DE4322910A1 - Vehicle rear axle with steering connection bar - has rod-shaped coupling members capable of vertical and horizontal displacement - Google Patents
Vehicle rear axle with steering connection bar - has rod-shaped coupling members capable of vertical and horizontal displacementInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Hinterachse mit einem Lenkerverbund der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise aus der DE-31 33 312-C2 bekannt ist.The invention relates to a motor vehicle rear axle with a Handlebar group mentioned in the preamble of claim 1 Kind as it is known for example from DE-31 33 312-C2.
Als Verbundlenkerachsen oder Koppellenkerachsen bezeichnete Kraftfahrzeug-Hinterachsen mit einem Lenkerverbund aus zwei rad tragenden biege- und torsionssteifen Längslenkern sowie einer die beiden Längslenker im Bereich ihrer radfernen aufbauseitigen Enden miteinander verbindenden biegesteifen, jedoch torsionswei chen Querstrebe sind an vielfältigen Ausführungen bekannt (z. B. aus den deutschen Offenlegungsschriften 22 20 119, 24 25 740, 27 48 193, 28 38 391, 35 21 361, 36 36 878 sowie aus EP-0 4 52 835-A1) und haben sich bei Personenkraftwagen in der Praxis mil lionenfach bewährt. Sie zeichnen sich durch ihren kompakten und im Prinzip konstruktiv einfachen Aufbau mit nur zwei auf bauseitigen Lenkerlagern aus und vereinen in sich funktionell Vorteile einer Starrachse mit den Vorteilen einer Schräglenker- Einzelrad-Aufhängung.Known as twist beam axles or coupling link axles Motor vehicle rear axles with a handlebar combination of two wheels load-bearing flexible and torsionally rigid trailing arms and one the two trailing arms in the area of their body-side on the body Rigidly connecting ends, but torsionally white Chen cross strut are known in various designs (e.g. from German Offenlegungsschriften 22 20 119, 24 25 740, 27 48 193, 28 38 391, 35 21 361, 36 36 878 and from EP-0 4 52 835-A1) and have mil in practice in passenger cars Proven ionic. They are characterized by their compact and basically simple construction with only two on-site handlebar bearings and combine functionally Advantages of a rigid axle with the advantages of a semi-trailing arm Independent wheel suspension.
Bei paralleler Einfederung der Hinterräder, wie dies im allge meinen bei Geradeausfahrt der Fall ist, treten nämlich wie bei einer Starrachse nur minimale Veränderungen von Spur, Sturz und Vorspur auf, was nicht nur einen geringen Reifenverschleiß, son dern auch ein gutes Geradeauslaufverhalten bedeutet.With parallel deflection of the rear wheels, as is generally the case mean when driving straight ahead, namely join as of a rigid axle only minimal changes of track, camber and Toe-in, which is not just minor tire wear, son which also means good straight-ahead behavior.
Andererseits werden bei einseitiger Einfederung oder bei gegen sinnigem Ein- und Ausfedern der Hinterräder annähernd die Vor teile einer Schräglenkerachse mit Stabilisator erreicht. On the other hand, with unilateral deflection or against sensible compression and rebound of the rear wheels almost the front parts of a semi-trailing arm axle with stabilizer reached.
Kraftfahrzeug-Hinterachsen mit einem Lenkerverbund werden im allgemeinen als geschleppte Achsen ausgebildet, d. h. die rad tragenden Längslenker des Lenkerverbundes weisen nach hinten.Motor vehicle rear axles with a handlebar assembly are in generally designed as trailed axles, d. H. the wheel load-bearing trailing arms of the handlebar assembly point to the rear.
Aufgrund unvermeidlicher Eigenelastizitäten des Lenkerverbundes neigen solche Kraftfahrzeug-Hinterachsen unter der Einwirkung von an den Rädern angreifenden Seitenkräften zu Vorspuränderun gen in Richtung Übersteuern, was i. a. unerwünscht ist.Due to the inevitable elasticity of the handlebar group tend such motor vehicle rear axles under the action from lateral forces acting on the wheels to toe-in changes towards oversteer, which i. a. is undesirable.
Um solche Übersteuerungstendenzen möglichst klein zu halten, wird einerseits versucht, den Lenkerverbund selbst bezüglich der Einwirkungen von Seitenkräften möglichst steif auszubilden, ins besondere die Anbindung der beiden Längslenker an die Querstre be. Eine sehr steife Ausbildung erfordert i. a. die Verwendung entsprechend dicker Materialstärken für Längslenker und Quer strebe, was nicht nur ein an sich unerwünschtes hohes Achsge wicht bedeutet, sondern auch häufig zu Problemen bei der Gestal tung der Schweißverbindungen zwischen Längslenkern und Querstre be führt.In order to keep such oversteer tendencies as small as possible, on the one hand an attempt is made to link the handlebar network itself with regard to To make the effects of lateral forces as rigid as possible, ins especially the connection of the two trailing arms to the crossbar be. A very rigid training requires i. a. the usage correspondingly thicker material thicknesses for trailing arms and transverse strive for what is not just an undesirable tall axle important means, but also often to problems with the shape the welded connections between trailing arms and transverse strut be leads.
Andererseits ist es auch bekannt, unerwünschte Übersteuerungs tendenzen einer solchen Kraftfahrzeug-Hinterachse dadurch abzu bauen, daß anstelle sonst allgemein üblicher Lenkerlager spe ziell ausgestaltete spurkorrigierende Lenkerlager eingesetzt werden, wie sie z. B. aus den deutschen Offenlegungsschriften 27 48 193, 28 38 391 oder 35 21 361 bekannt sind.On the other hand, it is also known to have unwanted overdrive tendencies of such a motor vehicle rear axle build that spe instead of the usual general handlebar bearings specifically designed track-correcting handlebar bearings be how they z. B. from German Offenlegungsschriften 27 48 193, 28 38 391 or 35 21 361 are known.
Spurkorrigierende Lenkerlager haben sich in der Praxis an sich millionenfach bewährt. Es stellt jedoch eine recht schwierige Aufgabe dar, sie so auszubilden und zu bemessen, daß sie allen zum Teil einander entgegengerichteten Anforderungen gerecht wer den können, zumal dann, wenn der jeweilige Fahrzeugtyp in ver schiedenen Varianten bzw. Ausstattungen mit unterschiedlichen Achsbeanspruchungen gefertigt werden soll.Track correcting handlebar bearings have themselves in practice Proven a million times over. However, it poses quite a difficult one The task is to train and dimension them so that they all partly meet opposite requirements can, especially if the respective vehicle type in ver different variants or equipment with different Axle loads to be manufactured.
Einerseits wäre es z. B. aus Komfortgründen erstrebenswert, die gummielastischen Lagerkörper der Lenkerlager zwecks Geräusch dämpfung und zwecks Erzielung eines möglichst großen Längsfeder effektes (Abrollkomfort) möglichst weich auszubilden. Anderer seits ist es aber nicht möglich, die gummielastischen Lagerkör per spurkorrigierender Lenkerlager einfach beliebig weich zu ma chen, weil dies eine Verschlechterung ihrer spurkorrigierenden Eigenschaften bewirken würde. Bei herkömmlichen Verbundlenker achsen mit spurkorrigierenden Lenkerlagern müßte daher stets ein Kompromiß zwischen Komfort und Eigenlenkverhalten geschlossen werden.On the one hand it would be z. B. desirable for comfort reasons rubber-elastic bearing body of the handlebar bearings for the purpose of noise damping and to achieve the largest possible longitudinal spring effective (rolling comfort) as soft as possible. Other on the other hand, it is not possible to use the rubber-elastic bearing caps easy to measure with track-correcting handlebar bearings chen because this will worsen their track correcting Properties would cause. With conventional torsion bars axles with track-correcting handlebar bearings would therefore always have to Compromise between comfort and self-steering behavior closed become.
Um bei Einsatz von Verbund- oder Koppellenkerachsen möglichst sowohl die Komfortbelange als auch die Belange des Eigenlenkver haltens optimal berücksichtigen zu können, sind für die aufbau seitige Anlenkung solcher Achsen auch bereits elasto-kinemati sche Lagervorrichtungen konzipiert worden (z. B. DE-31 33 312-C2), die u. a. ein einen karosseriefesten vertikalen Schwenkbolzen tragenden Basisteil, Gummimetall-Kombinationen mit einerseits vertikal und andererseits horizontal ausgerichteten großvolumigen Gummiblöcken sowie ein einen horizontalen Lager bolzen für die unmittelbare schwenkbare Anlenkung des Lenkerver bunds tragendes Lagerteil enthalten, und derart ausgebildet sind, daß sie einerseits eine komfortförderliche vergleichsweise große Längselastizität besitzen und andererseits unter der Wir kung von an den Rädern angreifenden Seitenkräften eine spurkor rigierende definierte Schwenkbewegung des Lenkerverbunds ermög lichen.In order to be able to optimally take into account both comfort and self-steering behavior when using composite or coupling link axles, elasto-kinematic bearing devices have already been designed for the articulation of such axles (e.g. DE-31 33 312-C2), which contain, among other things, a base part carrying a body-mounted vertical pivot pin, rubber-metal combinations with vertically and on the other hand horizontally aligned large-volume rubber blocks and a horizontal bearing pin for the direct pivotable articulation of the handlebar bundle bearing part, and are designed in this way, that on the one hand they have a comfortably comparatively large longitudinal elasticity and, on the other hand, under the effect of lateral forces acting on the wheels, they enable a track-correcting defined pivoting movement of the handlebar assembly.
Diesen einerseits einen Fahrkomfort förderlichen Längsfeder effekt und andererseits definierte spurkorrigierende Schwenk bewegungen ermöglichenden bekannten Lagervorrichtungen sind vergleichsweise voluminös und haben bisher in der Praxis keine Anwendungen gefunden.This longitudinal spring, which on the one hand promotes driving comfort effect and on the other hand defined track-correcting pan known storage devices are possible comparatively voluminous and so far have none in practice Applications found.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeug-Hinterachse der im Oberbegriff des Patentan spruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei der sowohl die Komfort belange als auch die Belange des Eigenlenkverhaltens optimal be rücksichtigt werden können und bei der für die aufbauseitige An lenkung des Lenkerverbunds nicht mehr oder kaum spürbar mehr Bauraum benötigt wird als bei konventioneller Anlenkung solcher Verbund- oder Koppellenkerachsen.Against this background, the invention is based on the object a motor vehicle rear axle in the preamble of the patent Proverb 1 mentioned to create both comfort concerns as well as the concerns of self-steering behavior can be taken into account and for the on-site An steering of the handlebar assembly no longer or hardly noticeable Installation space is required than with conventional articulation Compound or coupling link axles.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Pa claim 1 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Hinterachse ist einerseits gewohnt einfach und kompakt gebaut, ermöglicht es aber anderer seits in einfacher Weise, getrennt voneinander einerseits auf die komfortbestimmende Längsfederung und andererseits auf die das Eigenlenkverhalten bestimmende Verschwenkbarkeit unter Sei tenkrafteinfluß der Hinterachse Einfluß zu nehmen.The motor vehicle rear axle according to the invention is on the one hand The usual simple and compact design, but enables others to on the one hand in a simple manner, separately from each other the comfort-determining longitudinal suspension and on the other hand on the the pivotability under Be determining the self-steering behavior influence of the rear axle.
Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungs beispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Based on two execution shown in the drawing examples, the invention is explained in more detail below.
In der Zeichnung zeigen in zum Teil schematisierter DarstellungThe drawing shows a partially schematic representation
Fig. 1 die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Kraft fahrzeug-Hinterachse, gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel, Fig. 1 is a plan view of a motor vehicle rear axle according to the invention, lead, for example according to a first stop,
Fig. 2 ein in Fig. 1 mit II beziffertes vergrößertes Detail dieser Achse im Teillängsschnitt, Fig. 2 is a in Fig. 1 with enlarged detail II beziffertes this axis in partial longitudinal section,
Fig. 3 einen Längsschnitt dieses Details entlang der Schnittführung III, Fig. 3 shows a longitudinal section of this detail along the line III,
Fig. 4 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Hinterachse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 4 is a plan view of an inventive motor vehicle rear axle according to a second embodiment,
Fig. 5 ein in Fig. 5 mit V beziffertes vergrößertes Detail dieser Achse im Schnitt und Fig. 5 is an enlarged detail of this axis, numbered V in Fig. 5, in section and
Fig. 6 eine teilgeschnittene Ansicht dieses Details in Pfeilrichtung VI der Fig. 5. Fig. 6 is a partially sectioned view of that detail in the direction of arrow VI of Fig. 5.
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Hinterachse weist einen Len kerverbund 1 auf, der zwei rohrförmig oder als geschlossene Blechkörper ausgebildete biege- und torsionssteife Längslenker 2 sowie eine die beiden Längslenker im Bereich ihrer aufbau seitigen Enden miteinander verbindende biegesteife, jedoch tor sionsweiche Querstrebe 3 enthält. An den - auf die mit einem Pfeil gekennzeichnete Vorwärtsfahrtrichtung bezogen - nach hin ten weisenden freien Enden der beiden Längslenker 2 sind die mit 10 bezifferten Räder der Hinterachse gelagert, die in den darge stellten Ausführungsbeispielen nicht angetrieben sind, grund sätzlich aber auch angetrieben sein könnten.The motor vehicle rear axle according to the invention has a Len kerverbund 1 , which contains two tubular or as a closed sheet metal body rigid and torsionally rigid trailing arm 2 and one of the two trailing arms in the area of their body ends connecting rigid, but tor sionally soft cross strut 3 . At the - referring to the direction of travel marked with an arrow - towards ten-pointed free ends of the two trailing arms 2 , the 10- numbered wheels of the rear axle are mounted, which are not driven in the exemplary embodiments presented, but could also be driven in principle.
Der Lenkerverbund 1 ist mittels zweier beabstandeter elasto-ki nematischer Lagervorrichtungen 4 jeweils im äußeren Seitenbe reich des nur angedeuteten Fahrzeugaufbaus 5 angelenkt, und zwar derart, daß der die Räder 10 tragende Lenkerverbund 1 einerseits in üblicher Weise um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse E schwenkbar ist, andererseits aber bei an den Rädern 10 angreifenden Längskräften komfortabel in Fahrzeuglängsrichtung ausgelenkt und bei angreifenden Seitenkräften S spurkorrigierend verschwenkbar ist.The handlebar assembly 1 is articulated by means of two spaced elasto-ki nematic bearing devices 4 each in the outer Seitenbe range of the vehicle body 5 only indicated, in such a way that the handlebar assembly 1 carrying the wheels 10 on the one hand is pivotable in the usual manner about an axis E running in the transverse direction of the vehicle , on the other hand, when longitudinal forces acting on the wheels 10 are comfortably deflected in the longitudinal direction of the vehicle and can be pivotally corrected in the event of lateral forces S acting.
Zu diesem Zweck enthalten die beiden elasto-kinematischen Lager vorrichtungen 4 jeweils ein im Vergleich zum Längslenker 2 kur zes Koppelglied 6.1 bzw. 6.2 welches seinerseits mit seinem ei nen Ende elasto-kinematisch - um eine im wesentlichen horizontal und im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Lager achse A schwenkbar - am Fahrzeugaufbau 5 oder an einem gegebe nenfalls daran befestigten Hilfsrahmen o. ä. angelenkt ist und welches mit seinem anderen Ende ebenfalls elasto-kinematisch - um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse B schwenkbar - am Lenkerverbund 1 angelenkt ist.For this purpose, the two elasto-kinematic bearing devices 4 each have a compared to the trailing arm 2 kur zes coupling link 6.1 or 6.2 which in turn with its egg NEN end elasto-kinematic - around a substantially horizontal and substantially transverse to the bearing axis A is pivotable - is articulated on the vehicle body 5 or on a subframe or the like, which may be attached to it, and which is also articulated elastically with its other end - pivotable about a substantially vertical pivot axis B - on the handlebar assembly 1 .
Im in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Koppelglieder 6.1 der beiden elasto-kinematischen Lagervor richtungen 4 jeweils stangenförmig, z. B. als pleuelstangenähn liche Gußteile ausgebildet.In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the coupling members 6.1 of the two elasto-kinematic bearing devices 4 are each rod-shaped, for. B. formed as a connecting rod-like Liche castings.
Diese stangenförmigen Koppelglieder 6.1 greifen im Bereich der Längslenker/Querstreben-Eckverbindungen am Lenkerverbund 1 an und sind derart schräg ausgerichtet, daß die Verlängerungen C ihrer Längsachsen sich in der in Fig. 1 dargestellten nicht ver schwenkten Grundpositionen der Koppelglieder 6.1 - in der Fahr zeug-Draufsicht - in einem hinter der Querstrebe 3 und etwa achsmittig liegenden Punkt D schneiden. Der in Fig. 1 darge stellte Schrägungswinkel der beiden stangenförmigen Koppelglie der 6.1 gegen die Fahrzeuglängsachse von etwa 40 bis 45 Grad ist beispielhaft gewählt. Seine Größe wird vom Fahrzeugkonstrukteur letztlich unter Berücksichtigung der jeweiligen Fahrzeugdaten, d. h. von Fahrzeugtyp und Ausstattung, nach Maßgabe des ge wünschten Eigenlenkverhalten festzulegen sein.These rod-shaped coupling links 6.1 engage in the area of the trailing arm / cross strut corner connections on the link assembly 1 and are oriented obliquely in such a way that the extensions C of their longitudinal axes are in the non-pivoted basic positions of the coupling links 6.1 shown in FIG. Top view - cut at a point D behind the cross strut 3 and approximately in the center of the axis. The Darge shown in Fig. 1 helix angle of the two rod-shaped coupling of 6.1 against the vehicle longitudinal axis of about 40 to 45 degrees is chosen as an example. Its size will ultimately be determined by the vehicle designer taking into account the respective vehicle data, ie the vehicle type and equipment, in accordance with the desired self-steering behavior.
Es ist leicht erkennbar, daß der Lenkerverbund 1 infolge der be schriebenen elasto-kinematischen Anbindung der kurzen stangen förmigen Koppelglieder 6.1 am Lenkerverbund 1 unter der Wirkung von an den Rädern 10 angreifenden Seitenkräften S definiert ver schwenkt wird, wie dies durch kleine Pfeile an den Schwenkachsen B der Koppelglieder 6.1 prinzipienhaft angedeutet ist.It is easy to see that the link assembly 1 as a result of the described elasto-kinematic connection of the short rod-shaped coupling members 6.1 on the link assembly 1 under the effect of the side forces S acting on the wheels 10 is pivoted ver defined, as indicated by small arrows on the pivot axes B of the coupling links 6.1 is indicated in principle.
Dieses Verschwenken des Lenkerverbundes 1 unter Seitenkraftein fluß erfolgt in Richtung Untersteuern, d. h. in einem ggf. vor handene Übersteuertendenzen abbauenden, kompensierenden oder so gar überkompensierenden Sinne, je nach Bemessung.This pivoting of the handlebar assembly 1 under the influence of side forces takes place in the direction of understeering, that is to say in a manner that reduces, compensates for, or even overcompensates for oversteering tendencies, depending on the dimensioning.
Die lenkerverbundfesten Schwenkachsen B werden durch Lagerbolzen 7.1 von Gummimetallagern 7 gebildet, mit denen die lenkerver bundseitigen Enden der stangenförmigen Koppelglieder 6.1 am Len kerverbund 1 angelenkt sind, wie dies in den Fig. 2 und 3 gut erkennbar ist. Die Koppelglieder 6.1 können innerhalb der Len kerverbund-Ebene um diese Lagerbolzen 7.1 begrenzt verschwenkt werden und zwar gegen die Kraft von zwischen den stangenförmigen Koppelgliedern 6.1 und dem Lenkerverbund 1 angeordneten gummi elastischen Elementen. Wie diese gummielastischen Elemente aus gebildet und wo genau sie positioniert werden, ist im Prinzip unerheblich. Wesentlich ist lediglich, daß die Koppelglieder 6.1 einerseits durch sie ohne Seitenkrafteinwirkung in ihren in Fig. 1 dargestellten neutralen Grundpositionen fixiert werden und an dererseits unter Seitenkrafteinfluß definiert begrenzt relativ zum Lenkerverbund 1 verschwenkt werden können.The linkage-fixed pivot axes B are formed by bearing bolts 7.1 of rubber-metal bearings 7 , with which the handlebar flange ends of the rod-shaped coupling members 6.1 are linked to the linkage composite 1 , as can be seen clearly in FIGS . 2 and 3. The coupling links 6.1 can be pivoted within the Len kerverbund plane around these bearing bolts 7.1 to a limited extent, namely against the force of rubber-elastic elements arranged between the rod-shaped coupling links 6.1 and the link assembly 1 . How these rubber-elastic elements are formed and where exactly they are positioned is in principle irrelevant. It is only essential that the coupling members 6.1 are fixed on the one hand by them without the action of lateral forces in their neutral basic positions shown in FIG. 1 and on the other hand they can be pivoted to a limited extent under the influence of lateral forces relative to the link assembly 1 .
Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist der Lenkerverbund 1 da her im Bereich seiner Längslenker/Querstreben-Eckverbindungen mit steifen Fortsätzen 9 versehen, die sich mit einem gewissen Abstand etwa parallel zu den in ihren Grundpositionen befindli chen stangenförmigen Koppelgliedern 6.1 in Richtung der aufbau seitigen Enden der Koppelglieder erstrecken; zumindest am auf bauseitigen Endbereich der steifen Fortsätze 9 sind dann beid seitig der Koppelglieder 6.1 gummielastische Elemente 8 angeord net, über die sich der Lenkerverbund 1 bzw. seine steifen Fort sätze 9 und die Koppelglieder 6.1 aneinander abstützen.In order to meet these requirements, the handlebar assembly 1 is provided in the area of its trailing arm / cross strut corner connections with rigid projections 9 , which are at a certain distance approximately parallel to the rod-shaped coupling members 6.1 in their basic positions Chen in the direction of the body-side ends the coupling links extend; at least on the on-site end region of the rigid extensions 9 are then on both sides of the coupling links 6.1 rubber-elastic elements 8 angeord net, via which the link assembly 1 or its stiff extensions 9 and the coupling members 6.1 are supported against each other.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Fortsätze 9 in einfacher Weise rohr- oder flaschenhalsähnlich ausgebildet und umschließen die stangenförmigen Koppelglieder 6.1 in einem ge wissen Abstand, der - zumindest in der Fahrzeug-Draufsicht, wie es in Fig. 2 dargestellt ist - groß genug ist, gummielastische Elemente 8 zwischenzufügen sowie Koppelglied 6.1 und Fortsatz 9 gegen die Kraft der zwischengefügten gummielastischen Elemente um den Lagerbolzen 71 im erforderlichen bzw. gewünschten Masse relativ zueinander zu verschwenken.In the illustrated embodiment, the extensions 9 are formed in a simple manner tube or bottle neck-like and enclose the rod-shaped coupling members 6.1 at a ge known distance, which - at least in the vehicle top view, as shown in Fig. 2 - is large enough, rubber-elastic Interpose elements 8 and coupling member 6.1 and extension 9 against the force of the interposed rubber-elastic elements to pivot the bearing pin 71 relative to one another to the required or desired extent.
Die kurzen steifen stangenförmigen Koppelglieder 6.1 können in vorteilhafter Weise als pleuelstangenähnliche Gußteile ausgebil det sein, an denen zumindest an ihren lenkerverbundseitigen En den Augen zur Aufnahme der Gummimetallager 7 angegossen sind, wie dies im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist.The short stiff rod-shaped coupling members 6.1 can be advantageously ausgebil det as connecting rod-like castings, on which at least on their handlebar-side En eyes are cast to accommodate the rubber metal bearing 7 , as is the case in the illustrated embodiment.
Mit Vorteil können die Gummimetallager 7 dann unmittelbar in die eingegossenen Augen einvulkanisiert werden, wobei die üblichen Außenhülsen der Lager dann durch die Gußwände der Augen selbst gebildet werden, wie dies in Fig. 3 der Fall ist. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, ein übliches Gummimetallager mit sei ner Außenhülse in das lenkerverbundseitige Auge einzubringen.The rubber-metal bearings 7 can then advantageously be vulcanized directly into the cast-in eyes, the usual outer sleeves of the bearings then being formed by the cast walls of the eyes themselves, as is the case in FIG. 3. In principle, however, it is also conceivable to insert a conventional rubber-metal bearing with its outer sleeve into the eye on the handlebar assembly.
Fertigungstechnisch von Vorteil ist es, wenn nicht nur das len kerverbundseitige Gummimetallager 7, sondern auch gleichzeitig die die stangenförmigen Koppelglieder 6.1 am Fortsatz 9 in Schwenkrichtung abstützenden gummielastischen Elemente 8 am Kop pelglied mitanvulkanisiert werden, wie dies im dargestellten Ausführungsbeispiel angedeutet ist.It is technically advantageous if not only the len composite rubber-side metal bearing 7 , but also the rubber-elastic elements 8 supporting the rod-shaped coupling members 6.1 on the extension 9 in the pivoting direction are co-vulcanized on the coupling member, as is indicated in the exemplary embodiment shown.
Die an den freien, d. h. aufbauseitigen Enden der stangenförmi gen Koppelglieder 6.1 befestigten, gummielastische Lagerkörper enthaltenden Lager 17 mit einer in horizontaler und Fahrzeug querrichtung wirksamen Lagerachse A können im Prinzip beliebiger Konstruktion sein, d. h. es ist an sich unerheblich, ob ihr La gerbolzen 11 wie im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und wie in der DE-OS 35 21 361 etwa vertikal gestellt ist oder aber horizontal ausgerichtet ist, wie dies bei den meisten vor bekannten Verbundlenker- bzw. Koppellenkerachsen der Fall ist.The attached to the free, ie body-side ends of the rod-shaped coupling members 6.1 , rubber-elastic bearing body containing bearing 17 with a horizontal and vehicle transverse bearing axis A can in principle be of any design, that is, it is irrelevant whether your La gerbolzen 11 as in the illustrated embodiment according to FIG. 3 and as in DE-OS 35 21 361 is placed approximately vertically or is oriented horizontally, as is the case with most of the previously known torsion beam or coupling link axles.
Wichtig ist lediglich, daß sie mit ihren gummielastischen Lager körpern derart ausgebildet und bemessen sind, daß einerseits ei ne in Fahrzeug-Querrichtung verlaufende Schwenkachse E ermög licht wird und daß andererseits die Koppelglieder 6.1 um die Lenkerlager 4 im gewissen Umfange quasi kardanische bzw. kugeli ge Bewegungen durchführen können.It is only important that they are designed and dimensioned with their rubber-elastic bearing bodies such that on the one hand egg ne in the vehicle transverse direction pivot axis E is made light and that on the other hand the coupling elements 6.1 around the handlebar bearings 4 to a certain extent quasi gimbal or kugeli ge Can perform movements.
Es ist nun in vorteilhafter Weise möglich, ohne Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens der Hinterachse bzw. des Fahrzeugs die gummielastischen Lagerkörper der Lager 17 zumindest bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung so weich auszubilden, wie es zur Er zielung eines gewünschten komfortbestimmenden Längsfederungs effekts erforderlich ist.It is now advantageously possible, without influencing the self-steering behavior of the rear axle or the vehicle, to form the rubber-elastic bearing body of the bearing 17 at least with respect to the longitudinal direction of the vehicle as softly as is necessary to achieve a desired comfort-determining longitudinal suspension effect.
Das gewünschte Eigenlenkverhalten, d. h. die Größe der Spurände rung unter Seitenkrafteinfluß in Richtung Untersteuern kann an dererseits unabhängig von der Bemessung der Lager 17 allein durch die Kinematik der Koppelgliederanlenkung am Lenkerverbund 1 sowie durch die Bemessung der dort wirksamen gummielastischen Elemente 8 bestimmt werden.The desired self-steering behavior, ie the size of the Spuränder tion under the influence of lateral forces in the direction of understeering can be determined independently of the dimensioning of the bearing 17 solely by the kinematics of the coupling linkage on the link assembly 1 and by the dimensioning of the rubber-elastic elements 8 effective there.
Wenn die gummielastischen Lagerkörper der in den Fig. 1 - 3 nur prinzipienhaft dargestellten Lager 17 - aus welchen Gründen auch immer - nicht nur in Fahrzeuglängsrichtung, sondern auch in Fahrzeugquerrichtung sehr weich ausgebildet werden, dann ist auch das für das Eigenlenkverhalten des Fahrzeugs nicht abträg lich, weil sich der Lenkerverbund 1 dann unter Seitenkraftein fluß in den Lagern 17 zunächst lediglich in seiner Gesamtheit quer zum Fahrzeugaufbau verschiebt, wobei sich dieser Quer verschiebung dann die durch die Koppelgliederanordnung bewirkte Schwenkbewegung des Lenkerverbunds 1 überlagert.If the rubber-elastic bearing body of the bearing 17 shown only in principle in FIGS . 1-3 - for whatever reason - not only in the longitudinal direction of the vehicle but also in the transverse direction of the vehicle, this is also not detrimental to the self-steering behavior of the vehicle , because the link assembly 1 then flows under lateral force in the bearings 17 initially only in its entirety transversely to the vehicle body, this transverse displacement then superimposed on the pivoting movement caused by the coupling element arrangement of the link assembly 1 .
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraft fahrzeug-Hinterachse ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt.Another embodiment of a motor vehicle rear axle according to the invention is shown in FIGS. 4 to 6.
Auch hier enthalten die der schwenkbaren Anlenkung des Lenker verbunds 1 dienenden beiden elasto-kinematischen Lagervor richtungen 4 jeweils ein im Vergleich zum Längslenker 2 kurzes Koppelglied 6.2, das wiederum seinerseits mit seinem einen Ende elasto-kinematisch - um eine im wesentlichen horizontal und im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtungen verlaufende Lagerachse A schwenkbar - am Fahrzeugaufbau 5 oder gegebenenfalls an einem daran befestigten Hilfsrahmen o. a. und mit seinem anderen Ende elasto-kinematisch - um eine im wesentlichen vertikale Schwenk achse B schwenkbar - am Lenkerverbund 1, und zwar am aufbausei tigen Ende des zugeordneten Längslenkers 2 angelenkt ist.Here, too, the two elasto-kinematic bearing devices 4 used for the pivotable articulation of the link assembly 1 each have a coupling member 6.2 which is short in comparison to the longitudinal link 2 , which in turn is elasto-kinematic with its one end - by an essentially horizontal and essentially in Vehicle transverse directions bearing axis A pivotable - on the vehicle body 5 or, if applicable, on a subframe attached to it and with its other end elasto-kinematic - pivotable about a substantially vertical pivot axis B - on the handlebar assembly 1 , namely at the end of the associated trailing arm 2 on the construction side is articulated.
In diesem Falle sind die Koppelglieder der beiden elasto-kinema tischen Lagervorrichtungen 4 jedoch als Dreiecklenker 6.2 ausge bildet, die jeweils eine lenkerverbundseitige erste Anlenkstelle 12 mit zumindest annähernd vertikal ausgerichteter Schwenkachse B und je zwei voneinander beabstandete aufbauseitige zweite und dritte Anlenkstellen 13, 14 mit zumindest annähernd horizontal und zumindest annähernd quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden koaxialen Lagerachsen A aufweisen. In this case, the coupling links of the two elasto-kinematic bearing devices 4, however, are formed as triangular links 6.2 , each of which has a first articulation point 12 on the linkage side with an at least approximately vertically oriented pivot axis B and two spaced apart construction-side second and third articulation points 13 , 14 with at least have approximately horizontal and at least approximately transverse to the vehicle longitudinal axis coaxial bearing axes A.
Wie die teilgeschnittenen Darstellungen der Fig. 5 und 6 er kennen lassen, sind die drei Anlenkstellen der beiden Drei ecklenker 6.2 jeweils als konventionelle Gummimetallager mit äu ßerer und innerer Lagerhülse sowie einem dazwischen angeordneten Gummikörper ausgebildet, wobei der zumindest annähernd vertikal gestellte und die Lagerinnenhülse 18 dieses Gummimetallagers mit dem Längslenker 2 fest verbindende Lagerbolzen 15 als zuvor er wähnte zumindest annähernd vertikal ausgerichtete Schwenkachse B wirkt. Die Lagerinnenhülsen 19, 20 der zweiten und dritten An lenkstellen 13, 14, d. h. der beiden aufbauseitigen Gummimetal lager des Dreiecklenkers 6.2 sind mit einem als vorerwähnte La gerachse A wirkenden, zumindest annähernd horizontal und zumin dest annähernd quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden gemein samen Lagerbolzen 16 am Fahrzeugaufbau 5 befestigt, und zwar an den Lagerwangen 22 eines seinerseits am Fahrzeugaufbau befestig ten Lagerbocks 21.As their partially sectioned illustrations of FIGS. 5 and 6, he know that three articulation points of the two three are ecklenker 6.2 each formed as conventional rubber metal bearing with externa ßerer and inner bearing sleeve and an interposed rubber body, wherein the at least approximately vertically asked and the inner bearing sleeve 18 this rubber metal bearing with the trailing arm 2 fixedly connecting bearing pin 15 than before he imagined at least approximately vertically aligned pivot axis B. The bearing inner sleeves 19 , 20 of the second and third steering points 13 , 14 , that is, the two body-side rubber-metal bearings of the wishbone 6.2 are acting as a previously mentioned La gerachse A, at least approximately horizontal and at least approximately transverse to the longitudinal axis of the common bearing pin 16 am Vehicle body 5 attached, namely on the bearing cheeks 22 of a turn mounted on the vehicle body th bracket 21st
Die beiden lenkerverbundseitigen Gummimetallager 12 besitzen je weils radial-horizontal eine wesentlich härtere Gummi-Federken nung als die aufbauseitigen Gummimetallager 13, 14, von denen wiederum jeweils eines, z. B. das fahrzeugäußere Gummimetallager 14 eine härtere Gummi-Federkennung aufweist als das andere, d. h. innere Gummimetallager 13.The two linkage-side rubber metal bearings 12 each have radially-horizontally a much harder rubber Federken voltage than the body-side rubber metal bearings 13 , 14 , each of which in turn one, z. B. the vehicle outer rubber metal bearing 14 has a harder rubber spring detection than the other, ie inner rubber metal bearing 13 .
Die beiden aufbauseitigen Gummimetallager mit der radial-hori zontal härteren Gummi-Federkennung, im Ausführungsbeispiel also die beiden äußeren Gummimetallager 14 sind ihrerseits räumlich nun derart angeordnet, daß durch ihre und durch die Lagermitten der jeweils zugehörigen lenkerverbundseitigen Gummimetallager 12 hindurchgelegte Geraden C sich in der - in Fig. 4 dargestellten - nicht verschwenkten Grundposition der beiden Dreiecklenker 6.2 in der Fahrzeugdraufsicht in einem hinter der Querstrebe 3 und etwa achsmittig liegenden Punkt D schneiden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.The two body-side rubber-metal bearings with the radially-hori zontally harder rubber spring detection, in the exemplary embodiment thus the two outer rubber-metal bearings 14 are in turn spatially arranged in such a way that through their and through the bearing centers of the respective associated linkage-side rubber-metal bearings 12 straight lines C in the - cut non-pivoted normal position of the two-arm 6.2 of the vehicle in plan view in a rear of the transverse strut 3 and about truly axially past point D, as shown in Figure 4 - shown in Figure 4...
Es ist leicht erkennbar, daß der Lenkerverbund 1 dieser Achse infolge der speziellen Ausbildung und Bemessung der beiden ela sto-kinematischen Lagervorrichtungen 4 unter der Einwirkung von an den Fahrzeugrädern 10 angreifenden Seitenkräften in den La gervorrichtungen 4 in einer vorhandenen Übersteuertendenzen des Fahrzeugs entgegenwirkender Weise verschwenkt wird, wie dies in Fig. 4 durch an den aufbauseitigen Längslenkerenden angreifende kleine Pfeile prinzipienhaft angedeutet ist.It is readily apparent that the link composite 1 of this axis is pivoted as a result of the special design and dimensioning of the two ela sto-kinematic support devices 4 under the effect of acting on the vehicle wheels 10 side forces in the La gervorrichtungen 4 counteracting in an existing oversteering tendencies of the vehicle manner as indicated principled way in Fig. 4 by acting on the body-side trailing arm ends of small arrows.
Bei in radial-horizontaler Richtung entsprechend weich bemesse ner Gummi-Federkennung der aufbauseitigen Gummimetallager 13, 14 kann der Lenkerverbund 1 andererseits unter der Wirkung von an den Fahrzeugrädern 10 angreifenden Längskräften sich in Fahr zeuglängsrichtung verlagern, ohne daß damit eine unerwünschte Lenk- bzw. Schwenkbewegung des Lenkerverbunds 1 verbunden ist.When in radial-horizontal direction corresponding soft bemesse ner rubber spring rate of the body-side rubber metal bearings 13, 14 of the handlebar composite 1 may on the other hand under the action of the vehicle wheels 10 engaging the longitudinal forces, generating longitudinal direction in driving shift, without involving an undesirable steering or pivoting movement the handlebar assembly 1 is connected.
Die Größe dieses für den Abroll- und Fahrkomfort des Fahrzeugs äußerst positiven "Längsfedereffekts" kann für die jeweiligen Erfordernisse des Fahrzeugs durch entsprechende Bemessung der radial-horizontalen Federkennung dieser Gummimetallager 13, 14 in einfacher Weise konstruktiv festgelegt werden.The size of this "longitudinal spring effect", which is extremely positive for the rolling and driving comfort of the vehicle, can be determined in a simple manner for the respective requirements of the vehicle by appropriate dimensioning of the radial-horizontal spring detection of these rubber metal bearings 13 , 14 .
Im allgemeinen dürfte es konstruktiv am vorteilhaftesten sein, die radial-horizontal härteren aufbauseitigen Gummimetallager 14 außenseitig zu positionieren, wie in Fig. 4 dargestellt. Grund sätzlich ist es aber auch möglich, nicht die radial-horizontal härter bemessenen, sondern die radial-horizontal weicher bemes senen aufbauseitigen Gummimetallager 13 fahrzeugaußenseitig zu positionieren; wesentlich ist hierbei lediglich, daß die durch die Lagermitte der härter bemessenen Gummimetallager 14 gelegten Geraden C sich in erwähnter Weise in einem achsmittig und hinter der Querstrebe 3 liegenden Punkt D schneiden.In general, it should be structurally the most advantageous to position the radially-horizontally harder body-side rubber metal bearings 14 on the outside, as shown in FIG. 4. In principle, however, it is also possible not to position the radially-horizontally harder, but rather the radially-horizontally softer dimensioned body-side rubber-metal bearings 13 on the vehicle exterior; all that is essential here is that the straight line C laid through the center of the bearing of the harder sized rubber-metal bearing 14 intersects in a manner mentioned in a point D lying axially and behind the cross strut 3 .
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Hinterachse vereinigt in sich die bekannten Vorteile üblicher Verbundlenker- oder Koppellen kerachsen, d. h. insbesondere deren übersichtliche Kompaktheit und vorteilhaft einfache aufbauseitige Anlenkbarkeit mittels nur zweier Lagervorrichtungen, mit hohem Fahrkomfort und gutem Ei genlenkverhalten.The motor vehicle rear axle according to the invention combines the known advantages of conventional torsion beam or coupling kerachsen, d. H. especially their clear compactness and advantageous simple body-side articulation by means of only two storage devices, with high driving comfort and good egg steering behavior.
BezugsziffernlisteReference number list
1 Lenkerverbund
2 Längslenker
3 Querstrebe
4 Lagervorrichtung
5 Fahrzeugaufbau
6.1 stangenförmiges Koppelglied
6.2 dreiecklenkerförmiges Koppelglied; Dreiecklenker
7 lenkerverbundseitiges Gummimetallager
7.1 Lagerbolzen
8 gummielastisches Element
9 steifer Fortsatz
10 Fahrzeugrad
11 Lagerbolzen
12 lenkerverbundseitige erste Anlenkstelle des
Dreiecklenkers;
Gummimetallager
13 aufbauseitige zweite Anlenkstelle des Dreiecklenkers;
Gummimetallager
14 aufbauseitige dritte Anlenkstelle des Dreiecklenkers;
Gummimetallager
15 vertikaler Lagerbolzen
16 horizontaler Lagerbolzen
17 Lager
18 Lagerinnenhülse der ersten Anlenkstelle
19 Lagerinnenhülse der zweiten Anlenkstelle
20 Lagerinnenhülse der dritten Anlenkstelle
21 Lagerbock
22 Lagerwange
A horizontale Lagerachse der Lagervorrichtung
B vertikale Schwenkachse der Lagervorrichtung
C Verlängerung; Gerade
D Schnittpunkt
E Achse 1 link group
2 trailing arms
3 cross strut
4 storage device
5 Vehicle body
6.1 rod-shaped coupling link
6.2 triangular link coupling element; Wishbones
7 rubber-metal bearing on the handlebar link
7.1 Bearing pin
8 rubber-elastic element
9 stiff extension
10 vehicle wheel
11 bearing bolts
12 first link point of the triangular link on the linkage side; Rubber metal bearing
13 body-side second articulation point of the triangular link; Rubber metal bearing
14 body-side third articulation point of the triangular link; Rubber metal bearing
15 vertical bearing bolts
16 horizontal bearing bolts
17 bearings
18 bearing inner sleeve of the first articulation point
19 bearing inner sleeve of the second articulation point
20 bearing inner sleeve of the third articulation point
21 bearing block
22 bearing cheek
A horizontal bearing axis of the bearing device
B vertical pivot axis of the bearing device
C extension; Just
D intersection
E axis
Claims (10)
daß die Schwenkachsen (B) durch zumindest annähernd vertika le Lagerbolzen (7.1) von an den lenkerverbundseitigen Enden der stangenförmigen Koppelglieder (6.1) befestigten Gummime tallagern (7) gebildet sind, und
daß zwischen den stangenförmigen Koppelgliedern (6.1) und dem Lenkerverbund (1) in der Ebene ihrer Relativver schwenkung wirksame, die Verschwenkung begrenzende gummiela stische Elemente (8) angeordnet.3. Motor vehicle rear axle according to claim 2, characterized in
that the pivot axes (B) are formed by at least approximately vertically le bearing bolts ( 7.1 ) of rubber bearings ( 7 ) attached to the ends of the rod-shaped coupling members ( 6.1 ) on the handlebar linkage, and
that between the rod-shaped coupling members ( 6.1 ) and the link ( 1 ) in the plane of their Relativver pivot effective, the pivoting limiting gummiela elastic elements ( 8 ) arranged.
daß der Lenkerverbund im Bereich seiner Längslenker/Quer streben-Eckverbindungen steife Fortsätze (9) trägt, die sich mit einem gewissen Abstand etwa parallel zu den in ihren Grundpositionen befindlichen stangenförmigen Koppelgliedern (6.1) in Richtung der aufbauseitigen Koppelgliederenden er strecken, und
daß zumindest am aufbauseitigen Endbereich der steifen Fortsätze (9) beidseitig der stangenförmigen Koppelglieder (6.1) gummielastische Elemente (8) zu ihrer Abstützung ange ordnet sind. 4. Motor vehicle rear axle according to claim 3, characterized in
that the link assembly in the region of its trailing arm / cross strut corner connections carries rigid extensions ( 9 ), which stretch at a certain distance approximately parallel to the rod-shaped coupling links ( 6.1 ) in their basic positions in the direction of the body-side coupling link ends, and
that at least on the structural end of the rigid extensions ( 9 ) on both sides of the rod-shaped coupling members ( 6.1 ) rubber-elastic elements ( 8 ) are arranged to support them.
daß die stangenförmigen Koppelglieder (6.1) als pleuelstan genähnliche Gußteile ausgebildet sind, und
daß zumindest an ihren lenkerverbundseitigen Enden Augen zur Aufnahme von Gummimetallagern (7) angegossen sind.6. Motor vehicle rear axle according to one of claims 2 to 5, characterized in
that the rod-shaped coupling members ( 6.1 ) are designed as connecting rod-like castings, and
that eyes for receiving rubber-metal bearings ( 7 ) are cast on at least at their ends on the handlebars.
daß die lenkerverbundseitigen ersten Anlenkstellen (12) der beiden Dreiecklenker (6.2) jeweils als Gummimetallager mit einem als Schwenkachse (B) wirkenden zumindest annähernd vertikalen Lagerbolzen (15) und die aufbauseitigen zweiten und dritten Anlenkstellen (13, 14) jeweils als Gummi metallager mit einem als Lagerachse (A) wirkenden zumindest annähernd horizontal und zumindest annähernd quer zur Fahr zeuglängsachse verlaufenden Lagerbolzen (16) ausgebildet sind,
daß die lenkerverbundseitigen Gummimetallager (12) jeweils radial-horizontal eine wesentlich härtere Gummi-Federkennung besitzen als die jeweiligen beiden aufbauseitigen Gummi metallager (13, 14), von denen wiederum jeweils eines radial-horizontal eine härtere Gummi-Federkennung aufweist als das andere, und
daß die aufbauseitigen Gummimetallager mit der radial- horizontal härteren Gummi-Federkennung (z. B. 14) räumlich jeweils derart angeordnet sind, daß durch ihre und durch die Lagermitten der jeweils zugehörigen lenkerverbundseitigen Gummimetallager (12) hindurch gelegte Geraden (C) sich in der nicht verschwenkten Grundposition der beiden Dreiecklen ker (6.2) - in der Fahrzeugdraufsicht - in einem hinter der Querstrebe (3) und etwa achsmittig liegenden Punkt schneiden (D).10. Motor vehicle rear axle according to claim 9, characterized in
that the linkage-side first articulation points ( 12 ) of the two wishbones ( 6.2 ) each as a rubber metal bearing with an at least approximately vertical bearing pin ( 15 ) acting as a pivot axis (B) and the body-side second and third articulation points ( 13 , 14 ) each as a rubber metal bearing with a as bearing axis (A) acting at least approximately horizontally and at least approximately transverse to the longitudinal axis of the vehicle, bearing bolts ( 16 ) are formed,
that the linkage-side rubber metal bearings ( 12 ) each have a radially-horizontally much harder rubber spring detection than the respective two body-side rubber metal bearings ( 13 , 14 ), each of which in turn has a radially-horizontally harder rubber spring detection than the other, and
that the body-side rubber-metal bearings with the radially-horizontally harder rubber spring identification (e.g. 14 ) are each spatially arranged in such a way that straight lines (C) which are laid through and through the bearing centers of the associated rubber-metal bearing ( 12 ) on the handlebar link side Cut the non-pivoted basic position of the two triangular links ( 6.2 ) - in the vehicle top view - in a point behind the cross strut ( 3 ) and approximately in the center of the axis (D).
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DE19934322910 DE4322910A1 (en) | 1992-08-10 | 1993-07-09 | Vehicle rear axle with steering connection bar - has rod-shaped coupling members capable of vertical and horizontal displacement |
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