DE10334687B4 - Four-point link for connecting a rigid axle to the frame of a commercial vehicle - Google Patents

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Abstract

Vierpunktlenker (7) zur Anbindung einer Starrachse (9) eines Nutzfahrzeugs an den Fahrzeugrahmen (8), mit gekreuzten Lenkerarmen, welche an ihren Enden Anlenkstellen (10, 11) aufweisen, von denen wenigstens zwei Anlenkstellen (10) an der Starrachse (9) und wenigstens zwei Anlenkstellen (11) mit dem Fahrzeugrahmen (8) gelenkig zu verbinden sind, wobei die Lenkerarme von zwei an einer Kreuzungsstelle (3) gekreuzten und übereinander angeordneten Metallfederblättern (1, 2) gebildet sind, welche an der Kreuzungsstelle (3) mit wenigstens einem Verbindungselement (4), welches über die Gesamthöhe der beiden übereinander liegenden Metallfederblätter (1, 2) wirkt, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Metallfederblätter (1, 2) im Bereich des wenigstens einen Verbindungselementes (4) mittelbar über eine Dehnungsunterschiede ausgleichenden Zwischenlage, die als Hülse (6) ausgebildet ist, welche sich zwischen den horizontalen Mitten (13, 14) der übereinander liegenden Metallfederblätter (1, 2) erstreckt, aufeinanderliegen.Four-point link (7) for connecting a rigid axle (9) of a commercial vehicle to the Vehicle frame (8), with crossed handlebar arms, which at their ends Anlenkstellen (10, 11), of which at least two articulation points (10) on the rigid axle (9) and at least two articulation points (11) to be hinged to the vehicle frame (8), wherein the Handlebar arms of two crossed at an intersection (3) and one above the other arranged metal spring leaves (1, 2) are formed, which at the intersection (3) with at least a connecting element (4), which over the total height of the two one above the other lying metal spring leaves (1, 2) acts, are interconnected, characterized that the two metal spring leaves (1, 2) in the region of the at least one connecting element (4) indirectly via an expansion difference compensating intermediate layer serving as a sleeve (6) is formed, which between the horizontal centers (13, 14) the one above the other lying metal spring leaves (1, 2) extends on top of each other.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Vierpunktlenker zur Anbindung einer Starrachse eines Nutzfahrzeugs an den Fahrzeugrahmen mit gekreuzten Lenkerarmen, welche an ihren Enden Anlenkstellen aufweisen, von denen wenigstens zwei Anlenkstellen an der Starrachse und wenigstens zwei Anlenkstellen mit dem Fahrzeugrahmen gelenkig zu verbinden sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a four-point link for connecting a rigid axle a commercial vehicle to the vehicle frame with crossed arms, which have at their ends articulation points, of which at least two articulation points on the rigid axle and at least two articulation points to be hinged to the vehicle frame, according to the preamble of claim 1

Ein Vierpunktlenker ist aus 11 der DE 195 21 874 A1 bekannt. Dieser Vierpunktlenker besitzt einen Doppel-T-Querschnitt und lässt sich als Gussteil herstellen. Derartige Vierpunktlenker erfüllen die Funktion der Achsführung und der Querstabilisierung des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Fahrzeugachse. Im Vierpunktlenker auftretende Biege- und Torsionsspannungen bewirken auch Rückstellkräfte in die Nulllage von Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachse.A four-point handlebar is off 11 of the DE 195 21 874 A1 known. This four-point link has a double T-section and can be produced as a cast part. Such four-point link meet the function of the axle and the transverse stabilization of the vehicle body relative to the vehicle axle. In the four-point link bending and torsional stresses also cause restoring forces in the zero position of vehicle body and vehicle axle.

Aus der DE 699 10 168 T2 ist ein gattungsgemäßer Vierpunktlenker mit gekreuzten Lenkerarmen bekannt, die an ihren Enden Anlenkstellen aufweisen, von denen wenigstens zwei Anlenkstellen an der Starrachse und wenigstens zwei Anlenkstellen mit dem Fahrzeugrahmen gelenkig zu verbinden sind.From the DE 699 10 168 T2 a generic four-point link with crossed arms is known, which have at their ends articulation points, of which at least two articulation points on the rigid axle and at least two articulation points are to be connected to the vehicle frame articulated.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vierpunktlenker der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher aus einfachen Konstruktionselementen herstellbar ist und darüber hinaus Dehnungsunterschiede zwischen den gekreuzten Lenkerarmen unter Einsatz vergleichsweise einfacher Mittel ausgleicht.task The invention is a four-point link of the aforementioned Art to create, which can be produced from simple construction elements is and above In addition, differences in the expansion between the crossed handlebars balances using comparatively simple means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angeben.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved, wherein the dependent claims advantageous Specify developments of the invention.

Die erfindungsgemäße Lösung beinhaltet zwei gekreuzte übereinander angeordnete Metallfederblätter, insbesondere aus Federstahl, welche die Lenkerarme des Vierpunktlenkers bilden. An ihrer Kreuzungsstelle sind die beiden Metallfederblätter mit wenigstens einem Verbindungselement miteinander verbunden. Hierdurch wird eine Spannverbindung über die Gesamthöhe der beiden an der Kreuzungsstelle übereinander liegenden Metallfederblätter gebildet. Das Verbindungselement bzw. die Verbindungselemente an der Kreuzungsstelle werden vorzugsweise von Schraubenverbindungen, beispielsweise Dehnschrauben gebildet. Es können hierfür jedoch auch eine Bride oder mehrere Briden oder dergleichen vorgesehen sein.The Solution according to the invention includes two crossed over each other arranged metal spring leaves, in particular made of spring steel, which the control arms of the four-point link form. At their intersection, the two metal spring leaves with at least one connecting element connected to each other. hereby is a clamping connection over the total height the two formed at the intersection of metal spring leaves. The connecting element or the connecting elements at the intersection are preferably formed by screw connections, such as expansion screws. However, it can do this also a Bride or more Briden or the like provided be.

Auf diese Weise wird an der Kreuzungsstelle eine Spannverbindung der beiden Metallfederblätter erreicht. Die Spannverbindung ist derart, dass die aus der Fahrdynamik des Nutzfahrzeugs resultierenden Kräfte aufgenommen werden und rückstellende Momente, welche auf den Fahrzeugrahmen und die Starrachse in die jeweilige Nulllage rückstellend wirken, vom Vierpunktlenker erzeugt werden.On This way, at the intersection of a clamping connection of reached both metal spring leaves. The clamping connection is such that the from the driving dynamics of the Commercial vehicle resulting forces be absorbed and restoring moments, which on the vehicle frame and the rigid axle in the respective Resetting zero position act, be generated by the four-point link.

Bei der Verwendung von vier oder mehr Verbindungselementen im Bereich der Kreuzungsstelle sind diese vorzugsweise außerhalb der auf Biegung und/oder Torsion beanspruchten Querschnitte der Metallfederblätter angeordnet. Zum Ausgleich von Dehnungsunterschieden zwischen den gekreuzten übereinander angeordneten Metallfederblättern können Zwischenlagen, insbesondere im Bereich der Verbindungselemente vorgesehen sein. Diese Zwischenlagen können scheibenförmig oder hülsenförmig ausgebildet sein. Bei hülsenförmiger Ausbildung der Zwischenlage erstreckt sich die Hülse im wesentlichen zwischen den beiden horizontalen Mitten der übereinander liegenden Metallfederblätter. Die Berührungsflächen zwischen der hülsenförmigen Zwischenlage und den Metallfederblättern liegt dann im neutralen Bereich der von außen auf die Federblätter einwirkenden Kräfte.at the use of four or more connectors in the range the crossing point, these are preferably outside the bend and / or Torsion claimed arranged cross sections of the metal spring leaves. To compensate for differences in stretching between the crossed one over the other arranged metal spring leaves can Intermediate layers, in particular provided in the region of the connecting elements be. These liners can disc-shaped or sleeve-shaped be. When sleeve-shaped training of Interlayer, the sleeve extends substantially between the two horizontal centers of the overlapping metal spring leaves. The Interfaces between the sleeve-shaped intermediate layer and the metal spring leaves then lies in the neutral region of the externally acting on the spring leaves Forces.

Der Vierpunktlenker kann die aus der Fahrdynamik des Nutzfahrzeugs hohen Kräfte aufnehmen. Diese Kräfte setzen sich im wesentlichen aus Längsführungsbeanspruchungen, aus durch Bremsmomente verursachten Abstützkräften sowie Kräften, welche aus der Querführungsfunktion für den Fahrzeugaufbau und die Starrachse resultieren, zusammen. Außerdem kann der Vierpunktlenker zum Abbau von Wankbewegungen rückstellende Drehmomente aufnehmen und übertragen.Of the Four-point handlebars can be high from the driving dynamics of the commercial vehicle personnel take up. These forces essentially consist of longitudinal guiding stresses caused by braking moments supporting forces and forces, which from the transverse guidance function for the Vehicle body and the rigid axle result, together. In addition, can the four-point link for the dismantling of rolling movements resetting Record and transmit torques.

Anhand der Figuren wird an Ausführungsbeispielen die Erfindung noch näher erläutert.Based The figures will be based on embodiments the invention even closer explained.

Es zeigtIt shows

1 einen Einbau eines Ausführungsbeispiels eines Vierpunktlenkers in einem Nutzfahrzeug; 1 an installation of an embodiment of a four-point link in a commercial vehicle;

2 ein erstes Ausführungsbeispiel im Bereich des Kreuzungspunktes der Lenkerarme; 2 a first embodiment in the region of the crossing point of the link arms;

3 einen Querschnitt durch einen Lenkerarm des Ausführungsbeispiels der 2; 3 a cross-section through a link arm of the embodiment of 2 ;

4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Vierpunktlenkers in Draufsicht; und 4 a second embodiment of the four-point link in plan view; and

5 eine Seitenansicht des in 4 dargestellten Vierpunktlenkers. 5 a side view of the in 4 illustrated four-point link.

Ein in einem Nutzfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, eingebauter Vierpunktlenker 7 besitzt zwei Lenkerarme, welche in Gelenken 10 mit einer Starrachse 9 des Fahrzeugs verbunden sind, sowie zwei Lenkerarme, welche in Gelenken 11 mit Rahmenteilen 8 des Fahrzeugrahmens verbunden sind. Durch den Vierpunktlenker 7 werden Längslenker sowie Querlenker und ein Querstabilisator im Bereich der Starrachse 9 ersetzt.A built in a commercial vehicle, especially trucks, four-point link 7 has two handlebar arms, which in joints 10 with egg ner rigid axle 9 of the vehicle are connected, as well as two link arms, which in joints 11 with frame parts 8th of the vehicle frame are connected. Through the four-point link 7 be trailing arm and wishbone and a stabilizer bar in the field of rigid axle 9 replaced.

Zur Bildung der Gelenke 10 und 11 können an die Lenkerarme Lageraugen angeformt oder angeschweißt sein.To form the joints 10 and 11 can be integrally formed or welded to the handlebar bearing eyes.

Die Lenkerarme werden von kreuzförmig (X-förmig) übereinander gelegten Metallfederblättern 1 und 2 gebildet. Die Metallfederblätter 1 und 2 bestehen vorzugsweise aus Federstahl.The handlebar arms are made of cross-shaped (X-shaped) metal spring leaves superimposed 1 and 2 educated. The metal spring leaves 1 and 2 are preferably made of spring steel.

Die beiden Metallfederblätter 1 und 2 liegen in einer Kreuzungsstelle 3 übereinander. Im Bereich der Kreuzungsstelle sind die Metallfederblätter 1 und 2 mit wenigstens einem Verbindungselement 4, welches sich über die gesamte Höhe bzw. Dicke der Metallfederblätter 1 und 2 an der Kreuzungsstelle 3 erstreckt, miteinander verbunden.The two metal spring leaves 1 and 2 lie in a crossing point 3 one above the other. In the area of the intersection are the metal spring leaves 1 and 2 with at least one connecting element 4 , which extends over the entire height or thickness of the metal spring leaves 1 and 2 at the intersection 3 extends, interconnected.

Beim Ausführungsbeispiel der 2 wird die Verbindung durch vier einzelne Verbindungselemente 4, welche in der Figur durch strichpunktierte Linien dargestellt sind und vorzugsweise als Schraubenverbindungen ausgebildet sind, geschaffen. Die Verbindungselemente 4, insbesondere Schrauben erstrecken sich über die gesamte Höhe der in der Kreuzungsstelle 3 übereinander liegenden Metallfederblätter 1 und 2. An die beiden Metallfederblätter 1 und 2 sind hierzu Aufnahmeaugen angeformt, durch die die Schrauben hindurchgesteckt sind. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Verbindungen 4 außerhalb des auf Biegung und/oder Torsion beanspruchten Querschnitts der Metallfederblätter 1 und 2 liegen.In the embodiment of 2 The connection is through four individual fasteners 4 , which are shown in the figure by dotted lines and are preferably designed as screw connections created. The connecting elements 4 In particular, screws extend over the entire height of the at the intersection 3 superimposed metal spring leaves 1 and 2 , To the two metal spring leaves 1 and 2 For this purpose receiving eyes are formed, through which the screws are inserted. This ensures that the connections 4 outside the bent and / or twisted section of the metal spring leaves 1 and 2 lie.

In Abhängigkeit vom jeweiligen Fahrzeugtyp und den im Fahrbetrieb auftretenden Belastungen können die Abmessungen des Vierpunktlenkers entsprechend gestaltet sein.In dependence of the respective vehicle type and the loads occurring during driving, the Dimensions of the four-point link to be designed accordingly.

Die beiden Metallfederblätter 1 und 2 können unmittelbar aufeinanderliegen oder mittelbar über eine oder mehrere Zwischenlagen miteinander verbunden sein. Diese Zwischenlagen können scheibenförmig (Scheibe 5 in 2) oder hülsenförmig (Hülse 6 in 2) ausgebildet sein. Für die jeweilige Ausführungsform sind beim Ausführungsbeispiel der 2 im Bereich der Verbindungselemente 4 entweder Scheiben 5 oder Hülsen 6 vorgesehen. Die Darstellung in der 2 dient nur zur Erläuterung.The two metal spring leaves 1 and 2 may be directly superimposed or indirectly connected by one or more intermediate layers. These spacers can be disc-shaped (disc 5 in 2 ) or sleeve-shaped (sleeve 6 in 2 ) be formed. For the respective embodiment are in the embodiment of the 2 in the area of fasteners 4 either slices 5 or pods 6 intended. The presentation in the 2 is for explanation only.

Bei der Verwendung von Hülsen 6 als Zwischenlagen erstrecken sich diese vorzugsweise von der horizontalen Mitte 12 des oben liegenden Metallfederblattes 1 bis zur horizontalen Mitte 13 des unten liegenden Metallfederblattes 2. Die Auswirkungen der einwirkenden Kräfte sind in diesen Bereichen, in welchen sich die Hülsen 6 mit den Metallfederblättern 1 und 2 berühren, im wesentlichen neutral.When using sleeves 6 as intermediate layers, these preferably extend from the horizontal center 12 of the overhead metal spring leaf 1 to the horizontal center 13 the bottom metal spring leaf 2 , The effects of the acting forces are in these areas, in which the pods 6 with the metal spring leaves 1 and 2 touch, essentially neutral.

Bei dem in der 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden überkreuz angeordneten Metallfederblätter 1 und 2 in der Mitte der Kreuzungsstelle 3 durch ein Verbindungselement 4, welches vorzugsweise als Schraubenverbindung ausgebildet ist, miteinander verbunden. Als Zwischenlage ist die Scheibe 5 vorgesehen, durch welche, wie beim Ausführungsbeispiel der 2, zum Ausgleich von Dehnungsunterschieden die beiden Metallfederblätter 1 und 2 nur mittelbar sich berühren.In the in the 4 and 5 illustrated embodiment, the two crossed metal spring leaves 1 and 2 in the middle of the intersection 3 through a connecting element 4 , which is preferably designed as a screw connection, connected together. As an intermediate layer is the disc 5 provided by which, as in the embodiment of 2 , to compensate for differences in expansion, the two metal spring leaves 1 and 2 only indirectly touch.

11
MetallfederblattMetal spring leaf
22
MetallfederblattMetal spring sheet
33
Kreuzungsstelleintersection
44
Verbindungselementconnecting element
55
Scheibedisc
66
Hülseshell
77
VierpunktlenkerFour-point link
88th
Rahmenteileframe parts
99
StarrachseStarrachse
1010
Gelenkjoint
1111
Gelenkjoint
1212
horizontale Mittehorizontal center
1313
horizontale Mittehorizontal center

Claims (9)

Vierpunktlenker (7) zur Anbindung einer Starrachse (9) eines Nutzfahrzeugs an den Fahrzeugrahmen (8), mit gekreuzten Lenkerarmen, welche an ihren Enden Anlenkstellen (10, 11) aufweisen, von denen wenigstens zwei Anlenkstellen (10) an der Starrachse (9) und wenigstens zwei Anlenkstellen (11) mit dem Fahrzeugrahmen (8) gelenkig zu verbinden sind, wobei die Lenkerarme von zwei an einer Kreuzungsstelle (3) gekreuzten und übereinander angeordneten Metallfederblättern (1, 2) gebildet sind, welche an der Kreuzungsstelle (3) mit wenigstens einem Verbindungselement (4), welches über die Gesamthöhe der beiden übereinander liegenden Metallfederblätter (1, 2) wirkt, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Metallfederblätter (1, 2) im Bereich des wenigstens einen Verbindungselementes (4) mittelbar über eine Dehnungsunterschiede ausgleichenden Zwischenlage, die als Hülse (6) ausgebildet ist, welche sich zwischen den horizontalen Mitten (13, 14) der übereinander liegenden Metallfederblätter (1, 2) erstreckt, aufeinanderliegen.Four-point link ( 7 ) for connecting a rigid axle ( 9 ) of a commercial vehicle to the vehicle frame ( 8th ), with crossed handlebar arms, which at their ends articulation points ( 10 . 11 ), of which at least two articulation points ( 10 ) on the rigid axle ( 9 ) and at least two articulation points ( 11 ) with the vehicle frame ( 8th ) are articulated, the handlebar arms of two at a crossing point ( 3 ) crossed and superimposed metal spring leaves ( 1 . 2 ) formed at the intersection ( 3 ) with at least one connecting element ( 4 ), which over the total height of the two superimposed metal spring leaves ( 1 . 2 ), are interconnected, characterized in that the two metal spring leaves ( 1 . 2 ) in the region of the at least one connecting element ( 4 ) indirectly via a difference in expansion compensating intermediate layer, which serves as a sleeve ( 6 ) formed between the horizontal centers ( 13 . 14 ) of the superimposed metal spring leaves ( 1 . 2 ), lie on each other. Vierpunktlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbindungselemente (4) an der Kreuzungsstelle (3) vorgesehen sind.Four-point link according to claim 1, characterized in that a plurality of connecting elements ( 4 ) at the intersection ( 3 ) are provided. Vierpunktlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren, insbesondere vier Verbindungselementen (4) diese außerhalb der auf Biegung beanspruchten Querschnitte der Metallfederblätter (1, 2) angeordnet sind.Four-point link according to claim 1 or 2, characterized in that in several, in particular four connecting elements ( 4 ) this outside the claimed on bending cross sections of the metal spring leaves ( 1 . 2 ) are arranged. Vierpunktlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem einzigen Verbindungselement (4) dieses in der Mitte der Kreuzungsstelle (3) angeordnet ist.Four-point link according to claim 1, characterized in that in a single connecting element ( 4 ) this in the middle of the intersection ( 3 ) is arranged. Vierpunktlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verbindungselement (4) als Schraubenverbindung ausgebildet ist.Four-point link according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one connecting element ( 4 ) is designed as a screw connection. Vierpunktlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfederblätter (1, 2) im Bereich der Kreuzungsstelle (3) eine größere Breite aufweisen als im Bereich der Lenkerarme.Four-point link according to one of claims 1 to 5, characterized in that the metal spring leaves ( 1 . 2 ) in the area of the intersection ( 3 ) have a greater width than in the region of the control arms. Vierpunktlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfederblätter (1, 2) einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen.Four-point link according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metal spring leaves ( 1 . 2 ) have an approximately rectangular cross-section. Vierpunktlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Metallfederblätter (1, 2) etwa doppelt so groß ist wie ihre Dicke.Four-point link according to one of claims 1 to 7, characterized in that the width of the metal spring leaves ( 1 . 2 ) is about twice as large as its thickness. Vierpunktlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kreuzungsstelle (3) vier Verbindungselemente (4) in den Ecken eines Quadrats angeordnet sind, dessen Seitenlängen größer sind als die Breite der Metallfederblätter (1, 2) im Bereich der Kreuzungsstelle (3).Four-point link according to one of claims 1 to 8, characterized in that at the intersection ( 3 ) four connecting elements ( 4 ) are arranged in the corners of a square whose side lengths are greater than the width of the metal spring leaves ( 1 . 2 ) in the area of the intersection ( 3 ).
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