DE1156660B

DE1156660B - Curved, self-tracking double axle unit for road vehicles, especially motor vehicles

Info

Publication number: DE1156660B
Application number: DED30383A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Stengelin
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-04-09
Filing date: 1959-04-09
Publication date: 1963-10-31

Description

Kurvenläufiges, selbstspurendes Doppelachsaggregat für Straßenfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein kurvenläufiges Doppelachsaggregat für .Straßenfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei dem die beiden Starrachsen in der Kurve sich selbsttätig im Sinne der Kurvenkrümmung nach entgegengesetzten Seiten schräg einstellen.Curved, self-tracking double axle unit for road vehicles, in particular motor vehicles The invention relates to a curved tandem axle assembly for .Road vehicles, especially motor vehicles, in which the two rigid axles in the curve automatically in the sense of the curvature of the curve in the opposite direction Set sides at an angle.

Es sind Doppelachsaggregate dieser Art bekannt, bed der jede der beiden Achsen durch eine gesonderte Dreieckstrebe an je einem verhältnismäßig weit vor den Achsen liegenden Punkt mit dem Fahrzeugoberbau gelenkig verbunden ist. Beide Achsen sind durch zwei seitliche Blattfedern, welche um eine zwischen den Achsen liegende lotrechte Drehachse am Fahrzeugoberbau schwenkbar gelagert sind, in Draufsicht waagebalkenartig miteinander verbunden, so daß bei einem Ausschwenken der einen Achse nach der rechten Fahrzeugseite die andere Achse zwangläufig nach der linken Fahrzeugseite ausschwingt. Die Verbindung der Blattfedern mit den einzelnen Achsen läßt hierbei eine Längsverschiebung der Achsen relativ zu den gleichzeitig zur Abfederung des Fahrzeuges in lotrechter Richtung dienenden Blattfedern zu.There are double axle units of this type known, bed of each of the two Axles by a separate triangular strut on each one relatively far ahead the point lying on the axes is articulated to the vehicle superstructure. Both Axes are by two lateral leaf springs, which around one between the axes lying vertical axis of rotation are pivotably mounted on the vehicle superstructure, in plan view Connected to each other like a horizontal beam, so that when one swings out Axis to the right side of the vehicle, the other axis inevitably to the left Vehicle side swings out. The connection of the leaf springs with the individual axes allows here a longitudinal displacement of the axes relative to the simultaneous suspension of the vehicle in the vertical direction serving leaf springs.

Diese bekannte Konstruktion hat jedoch den Nachteil, daß einem bestimmten Schwenkwinkel einer Achse eine große seitliche Auswanderung derselben entspricht, so daß der Schwenkwinkel - schon mit Rücksicht auf die Breite des Fahrzeugoberbaues oder -rahmens - begrenzt ist. Außerdem ist diese Konstruktion infolge der weit nach vorn sich erstreckenden Dreieckstreben außerordentlich sperrig, wodurch der Nutzraum des Fahrzeuges verringert und eine tiefe Schwerpunktlage desselben verhindert wird.However, this known construction has the disadvantage that a certain Swivel angle of an axis corresponds to a large lateral migration of the same, so that the swivel angle - taking into account the width of the vehicle superstructure or frame - is limited. In addition, this construction is due to the far behind front extending triangular struts extremely bulky, making the usable space of the vehicle is reduced and a low center of gravity of the same is prevented.

Es ist des weiteren ein Doppelachsaggregat bei dem die beiden Achsen in Federungsrichtung einerseits durch zwei seitliche pfeilförmig zueinander angeordnete, an einer mittleren Quertraverse angelenkte Lenker und andererseits durch zwei seitliche, in Fahrtrichtung angeordnete, um eine mittlere Querachse schwingende waagebalkenartige Stützglieder mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau geführt werden. Die waagebalkenartigen Stützglieder sind in Gummi elastisch gelagert und mit Blattfedern kombiniert, die gleichzeitig zur Abfederung der Räder mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau dienen.It is also a double axle unit in which the two axles in the suspension direction on the one hand by two lateral arrow-shaped arranged to each other, handlebars articulated to a central cross member and, on the other hand, by two lateral, arranged in the direction of travel and swinging about a central transverse axis Support members are guided with respect to the vehicle superstructure. The beam-like Support members are elastically mounted in rubber and combined with leaf springs that at the same time serve to cushion the wheels with respect to the vehicle superstructure.

Diese Konstruktion hat vor allem den Nachteil, daß jede der Achsen durch vier Lenkerglieder, die zur Fahrzeuglängsrichtung verschiedene Neigung haben, in lotrechter Richtung geführt wird, wobei bei einem seitlichen Ausweichen der Achse die vier Verbindungspunkte zwischen den Lenkergliedern und der Achse sich aus einer gemeinsamen Ebene herauszubewegen suchen und dadurch einen Zwang in der Achsführung verursachen, die nur durch die Nachgiebigkeit der Führungsglieder bzw. durch das in den Gelenken derselben bestehende Spiel aufgenommen werden kann. Die Führungskinematik ist also überbestimmt. Eine solche Bauart ist daher nur für sehr kleine seitliche Winkelbewegungen der Achsen geeignet.This construction has the main disadvantage that each of the axes by means of four control links, which have different inclinations to the longitudinal direction of the vehicle, is guided in the vertical direction, with a lateral deflection of the axis the four connection points between the link arms and the axle are made up of one seek to move out the common plane and thereby create a compulsion in the axis guide cause that are only caused by the flexibility of the guide links or by the in the joints of the same existing game can be included. The guide kinematics is therefore overdetermined. Such a design is therefore only for very small lateral Suitable for angular movements of the axes.

Es sind des weiteren Doppelachsaggregate bekannt, bei denen jede der beiden Achsen durch zwei in gleicher waagerechter Ebene unterhalb der Achsmitten liegende seitliche Lenker sowie durch einen oberhalb der Achsmitten liegenden mittleren Stützlenker mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau geführt ist. Die Lenker sind hierbei an einem zwischen den beiden Achsen liegenden Querträger des Rahmens gelagert, der gleichzeitig auch zur Lagerung zweier seitlicher, um eine Fahrzeugquerachse waagebalkenartig schwingende Blattfedern dient. Die Lenker sind ferner sämtlich parallel zueinander sowohl in Seitenansicht als auch in Draufsicht angeordnet, so daß eine Schrägeinstellung der Achsen bzw. der Räder im Sinne der Kurvenkrümmung nicht möglich ist.There are also known Doppelachsaggregate in which each of the two axes by two in the same horizontal plane below the axis centers lying lateral links as well as a middle one above the center of the axles Support arm is performed with respect to the vehicle superstructure. The handlebars are here mounted on a cross member of the frame located between the two axes, the at the same time also for the storage of two lateral, like a horizontal beam around a vehicle transverse axis oscillating leaf springs is used. The links are also all parallel to each other arranged both in side view and in plan view, so that an inclined setting the axles or the wheels in the sense of the curvature of the curve is not possible.

Die Erfindung bezweckt vor allem eine Anordnung, welche sich unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Konstruktionen durch eine einfache, räumlich günstige Anordnung sowie durch verhältnismäßig große Schwenkwinkel der Achsen bei relativ geringer seitlicher Auswanderung derselben auszeichnet. Demgemäß besteht die Erfindung im wesentlichen in der Vereinigung folgender je für sich bekannter Merkmale; a) Jede der beiden Achsen wird durch zwei in gleicher waagerechter Ebene liegende seitliche Lenker sowie durch einen in Höhenrichtung zu diesen versetzten mittleren Stützlenker mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau geführt; b) die beiden seitlichen. Lenker sind für jede dar beiden Achsen pfeilförmig zueinander angeordnet.The invention aims above all an arrangement which is under Avoiding the disadvantages of the known constructions by a simple, spatial favorable arrangement and relatively large pivot angles of the axes relatively low lateral emigration of the same. Accordingly, there is the invention essentially in the Association of the following each for familiar characteristics; a) Each of the two axes is horizontal through two in the same Lateral handlebars lying flat as well as offset by one in the vertical direction to these middle support arm guided with respect to the vehicle superstructure; b) the two lateral ones. Handlebars are arranged arrow-shaped to one another for each of the two axes.

c) die beiden Achsen sind durch ein oder zwei Abstützglieder, die je um eine zwischen den beiden Achsen liegende lotrechte Drehlachse schwenkbar sind, gegeneinander waagebalkenartig abgestützt, so daß bei seitlicher Bewegung der einen Achse die andere Achse zwangläufig in entgegengesetzter Richtung bewegt wird; wobei die Abstützglieder in Fahrzeuglängsrichtung beweglich mit den Achsen verbunden sind.c) the two axes are supported by one or two support members, the are each pivotable about a vertical axis of rotation located between the two axes, supported against each other like a horizontal beam, so that with lateral movement of the one Axis the other axis is inevitably moved in the opposite direction; whereby the support members are movably connected to the axles in the longitudinal direction of the vehicle.

Da jede der beiden Achsen lediglich durch drei Lenker, nämlich durch die beiden pfeilförmig zueinander angeordneten seitlichen Lenker und durch den hierzu in Höhenrichtung versetzten Stützlenker, bei einer Seitwärtsbewegung der Achse geführt wird, ist infolge der eindeutigen kinematischen Bewegungsverhältnisse ein Zwang in der Führung der Achse ausgeschlossen. Der Schwenkwinkel der Achse bei Kurvenfahrt wird durch das Lenkertrapez der beiden seitlichen Führungslenker bestimmt, was einen relativ großen Schwenkwinkel bei verhältnismäßig kleiner seitlicher Auswanderung ermöglicht. Die gesamte Achsführung kann innerhalb des Raumes zwischen den beiden Achsen untergebracht werden, so daß eine Beanspruchung des Raumes vor oder hinter den Achsen für die Achsführung nicht erforderlich ist. Dadurch, daß die die Achsen in einer horizontalen Ebene waagebalkenartig gegeneinander abstützenden Abstützglieder zur Führung der Achsen in lotrechter Richtung nicht herangezogen sind, können sie in besonders vorteilhafter Weise als Blattfedern zur Abfederung der Achsen gegen den Fahrzeugoberbau in lotrechter Federungsrichtung ausgebildet sein. Sind die einzelnen Lenker mit ihren Lagerstellen in einander gleicher Weise ausgebildet, ist ferner eine besondere Vereinfachung in der Herstellung des Doppelachsaggregates möglich.Since each of the two axes is only supported by three links, namely by the two arrow-shaped to each other arranged lateral links and by this Support arm offset in the vertical direction, guided when the axle moves sideways is a compulsion due to the clear kinematic movement conditions excluded in the guidance of the axis. The swivel angle of the axis when cornering is determined by the handlebar trapezoid of the two lateral guide arms what a relatively large swivel angle with relatively small lateral migration enables. The entire axis guide can be within the space between the two Axes are accommodated so that the space in front of or behind is occupied the axes for the axis guidance is not required. By having the axes support members supporting each other in a horizontal beam like a horizontal beam are not used to guide the axes in the vertical direction, they can in a particularly advantageous manner as leaf springs to cushion the axes against the vehicle superstructure be designed in the vertical suspension direction. Are the individual Handlebars with their bearings are designed in the same way as one another, is also a particular simplification in the manufacture of the tandem axle assembly is possible.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Doppelachsaggregat mit Fahrtrichtung x, Fig. 2 eine Seitenansicht des Doppelachsaggregates, Fig. 3 eine schematische Darstellung des DoppelachsaggrOgates mit anderer Lenkeranordnung, Fig. 4 eine schematische Darstellung des Doppelachsaggregates in Geradeausfahrt und in einer Rechtskurve.Further details of the invention are the description of exemplary embodiments refer to. In detail, Fig. 1 shows a plan view of an inventive Double axle assembly with direction of travel x, FIG. 2 shows a side view of the double axle assembly, 3 shows a schematic representation of the double axle assembly with a different link arrangement, Fig. 4 is a schematic representation of the tandem axle assembly driving straight ahead and in a right turn.

Die vordere Achsel und die hintere Achse 2 des Doppelachsaggregates sind durch die an der Fahrzeugrahmenquertraverse 6 mittels Lagerbolzen 10 drehbar befestigten und meinem Gummi-Metall-Lager vertikal schwenkbaren Längsblattfederpakete 5 in Fahrzeugquerrichtung gegenläufig geführt. Die Längsblattfederpakete wirken als Führungs- und Federungsglieder; sie liegen in Gleitschuhen 11 auf der vorderen Achse 1 und der hinteren Achse 2 auf. Das gegenläufige Schwenken der Achse 1 und der Achse 2 um einen jeweiligen Achsschwenkwinkel wird durch die an den Achsen 1 und 2 in den Lagern 9 und durch die an der Fahrzeugrahmenquertraverse 6 in, den Lagern 8 angelenkten, zur Fahrzeuglängsmittelebene geneigten Lenkerpaare 12 und 13 erreicht. Diese Lenkerpaare 12 und 13 liegen unter den Achsen 1 und 2 und sind an. den an der Achse 1 und 2 befestigten Lagerböcken 14 und an den an der Fahrzeugrahmenquertraverse 6 befestigten Lagerböcken 15 elastisch angelenkt.The front axle 1 and the rear axle 2 of the double axle assembly are guided in opposite directions in the transverse direction of the vehicle by the longitudinal leaf spring assemblies 5 which are rotatably attached to the vehicle frame cross member 6 by means of bearing bolts 10 and which can pivot vertically to my rubber-metal bearing. The longitudinal leaf spring assemblies act as guide and suspension members; they rest in sliding shoes 11 on the front axle 1 and the rear axle 2. The opposite pivoting of axle 1 and axle 2 by a respective axle pivot angle is achieved by the link pairs 12 and 13, which are articulated on axles 1 and 2 in bearings 9 and in bearings 8 on the vehicle frame cross member 6 and inclined to the vehicle longitudinal center plane. These pairs of links 12 and 13 are under axles 1 and 2 and are on. the bearing blocks 14 attached to the axle 1 and 2 and the bearing blocks 15 attached to the vehicle frame cross member 6 are elastically articulated.

Um das Radabtriebmoment gegenüber dem Fahrzeugrahmen 7 abzustützen, sind die vordere Achse 1 und die hintere Achse 2 durch die in der Fahrzeuglängsmittelebene liegenden Stützen 4 mit der Fahrzeugrahmenquertraverse 6 verbunden. Die Stützen 4 liegen über den Achsen 1 und 2 und sind an denn an der Achse 1 und 2 befestigten Lagerböcken 16 und an dem an der Fahrzeugrahmenquertraverse 6 befestigten Lagerbock 17 elastisch angelenkt. Die Lagerungen 8 und 9 der Lenkerpaare 12 und 13 sowie die Lagerungen 3 und 18 der Stützen 4 sind als nach allen Seiten bewegliche Gummi-Metall-Lagerungen ausgeführt. Diese haben gegenüber den bekannten Metall-Kugelgelenken den Vorteil, daß sie einfach im Aufbau, in der Herstellung und in der Wartung sind, In. vorliegendem Beispiel sind die Lenker 12, 13 sowie die Stützen 4 im wesentlichen in: zueinander und zur Fahrbahn parallelen Ebenen. angeordnet. Sie liegen daher etwa parallel zu der gestreckten Lage der Blattfederpakete 5. Dies hat den Vorteil, daß dadurch beim Durchfedern praktisch nur eine unbedeutende Gleitreibung zwischen den Blattfederenden und den Achsen 1, 2 auftritt. Die Lenker 12, 13 und die Stützen 4 können auch zueinander und/oder zur Fahrbahn geneigt sein, wobei dieser Neigung je nach Lage der Anlenkpunkte auch die Blattfeder angepaßt sein kann.In order to support the wheel output torque against the vehicle frame 7, are the front axle 1 and the rear axle 2 through the in the vehicle longitudinal center plane lying supports 4 connected to the vehicle frame cross member 6. The pillars 4 lie above axes 1 and 2 and are attached to axes 1 and 2 Bearing blocks 16 and on the bearing block attached to the vehicle frame cross member 6 17 elastically hinged. The bearings 8 and 9 of the pairs of links 12 and 13 and the Mountings 3 and 18 of the supports 4 are rubber-metal mountings that can move in all directions executed. These have the advantage over the known metal ball joints that they are simple in construction, manufacture and maintenance, In. present Example are the links 12, 13 and the supports 4 essentially in: each other and planes parallel to the roadway. arranged. They are therefore roughly parallel to the stretched position of the leaf spring assemblies 5. This has the advantage that this results in the There is practically only insignificant sliding friction between the leaf spring ends and axes 1, 2 occurs. The links 12, 13 and the supports 4 can also be to one another and / or be inclined to the roadway, this inclination depending on the position of the articulation points the leaf spring can also be adapted.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Lenkerpaare 12 und 13 kann auch bei Fahrzeugen mit Luft- oder Schraubenfederung erfolgen. Bei dieser Ausführung tritt an Stelle der zwei Stützen 4 und der Führungsglieder 5 ein die Achse 1 und Achse 2 verbindendes, an der Fahrzeugrahmenquertraverse 6 schwenkbar befestigtes, vertikal federndes und in der Fahrzeuglängsmittelebene liegendes Verbindungsglied, z. B. ein Blattfederpaket.The arrangement according to the invention of the pairs of links 12 and 13 can also in vehicles with air or coil suspension. In this version occurs instead of the two supports 4 and the guide links 5, the axis 1 and Axis 2 connecting, pivotally attached to the vehicle frame cross member 6, vertically resilient connecting link located in the vehicle's median longitudinal plane, z. B. a leaf spring package.

Fig.3 zeigt eine schematische Darstellung eines Doppelachsaggregates nach der Erfindung, bei der die von der hinteren Achse 2 ausgehenden Lenker 13' sich kreuzend an der Fahrzeugrahmenquertraverse 6 angelenkt sind. Auf diese Weise kann ein stärkerer Achsschwenkwinkel an der hinteren Achse 2 bei gleicher seitlicher Auswanderung erreicht werden.3 shows a schematic representation of a double axle assembly according to the invention, in which the arms 13 'extending from the rear axle 2 are hinged to the vehicle frame cross member 6 crossing each other. In this way can be a stronger axle pivot angle on the rear axle 2 with the same lateral Emigration can be achieved.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des beschriebenen Doppelachsaggregates in Geradeausfahrt und in einer Rechtskurve. Bei dieser Rechtskurve und in Fahrtrichtung des Pfeiles x wandern die Achsen 1 und 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 7 in die strichpunktiert dargestellte Lage aus.Fig. 4 shows a schematic representation of the double axle assembly described in a straight line and in a right turn. At this right turn and in the direction of travel of the arrow x, the axes 1 and 2 move in relation to the vehicle frame 7 in the dash-dotted lines position shown.

Claims

PATENTS _ CLAIMS: 1. Curved tandem axle assembly for road vehicles, especially motor vehicles in which the two rigid axles together with the wheels in the curve automatically in the sense of the curvature of the curve in the opposite direction pages set at an angle, characterized by the union of the following, each known for itself Features: a) Each of the two axes (1, 2) is horizontal through two in the same Lateral handlebars (12 or 13) lying flat and one in the vertical direction to this offset central support arm (4) with reference to the vehicle superstructure guided; b) the two lateral links (12 and 13) are for each of the two axes arranged arrow-shaped to one another; c) the two axes (1, 2) are through one or two support members (5), each around a perpendicular between the two axes Axis of rotation are pivotable, supported against each other like a horizontal beam, so that at lateral movement of one axis the other axis inevitably in the opposite direction Direction is moved, the support members (5) movable in the vehicle longitudinal direction connected to the axles.

2. Double axle assembly according to claim 1, characterized in that both the lateral and the central links (12, 13, 4) with their frame-side joints (8, 3) in a manner known per se on a cross member (6 ) of the frame are hinged.

3. Doppelachsagreggat according to claim 1, characterized in that the arm from the front axle (1) (12) and the link (13) extending from the rear axle (2) in a known manner Way have the same inclination to the vehicle median longitudinal plane.

4. Double axle assembly according to claim 1, characterized in that the arms (13) extending from the rear axle (2) are inclined more strongly than the arms (12) extending from the front axis (1) to the vehicle longitudinal center plane.

5. Double axle unit according to claim 1, characterized in that the axles proceeding from the rear axle (2) Handlebars (13 ') are hinged to the vehicle frame cross member (6) in a crossing manner.

6. Double axle assembly according to claims 1 to 5, characterized in that in in a manner known per se, the lateral links (12, 13) below the axles (1, 2), the support arms (4) above the axles (1, 2) and the associated lateral ones Handlebars (12, 13) containing plane and preferably also to the assigned Ends of the resilient support member (5) are essentially parallel.

7. Double axle assembly according to claims 1 to 6, characterized in that the links (12, 13, 4) are articulated on the axles (1, 2) and on the vehicle frame in a manner known per se by means of elastic rubber-metal bearings. Documents considered: German Patent No. 660 794; U.S. Patent Nos. 2,826,427, 2,819,910, 2784980.