DE8315313U1 - Rear axles for vehicles, in particular motor vehicles - Google Patents

Rear axles for vehicles, in particular motor vehicles

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DE8315313U1 DE8315313U DE8315313DU DE8315313U1 DE 8315313 U1 DE8315313 U1 DE 8315313U1 DE 8315313 U DE8315313 U DE 8315313U DE 8315313D U DE8315313D U DE 8315313DU DE 8315313 U1 DE8315313 U1 DE 8315313U1
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Description

Die Erfindung bezieht such auf eine Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Räder an Längslenkern geführt sind und bei der die Längslenker mittels einer biegesteifen, aber tofsionsweichen Qüerstrebe winkelsteif miteinander verbunden sind*The invention also relates to a rear axle for vehicles, in particular motor vehicles, in which the Wheels are guided on trailing arms and with which the trailing arm by means of a rigid, but tofsionsbaren Cross braces are connected to one another at a rigid angle *

Bei einer durch DE-PS 19 62 276 bekannten derartigen Hinterachse ist die Querstrebe im Bereich der Radachsen angeordnet. Die Längslenker sind dabei biegesteif ausgebildet. Bei einer anderen bekannten Ausführungsform einer derartigen Hinterachse (DE-PS 24 90 048) ist die j Querstrebe zwischen den Lagerstellen der Längslenker und den Radachsen angeordnet. In diesem Falle müssen ί die Längslenker nicht nur biegesteif, sondern auch aus- j reichend torsiorissteif sein. Sie werden daher als geschlossenes Profil, z. B. Rohr- oder Kastenprofil ausgebildet. In a rear axle of this type known from DE-PS 19 62 276, the cross strut is in the area of the wheel axles arranged. The trailing arms are designed to be rigid. In another known embodiment such a rear axle (DE-PS 24 90 048) is the j cross strut between the bearings of the trailing arm and arranged the wheel axles. In this case ί the trailing arms must not only be rigid, but also be made of j be sufficiently torsionally stiff. They are therefore used as a closed profile, e.g. B. tubular or box profile.

to Um ein unterschiedliches bzw. wechselseitiges Ein- und Ausfedern der Räder zu ermöglichen, ist die die beiden Längslenker verbindende Querstrebe derart auszubilden und zu bemessen, daß sie ausreichend verdrehweich ist, d. h. den sich aus der maximalen gegenseitigen Ein- undto To a different or reciprocal one and To enable the wheels to rebound, the cross strut connecting the two trailing arms is to be designed in this way and to be dimensioned so that it is sufficiently twistable, d. H. deriving from the maximum mutual input and

t5 Ausfederung der Räder ergebenden Drehwinkel ohne Überschreitung der zulässigen Spannungswerte zuläßt. Um eine einwandfreie Radführung, insbesondere unter dem Einfluß von Seitenkräften sicherzustellen, muß die Querstrebe bei genügender Torsionsweichheit ein hohes Maß an Biege-t5 rebound of the wheels resulting in angle of rotation without exceeding the allowable voltage values. To ensure proper wheel control, especially under the influence to ensure lateral forces, the cross strut must have a high degree of flexural strength with sufficient torsional softness.

Jo steifigkeit aufweisen. Diese Forderung nach hoher Biege- | steifigkeit stellt sich in verstärktem Maße je näher die Querstrebe bei den Lagerstellen der Längslenker angeordnet ist. Dabei ist jedoch nicht nur ausreichende Biegesteifigkeit in der horizontalen Ebene, sondern auch eine entsprechende Biegesteifigkeit in der Längsmittelebene von Bedeutung, damit an den Längslenkern zu ihrer Längsachse außermittig angreifende Radkräfte einwandfrei aufgenommen werden können.Jo have stiffness. This requirement for high bending | The closer the cross strut is arranged to the bearings of the trailing arm, the greater the degree of rigidity is. However, there is not only sufficient flexural rigidity in the horizontal plane, but also a corresponding bending stiffness in the longitudinal center plane of importance, so that the wheel forces acting eccentrically on the trailing arms in relation to their longitudinal axis are flawless can be included.

I ι ■ ι ο - · · I ι ■ ι ο - · ·

m 5 - m 5 -

Die an die die Längslenker verbindende Querstrebe zu. stellenden Forderungen einesteils nach ausreichender Torsionsweichheit und andererseits nach möglichst hoher Biegesteifigkeit, sowohl für Beanspruchungen in der senkrechten Querebene, als auch der Waagerechten Ebene sind in der Regel nur mit sogenannten offenen Profilen zu erfüllen.The cross brace connecting the trailing arm to. demands on the one hand for sufficient torsional softness and on the other hand for as much as possible high flexural rigidity, both for stresses in the vertical transverse plane, as well as the horizontal Levels can usually only be fulfilled with so-called open profiles.

Es ist bekannt, für die Querstrebe U-, L-, V-, T-, Y- oder +-Profile zu verwenden. Mit Ausnahme des U-Profils erfüllen diese Profile nicht nur die vorgenannten Forderungen, sie haben auch den besonderen Vorteil der Verwölbungsfreiheit ihrer Querschnitte. Da somit bei Verdrehung der Querstrebe auch an den Anschlußsteilen der Querstrebe an den Längslenkern keine Querschnittsverwölbung auftritt, treten auch außer den der Verdrehung entgegenwirkenden Schubspannungen keine für die Dauerhaltbarkeit der Schweißverbindung Querstrebe-Längslenker schädliche· Normalspannungen auf.It is known to use U, L, V, T, Y or + profiles for the cross brace. With the exception of the U-profile These profiles not only meet the aforementioned requirements, they also have the particular advantage of being free from warping their cross-sections. Since, therefore, when the cross strut is rotated, the connecting parts of the Cross brace on the trailing arm no cross-sectional warping occurs, also occur in addition to the twist there are no counteracting shear stresses for the durability of the cross brace-trailing arm welded connection harmful normal stresses.

Die für die Querstrebe erforderliche Verdrehbarkeit, deren Höchstwert sich aus dem in Seitenansicht darstellenden maximalen Verschränkungswinkel der beiden Längslenker bei wechselseitiger Ein- und Ausfederung der Räder ergibt, kann in vorteilhafter Weise aufgrund des mit der Verdrehung einhergehenden Verdrehwiderstandes zur Stabilisierung des Fahrzeuges nutzbar gemacht werden. Die Stabilisierung beruht bekanntlich darauf, daß der Überneigung des Wagenaufbaues bzw. dem stärker einfedernden Rad eine zusätzliche, sich aus der elastischen Verdrehung eines als Stabilisator wirkenden Bauteils ergebende Federkraft entgegenwirkt.The rotatability required for the cross brace, the maximum value of which is shown in the side view maximum twist angle of the two trailing arms with reciprocal deflection and rebound of the wheels results, can in an advantageous manner due to the twisting resistance associated with the twisting for stabilization of the vehicle can be made usable. The stabilization is known to be based on the fact that the incline of the car body or the more strongly deflecting wheel an additional, resulting from the elastic torsion a component acting as a stabilizer counteracts the resulting spring force.

Die sich aus Gründen einer einwandfreien Radführung ergebenden Forderungen auf Biegesteifigkeit der Querstrebe in allen Richtungen bzw. Ebenen bedingt zwangsläufig je nach Bemessung und Gestaltung der Querstrebe ein bestimmtes Widerstandsmoment gegen Verdrehung. Der Ver-The demands on bending stiffness of the cross brace for reasons of perfect wheel guidance in all directions or levels inevitably each according to the dimensioning and design of the cross brace, a certain moment of resistance against rotation. The ver

• drehwiderstand und gleichbedeutend damit die Stabil!-• rotational resistance and synonymous with it the stable! -

H satorwirkung der Querstrebe kann durch entsprechendeH sator effect of the cross strut can by appropriate

■κ Bemessung unter Einhaltung einer bestimmten Mindest-■ κ dimensioning in compliance with a certain minimum

Biegesteifigkeit beeinflußt werden, so daß mit derFlexural rigidity can be influenced, so that with the

[ 5 Qüerstrebe eine bestimmte erwünschte Stäbilisatorwir- [ 5 If a certain desired stabilizer is aimed at

küng erzielt wird und auf einen zusätzlichen Stabilisator verzichtet werden kann.küng is achieved and can be dispensed with an additional stabilizer.

■? Bei der gleichen Hinterachskönstruktiön ergibt sich je»■? With the same rear axle construction, each »

(ι 10 doch durch höheres Wagengewicht, höhere erlaubte Zu-(ι 10 but due to the higher car weight, higher permissible

I ladung, Einbau von Motorvarianten mit höherer LeistungI charging, installation of engine variants with higher performance

'V oder sportlichere Abstimmung des Fahrzeuges die Notwen-'V or sportier tuning of the vehicle, the necessary

'« digkeit, die Stabilisatorwirkung zu verändern. FallsSpeed to change '' the stabilizer effect. If

I z. B. bei der schwächsten Motorvariante die Querstrebe I z. B. the cross brace in the weakest engine variant

15 unter Beachtung der sonstigen geforderten Eigenschaften15 taking into account the other required properties

i auf eine bestimmte Stabilisatorwirkung ausgelegt ist, i is designed for a certain stabilizing effect,

ti und für die leistungsstärkeren Motorvarianten eine hö-ti and for the more powerful engine variants a higher

\ here Stabilisatorwirkung an der Hinterachse erforderlich \ here stabilizer action is required on the rear axle

ist, ist man gezwungen, zusätzliche Stabilisatoren zwi-one is forced to use additional stabilizers between

£ 20 sehen den Längslenkern vorzusehen oder aber das Profil £ 20 see the trailing arms or the profile

I der Querstrebe entsprechend zu ändern. Beide Möglich-I change the cross brace accordingly. Both possibilities

.'. keiten sind jedoch mit erheblichen Mehrkosten verbunden j. '. however, they are associated with considerable additional costs j

Ι wobei bei Verwendung von zusätzlichen Stabilisatoren zu- Ι with the use of additional stabilizers

|; gleich das Fahrzeuggewicht, insbesondere das Gewicht der|; equal to the vehicle weight, especially the weight of the

{'· 25 eingefederten Massen erhöht und damit der Fahrkomfort{'· 25 compressed masses increased and thus the driving comfort

(: beeinträchtigt wird. ( : is affected.

" Um diese Nachteile zu vermeiden, insbesondere um auf ein-"In order to avoid these disadvantages, especially in order to

' fache Weise und ohne wesentliche Gewichtserhöhung den'in a number of ways and without any significant increase in weight

I^ 30 Verdrehwiderstand und damit die Stabilisatorwirkung beiI ^ 30 torsional resistance and thus the stabilizer effect

% dem im Hauptanspruch beschriebenen Achssystem zu erhöhen, % to increase the axle system described in the main claim,

I wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die in bekannterI is proposed according to the invention that the known in

I Weise als offenes Profil ausgebildete Querstrebe zumI way designed as an open profile cross brace for

\ Teil geschlossen ist* Je nach der Länge und Form des ge- \ Part is closed * Depending on the length and shape of the

\ 35 schlossenen Teils wird der Verdrehwiderstand der Quer- \ 35 closed part, the torsional resistance of the transverse

\ strebe erhöht, wobei der Querschnitt an mehreren Teil- \ strut increased, with the cross-section at several partial

I abschnitten oder in einem einzigen Abschnitt, vorzugs-I sections or in a single section, preferably

I weise in der Wagenmitte geschlossen sein kann.I can be closed in the middle of the car.

- T-- T-

Nach einem Merkmal der Erfindung ist die Querstrebe mittels Schließblechen oder Schließplatten zu einem geschlossenen Profil umgestaltet. Bei Verwendung eines U-, L- oder V-Profils für die Querstrebe sind die Schenkel durch Schließbleche oder dergleichen unter Bildung eines geschlossenen Profils verbunden. Bei Verwendung eines offenen Profils für die Querstrebe mit mehr als zwei Schenkeln (sternförmiges Profil) kann der Verdrehwiderstand der Querstrebe durch Bildung geschlossener Teilprofile entlang des Umfanges und / oder an mehreren axialen Teilabschnitten der Querstrebe erhöht werden.According to a feature of the invention is the cross brace redesigned to a closed profile by means of strikers or strikers. When using a U-, L- or V-profiles for the cross brace are the Legs connected by locking plates or the like to form a closed profile. at Use of an open profile for the cross brace with more than two legs (star-shaped profile) the torsional resistance of the cross brace can be achieved by forming closed partial profiles along the circumference and / or be increased at several axial sections of the cross strut.

Durch die besondere Gestaltung der Schließbleche - sei es durch Verwendung eines Bleches mit ebener, nach innen oder nach außen gewölbter Form - kann das Widerstandsmoment der Querstrebe in weiten Grenzen beeinflußt werden.Due to the special design of the striking plates - be it by using a plate with a flat, after inwardly or outwardly curved shape - the section modulus of the cross brace can be influenced within wide limits will.

Ebenso kann das Widerstandsmoment durch die Materialauswahl und Materialstärke für die Schließbleche beeinflußt werden.The moment of resistance can also be determined by the choice of material and material thickness for the strike plates can be influenced.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht schließlich darin, daß die Schließbleche an ihren axialen Stirnseiten eine sich über die gesamte Stirnseite erstreckende Aussparung aufweisen. Dadurch wird ein allzu schroffer Anstieg des Widerstandsmomentes gegen Verdrehung beim Übergang vom offenen zum geschlossenen Profil vermieden und damit die Gefahr eines Anrisses verringert.Finally, an important feature of the invention is that the locking plates on their axial end faces have a recess extending over the entire end face. This makes an overly harsh one Rise in the moment of resistance against twisting at the transition from the open to the closed profile avoided and thus reduces the risk of a crack.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:

Pig. 1Pig. 1

eine Draufsicht auf eine Hinterachse, bei der die Erfindung verwirklicht ist, in vereinfachter Darstellung,a plan view of a rear axle in which the invention is implemented is, in a simplified representation,

a ·a

> a> a

Pig. 2 bis 4 verschiedene QuerSchnittsformen an der Schnittstelle A-A undPig. 2 to 4 different cross-sectional shapes at the interface A-A and

Pig. 5 eine Ansicht in Richtung des Profiles B.Pig. 5 is a view in the direction of profile B.

Die Hinterachse besteht aus den Längslenkern 11, 12 mit Rädern 13, 14- tragenden Radachsen 15, 16 und -einer die Längslenker verbindenden biegesteifen und torsionsweichen Querstrebe 17, die mit den Längslenkern t z. B. durch Schweißen, winkelsteif verbunden ist.The rear axle consists of the trailing arms 11, 12 with wheels 13, 14- bearing wheel axles 15, 16 and -a rigid and torsionally flexible cross strut 17 connecting the trailing arms and which are connected to the trailing arm t z. B. is connected by welding, angularly rigid.

Die Längslenker 11, 12 sind mittels der Lagerzapfen 19, 20 in den Lagern 21, 22 am Wagenaufbau 18 elastisch gelagert. Die Querstrebe 17 ist zwischen der Anlenkung der Längslenker 11, 12 am Wagenaufbau und den Radachsen 15, 16 angeordnet. Die Abfederung der Fahrzeugräder 13, 14 erfolgt durch in der Nähe der Radachsen 15, 16 angeordnete Schraubenfedern oder Federbeine 23, 24.The trailing arms 11, 12 are elastic by means of the bearing journals 19, 20 in the bearings 21, 22 on the car body 18 stored. The cross strut 17 is between the articulation of the trailing arms 11, 12 on the car body and the wheel axles 15, 16 arranged. The suspension of the vehicle wheels 13, 14 is carried out by those arranged in the vicinity of the wheel axles 15, 16 Coil springs or struts 23, 24.

Für die Querstrebe 17 ist ein Ü-Profil verwendet, das mit in Fahrtrichtung gerichteten Schenkeln 25, 26 in die Hinterachskonstruktion eingebaut ist.For the cross strut 17, a U-profile is used that is built into the rear axle structure with legs 25, 26 directed in the direction of travel.

In den Figuren 2 bis 4 ist die Form des für die Querstrebe 17 verwendeten Ü-Profils veranschaulicht. Das U-Profil ist durch im mittleren Teil der Querstrebe 17 durch ein Schließblech oder eine Schließplatte 27 zu einem geschlossenen Profil ausgebildet, dadurch daß das Schließblech oder die Schlie3platte die beiden Schenkel 25, 26 des U-Profils fest miteinander verbindet. Die Verbindung der Querstrebe 17 mit dem Schließblech 27 kann in geeigneter Weise,.z. B. Schweißen, Verschrauben* Löten oder Kleben erfolgen.In Figures 2 to 4, the shape of the U-profile used for the cross strut 17 is illustrated. That U-profile is through in the middle part of the cross brace 17 formed by a locking plate or a locking plate 27 to form a closed profile, characterized in that the Striker plate or the striker plate, the two legs 25, 26 of the U-profile firmly connects to one another. The connection of the cross strut 17 to the strike plate 27 can in a suitable manner, z. B. Welding, screwing * Soldering or gluing are done.

Um die durch Schließen des offenen U'-Pröfils verbundene Erhöhung des Widerstandsmomentes gegen Verdrehung zu beeinflussen, wird dem Schließblech 2? gemäß Fig. 2 eineTo the connected by closing the open U 'profile To influence the increase of the moment of resistance against rotation, the striking plate 2? according to FIG. 2 a

Mil till I IMil till I I

Ml IMl I

nach außen gewölbte (Bezugsziffer 27a), gemäß Pig. 3 eine ebene (Bezugsziffer 27b) und gemäß Fig. 4 eine mach innen gewölbte Form (Bezugsziffer 27c) gegeben. Selbstverständlich kann der Verdrehwiderstand der Querstrebe auch durch die Länge des eingebauten Schließbleches 27 verändert werden, ebenso wie durch die Wahl des Materials und der Stärke des Schließbleches. outwardly curved (reference number 27a), according to Pig. 3 a flat shape (reference number 27b) and, as shown in FIG. 4, an internally curved shape (reference number 27c). Of course, the torsional resistance of the cross strut can also be determined by the length of the built-in Striking plate 27 can be changed, as well as by the choice of the material and the thickness of the locking plate.

In Fig* 5 ist eine Darstellung der Querstrebe 17 in Blickrichtung des Pfeiles B gezeigt. Diese Figur zeigt sin Schließblech 27, das an beiden Enden mit bogenförmigen, die gesamte Stirnseite erfassenden Aussparungen 28, 29 versehen ist. Dadurch wird ein allzu schroffer Übergang der Widerstandsmomente zwischen den Abschnitten der Querstrebe mit offenem und Abschnitten mit geschlossenem Profil vermieden, was sich vorteilhaft auf die Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen den beiden Teilen auswirkt.In FIG. 5, a representation of the cross strut 17 in the direction of the arrow B is shown. This figure shows a strike plate 27 which is provided at both ends with arcuate recesses 28, 29 covering the entire end face. This avoids an overly abrupt transition of the moments of resistance between the sections of the cross brace with an open and sections with a closed profile, which has an advantageous effect on the durability of the connection between the two parts.

t * i i i it * i i i i

Claims (11)

20. Mai 1983 Eb/Go - 8034 Anmelderin: Adam Opel Aktiengesellschaft, Rüsselsheim Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge AnsprücheMay 20, 1983 Eb / Go - 8034 Applicant: Adam Opel Aktiengesellschaft, Rüsselsheim Rear axle for vehicles, especially motor vehicle claims 1. Hinterachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit Längslenkern, an denen die Räder gelagert sind, und einer die längslenker verbindenden biegesteifen aber torsionsweichen Querstrebe, welche mit beiden Längslenkern winkelsteif verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Verdrehwiderstandes die in bekannter Weise durch ein offenes Profil gebildete Querstrebe (17) auji Teil geschlossen ist.1. Rear axle for vehicles, especially vehicles with trailing arms, on which the wheels are mounted are, and a rigid but torsionally flexible cross brace connecting the trailing arms, which with two trailing arms is connected at a rigid angle, characterized in that to increase the torsional resistance the cross strut (17) formed in a known manner by an open profile auji part closed is. 2. Hinterachse nach Anspruch 1,2. rear axle according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (17) an mehreren axialen Teilabschnitten geschlossen ausgeführt ist.characterized in that the cross strut (17) is designed to be closed at several axial sections is. 3. Hinterachse nach Anspruch 1,3. rear axle according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (17) im mittleren Bereich geschlossen ausgeführt ist.characterized in that the cross strut (17) is designed to be closed in the central area. f. Kt* / ". ίΓ* «Ρ ' «f. Kt * / ". ί Γ *« Ρ '« 4. Hinterachse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrebe (17) mittels Schließblechen (27) geschlossen ist,4. Rear axle according to claim 1 to 3, characterized in that the cross strut (17) is closed by means of strike plates (27), 5. Hinterachse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines zweischenkligen offenen Profils für die Querstrebe (17) die beiden Schenkel unter Bildung eines geschlossenen Profils durch Schließbleche (27) verbunden sind.5. Rear axle according to claim 1 to 4, characterized in that when using one two-legged open profile for the cross strut (17) the two legs to form a closed Profile are connected by locking plates (27). 6. Hinterachse nach Anspruch 5,6. rear axle according to claim 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließble-che (27) eine ebene *orm aufweisen (Pig. 3).characterized in that the locking plate (27) have a level shape (Pig. 3). 7. Hinterachse nach Anspruch 5,7. rear axle according to claim 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) eine nach außen gewölbte Form aufweisen (Pig. 2).characterized in that the locking plates (27) have an outwardly curved shape (Pig. 2). 8. Hinterachse nach Anspruch 5»8. Rear axle according to claim 5 » dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) eine nach innen gewölbte Porm aufweisen (Pig. 4).characterized in that the locking plates (27) have an inwardly curved shape (Pig. 4). 9. Hinterachse nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) zu den freien Schenkeln (25, 26) der Querstrebe (17) parallele Plansche aufweisen, an denen sie mit der Querstrebe verbunden sind.9. Rear axle according to claim 5 to 8, characterized in that the striker plates (27) to the free legs (25, 26) of the cross strut (17) have parallel plansch, on which they with the Cross brace are connected. 10. Hinterachse nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließbleche (27) in von der Wandstärke des Profils unterschiedlicher Stärke ausgeführt sind.10. Rear axle according to claim 4 to 9, characterized in that the striker plates (27) are made of different thicknesses from the wall thickness of the profile. 11. Hinterachse nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für Schließbleche (27) ein anderes Material oder eine andere Materiäl(£üälität als für die Qüerstrebe (17) verwendet iat.11. Rear axle according to claim 4 to 9, characterized in that a different material or a different material (£ üälität than iat used for the cross strut (17). »1*1 »1 t t »1 * 1» 1 t t tt ii • t · t • t · t 12* Hinterachse nach Anspruch 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet,, daß die Schließbleche (27) an ihren axialen Stirnseiten je eine bogenförmige, die gesamte Stirnseite erfassende Aussparung (28 und 29) aufweisen.12 * rear axle according to claim 4 to 11, characterized in that the locking plates (27) on each of their axial end faces an arc-shaped, recess covering the entire face (28 and 29).
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