrehen um die Fahrzeugquerachse verhindert wird. Der Formschluss kann durch einen Kraftschluss und/oder einen Stoffschluss ergänzt werden, bspw. derart, dass der Arm-Endabschnitt mit dem Primär-Verbindungsbereich verklebt wird. Es wäre sogar denkbar, dass das gummielastische Kopplungselement unmittelbar an den Verbindungsarm angeformt wird.As already mentioned, there are basically different connection options given in order to produce the rotationally fixed connection between the arm end section and the primary connection area. At least one arm end section is preferably connected to the associated primary connection area in a form-fitting manner. In other words, the form fit is designed in such a way that at least rotation about the vehicle transverse axis is prevented. The form fit can be supplemented by a force fit and / or a material fit, for example in such a way that the arm end section is glued to the primary connection area. It would even be conceivable that the rubber-elastic coupling element is molded directly onto the connecting arm.

Gemäß einer Ausführungsform weist wenigstens ein Primär-Verbindungsbereich eine Blindöffnung auf, in welcher der Arm-Endabschnitt formschlüssig aufgenommen ist. Die Blindöffnung ist dabei eine Öffnung bzw. Ausnehmung, die nicht-durchgehend ausgebildet ist. Die Abmessungen der Blindöffnung entsprechen wenigstens näherungsweise denjenigen des Arm-Endabschnitts. Unter Umständen könnte die Blindöffnung auch etwas kleiner als der Arm-Endabschnitt dimensioniert sein, so dass letztere in die Blindöffnung eingepresst werden muss.According to one embodiment, at least one primary connection area has a blind opening in which the arm end section is received in a form-fitting manner. The blind opening is an opening or recess that is non-continuous. The dimensions of the blind opening correspond at least approximately to those of the arm end section. Under certain circumstances, the blind opening could also be dimensioned somewhat smaller than the arm end section, so that the latter has to be pressed into the blind opening.

Bevorzugt weist wenigstens ein Kopplungselement wenigstens eine sowohl vom Anbindungsabschnitt als auch vom Arm-Endabschnitt beabstandete Ausnehmung auf. Eine solche Ausnehmung kann durchgehend oder nicht-durchgehend ausgebildet oder als Hohlraum vollständig vom Material des Kopplungselements umschlossen sein. Sie dient nicht zur formschlüssigen Verbindung mit dem (federseitigen bzw. aufbauseitigen) Anbindungsabschnitt oder dem (federseitigen bzw. aufbauseitigen) Arm-Endabschnitt und ist in der Regel auch nicht zur Gewichtsersparnis vorgesehen. Vielmehr dient sie dazu, die Verformbarkeit des Kopplungselements lokal zu beeinflussen. Es versteht sich, dass ein Bereich mit einer derartigen Ausnehmung insgesamt leichter verformbar ist als ein massiver Bereich. Insbesondere können auch das Ansprechverhalten bzw. die Veränderung der Federrate durch Ausnehmung beeinflusst werden. Bei Beginn der Verformung erfolgt zunächst primär eine Verformung der Bereiche, die Ausnehmungen aufweisen bzw. die zu Ausnehmungen benachbart sind. Diese Verformung geht mit einer vergleichsweise kleinen Rückstellkraft einher. Bei zunehmender Verformung sind die Ausnehmungen schließlich völlig oder überwiegend komprimiert, wonach eine weitere Verformung des Kopplungselements von einer erheblichen Zunahme der Rückstellkraft begleitet ist. Diesbezüglich sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Möglichkeiten gegeben, von denen einige nachfolgend diskutiert werden. Durch Form und Anordnung der Ausnehmungen kann auch die unterschiedliche Drehsteifigkeit der Verbindung zwischen Verbindungsarm und zugehörigem Anbindungsabschnitt unterstützt werden.At least one coupling element preferably has at least one recess which is spaced apart from both the connection section and the arm end section. Such a recess can be continuous or discontinuous or be completely enclosed as a cavity by the material of the coupling element. It is not used for a positive connection with the (spring-side or body-side) connection section or the (spring-side or body-side) arm end section and is generally not provided for weight savings either. Rather, it serves to locally influence the deformability of the coupling element. It goes without saying that an area with such a recess is more easily deformable overall than a solid area. In particular, the response behavior or the change in the spring rate can also be influenced by the recess. At the start of the deformation, there is primarily a deformation of the areas which have recesses or which are adjacent to the recesses. This deformation is accompanied by a comparatively small restoring force. With increasing deformation, the recesses are finally completely or predominantly compressed, after which further deformation of the coupling element is accompanied by a considerable increase in the restoring force. There are a number of different possibilities in this regard, some of which are discussed below. The shape and arrangement of the recesses can also support the different torsional rigidity of the connection between the connection arm and the associated connection section.

Sofern wie oben beschrieben eine Blindöffnung vorhanden ist, kann wenigstens eine Ausnehmung endseitig der Blindöffnung angeordnet sein. D.h. entsprechend der Verlaufsrichtung der Blindöffnung liegt die wenigstens eine Ausnehmung hinter der Blindöffnung. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Ausnehmung seitlich neben der Blindöffnung angeordnet sein. D.h. die wenigstens eine Ausnehmung ist quer zur Verlaufsrichtung der Blindöffnung zu dieser versetzt. In jedem der beiden Fälle können eine Mehrzahl von Ausnehmungen hintereinander in zunehmendem Abstand zur Blindöffnung angeordnet sein. Jede der beiden Ausgestaltungen kann ein Verdrehen des Arm-Endabschnitts gegenüber dem Anbindungsabschnitt erleichtern, wobei zusätzlich ein Verschieben des Arm-Endabschnitts entweder in Verlaufsrichtung der Blindöffnung oder quer hierzu erleichtert wird.If, as described above, a blind opening is present, at least one recess can be arranged at the end of the blind opening. That is to say, in accordance with the direction of the blind opening, the at least one recess lies behind the blind opening. Alternatively or additionally, at least one recess can be arranged laterally next to the blind opening. That is, the at least one recess is offset to the blind opening transversely to the direction in which it extends. In each of the two cases, a plurality of recesses can be arranged one behind the other at an increasing distance from the blind opening. Each of the two configurations can facilitate a twisting of the arm end section with respect to the connection section, with additional displacement of the arm end section either in the direction of the blind opening or at right angles to it being facilitated.

Gemäß einer Ausführungsform weist wenigstens ein Kopplungselement eine zylindrische Mantelfläche auf, die zu einer Zylinderachse symmetrisch ist. Die Zylinderachse wird durch den Verlauf der Mantelfläche definiert. Sie kann insbesondere parallel zur Y-Achse verlaufen. Bei dieser Ausgestaltung kann der Primär-Verbindungsbereich an der Mantelfläche ausgebildet sein, während der Sekundär-Verbindungsbereich im Bereich der Zylinderachse ausgebildet ist (oder umgekehrt). Der grundsätzliche Aufbau ähnelt insofern einer Gummi-Metall-Verbundbuchse, mit dem entscheidenden Unterschied, dass durch die Verbindung des Kopplungselements mit dem Arm-Endabschnitt einerseits und dem Anbindungsabschnitt andererseits ein freies Verdrehen verhindert wird, im Gegensatz zu Gummi-Metall-Verbundbuchsen, die bei Schwenklagern eingesetzt werden.According to one embodiment, at least one coupling element has a cylindrical jacket surface which is symmetrical about a cylinder axis. The cylinder axis is defined by the course of the lateral surface. In particular, it can run parallel to the Y axis. In this embodiment, the primary connection area can be formed on the lateral surface, while the secondary connection area is formed in the area of the cylinder axis (or vice versa). The basic structure is similar to a rubber-metal composite bushing, with the crucial difference that the connection of the coupling element to the arm end section on the one hand and the connection section on the other hand prevents free rotation, in contrast to rubber-metal composite bushings, which are used in Swivel bearings are used.

Insbesondere können bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Mehrzahl von Ausnehmungen symmetrisch zur Zylinderachse angeordnet sein. Die Anzahl und Anordnung der Ausnehmungen kann dabei in unterschiedlicher Weise gewählt sein. Bspw. könnten die Ausnehmungen sich jeweils radial oder tangential erstrecken. Hinsichtlich der Symmetrie könnte eine Spiegelsymmetrie bezüglich einer durch die Zylinderachse verlaufenden gedachten Ebene oder eine Rotationssymmetrie bezüglich der Zylinderachse vorliegen.In particular, in the embodiment described above, a plurality of recesses can be arranged symmetrically to the cylinder axis. The number and arrangement of the recesses can be selected in different ways. For example, the recesses could each extend radially or tangentially. With regard to the symmetry, there could be a mirror symmetry with regard to an imaginary plane running through the cylinder axis or a rotational symmetry with regard to the cylinder axis.

Es kann vorteilhaft sein, die Elastizität des Kopplungselements in unterschiedlichen Winkelbereichen um die Zylinderachse herum unterschiedlich einzustellen. Hierzu kann das Kopplungselement in Umlaufrichtung um die Zylinderachse eine Mehrzahl von ersten Bereichen mit jeweils wenigstens einer Ausnehmung sowie eine Mehrzahl von zwischengeordneten zweiten Bereichen ohne Ausnehmungen aufweisen. Die zweiten Bereiche sind jeweils zwischen ersten Bereichen zwischengeordnet und umgekehrt, d.h. die ersten und zweiten Bereiche wechseln einander in Umlaufrichtung (tangentialer Richtung) ab. Die ersten Bereiche können dabei insbesondere auch eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweisen, die radial aufeinanderfolgend angeordnet sein können oder auch tangential aufeinanderfolgend.It can be advantageous to set the elasticity of the coupling element differently in different angular ranges around the cylinder axis. For this purpose, the coupling element can have a plurality of first regions each with at least one recess and a plurality of intermediate second regions without recesses in the direction of rotation around the cylinder axis. The second areas are each interposed between first areas and vice versa, ie the first and second areas alternate with one another in the direction of rotation (tangential direction). The first areas can in particular also have a plurality of recesses, which can be arranged radially one after the other or also tangentially one after the other.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achsaufhängung;
2 eine Seitenansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achsaufhängung;
3 eine Seitenansicht eines Teils einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achsaufhängung; sowie
4 - 11 Schnittdarstellungen verschiedener Ausführungsformen von Kopplungselementen für eine erfindungsgemäße Achsaufhängung.

Further advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. Show it

1 a side view of a first embodiment of an axle suspension according to the invention;
2 a side view of part of a second embodiment of an axle suspension according to the invention;
3 a side view of part of a third embodiment of an axle suspension according to the invention; such as
4th - 11 Sectional representations of various embodiments of coupling elements for an axle suspension according to the invention.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why they are usually only described once.

1 zeigt in stark schematisierter Weise eine erste Ausführungsform einer Achsaufhängung 1, die bspw. in einem LKW oder z.B. in einem Transporter eingesetzt werden kann. Dabei ist eine als Starrachse ausgebildete Hinterachse 10 durch eine Längsblattfeder 2 aus Federstahl oder Faserverbundstoff mit einem Fahrzeugaufbau 20 verbunden. Während sich die Hinterachse 10 parallel zur Y-Achse erstreckt, erstreckt sich die Längsblattfeder 2 entlang der X-Achse. 1 zeigt einen Zustand normaler Achslast, in dem die Längsblattfeder 2 konkav gekrümmt ist, je nach Beladungszustand kann sie aber auch eine konvexe Krümmung oder auch eine gerade Streckung innerhalb der X-Z-Ebene aufweisen. Die Längsblattfeder 2 ist über eine hier stark schematisiert dargestellte Spannvorrichtung mit der Hinterachse 10 verbunden. Dabei ist ein oberes Spannelement 7 gegen ein unteres Spannelement 8 verspannt, welches mit der Hinterachse 10 fest verbunden ist, z.B. verschweißt. Die Längsblattfeder 2 kann auch unter Zwischenschaltung von elastischen Dämpferkissen zwischen den Spannelementen 7, 8 verspannt sein. 1 shows a first embodiment of an axle suspension in a highly schematic manner 1 that can be used, for example, in a truck or, for example, in a transporter. There is a rear axle designed as a rigid axle 10 by a longitudinal leaf spring 2 made of spring steel or fiber composite with a vehicle body 20th connected. While the rear axle 10 extends parallel to the Y-axis, extends the longitudinal leaf spring 2 along the X axis. 1 shows a normal axle load state in which the longitudinal leaf spring 2 Is concavely curved, but depending on the load condition, it can also have a convex curvature or a straight extension within the XZ plane. The longitudinal leaf spring 2 is via a clamping device shown here in a highly schematic manner with the rear axle 10 connected. There is an upper clamping element 7th against a lower clamping element 8th braced, which with the rear axle 10 is firmly connected, for example welded. The longitudinal leaf spring 2 can also with the interposition of elastic cushioning pads between the clamping elements 7th , 8th be tense.

Die Längsblattfeder 2 ist an einem vorderen Feder-Endabschnitt 2.1 um eine erste Schwenkachse A schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Ein hinterer Feder-Endabschnitt 2.2 der Längsblattfeder 2 ist über einen Verbindungsarm (oder Schäkel) 3 an den Fahrzeugaufbau 20 gekoppelt. Der Verbindungsarm 3 ist in diesem Beispiel durch einen geraden, lang gestreckten Armabschnitt 3 gebildet, der bspw. ein Vollprofil oder Hohlprofil aus Stahl aufweisen kann. Er verhält sich insgesamt biegesteif bezüglich Biegemomenten um die Fahrzeugquerachse (Y-Achse). Der Verbindungsarm 3 ist seinerseits um eine zweite Schwenkachse B schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden, wozu an einem aufbauseitigen Anbindungsabschnitt 20.1 ein Schwenklager 6 vorgesehen ist, an welches ein oberer (bzw. aufbauseitiger) Arm-Endabschnitt 3.1 des Verbindungsarms 3 angrenzt. An jeder der Schwenkachsen A, B kann ein elastisches Lager vorgesehen sein, das u.a. dazu dient, eine Übertragung von Vibrationen seitens der Fahrzeugachse 10 auf den Fahrzeugaufbau 20 zu minimieren.The longitudinal leaf spring 2 is at a front spring end portion 2.1 around a first pivot axis A. pivotally connected to the vehicle body. A rear spring end section 2.2 the longitudinal leaf spring 2 is via a connecting arm (or shackle) 3 to the vehicle body 20th coupled. The connecting arm 3 is formed in this example by a straight, elongated arm section 3, which, for example, can have a solid profile or hollow profile made of steel. Overall, it is rigid with regard to bending moments around the vehicle's transverse axis (Y-axis). The connecting arm 3 is in turn about a second pivot axis B. pivotally connected to the vehicle body, including on a body-side connection section 20.1 a pivot bearing 6th is provided, on which an upper (or body-side) arm end section 3.1 of the link arm 3 adjoins. On each of the swivel axes A. , B. an elastic bearing can be provided which, among other things, serves to transmit vibrations from the vehicle axle 10 on the vehicle body 20th to minimize.

Die Längsblattfeder 2 ist mit dem Verbindungsarm 3 über einen erstes Kopplungselement 4 verbunden, das auch als unteres Kopplungselement bezeichnet werden kann. Das erste Kopplungselement 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als einstückiger Block aus elastomerem Material, bspw. Gummi, ausgebildet. Es ist im Wesentlichen quaderartig ausgebildet, weist allerdings oberseitig eine Blindöffnung 4.3 auf, in welcher ein unterer (bzw. federseitiger) Arm-Endabschnitt 3.2 aufgenommen ist. Dabei bildet die Blindöffnung 4.3 (bzw. deren Randbereich) einen Primär-Verbindungsbereich 4.1 des ersten Kopplungselements 4, mit dem der untere Arm-Endabschnitt 3.2 verbunden ist. Die Verbindung ist formschlüssig, wobei sie bspw. durch einen Kraftschluss ergänzt sein kann, indem der untere Arm-Endabschnitt 3.2 in die Blindöffnung 4.3 eingepresst ist, oder durch einen Stoffschluss, indem der untere Arm-Endabschnitt 3.2 mit dem Primär-Verbindungsbereich 4.1 verklebt ist.The longitudinal leaf spring 2 is with the link arm 3 via a first coupling element 4th connected, which can also be referred to as the lower coupling element. The first coupling element 4th is in the embodiment shown as a one-piece block made of elastomeric material, for example rubber. It is essentially cuboid, but has a blind opening on the top 4.3 on, in which a lower (or spring-side) arm end section 3.2 is recorded. This forms the blind opening 4.3 (or their edge area) a primary connection area 4.1 of the first coupling element 4th with which the lower arm end section 3.2 connected is. The connection is form-fitting, and it can be supplemented, for example, by a force fit, in that the lower arm end section 3.2 into the blind opening 4.3 is pressed in, or by a material connection by the lower arm end section 3.2 with the primary connection area 4.1 is glued.

Unterseitig weist das erste Kopplungselement 4 einen Sekundär-Verbindungsbereich 4.2 auf, der mit einem federseitigen Anbindungsbereich 2.3 verbunden ist, der im hinteren Feder-Endbereich 2.2 ausgebildet ist. Die Verbindung kann in beliebiger Weise durch einen Formschluss, Kraftschluss und/oder Stoffschluss hergestellt sein, bspw. indem (hier nicht dargestellte) Schrauben oder vergleichbare Verbindungselemente zur Verbindung der Längsblattfeder 2 mit dem ersten Kopplungselement 4 eingesetzt werden oder diese miteinander verklebt werden. Insgesamt ist der untere Arm-Endabschnitt 3.2 am Primär-Verbindungsbereich 4.1 fixiert und der federseitige Anbindungsbereich 2.3 ist am Sekundär-Verbindungsbereich 4.2 fixiert. Die genannten Verbindungen sind insbesondere auch drehfest bezüglich der Fahrzeugquerachse (Y-Achse), d.h. sie erlauben keine Drehung in der X-Z-Ebene. Aufgrund der Elastizität des ersten Kopplungselements 4 sind der Verbindungsarm 3 und die Längsblattfeder 2 allerdings nicht relativ zueinander arretiert, sondern der Verbindungsarm 3 kann unter elastischer Verformung des ersten Kopplungselements 4 gegenüber der Längsblattfeder 2 ausgelenkt werden.The first coupling element has the underside 4th a secondary connection area 4.2 on, the one with a spring-side connection area 2.3 is connected, which is in the rear spring end region 2.2 is trained. The connection can be established in any way by a form fit, force fit and / or material connection, for example by screws (not shown here) or comparable connecting elements for connecting the longitudinal leaf spring 2 with the first coupling element 4th are used or these are glued together. Overall is the lower arm end portion 3.2 at the primary connection area 4.1 fixed and the spring-side connection area 2.3 is at the secondary connection area 4.2 fixed. The connections mentioned are in particular also non-rotatable with respect to the vehicle transverse axis (Y-axis), ie they do not allow any rotation in the XZ plane. Due to the elasticity of the first coupling element 4th are the link arm 3 and the longitudinal leaf spring 2 however, not locked relative to one another, but the connecting arm 3 can under elastic deformation of the first coupling element 4th compared to the longitudinal leaf spring 2 be deflected.

1 zeigt die Achsaufhängung 1 in einem Zustand geringer Achslast, in welchem der Verbindungsarm 3 relativ zur Längsblattfeder 2 nicht oder nur geringfügig aus einer Ruhelage ohne Belastung ausgelenkt ist. Dementsprechend wird auf das erste Kopplungselement 4 allenfalls ein geringes verformendes Drehmoment um die Y-Achse ausgeübt. Sofern sich die Achslast dynamisch oder statisch gegenüber dem Zustand in 1 geringfügig ändert, erfolgt vor allen Dingen eine sich ändernde Verformung der Längsblattfeder 2, die ggf. von einem geringfügigen Schwenken des Verbindungsarms 5 um die zweite Schwenkachse B begleitet ist. 1 shows the axle suspension 1 in a low axle load state in which the link arm 3 relative to the longitudinal leaf spring 2 is not or only slightly deflected from a rest position without load. Accordingly, the first coupling element 4th at most a small deforming torque exerted around the Y-axis. If the axle load is dynamic or static compared to the state in 1 changes slightly, there is above all a changing deformation of the longitudinal leaf spring 2 possibly caused by a slight pivoting of the link arm 5 around the second pivot axis B. is accompanied.

Dies ändert sich, wenn die Achslast deutlich zunimmt. Hierdurch ändert sich der Abstand zwischen dem vorderen Feder-Endabschnitt 2.1 und dem hinteren Feder-Endabschnitt 2.2 entlang der X-Achse deutlich, weshalb ein Längenausgleich notwendig ist. Dieser erfolgt zum einen durch eine Schwenkbewegung des Verbindungsarms 5 um die zweite Schwenkachse B, zum anderen durch eine elastische Verformung des ersten Kopplungselements 4. Letztere führt zu einer zusätzlichen Rückstellkraft auf die Hinterachse 10 und somit zu einer progressiven Erhöhung der effektiven Federrate. D.h. die Federrate wird nicht allein durch die Längsblattfeder 2, sondern maßgeblich auch durch das erste Kopplungselement 4 beeinflusst. Das erste Kopplungselement 4 wirkt gewissermaßen als Sekundärfeder, deren Wirkung bei erhöhter Achslast stärker zum Tragen kommt. Somit wird eine progressive Federung erreicht, die näherungsweise auch als zweistufige Federung angesehen werden kann.This changes when the axle load increases significantly. This changes the distance between the front spring end section 2.1 and the rear spring end portion 2.2 along the X-axis clearly, which is why a length compensation is necessary. This is done on the one hand by a pivoting movement of the connecting arm 5 around the second pivot axis B. , on the other hand by an elastic deformation of the first coupling element 4th . The latter leads to an additional restoring force on the rear axle 10 and thus to a progressive increase in the effective spring rate. This means that the spring rate is not only determined by the longitudinal leaf spring 2 , but also largely through the first coupling element 4th influenced. The first coupling element 4th acts as a secondary spring, so to speak, the effect of which is more pronounced when the axle load is increased. In this way, a progressive suspension is achieved, which can also be viewed approximately as a two-stage suspension.

2 zeigt einen Teil einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achsaufhängung 1, die weitgehend mit der in 1 dargestellten Ausführungsform übereinstimmt und insoweit nicht nochmals erläutert wird. In diesem Fall ist im Bereich des oberen Arm-Endabschnitts 3.1 kein Schwenklager vorgesehen, sondern ein gummielastisches zweites Kopplungselement 5, das den oberen Arm-Endabschnitt 3.1 mit dem aufbauseitigen Anbindungsabschnitt 20.1 verbindet. Das zweite Kopplungselement 5 ist ähnlich dem ersten Kopplungselement 4 aufgebaut. Es weist wiederum einen Primär-Anbindungsbereich 5.1 auf, der an einer Blindöffnung 5.3 ausgebildet und mit dem oberen Arm-Endabschnitt 3.1 verbunden ist, sowie einen Sekundär-Anbindungsbereich 5.2, der mit dem aufbauseitigen Anbindungsabschnitt 20.1 verbunden ist. Für die genannten Verbindungen, die für eine Arretierung und somit eine drehfeste Verbindung bezüglich der Fahrzeugquerachse sorgen, können wiederum unterschiedliche form-, kraft- und/oder stoffschlüssige Mittel eingesetzt werden. Die Funktionsweise der hier dargestellten Ausführungsform ähnelt derjenigen aus 1, allerdings ist hier ein Schwenken des Verbindungsarms 3 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 20 nur unter elastischer Verformung des zweiten Kopplungselements 5 möglich. Somit erfolgt beim verstärktem Einfedern eine elastische Verformung der Längsblattfeder 2 sowie beider Kopplungselemente 4, 5. Dies kann je nach Dimensionierung und Ausgestaltung der Kopplungselemente 4, 5 zu einem schnelleren Anwachsen der Federrate führen als bei dem Ausführungsbeispiel in 1. 2 shows part of a second embodiment of an axle suspension according to the invention 1 which largely coincides with the in 1 embodiment shown corresponds and is not explained again in this respect. In this case it is in the area of the upper arm end section 3.1 no pivot bearing provided, but a rubber-elastic second coupling element 5 that is the upper arm end portion 3.1 with the connection section on the body side 20.1 connects. The second coupling element 5 is similar to the first coupling element 4th built up. It in turn has a primary connection area 5.1 on that at a blind opening 5.3 formed and with the upper arm end portion 3.1 connected, as well as a secondary connection area 5.2 , the one with the connection section on the body 20.1 connected is. For the connections mentioned, which ensure locking and thus a non-rotatable connection with respect to the vehicle transverse axis, different positive, non-positive and / or material-locking means can in turn be used. The mode of operation of the embodiment shown here is similar to that of 1 , however, there is pivoting of the link arm 3 compared to the vehicle body 20th only with elastic deformation of the second coupling element 5 possible. Thus, during the increased compression, an elastic deformation of the longitudinal leaf spring takes place 2 as well as both coupling elements 4th , 5 . This can depend on the dimensioning and configuration of the coupling elements 4th , 5 lead to a faster increase in the spring rate than in the embodiment in FIG 1 .

Wie nachfolgend noch mit Bezug auf 8 und 11 erläutert wird, weist der Verbindungsarm 3 einen durchgehend rechteckigen Querschnitt auf, der in Richtung der Y-Achse eine größere Abmessung aufweist als quer hierzu. Somit führt ein Schwenken des Verbindungsarms 3 relativ zum aufbauseitigen Anbindungsabschnitt 20.1 um die Y-Achse zu einer wesentlich kleineren lokalen Verformung des zweiten Kopplungselements 5 als bei einem Schwenken um die X-Achse. Letzteres ist daher stark unterdrückt, ebenso wie eine Biegung des Verbindungsarms um die X-Achse. Bei einwirkenden seitlichen Kräften (parallel zur Y-Achse) verhält sich die Achsaufhängung somit steif, was sich positiv auf das Fahrverhalten auswirkt. Die Verbindung des Verbindungsarms 3 über das erste Kopplungselement 4 zum federseitigen Anbindungsabschnitt 2.3 ist entsprechend ausgestaltet und führt zu einem ähnlichen Verformungsverhalten.As below with reference to 8th and 11 is explained, the link arm 3 a continuously rectangular cross-section, which has a larger dimension in the direction of the Y-axis than transversely thereto. Thus pivoting of the link arm results 3 relative to the connection section on the body side 20.1 around the Y-axis to a much smaller local deformation of the second coupling element 5 than when swiveling around the X axis. The latter is therefore strongly suppressed, as is bending of the connecting arm about the X axis. When lateral forces act (parallel to the Y-axis), the axle suspension behaves stiffly, which has a positive effect on the driving behavior. The connection of the link arm 3 via the first coupling element 4th to the connection section on the spring side 2.3 is designed accordingly and leads to a similar deformation behavior.

Die in 2 dargestellte Ausführungsform könnte dadurch abgewandelt werden, dass das zweite Kopplungselement 5 beibehalten wird, allerdings das erste Kopplungselement 4 weggelassen wird und die Verbindung des unteren Arm-Endabschnitts 3.2 zum hinteren Feder-Endabschnitt 2.2 durch ein herkömmliches Schwenklager - ähnlich dem Schwenklager 6 in 1 - realisiert wird, welches ggf. eine elastische Buchse aufweisen kann.In the 2 The illustrated embodiment could be modified in that the second coupling element 5 is retained, but the first coupling element 4th is omitted and the connection of the lower arm end portion 3.2 to the rear spring end section 2.2 by a conventional swivel bearing - similar to the swivel bearing 6th in 1 - Is realized, which can optionally have an elastic socket.

3 zeigt eine dritte Ausführungsform erfindungsgemäßen Achsaufhängung 1, die in ihrer Funktionsweise der in 2 dargestellten Ausführungsform ähnelt. Auch hier sind zwei gummielastische Kopplungselemente 4, 5 vorgesehen. Allerdings ist jedes Kopplungselement 4, 5 zylinderartig aufgebaut und der Verbindungsarm 3 ist mit seinen jeweiligen Arm-Endabschnitten 3.1, 3.2 mit jeweils einem zentral angeordneten Primär-Anbindungsbereich 4.1, 5.1 verbunden, während der federseitige Anbindungsabschnitt 2.3 sowie der aufbauseitige Anbindungsabschnitt 20.1 mit einem außenseitig angeordneten Sekundär-Anbindungsbereich 4.2, 5.2 verbunden sind. Auch diese Ausführungsform könnte optional dadurch variiert werden, dass an einem der Arm-Endabschnitte einen herkömmliches Schwenklager zur Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau 20 bzw. mit der Längsblattfeder 2 eingesetzt wird. 3 shows a third embodiment of the axle suspension according to the invention 1 , which in their functionality of the in 2 embodiment shown is similar. Here, too, are two rubber-elastic coupling elements 4th , 5 intended. However, every coupling element is 4th , 5 built like a cylinder and the connecting arm 3 is with its respective arm end sections 3.1 , 3.2 each with a centrally located primary connection area 4.1 , 5.1 connected, while the spring-side connection section 2.3 as well as the connection section on the body side 20.1 with a secondary connection area arranged on the outside 4.2 , 5.2 are connected. This embodiment could optionally also be varied in that one of the Arm end sections a conventional pivot bearing for connection to the vehicle body 20th or with the longitudinal leaf spring 2 is used.

Die in 3 dargestellten Kopplungselemente 4, 5 können als Zylinder aus gummielastischen Material ausgebildet sein, wobei zentral eine - ebenfalls zylindrische oder anderweitig geformte - Öffnung vorgesehen sein kann, in die der Verbindungsarm 3 eingreift. 4 - 7 zeigen alternative Ausführungsformen solcher Kopplungselemente 4, bei denen verschiedene Ausnehmungen 4.4 vorgesehen sind. In den Figuren ist nochmals erkennbar, dass der Primär-Anbindungsbereich 4.1 zentral im Bereich einer Zylinderachse S angeordnet ist, während der Sekundär-Anbindungsbereich 4.2 an einer Mantelfläche 4.7 des entsprechendes Zylinders angeordnet ist. Der in diesem Bereich zylindrische untere Arm-Endabschnitt 3.2 durchgreift die Öffnung in Richtung der Y-Achse, während der federseitige Anbindungsabschnitt 2.3 in Form eines Lagerauges den Sekundär-Verbindungsbereich 4.2 umgibt. In 4 sind insgesamt acht sich radial erstreckende Ausnehmungen 4.4 vorgesehen, wobei jeweils zwei tangential beabstandete Ausnehmungen 4.4 in ersten Bereichen 4.5 angeordnet sind, während zweite Bereiche 4.6 keine Ausnehmungen aufweist. Die ersten Bereiche 4.5 und zweiten Bereiche 4.6 wechseln sich in Umlaufrichtung um die Zylinderachse S ab. Es versteht sich, dass die ersten Bereiche 4.5 insgesamt leichter verformbar, insbesondere komprimierbar ist als die zweiten Bereiche 4.6. Auf diese Weise lässt sich ein richtungsabhängiges Verformungsverhalten des Kopplungselements 4 realisieren. Insbesondere führen die Ausnehmungen 4.4 dazu, dass die Federrate zunächst langsam ansteigt, wobei die Ausnehmungen 4.4 zusammengedrückt werden. Wenn dieses Zusammendrücken ganz oder weitgehend abgeschlossen ist, steigt die Federrate besonders schnell an. Gleiches gilt auch für die Ausnehmungen 4.4, 5.4 in 5, 6 und 8 - 11.In the 3 coupling elements shown 4th , 5 can be designed as a cylinder made of rubber-elastic material, with a central opening - likewise cylindrical or otherwise shaped - into which the connecting arm can be provided 3 intervenes. 4th - 7th show alternative embodiments of such coupling elements 4th , where different recesses 4.4 are provided. In the figures it can be seen again that the primary connection area 4.1 centrally in the area of a cylinder axis S. is arranged while the secondary connection area 4.2 on a lateral surface 4.7 of the corresponding cylinder is arranged. The lower arm end section which is cylindrical in this area 3.2 reaches through the opening in the direction of the Y-axis, while the spring-side connection section 2.3 the secondary connection area in the form of a bearing eye 4.2 surrounds. In 4th are a total of eight radially extending recesses 4.4 provided, with two tangentially spaced recesses 4.4 in first areas 4.5 are arranged while second areas 4.6 has no recesses. The first areas 4.5 and second areas 4.6 alternate in the direction of rotation around the cylinder axis S. from. It goes without saying that the first areas 4.5 overall more easily deformable, in particular compressible, than the second areas 4.6 . In this way, a direction-dependent deformation behavior of the coupling element can be achieved 4th realize. In particular, the recesses lead 4.4 to the fact that the spring rate initially increases slowly, with the recesses 4.4 be squeezed. When this compression is completely or largely complete, the spring rate increases particularly quickly. The same also applies to the recesses 4.4 , 5.4 in 5 , 6th and 8th - 11 .

7 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß der Linie VII-VII in 4. Dabei wird deutlich, dass der Querschnitt des Verbindungsarms 3 in diesem Bereich in Richtung der Y-Achse eine größere Abmessung aufweist als quer hierzu. Hieraus resultiert - wie auch bei den Ausführungsformen gemäß 1, 2, 5 und 6 - eine deutlich höhere Drehsteifigkeit der Verbindung zwischen Verbindungsarm 3 und zugehörigem Anbindungsabschnitt 2.3, 20.1 bezüglich der X-Achse als bezüglich der Y-Achse. Dieser Effekt kann auch durch Form und Anordnung der Ausnehmungen 4.4 unterstützt werden. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der allerdings jeder erste Bereich 4.5 drei radial zueinander beabstandete, tangential verlaufende Ausnehmungen 4.4 aufweist. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der jeder erste Bereich für. 5 2 im Querschnitt elliptische Ausnehmungen 4.4 aufweist. Die in 4 - 6 gezeigten ersten Kopplungselemente 4 können in identischer oder leicht abgewandelter Form auch als zweite Kopplungselemente 5 eingesetzt werden. 7th shows a sectional view along the line VII-VII in 4th . It becomes clear that the cross-section of the connecting arm 3 has a larger dimension in this area in the direction of the Y-axis than transversely thereto. This results - as in the embodiments according to 1 , 2 , 5 and 6th - a significantly higher torsional stiffness of the connection between the connecting arm 3 and the associated connection section 2.3 , 20.1 with respect to the X-axis than with respect to the Y-axis. This effect can also be achieved through the shape and arrangement of the recesses 4.4 get supported. 5 shows an alternative embodiment in which, however, every first area 4.5 three radially spaced, tangentially extending recesses 4.4 having. 6th shows a further embodiment in which each first area for. 5 2 recesses elliptical in cross section 4.4 having. In the 4th - 6th shown first coupling elements 4th can also be used as second coupling elements in an identical or slightly modified form 5 can be used.

8 - 11 zeigen alternative Ausführungsformen eines zweiten Kopplungselements 5, das bei der in 2 gezeigten Achsaufhängung 1 eingesetzt werden kann. Vergleichbare, ähnliche Ausführungsformen des ersten Kopplungselements 4 sind ebenso denkbar. Bei der Ausführungsform gemäß 8 sind Ausnehmungen 5.4 seitlich der Blindöffnung 5.1 angeordnet und erstrecken sich parallel zu dieser. 11 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß der Linie XI-XI in 4. Dabei wird deutlich, dass der rechteckige Querschnitt des Verbindungsarms 3 in Richtung der Y-Achse eine größere Abmessung aufweist als quer hierzu. Hieraus resultiert - wie auch bei den Ausführungsformen gemäß 3, 9 und 10 - eine deutlich höhere Drehsteifigkeit der Verbindung zwischen Verbindungsarm 3 und zugehörigem Anbindungsabschnitt 2.3, 20.1 bezüglich der X-Achse als bezüglich der Y-Achse. Bei der Ausführungsform in 9 sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen 5.4 mit bogenartigen Querschnitt endseitig der Blindöffnung 5.1 angeordnet. Bei der Ausführungsform in 10 sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen 5.4 mit elliptischen Querschnitt innerhalb des gesamten Kopplungselements 5 verteilt. Die in 8 - 11 gezeigten zweiten Kopplungselemente 5 können in identischer oder leicht abgewandelter Form auch als erste Kopplungselemente 4 eingesetzt werden. 8th - 11 show alternative embodiments of a second coupling element 5 , which at the in 2 axle suspension shown 1 can be used. Comparable, similar embodiments of the first coupling element 4th are also conceivable. In the embodiment according to 8th are recesses 5.4 to the side of the blind opening 5.1 arranged and extend parallel to this. 11 shows a sectional view along the line XI-XI in 4th . It becomes clear that the rectangular cross-section of the connecting arm 3 has a larger dimension in the direction of the Y-axis than transversely thereto. This results - as in the embodiments according to 3 , 9 and 10 - a significantly higher torsional stiffness of the connection between the connecting arm 3 and the associated connection section 2.3 , 20.1 with respect to the X-axis than with respect to the Y-axis. In the embodiment in 9 are a plurality of recesses 5.4 with arch-like cross-section at the end of the blind opening 5.1 arranged. In the embodiment in 10 are a plurality of recesses 5.4 with elliptical cross-section within the entire coupling element 5 distributed. In the 8th - 11 second coupling elements shown 5 can also be used as the first coupling elements in an identical or slightly modified form 4th can be used.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: AchsaufhängungAxle suspension
22: LängsblattfederLongitudinal leaf spring
2.12.1: vorderer Feder-Endabschnittfront spring end section
2.22.2: hinterer Feder-Endabschnittrear spring end section
2.32.3: federseitiger Anbindungsabschnittspring-side connection section
33: VerbindungsarmLink arm
3.1, 3.23.1, 3.2: Arm-EndabschnittArm end section
4, 54, 5: KopplungselementCoupling element
4.1, 5.14.1, 5.1: Primär-VerbindungsbereichPrimary connection area
4.2, 5.24.2, 5.2: Sekundär-VerbindungsbereichSecondary connection area
4.3, 5.34.3, 5.3: BlindöffnungBlind opening
4.4, 5.44.4, 5.4: AusnehmungRecess
4.54.5: erster Bereichfirst area
4.64.6: zweiter Bereichsecond area
4.74.7: MantelflächeOuter surface
66: SchwenklagerPivot bearing
7, 87, 8: SpannelementClamping element
1010: HinterachseRear axle
2020th: FahrzeugaufbauVehicle body
20.120.1: aufbauseitiger Anbindungsabschnitton-site connection section
A, BA, B: SchwenkachseSwivel axis
SS.: ZylinderachseCylinder axis
XX: X-AchseX axis
ZZ: Z-AchseZ axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 3017211 B1 [0005]EP 3017211 B1 [0005]
EP 2885554 B1 [0005]EP 2885554 B1 [0005]
US 2952455 A [0006]US 2952455 A [0006]
US 5996981 A [0007]US 5996981 A [0007]
US 7722065 B2 [0008]US 7722065 B2 [0008]
US 9421837 B2 [0009]US 9421837 B2 [0009]
US 4919449 A [0010]US 4919449 A [0010]
US 6854750 B2 [0011]US 6854750 B2 [0011]
US 3250546 [0012]US 3250546 [0012]

Claims

Achsaufhängung (1) für ein Fahrzeug, mit einer sich in Fahrzeuglängsrichtung (X) erstreckenden Blattfedereinheit (2), die sich an einer Fahrzeugachse (10) abstützt und einerseits über eine erste Schwenkachse (A) mit einem Fahrzeugaufbau (20) verbunden sowie andererseits mit einem federseitigen Anbindungsabschnitt (2.3) an einen federseitigen Arm-Endabschnitt (3.2) eines biegesteifen Verbindungsarms (3) gekoppelt ist, wobei ein aufbauseitiger Arm-Endabschnitt (3.1) an einen aufbauseitigen Anbindungsabschnitt (20.1) des Fahrzeugaufbaus (20) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) mit einem Primär-Verbindungsbereich (4.1) eines gummielastischen ersten Kopplungselements (4) drehfest bezüglich der Fahrzeugquerachse (Y) verbunden ist und der zugehörige Anbindungsabschnitt (2.3, 20.1) drehfest mit einem Sekundär-Verbindungsbereich (4.2) des ersten Kopplungselements (4) verbunden ist, wobei der Verbindungsarm (3) über das erste Kopplungselement (4) drehelastisch bezüglich der Fahrzeugquerachse (Y) und im Verhältnis hierzu drehsteif bezüglich der Fahrzeuglängsachse (X) mit dem zugehörigen Anbindungsabschnitt (2.3, 20.1) verbunden ist.Axle suspension (1) for a vehicle, with a leaf spring unit (2) extending in the longitudinal direction (X) of the vehicle, supported on a vehicle axle (10) and connected on the one hand to a vehicle body (20) via a first pivot axis (A) and on the other hand with a spring-side connection section (2.3) is coupled to a spring-side arm end section (3.2) of a rigid connecting arm (3), a body-side arm end section (3.1) being coupled to a body-side connection section (20.1) of the vehicle body (20), characterized that an arm end section (3.1, 3.2) is non-rotatably connected to a primary connection area (4.1) of a rubber-elastic first coupling element (4) with respect to the vehicle transverse axis (Y) and the associated connection section (2.3, 20.1) is rotatably connected to a secondary connection area (4.2) of the first coupling element (4) is connected, wherein the connecting arm (3) rotates via the first coupling element (4) table with respect to the vehicle transverse axis (Y) and in relation thereto torsionally rigid with respect to the vehicle longitudinal axis (X) with the associated connection section (2.3, 20.1).

Achsaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) mit einem Primär-Verbindungsbereich (5.1) eines gummielastischen zweiten Kopplungselements (5) drehfest bezüglich der Fahrzeugquerachse (Y) verbunden ist und der zugehörige Anbindungsabschnitt (2.3, 20.1) drehfest mit einem Sekundär-Verbindungsbereich (5.2) des zweiten Kopplungselements (5) verbunden ist.Axle suspension after Claim 1 , characterized in that the other arm end section (3.1, 3.2) is connected non-rotatably with respect to the vehicle transverse axis (Y) to a primary connection area (5.1) of a rubber-elastic second coupling element (5) and the associated connection section (2.3, 20.1) is non-rotatably with it a secondary connection area (5.2) of the second coupling element (5) is connected.

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) über ein Schwenklager (6) um eine zweite Schwenkachse (B) schwenkbar mit dem zugehörigen Anbindungsabschnitt (2.3, 20.1) verbunden ist.Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the other arm end section (3.1, 3.2) is connected to the associated connection section (2.3, 20.1) so as to be pivotable about a second pivot axis (B) via a pivot bearing (6).

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (3) an wenigstens einem Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) einen Querschnitt aufweist, der in Richtung der Fahrzeugquerachse (Y) eine größere Abmessung aufweist als quer zur Fahrzeugquerachse (Y).Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting arm (3) has a cross section at at least one arm end section (3.1, 3.2) which is larger in the direction of the vehicle transverse axis (Y) than transversely to the vehicle transverse axis (Y) .

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) formschlüssig mit dem zugehörigen Primär-Verbindungsbereich (4.1, 5.1) verbunden ist.Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one arm end section (3.1, 3.2) is positively connected to the associated primary connection area (4.1, 5.1).

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Primär-Verbindungsbereich (4.1, 5.1) eine Blindöffnung (4.3, 5.3) aufweist, in welcher der Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) formschlüssig aufgenommen ist.Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one primary connection area (4.1, 5.1) has a blind opening (4.3, 5.3) in which the arm end section (3.1, 3.2) is positively received.

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kopplungselement (4, 5) wenigstens eine sowohl vom Anbindungsabschnitt (2.3, 20.1) als auch vom Arm-Endabschnitt (3.1, 3.2) beabstandete Ausnehmung (4.4, 5.4) aufweist.Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one coupling element (4, 5) has at least one recess (4.4, 5.4) spaced from both the connection section (2.3, 20.1) and the arm end section (3.1, 3.2).

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kopplungselement (4, 5) eine zylindrische Mantelfläche (4.5) aufweist, die zu einer Zylinderachse (S) symmetrisch ist.Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one coupling element (4, 5) has a cylindrical outer surface (4.5) which is symmetrical to a cylinder axis (S).

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Ausnehmungen (4.4, 5.4) symmetrisch zur Zylinderachse (S) angeordnet sind.Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of recesses (4.4, 5.4) are arranged symmetrically to the cylinder axis (S).

Achsaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (4, 5) in Umlaufrichtung um die Zylinderachse (S) eine Mehrzahl von ersten Bereichen (4.5) mit jeweils wenigstens einer Ausnehmung (4.4, 5.4) sowie eine Mehrzahl von zweiten Bereichen (4.6) ohne Ausnehmungen (4.4, 5.4) aufweist.Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (4, 5) has a plurality of first areas (4.5) each with at least one recess (4.4, 5.4) and a plurality of second areas in the direction of rotation around the cylinder axis (S) (4.6) without recesses (4.4, 5.4).