DE4112061A1

DE4112061A1 - Leaf spring suspension for rear wheels of vehicle - uses axle body forwardly offset to accommodate storage battery

Info

Publication number: DE4112061A1
Application number: DE4112061A
Authority: DE
Inventors: Georg Ing Weber
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1992-10-15
Also published as: ITMI920817A0; ITMI920817A1; ATA66992A; AT402044B; FR2675083A1; FR2675083B1; IT1263180B

Abstract

The axle suspension has two rear wheels joined by an axle body suspended from the vehicle frame by longitudinal leaf springs. They are supported to minimise distortion. The axle body (10) is offset towards the front and supported on the vehicle body (1) by means of a central connecting point (14) movable in the longitudinal direction but fixed in the vertical direction. ADVANTAGE - Suspension for the rear wheels of a front wheel drive vehicle which allows sufficient space for the incorporation of a storage battery.

Description

Die Erfindung handelt von einer Achsaufhängung für Kraftfahr zeuge, bei der die beiden Räder durch einen Achskörper verbun den sind, der mittels längsliegender Blattfedern am Fahrzeug körper aufgehängt und gegenüber diesem gegen Verdrehung abge stützt ist.The invention relates to an axle suspension for motor vehicles in which the two wheels are connected by an axle beam those are, which are attached to the vehicle by means of longitudinal leaf springs body suspended and against it against twisting is supported.

Derartige Achsaufhängungen werden im modernen Automobilbau für die Hinterräder leichter Fahrzeuge verwendet, die auch oft frontgetrieben sind. Dabei hat die Abstützvorrichtung den Zweck, die Blattfedern vor dem sogenannten S-Schlag durch das Gegenmoment beim Bremsen zu schützen.Such axle suspensions are used in modern automotive engineering the rear wheels used lighter vehicles, too, often are front-wheel drive. The support device has the Purpose, the leaf springs before the so-called S-blow through the Protect counter torque when braking.

Eine gattungsgemäße Achsaufhängung ist aus der DE-OS 31 40 367 bekannt. Den Vorteilen dieser Gattung - einfach und billig, weil die Federn die Achse auch führen und leichter Bau des Wagenkörpers, da eine Blattfeder die Kräfte an zwei weit von einander entfernten Punkten in den Wagenkörper einleitet - stehen deren Nachteile gegenüber: hohe ungefederte Massen, er heblicher Platzbedarf zwischen den Rädern und kein günstiges Eigenlenkverhalten. Außerdem verschiebt sich der Achskörper beim Einfedern in Fahrzeuglängsrichtung, so daß die Abstützvor richtung, die auch wieder ein auf Biegung beanspruchtes Bauteil darstellt, nicht fest mit dem Fahrzeugkörper verbunden werden kann. A generic axle suspension is from DE-OS 31 40 367 known. The advantages of this type - simple and cheap, because the springs also guide the axis and easier construction of the Car body, since a leaf spring exerts forces at two far from introduces distant points into the car body - face their disadvantages: high unsprung masses, he considerable space between the wheels and not cheap Self-steering behavior. The axle beam also shifts when deflecting in the vehicle longitudinal direction, so that the support direction, which is also a component subjected to bending represents, not be firmly connected to the vehicle body can.

Aus der EP-OS 1 40 845 ist zwar eine beide Räder verbindende Achse, gewöhnlich als Starrachse bezeichnet, bekannt, doch handelt es sich hier um einen an Schraubenfedern aufgehängten Achskörper. Das bringt eine wesentlich aufwendigere und teurere Konstruktion mit sich, die zusätzliche Führungselemente erfor dert. Diese bestehen in zwei Lenkern, die mit der Achse ein Gelenkviereck bilden und in einer abgestimmt elastischen Ab stützung, die zwar in vertikaler Richtung, nicht aber in Längsrichtung beweglich ist.From EP-OS 1 40 845 is a connecting both wheels Axis, commonly known as a rigid axle, is known it is a suspended on coil springs Axle beam. That brings a much more complex and expensive Construction with it, which requires additional guide elements different. These consist of two handlebars, one with the axle Form quadrilateral and in a coordinated elastic ab support that is in the vertical direction but not in Is movable in the longitudinal direction.

Durch diese Führung lenkt die Achse in Abhängigkeit von Seitenkräften mit, d. h. der gesamte Achskörper ändert dann, von oben gesehen, seine Lage zum Fahrzeugkörper. Dadurch, durch die schräg angeordneten Lenker und durch die Schraubenfedern ist zwischen den Rädern noch immer wenig freier Raum.With this guidance, the axle steers depending on Lateral forces with, d. H. the entire axle beam then changes from seen above, its location to the vehicle body. Because of that diagonally arranged handlebar and by the coil springs there is still little free space between the wheels.

Es ist daher Ziel der Erfindung, eine möglichst billige und platzsparende Achskonstruktion zu schaffen, die auch ein gün stiges Eigenlenkverhalten aufweist.It is therefore the aim of the invention to be as cheap and as possible to create space-saving axle construction, which is also a gün permanent self-steering behavior.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Achskörper nach vorne gekröpft ist und mit einem mittigen Anlenkpunkt am Fahrzeugkörper abgestützt ist, wobei dieser Anlenkpunkt in Fahrzeuglängsrichtung beweglich, aber in vertikaler Richtung fest ist.According to the invention this is achieved in that the axle beam is cranked forward and with a central articulation point on Vehicle body is supported, this articulation point in Vehicle longitudinal direction movable, but in the vertical direction is firm.

Durch den nach vorne gekröpften Achskörper bleibt wegen der Blattfedern, die zusätzliche Führungselemente entbehrlich machen, und weil der Achskörper seine Lage im Fahrzeug nicht verändert, sehr viel Raum, insbesondere wenn der Achskörper nahezu rechteckig gekröpft ist. Dieser Freiraum reicht sogar bei elektrischem Antrieb für die Unterbringung eines Akku mulators aus. Außerdem schützt der Achskörper dann bei einem Zusammenstoß die Insassen vor der Wucht des Akkumulators.Due to the cranked front axle remains because of Leaf springs, the additional guide elements can be dispensed with make, and because the axle beam does not have its position in the vehicle changed, a lot of space, especially when the axle beam is almost rectangular cranked. This freedom is even enough with electric drive to accommodate a battery mulators. In addition, the axle beam then protects you The occupants collide before the impact of the accumulator.

Die in Fahrzeuglängsrichtung bewegliche Abstützung des Achs körpers trägt der Tatsache Rechnung, daß dieser sich beim Durchfedern der Blattfedern in Fahrtrichtung verschiebt, gestattet jedoch die Aufnahme von beim Beschleunigen und Bremsen auftretenden Reaktionsmomenten, was den Blattfedern in jeder Hinsicht zugute kommt.The support of the axle, movable in the longitudinal direction of the vehicle body takes into account the fact that this Springing of the leaf springs shifts in the direction of travel, however allows the inclusion of when accelerating and Braking reaction moments occurring, causing the leaf springs in benefits in every respect.

Weiters sind dadurch, daß der größte Teil des Achskörpers sich in der Nähe der Schwenkachse des Achskörpers beim Einfedern befindet, die ungefederten Massen gering und der querliegende Teil des Achskörpers kann bei geeigneter Dimensionierung als Stabilisator wirken.Furthermore, are that the largest part of the axle beam itself near the swivel axis of the axle beam when deflecting the unsprung masses are low and the transverse one Part of the axle body can with suitable dimensioning as Act as a stabilizer.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abstützung eine im wesentlichen vertikale Pendelstütze, also ein besonders billi ges und platzsparendes Element, das die horizontalen Bewegungen des Achskörpers nicht behindert diesen aber in vertikaler Rich tung versteift, und durch auch Biegeschwingungen des Achs körpers entgegenwirkt.In a preferred embodiment, the support is an essential vertical pendulum support, so a particularly cheap ges and space-saving element that the horizontal movements of the axle beam does not hinder this but in a vertical direction stiffened, and also by bending vibrations of the axis counteracts the body.

In Weiterbildung der Erfindung liegt der Anlenkpunkt im wesent lichen in einer Linie mit den vorderen Stützen der Blattfedern. Dadurch ist die Auslenkung der Pendelstütze nur gering und die Lage der Wanklenkachse wird günstig beeinflußt. Die Wanklenk achse ist die das Rollzentrum der Achse mit dem Anlenkpunkt verbindende Gerade. Ihre Lage bestimmt das Eigenlenkverhalten des Fahrzeuges.In a further development of the invention, the articulation point lies essentially in line with the front supports of the leaf springs. As a result, the deflection of the pendulum support is only slight and The position of the roll steering axis is influenced favorably. The Wanklenk axis is the rolling center of the axis with the articulation point connecting straight line. Their position determines the self-steering behavior of the vehicle.

Wenn schließlich der Anlenkpunkt tiefer als das Rollzentrum bzw. unter der die Rollachse liegt, erhält man eine vorwärts abwärts geneigte Wanklenkachse, was zu dem generell erwünschten untersteuernden Eigenlenkverhalten bei Rollen des Fahrzeuges um die Fahrzeuglängsachse (genauer: um die Rollachse) führt, ohne daß jedoch die Lage des Achskörpers in der Draufsicht sich ändert.If finally the pivot point is lower than the roll center or below which the roll axis lies, you get one forward downward inclined roll steering axis, which is what is generally desired understeering self-steering behavior with roles of the vehicle around the vehicle's longitudinal axis (more precisely: around the roll axis) leads without that, however, the position of the axle beam in the top view changes.

Die erfindungsgemäße Achsaufhängung wird im folgenden anhand der Darstellung eines Ausführungsbeispieles beschrieben:The axle suspension according to the invention is described below the representation of an embodiment described:

Fig. 1 erfindungsgemäße Achsaufhängung in Seitenansicht, Fig. 1 Axle suspension according to the invention in side view,

Fig. 2 Grundriß zur Fig. 1, Fig. 2 plan view for Fig. 1,

Fig. 3 Axonometrische Darstellung mit Wanklenkachse. Fig. 3 axonometric representation with Wanklenkachse.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 den nur teilweise abgebildeten Fahrzeugkörper und 2 summarisch die Hinterachse, die an Rad lagern 3 Räder 4 trägt und mit Stoßdämpfern 5 ausgerüstet ist. Die Hinterachse 2 ist an Blattfedern 6 aufgehängt, die sich über hintere schwenkbare 7 und vordere feste Blattfederlager 8 am Fahrzeugkörper 1 abstützen.In FIGS. 1 and 2, 1 denotes the vehicle body, which is only partially depicted, and 2, in summary, the rear axle, which supports 3 wheels 4 on wheels and is equipped with shock absorbers 5 . The rear axle 2 is suspended from leaf springs 6 which are supported on the vehicle body 1 via rear pivotable 7 and front fixed leaf spring bearings 8 .

Ein die beiden Räder 4 verbindender Achskörper 10 besteht aus einem gebogenen Rohr oder ähnlichem Profil, das im allgemeinen U-förmig gebogen ist. Vorzugsweise ist es so gebogen, daß es einen geraden Querträger 11 und Längsarme 12 bildet, so daß in dem Raum zwischen den Rädern beispielsweise ein Akkumulator 9 untergebracht werden kann. Es könnte sich aber auch um eine tiefliegende Ladefläche oder um einen Kofferraum handeln. Die Längsarme 12 können gerade oder, wie in Fig. 1 abgebildet, bei 13 zusätzlich gekröpft sein, je nach baulichen und achsgeometri schen Gegebenheiten.An axle body 10 connecting the two wheels 4 consists of a bent tube or similar profile which is generally bent in a U-shape. It is preferably bent so that it forms a straight cross member 11 and longitudinal arms 12 so that, for example, an accumulator 9 can be accommodated in the space between the wheels. But it could also be a low-lying loading area or a trunk. The longitudinal arms 12 can be straight or, as shown in FIG. 1, additionally cranked at 13 , depending on the structural and axis-specific conditions.

In der Mitte des Achskörpers 10 befindet sich ein Anlenkpunkt 14. Er ist über einen Hals 15 mit dem Achskörper 10 verbunden, könnte aber auch - wie in Fig. 1 strichliert angedeutet und mit 16 bezeichnet - direkt auf diesem angeordnet sein. An dem Anlenkpunkt 14 greift, beispielsweise über ein Kugelgelenk 18, eine Pendelstütze 17 an, die mit einem oberen Kugelgelenk 19 an einer fest mit dem Fahrzeugkörper 1 verbundenen Konsole 20 an greift.A pivot point 14 is located in the middle of the axle body 10 . It is connected to the axle body 10 via a neck 15 , but could also be arranged directly thereon, as indicated by the broken line in FIG. 1 and designated 16 . At the pivot point 14 engages, for example via a ball joint 18 , a pendulum support 17 which engages with an upper ball joint 19 on a bracket 20 fixedly connected to the vehicle body 1 .

In Fig. 3 sind die kinematischen Verhältnisse an der erfin dungsgemäßen Hinterachsaufhängung schematisch dargestellt. Da bei ist der Angriffspunkt der Blattfeder 6 am Achskörper 10 mit B bezeichnet und die Schwenkachse eines kinematisch der Blatt feder entsprechenden fiktiven starren Längslenkers mit B_o. K ist das Rollzentrum, das mittig auf der Verbindungsgeraden der beiderseitigen Punkte B in der vertikalen Radsymmetrieebene E liegt. In Fig. 3 the kinematic conditions on the rear axle suspension according to the Invention are shown schematically. Since the point of application of the leaf spring 6 on the axle body 10 is designated B and the pivot axis of a kinematically the leaf spring corresponding fictitious rigid trailing arm with B _o . K is the roll center, which is centered on the straight line connecting the points B on both sides in the vertical wheel symmetry plane E.

Bei einer gewöhnlichen Starrachse mit Blattfeder nach dem Stand der Technik liegt sich die Wanklenkachse S parallel zur Ver bindungsgeraden der beiden Punkte B, B_o durch das Rollzentrum K. Sie weist vorwärts-aufwärts, wenn beide Enden der Blattfeder gleich hoch gelagert sind. Wenn die Blattfedern aber wie in Fig. 1 ein vorderes Blattfederlager 8 aufweisen, das tiefer als das hintere Blattfederlager 7 liegt, liegt sie etwa horizontal.In a conventional rigid axle with leaf spring according to the prior art, the Wanklenkachse S is parallel to the connecting straight line of the two points B, B _o through the rolling center K. It points forward-upwards when both ends of the leaf spring are mounted at the same height. If, however, as in FIG. 1, the leaf springs have a front leaf spring bearing 8 which is lower than the rear leaf spring bearing 7 , it lies approximately horizontally.

Bei der erfindungsgemäßen Achsaufhängung ergibt sich die Wank lenkachse W als Verbindungsgerade des Rollzentrums K mit dem Anlenkpunkt 14 des nur schematisch dargestellten Achskörpers 10 an der Pendelstütze 17. Es ist zu erkennen, daß diese vorwärts abwärts geneigt ist und unter der Rollachse R, der Verbindungs linie der Rollzentren K von Vorder- und Hinterachse zu liegen kommt. Das bedeutet, daß sich der Achskörper 10 beim Rollen des Fahrzeuges, wenn sich dieses etwa in einer Kurve nach außen neigt, aber nur dann, im Sinne von Untersteuern einstellt. Da diese Einstellung aber nur beim Einfedern der kurvenäußeren Feder und entsprechenden Ausfedern der kurveninneren eintritt, bedeutet sie keine seitliche Verschiebung des Achskörpers.In the axle suspension according to the invention, the roll steering axis W results as a straight line connecting the rolling center K with the pivot point 14 of the axle body 10 , which is only shown schematically, on the pendulum support 17 It can be seen that this is inclined forward downward and comes to lie under the roll axis R, the connecting line of the roll centers K of the front and rear axles. This means that the axle body during the rolling of the vehicle when it tends substantially in a curve to the outside 10, but only adjusted in the sense of understeer. However, since this setting only occurs when the spring on the outside of the curve is deflected and the inside of the curve springs out accordingly, it does not mean any lateral displacement of the axle beam.

Es ist somit ganz einfach, durch Wahl der Höhe des Anlenkpunk tes 14 die Lage der Wanklenkachse W und damit das gewünschte unter- oder übersteuernde Verhalten des Fahrzeuges einzu stellen. In Fig. 3 etwa ist der Anlenkpunkt 14 tiefer als das vordere Blattfederlager 8 und die Rollachse R.It is therefore very simple to set the position of the roll steering axis W and thus the desired understeering or oversteering behavior of the vehicle by selecting the height of the articulation point 14 . In Fig. 3 about the pivot point 14 is lower than the front leaf spring bearing 8 and the roll axis R.

Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann aber im Rahmen der Erfindung abgegangen werden. So kann etwa die Pendelstütze 17 beliebig ausgebildet und auf andere Weise mit dem Anlenk punkt 14 und dem Fahrzeugkörper 1 verbunden werden.However, the exemplary embodiment shown can be used within the scope of the invention. For example, the pendulum support 17 can be of any design and connected in another way to the articulation point 14 and the vehicle body 1 .

Claims

1. Axle suspension for motor vehicles in which the two wheels are connected by an axle body which is suspended from the vehicle body by means of longitudinal leaf springs and is supported against rotation against the vehicle body, characterized in that the axle body ( 10 ) is cranked forward and with a central one The articulation point ( 14 ) is supported on the vehicle body 1, this articulation point ( 14 ) being movable in the longitudinal direction of the vehicle but being fixed in the vertical direction.

2. Axle suspension according to claim 1, characterized in that the support is a vertical pendulum support in wesent union ( 17 ).

3. Axle suspension according to claim 1, characterized in that the articulation point ( 14 ) lies in wesent union in line with the front leaf spring bearings ( 8 ).

4. Axle suspension according to claim 3, characterized in that the articulation point ( 14 ) is lower than the roll center (K) of the axis or the roll axis (R) of the entire vehicle.