DE2100048C2

DE2100048C2 - Suspension for vehicle wheel axles

Info

Publication number: DE2100048C2
Application number: DE19712100048
Authority: DE
Inventors: Friedrich 6142 Bensheim Schaeff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-01-02
Filing date: 1971-01-02
Publication date: 1981-12-17
Also published as: NL153810B; FR2120167A1; IT943391B; FR2120167B1; BE777114A; BR7108704D0; ATA1056771A; GB1348582A; AT327018B; NL7117737A; DE2100048A1

Description

ίο Die Erfindung betrifft eine Aufhangung für Fahrzeugradachsen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a suspension for vehicle wheel axles according to the preamble of claim 1.

In einer solchen, aus der US-PS 34 34 707 bekannten Achsaufhängung dient die Parabelfeder sowohl der Achsführung als auch der Stabilisierung gegen WankbeIn such, from US-PS 34 34 707 known In the axle suspension, the parabolic spring serves both for axle guidance and for stabilization against rolling wegungen des Fahrzeugaufbaus, während ein zweites Federblatt nur bei vertikalen Einfederungen wirksam wird, aber an der Achsführung und an der Stabilisierung nicht beteiligt ist Deshalb muß die Parabelfeder spielfrei am Fahrzeugaufbau angelenkt sein und wirdmovements of the vehicle body, while a second The spring leaf is only effective in the case of vertical deflections, but on the axle guide and on the stabilization is not involved Therefore, the parabolic spring must be and will be hinged to the vehicle body without play infolgedessen bei Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus oder Chassis auf Torsion beansprucht Die Torsionsbeanspruchung der Parabelfeder ist ein erheblicher Nachteil, denn die Besonderheit einer Parabelfeder liegt gerade darin, daß sich ihr Querschnitt längs ihreras a result, when the vehicle body or chassis roll, the torsion is stressed Torsional stress on the parabolic spring is a significant disadvantage, because the peculiarity of a parabolic spring lies precisely in the fact that its cross-section is along its Länge verändert, woraus ersichtlich ist, daß sie für Torsionsbeanspruchungen nicht geschaffen und bemessen istLength changed, from which it can be seen that it is for Torsional stresses is not created and dimensioned

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die erforderliche Stabilisierung mit geringem AufwandThe invention is therefore based on the object of providing the necessary stabilization with little effort zu schaffen und dabei Torsionsmomente von der Parabelfeder fernzuhalten.to create while keeping torsional moments away from the parabolic spring.

Dies wird bei einer Aufhängung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen MerkIn the case of a suspension of the type mentioned at the outset, this is carried out according to the invention with the im Characteristic part of claim 1 specified Merk malen erreicht Die neue Anordnung hat alle Vorteile, die die Parabelfeder an sich bietet, also insbesondere die geringen ungefederten Massen. Auch bei Bruch einer Schwingenfeder kann das Fahrzeug wenigstens behelfsmäßig weiterfahren.painting achieved The new arrangement has all the advantages which the parabolic spring itself offers, in particular the low unsprung masses. Even if one breaks The swing arm spring can continue to drive the vehicle at least temporarily.

Es ist zwar an sich bekannt (US-PS 34 93 222), ein in erster Linie der Achsführung dienendes Federblatt mit konstantem Querschnitt mit seinem Federauge spielfrei am Chassis anzulenken. Auch ist aus der DE-PS 9 46 949 eine Anordnung bekannt, in der ein Federauge einesAlthough it is known per se (US-PS 34 93 222), an in Primarily the axle guide serving spring leaf with constant cross-section with its spring eye free of play to be linked to the chassis. From DE-PS 9 46 949 an arrangement is known in which a spring eye is a zweiten Federblattes das spielfreie angelenkte Federauge eines in erster Linie zur Achsführung dienenden ersten Federblattes mit Spiel umfaßt Keine dieser Schriften befaßt sich jedoch mit einer Parabelfeder oder deren Torsionsentlastung.second spring leaf, the backlash-free articulated spring eye of a primarily used for axle guidance first feather leaf with game includes none of these writings, however, deal with a parabolic feather or their torsional relief.

so Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Such advantageous developments of the invention emerge from the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht eines AnhängerachsaggregaEmbodiments of the invention are explained below with reference to the drawings F i g. 1 the side view of a trailer axle assembly tes, teilweise im Schnitttes, partly in the cut

F i g. 2 eine der F i g. 1 im wesentlichen entsprechende Ansicht eines Achsaggregates einer Triebachse undF i g. 2 one of the F i g. 1 essentially corresponding view of an axle assembly of a drive axle and

F i g. 3 die Einzeldarstellung der von der Seite betrachteten Blattfederkombination.F i g. 3 the individual representation of the leaf spring combination viewed from the side.

Mit dem Chassis 10 des Fahrgestells ist ein Federbock 12 verschraubt, der beiderseits der Längsmitte des Fahrzeugs je einen zur Fahrzeuglängsmittenebene rechtwinklig gelagerten Federbolzen 14 aufnimmt. Auf jedem dieser beiden Federbolzen 14 ist eine ausWith the chassis 10 of the chassis, a spring bracket 12 is screwed, which is on both sides of the longitudinal center of the Vehicle receives a spring bolt 14 mounted at right angles to the vehicle longitudinal center plane. on each of these two spring bolts 14 is one off Federblättern 16 und 18 gebildete Blattfeder angelenkt. Diese Blattfeder ist mit dem die Fahrzeugräder tragenden, als Achsrohr 20 ausgebildeten Achskörpei starr verspannt. Außerdem ist mit Blattfeder undSpring leaves 16 and 18 hinged leaf spring formed. This leaf spring is formed as an axle tube 20 with the axle body carrying the vehicle wheels rigidly braced. Also is with leaf spring and

Achsrohr ein vom Achsrohr 20 aus nach hinten ragender Tragarm 22 verspannt, der das untere Lager einer Luftfeder 24 bildet, auf derem oberen Ende sich das Chassis 10 abstützt Alle bisher beschriebenen Teile außer dem Chassis und dem Achsrohr sind doppelt vorhanden, also je einmal beiderseits der Fahrzeuglängsmittenebene. Die Tragarme 22 können durch eine gemeinsame Brücke, die die Luftfederbälge aufnimmt, miteinander verbunden sein.Axle tube on from the axle tube 20 to the rear protruding support arm 22 braced, which forms the lower bearing of an air spring 24, on the upper end of which the chassis 10 supports all parts described so far apart from the chassis and the axle tube, there are duplicates, i.e. once on each side of the vehicle's longitudinal center plane. The support arms 22 can by a common bridge that receives the air bags, be connected to each other.

Das Federblatt 16 hat über seine ganze Länge einen gleichbleibenden Querschnitt. Sein angelenktes Ende ist als Federauge 26 ausgebildet (siehe Zeichnung) das ohne jedes oder ohne wesentliches Spiel eine zylindrische Lagerbuchse 28 umgreift, die ebenfalls ohne Spiel den Federbolzen 14 umgibt, um den sich die Hülse mit dem Federauge drehen kann. Das Federblatt 16 umfaßt den Bolzen auf seiner ganzen Breite, die so groß ist daß das so gebildete Gelenk als Scharniergelenk wirkt das auch Seitenführungskräfte zwischen Achsrohr und Chassis übertragen kann.The spring leaf 16 has a constant cross section over its entire length. Its hinged end is designed as a spring eye 26 (see drawing) which is cylindrical without any or without substantial play Bearing bush 28 engages, which also surrounds the spring bolt 14 without play around which the sleeve with the spring eye can turn. The spring leaf 16 includes the bolt over its entire width, which is so large that the joint formed in this way as a hinge joint also acts the lateral guidance forces between the axle tube and Can transmit chassis.

Das zweite Federblatt 18 ist als Parabelfeder ausgebildet wie sie wegen ihrer Federe'genschaft besonders als Kraftfahrzeugfeder geeignet ist Sein Widerstandsmoment und Trägheitsmoment nimmt von der Anlenkstelle am Chassis zur Einspannstelle am Achsrohr hin zu. Die schwächste Stelle liegt also in der Nähe des Scharniergelenkes. Das ebenfalls als Federauge 30 ausgebildete schwächste Ende des Federblatts 18 umfaßt das Federauge 26 so, daß das Federblatt 18 bei gleichem Einfedern der Achse auf beiden Fahrzeugseiten keine Zugkräfte übertragen muß. Wenn sich das Achsrohr infolge ungleichmäßigen Einfederns beider Seiten aus der zur Fahrzeuglängsmittenebene normalen Lage in eine Schräglage stellt verbiegt und tordiert sich das Federblatt 16, wobei sich die Mitte des Federauges 30 des Federblattes 18 gegenüber der Mitte des Federauges 26 des Federblattes 16 verschiebt Um diesen Verschiebeweg zu ermöglichen, ist das Federauge 30 wie abgebildet ellipsenförmig oder oval gestaltet so daß in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn und hinten Spiel gegenüber dem Federauge 26 bleibt Das Spiel ist hier mit a und b bezeichnet Außerdem ist auch in vertikaler Richtung zwischen den beiden Federaugen, also in Richtung der kleinen Achse der von dem Parabelfederauge gebildeten Ellipse, ein geringes Spiel vorhanden, das so groß ist daß das Federblatt 18 gar keine oder keine ihm gefährlich werdenden Torsionsmomente über dieses Federauge zu übertragen braucht. Das schwache oder dünne, angelenkte Ende des Federblattes 18 wird also nicht auf Torsion beansprucht Dieses vertikale Spiel ist mit cbezeichnetThe second spring leaf 18 is designed as a parabolic spring as it is particularly suitable as a motor vehicle spring because of its spring properties. Its moment of resistance and moment of inertia increases from the articulation point on the chassis to the clamping point on the axle tube. The weakest point is therefore near the hinge joint. The weakest end of the spring leaf 18, which is also designed as a spring eye 30, encompasses the spring eye 26 in such a way that the spring leaf 18 does not have to transmit any tensile forces on both sides of the vehicle with the same deflection of the axle. When the axle tube bends and twists as a result of uneven compression of both sides from the position normal to the vehicle longitudinal center plane into an inclined position, the spring leaf 16 is twisted, with the center of the spring eye 30 of the spring leaf 18 shifting relative to the center of the spring eye 26 of the spring leaf 16 by this displacement path To enable, the spring eye 30 is elliptical or oval shaped as shown so that in the vehicle longitudinal direction to the front and rear clearance remains with respect to the spring eye 26 The game is denoted here with a and b the small axis of the ellipse formed by the parabolic spring eye, there is a slight play that is so great that the spring leaf 18 does not need to transmit any torsional moments, or any torsional moments that could become dangerous to it, via this spring eye. The weak or thin, articulated end of the spring leaf 18 is therefore not subject to torsion. This vertical play is denoted by c

Zwischen, den Federblättern 16 und 18 ist eine mit eingespannte Zwischenlage 32 vorgesehen. Am Einspannende sind die beiden Federblätter 16 und 18 mittels eines sie durchdringenden Bolzens 34 miteinander und mit einer mit einem Langloch versehenen Justierplatte 36 verschraubt die ihrerseits über Zwischenglieder nach dem Justieren mit dem Achsrohr 20 verschweißt wird. Langlöcher in den Zwischengliedern dienen also der Justage der Blattfeder gegenüber dem Achsrohr. Die Vorrichtung zum Zusammenspannen von Achsrohr, Tragarm und Blattfeder ergibt sich aus derBetween the spring leaves 16 and 18 there is provided an intermediate layer 32 that is clamped in with them. At the end of the tension the two spring leaves 16 and 18 are connected to one another by means of a bolt 34 penetrating them and with an adjusting plate 36 provided with an elongated hole, which in turn is screwed via intermediate links is welded to the axle tube 20 after adjustment. Long holes in the pontics so serve to adjust the leaf spring with respect to the axle tube. The device for clamping together Axle tube, support arm and leaf spring result from the

ίο Zeichnung. Zwei U-Bügel 38 greifen über das Achsrohr 20 derart, daß zwischen ihren Schenkeln die Federblätter 18 und 16 zu liegen kommen. Die Enden dieser U-Bügel gehen durch Bohrungen 40 und 42 in dem Tragarm 22, und durch unter dem Tragarm auf die U-Bügel aufgesetzte Muttern 46 und 48 sind Tragarm, Blattfeder und Achsrohr fest miteinander verspanntίο drawing. Two U-brackets 38 grip over the axle tube 20 such that the spring leaves 18 and 16 come to rest between their legs. The ends of this U-brackets go through holes 40 and 42 in the support arm 22, and through under the support arm on the Nuts 46 and 48 placed on U-brackets are firmly clamped together with the support arm, leaf spring and axle tube

In dieser Anordnung werden die Zug-, Seitenführungs- und Torsionskräfte von dem Federblatt 16 aufgenommen, wogegen das Federblatt 18 sich nur oder fast nur an der Aufnahme von Biegekräften mit der einer Parabelfeder eigenen, vort^haften Biegecharakteristik beteiligt Bei Bruch eines der beiden Federblätter reicht das jeweils andere noch für eine behelfsmäßige Weiterfahrt aus.In this arrangement, the tensile, lateral and torsional forces are exerted by the spring leaf 16 added, whereas the spring leaf 18 is only or almost only to the absorption of bending forces with the a parabolic spring own, favorable bending characteristics involved If one of the two spring leaves breaks, the other is enough for one makeshift continuation of the journey.

Außer der Zwischenlage 32 ist eine weitere Zwischenlage 50 zwischen dem Tragarm 22 und dem Federblatt 18 vorgesehen. Beide Zwischenlagen 32 und 50 bestehen aus Polyamid.In addition to the intermediate layer 32, there is another intermediate layer 50 between the support arm 22 and the Spring leaf 18 is provided. Both intermediate layers 32 and 50 are made of polyamide.

In der Ausführungsform nach F i g. 2, die insbesondere für Triebachsen vorgesehen ist ist das Federblatt 16 bis über den Aufstandspunkt 52 der Achse hinaus bis in den Bereich der Luftfeder 24 verlängert Ihr Ende ist bei 54 unter Belassung eines vertikalen Spiels und einer Ausdehnungsmöglichkeit in Längsrichtung seitlich geführt Dies kann durch ein Scherengehänge oder einfach durch seitlich an dem Federblatt anliegende Wangen einer Längsfühmng geschehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist außerdem die Fahrzeugachse 56 mit dem Achsrohr 20 unterhalb der Blattfeder angeordnet Die Blattfeder selbst überbrückt hier, wie bei Triebachsen üblich oder notwendig, eine größere Strecke und ist deswegen auf einem Teil ihrer Länge, ausgehend von der starren Einspannung, unterstützt Die geschieht in einfacher Weise durch eine Verlängerung des hier mit 58 bezeichneten Tragarms nach vorn (Teil 60).In the embodiment according to FIG. 2, the particular The spring leaf 16 is provided for drive axles beyond the contact point 52 of the axle up to in the area of the air spring 24 is extended. Its end is at 54, leaving a vertical play and a Extension possibility in the longitudinal direction laterally This can be done with a scissor hanger or simply done by laterally resting on the spring leaf cheeks of a longitudinal guide. In this embodiment, the vehicle axle 56 is also with the Axle tube 20 arranged below the leaf spring The leaf spring itself bridges here, as with drive axles usual or necessary, a longer distance and is therefore on part of its length, starting from the rigid restraint, supported The happens in a simple manner by an extension of the here with 58 designated support arm to the front (part 60).

Die vorbeschriebene Triebachsluftfederung ermöglicht die Ausrüstung auch solcher Fahrzeuge mit Luftfederung, die an sich für Blattfederung konzipiert sind. Dadurch werden die Federeigenschaften verbesseit und es können Hebe- und Senkvorgänge zwecks Wechselns der Aufbauten durchgeführt werden. Die Parabelfeder wird also zur Hälfte ihrer Länge unterstützt also ihre Diiiiensionierung erleichtert.The drive axle air suspension described above enables such vehicles to be equipped with Air suspension, which in itself is designed for leaf suspension. This improves the spring properties and lifting and lowering operations can be carried out for the purpose of changing the superstructures. the Parabolic spring is supported for half of its length, so its dimensioning is facilitated.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Aufhängung für Fahrzeugradachsen mit starrem Mittelachskörper, bei der die in vertikaler Richtung durch separate Tragfedern abgefederte Radachse in Fahrzeuglängs- und -querrichtung durch zwei als Blattfedern ausgebildete Längslenker geführt wird, die jeweils aus einem als Parabelfeder ausgebildeten Federblatt und einem weiteren Federblatt bestehen, an ihrem hinteren Ende starr mit einem zum Mittelachskörper gehörende Achsrohr der Radachse verbunden und an ihrem vorderen Ende über ein eingerolltes Federauge um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende horizontale Achse schwenkbar am Chassis des Fahrzeugs angelenkt sind und die zusammen mit dem Mittelachskörper der Radachse einen U-förmigen Stabilisator gegen Wankbewegungen des Chassis bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Längslenker bildenden Blattfedern jeweils ein in an sich bekannter Weise in erster Linie der Achsführung dienendes und mit seinem Federauge (26) spielfrei am Chassis (10) angelenktes erstes Federblatt (16) mit konstantem Querschnitt und das in erster Linie als Stabilisator dienende, als Parabelfeder ausgebildete zweite Federblatt (18) uinfassen, welches mit seinem Federauge (30) das Federauge (26) des ersten Federblattes (16) derart mit Spiel umgibt, daß bei Wankbewegungen des Chassis keine Torsionsbewegungen auf das zweite Federblatt (18) übertragen werden.1. Suspension for vehicle wheel axles with a rigid central axle body, in which the in the vertical direction with separate suspension springs sprung wheel axles in the longitudinal and transverse directions of the vehicle by two as Leaf springs designed trailing arm is guided, each of which is designed as a parabolic spring There are spring leaf and another spring leaf, rigid at its rear end with a to Central axle body belonging to the axle tube of the wheel axle and connected at its front end over a curled spring eye around a horizontal axis running in the transverse direction of the vehicle are pivotably articulated on the chassis of the vehicle and together with the central axle body the wheel axle form a U-shaped stabilizer against rolling movements of the chassis, thereby characterized that the the trailing arm forming leaf springs each one in a manner known per se, primarily the axle guide the first spring leaf (16) serving and with its spring eye (26) hinged to the chassis (10) without play with a constant cross-section and the second spring leaf (18), which serves primarily as a stabilizer and is designed as a parabolic spring, which with his spring eye (30) surrounds the spring eye (26) of the first spring leaf (16) with play in such a way that at Rolling movements of the chassis do not transfer torsional movements to the second spring leaf (18) will.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federblatt (16) mit konstantem Querschnitt über d· ·η als Parabelfeder ausgebildeten zweiten Federblatt (18) liegt.2. Suspension according to claim 1, characterized in that the first spring leaf (16) with constant cross-section over d · · η designed as a parabolic spring second spring leaf (18).

3. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federauge (30) des als Parabelfeder ausgebildeten zweiten Federblattes (18) das Federauge (26) des ersten Federblattes (16) in an sich bekannter Weise mit vertikalem Spiel (c) umfaßt3. Suspension according to Claims 1 and 2, characterized in that the spring eye (30) of the second spring leaf (18) designed as a parabolic spring, the spring eye (26) of the first spring leaf (16) in a manner known per se with vertical play (c) includes

4. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federauge (30) des als Parabelfeder ausgebildeten zweiten Federbtattes (18) das Federauge (26) des ersten Federblattes (16) in an sich bekannter Weise mit in Fahrzeuglängsrichtung wirksamen Spiel (a und tyumfaßt4. Suspension according to claims 1 to 3, characterized in that the spring eye (30) of the parabolic spring designed as a second spring plate (18) the spring eye (26) of the first spring leaf (16) in a known manner with effective play in the vehicle longitudinal direction ( a and ty included

5. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei der beiderseits jeweils ein nach hinten ragender Tragarm für eine als Tragfeder dienende Luftfeder zusammen mit der den Längslenker bildenden Blattfeder mit dem Achsrohr der Radachse verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (58) in an sich bekannter Weise über seine Einspannstelle am Achsrohr (20) hinaus nach vorn verlängert ist und die Federblätter (16 und 18) der Blattfeder etwa über die Hälfte ihrer Länge unterstützt.5. Suspension according to claims 1 to 4, in which on both sides a rearwardly protruding Support arm for an air spring serving as a suspension spring together with the one forming the trailing arm Leaf spring is braced with the axle tube of the wheel axle, characterized in that the Support arm (58) in a manner known per se to the front via its clamping point on the axle tube (20) is extended and the spring leaves (16 and 18) of the leaf spring about half of its length supports.

6. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits das Federblatt (16) mit konstantem Querschnitt der in an sich bekannter Weise oberhalb des Achsrohres (20) angeordneten Blattfeder über deren Einspannstelle am Achsrohr (20) hinaus verlängert und in an sich bekannter Weise nahe ihrem hinteren Ende gegenüber dem Chassis (10) seitlich geführt ist.6. Suspension according to claims 1 to 5, characterized in that on both sides the spring leaf (16) with a constant cross-section in itself known way above the axle tube (20) arranged leaf spring over its clamping point on the axle tube (20) and extended in a known manner near its rear end is guided laterally opposite the chassis (10).

7. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 6,7. suspension according to claims 1 to 6,

dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits das Federblatt (16) mit konstantem Querschnitt in an sich bekannter Weise an seinem hinteren Ende über ein Federgehänge längsbeweglich am Chassis (10) angelenkt istcharacterized in that on both sides the spring leaf (16) with a constant cross-section in itself known way at its rear end longitudinally movable on the chassis (10) via a spring hanger is hinged