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DE19535521A1 - Vehicle rear axle with two tubular longitudinal arms - Google Patents

Vehicle rear axle with two tubular longitudinal arms

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Publication number
DE19535521A1
DE19535521A1 DE19535521A DE19535521A DE19535521A1 DE 19535521 A1 DE19535521 A1 DE 19535521A1 DE 19535521 A DE19535521 A DE 19535521A DE 19535521 A DE19535521 A DE 19535521A DE 19535521 A1 DE19535521 A1 DE 19535521A1
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DE
Germany
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torsion
vehicle
springs
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twist
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Withdrawn
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DE19535521A
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German (de)
Inventor
Ernst Dipl Ing Bufler
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Publication date
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Abstract

The compound rear axle (1) of the vehicle has two tubular longitudinal arms (3), stiff w.r.t. both bending and torsion, each carrying a stub axle (5) at its free end. Near their vehicle-mounted ends the longitudinal arms are connected by a transverse beam (4), stiff w.r.t. bending, yet torsionally flexible. Torsion strut springs (8) are fitted inside the tubular longitudinal arms, fixed against rotation to one end and extending out of the other free end of the arms. The free end of the torsion struts are connected via lever arms (9) and support pins to the vehicle body.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie vielfältig bekannt ist, beispielsweise auch aus der DE 27 35 939 C2.The invention relates to a torsion beam axle for the rear wheels of a motor vehicle the type mentioned in the preamble of claim 1, as is known in many different ways, for example also from DE 27 35 939 C2.

Im allgemeinen werden bei solchen Verbundlenkerachsen, häufig auch als Koppellenker­ achsen bezeichnet, zur Fahrzeugfederung Schraubenfedern eingesetzt, die sich jeweils mit ihrem einen Ende am Fahrzeugaufbau und mit ihrem anderen Ende vorzugsweise in Nähe des Radträgers bzw. Radzapfens auf dem Längslenker abstützen. Häufig sind sie dabei mit Teleskop-Stoßdämpfern zu Federdämpfern vereinigt.In general, such torsion beam axles are often used as coupling links referred to axles, coil springs used for vehicle suspension, each with one end of the vehicle body and the other end preferably in the vicinity Support the wheel carrier or wheel journal on the trailing arm. They are often there Telescopic shock absorbers combined into spring dampers.

Der Einbau üblicher Schraubenfedern und insbesondere solcher Federdämpfer führt im allgemeinen zu einer gewissen Beschränkung im Fahrzeuginnenraum bzw. im Gepäck- oder Kofferraum des Fahrzeugs, weil zumindest der Einsatz von Federdämpfern zur Anord­ nung in den Kofferraum hineinragender sogenannter Feder- bzw. Federdämpferdome führt, durch die die sogenannte Durchladebreite des Gepäckraums beeinträchtigt wird.The installation of conventional coil springs and especially such spring damper results in general to a certain restriction in the vehicle interior or in the luggage or trunk of the vehicle because at least the use of spring dampers for arrangement leads into the trunk of so-called spring or spring damper domes, by which the so-called loading width of the luggage compartment is impaired.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Verbundlenkerachse für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die sich u. a. insbesondere durch eine kompakte Bauweise auszeichnet.The invention is based on the object, a torsion beam axle for the rear wheels to create a motor vehicle of the type mentioned in the preamble of claim 1, who u. a. characterized in particular by a compact design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention are in the subclaims Chen specified.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Based on an embodiment shown in the drawing, the invention explained in more detail below.

In der prinzipienhaften und teilgeschnittenen Zeichnung zeigenShow in the principle and partially cut drawing

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Verbundlenkerachse gemäß der Erfindung und Fig. 1 is a plan view of a torsion beam axle according to the invention and

Fig. 2 eine Ansicht dieser Verbundlenkerachse von hinten in Fahrtrichtung gesehen entsprechend dem Pfeil II. Fig. 2 is a view of this torsion beam axis seen from behind in the direction of travel according to arrow II.

Der Lenkerverbund der dargestellten Verbundlenkerachse 1 enthält in üblicher Weise zwei im wesentlichen starre, d. h. biege- und torsionssteife Längslenker 3 und eine in der Nähe der aufbauseitigen Längslenkerenden angeordnete biegesteife, jedoch tordierbare Quer­ strebe 4, deren Enden jeweils winkelsteif mit den beiden Längslenkern verbunden sind. Die beiden Längslenker 3 des über vorzugsweise gummielastische Lager 7 am nur angedeute­ ten Fahrzeugaufbau 6 schwenkbar angelenkten Lenkerverbunds tragen dabei an ihren frei­ en hinteren Enden Radzapfen 5 für die Hinterräder 2.The link assembly of the torsion beam axle 1 shown contains in the usual way two essentially rigid, ie flexurally and torsionally rigid trailing arms 3 and a rigid, but twistable cross strut 4 arranged near the body-side trailing arm ends, the ends of which are each connected at an angle to the two trailing arms. The two trailing arms 3 of the preferably rubber-elastic bearing 7 on the only hinted vehicle body 6 pivotally articulated linkage carry at their free rear ends wheel journals 5 for the rear wheels 2 .

Wie im linken Teil der Fig. 1 angedeutet, sind die Längslenker 3 als Hohlkörper ausgebildet. Sie können z. B. aus Rohrmaterial gefertigt sein, wie in der DE 27 35 939 C2 oder als kastenförmige Blech-Schweißkonstruktion ähnlich der DE 32 30 114 A1.As indicated in the left part of FIG. 1, the trailing arms 3 are designed as hollow bodies. You can e.g. B. be made of pipe material, as in DE 27 35 939 C2 or as a box-shaped sheet metal welded construction similar to DE 32 30 114 A1.

Erfindungsgemäß sind als Fahrzeugfederung nicht wie sonst allgemein üblich sich einen­ ends auf den Längslenkern und anderenends am Fahrzeugaufbau abstützende Schrauben­ federn oder Federdämpfer vorgesehen, sondern an sich bekannte Torsionsfedern 8, die platzsparend mit in Richtung der Längslenker-Längsachsen verlaufenden Torsionsachsen im Innern der hohl ausgebildeten Längslenker 3 gelagert sind.According to the invention, vehicle springs are not provided, as is generally customary, with springs or spring dampers supporting the ends of the trailing arms and other ends of the vehicle body, but rather torsion springs 8 known per se, which save space with torsion axes running in the direction of the trailing arm longitudinal axes inside the hollow trailing arms 3 are stored.

Vorzugsweise - und im Ausführungsbeispiel dargestellt - können als Torsionsfedern Dreh­ stabfedern eingesetzt werden, die je nach den jeweiligen Gegebenheiten und Bedürfnissen entweder als Einzelstäbe oder als aus mehreren aufeinandergeschichteten lamellenartigen Teilstäben bestehende Federpakete ausgebildet und materialmäßig entweder in üblicher Weise aus Federstahl oder aber aus Verbund-Kunststoffen gefertigt sein können.Preferably - and shown in the embodiment - can rotate as torsion springs rod springs are used, depending on the particular circumstances and needs either as single rods or as several lamellar layers stacked on top of each other Partial rods existing spring packs formed and material either in the usual Way can be made of spring steel or composite plastics.

Die als Drehstabfedern ausgebildeten Torsionsfedern sind einerseits, nämlich jeweils mit ihren vorderen Enden, drehfest in den Längslenkern 3 abgestützt und andererseits an ihren aus den freien Enden der Längslenker 3 herausragenden Federbereichen mit abgewinkel­ ten Hebelarmen 9 versehen, die ihrerseits über an ihren freien Enden angekoppelte Stütz­ stäbe 10 am Fahrzeugaufbau 6 oder Teilen davon abgestützt sind. The torsion springs designed as torsion bars are supported on the one hand, namely with their front ends, in a rotationally fixed manner in the trailing arms 3 and, on the other hand, they are provided with angled lever arms 9 at their spring areas which protrude from the free ends of the trailing arms 3 , which in turn are coupled via support coupled to their free ends rods 10 are supported on the vehicle body 6 or parts thereof.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel könnten als Torsionsfedern 8 grund­ sätzlich natürlich auch Torsionsgummifedern mit z. B. zwischen einem äußeren metalli­ schen Hülsenteil und einem inneren metallischen Hülsenteil angeordnetem tordierbaren Gummikörper eingesetzt werden, wobei dann der äußere metallische Hülsenteil drehfest mit dem jeweiligen Längslenker 3 und der innere metallische Hülsenkörper entsprechend dreh­ fest mit dem abgewinkelten Hebelarm 9 verbunden ist.Deviating from the illustrated embodiment, torsion springs 8 could of course also include torsion rubber springs with z. B. between an outer metallic sleeve part and an inner metallic sleeve part arranged twistable rubber body are used, in which case the outer metallic sleeve part is rotatably connected to the respective trailing arm 3 and the inner metallic sleeve body is rotatably connected to the angled lever arm 9 .

Die Anordnung der Hebelarme 9 der Torsionsfedern 8 sowie ihre Abstützung am Fahrzeug­ aufbau 6 erfolgt vorzugsweise derart, daß die Hebelarme in der Konstruktionslage des Kraftfahrzeugs, d. h. etwa bei Leerlast, zumindest annähernd horizontal ausgerichtet sind und nach außen weisen, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist. Außerdem sind die an ihren freien Enden gelenkig angekoppelten Stützstäbe 10 vorzugsweise derart am Fahrzeugaufbau 6 bzw. Teilen davon angelenkt, daß sie in eben dieser Konstruktionslage von unten außen nach oben innen verlaufen, wie dies ebenfalls in Fig. 2 zu erkennen ist.The arrangement of the lever arms 9 of the torsion springs 8 and their support on the vehicle body 6 is preferably carried out in such a way that the lever arms in the construction position of the motor vehicle, ie approximately at idle load, are at least approximately horizontally oriented and point outwards, as can be seen in FIG. 2 is. In addition, the support rods 10 , which are articulated at their free ends, are preferably articulated on the vehicle body 6 or parts thereof in such a way that they extend from the bottom outside to the top inside, as can also be seen in FIG. 2.

Aufgrund dieser "gegrätschten" Ausrichtung der Stützstäbe 10 werden an den Längslen­ kern 3 in vorteilhafter Weise in Vorspur gerichtete Querkräfte wirksam, welche die unter Seitenkrafteinfluß sonst üblicherweise auftretende nachteilige Nachspurbelastung des Len­ kerverbunds verringern.Because of this "grappled" orientation of the support rods 10 core 3 are advantageously in the toe directional transverse forces effective which reduce the otherwise occurring under the influence of lateral disadvantageous track load of the Len composite.

Darüber hinaus führt die vorgeschlagene Kinematik der Hebelarm/Stützstab-Anordnung 9/10 in vorteilhafter Weise zu einer progressiven Einfederkennung, da sich der wirksame Hebelarm dieser Anordnung mit zunehmender Einfederung verkleinert. Diese Progressivität der Einfederkennung ermöglicht u. U. sogar den Verzicht auf sonst übliche Anschlagpuffer.In addition, the proposed kinematics of the lever arm / support rod arrangement 9/10 advantageously leads to progressive deflection detection, since the effective lever arm of this arrangement decreases with increasing deflection. This progressivity of spring detection allows u. U. even the waiver of otherwise usual bumpers.

Die erfindungsgemäße Verbundlenkerachse mit platzsparend und korrosions- sowie stein­ schlaggeschützt im Innern der hohl ausgebildeten Längslenker gelagerten Torsionsfedern zeichnet sich somit zum einen durch eine für das Eigenlenkverhalten des Fahrzeugs positi­ ve optimale Anlenkkinematik der Torsionsfedereinrichtung und zum anderen durch ihre be­ sondere Kompaktheit aus, die eine praktisch uneingeschränkte Nutzung der vollen Fahr­ zeugbreite als Durchladebreite ermöglicht.The twist beam axle according to the invention with space-saving and corrosion and stone impact-resistant torsion springs mounted inside the hollow trailing arms is characterized on the one hand by a positive for the self-steering behavior of the vehicle ve optimal articulation kinematics of the torsion spring device and secondly by their be special compactness that practically unlimited use of full driving width as a through-loading width.

BezugszeichenlisteReference list

1 Verbundlenkerachse
2 Hinterrad
3 Längslenker
4 Querstrebe
5 Radzapfen
6 Fahrzeugaufbau
7 aufbauseitige Lager
8 Torsionsfeder
9 Hebelarm
10 Stützstab 1 twist beam axle
2 rear wheel
3 trailing arms
4 cross struts
5 wheel journals
6 Vehicle body
7 on-site bearings
8 torsion spring
9 lever arm
10 support rod

Claims (4)

1. Verbundlenkerachse (1) für die Hinterräder (2) eines Kraftfahrzeugs, mit zwei als Hohl­ körper ausgebildeten, vorzugsweise rohrförmigen biegesteifen und im wesentlichen auch torsionssteifen Längslenkern (3), die im Bereich ihrer aufbauseitigen Enden durch eine biegesteife, jedoch tordierbare Querstrebe (4) winkelsteif miteinander verbunden sind und im Bereich ihrer freien Enden Radzapfen (5) für die Hinterräder (2) tragen, gekennzeichnet durch der Fahrzeugfederung dienende Torsionsfedern (8), welche im Innern der Längs­ lenker (3) mit in Richtung der Längslenker-Längsachsen verlaufenden Torsionsachsen gelagert sind, wobei sie einerseits drehfest in den Längslenkern (3) abgestützt sind und andererseits an aus den freien Enden der Längslenker (3) herausragenden Federberei­ chen mit der Einleitung von Torsionsmomenten dienenden abgewinkelten Hebelarmen (9) versehen sind, die über an ihren freien Enden angekoppelte Stützstäbe (10) am Fahrzeugaufbau (6) oder Teilen davon abgestützt sind.1. twist link axle ( 1 ) for the rear wheels ( 2 ) of a motor vehicle, with two hollow, preferably tubular, rigid and essentially torsionally rigid longitudinal links ( 3 ), which in the area of their body ends by a rigid but torsionable cross strut ( 4 ) are angularly rigidly connected to each other and carry in the area of their free ends wheel journals ( 5 ) for the rear wheels ( 2 ), characterized by the torsion springs ( 8 ) serving for the vehicle suspension, which inside the longitudinal link ( 3 ) extend in the direction of the trailing arm longitudinal axes Torsion axles are mounted, on the one hand they are non-rotatably supported in the trailing arms ( 3 ) and on the other hand at spring areas protruding from the free ends of the trailing arms ( 3 ) with the introduction of torsional moments serving angled lever arms ( 9 ) which are provided on their free Support rods ( 10 ) coupled to the ends of the vehicle body ( 6 ) or parts thereof are supported. 2. Verbundlenkerachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfedern (8) als Drehstabfedern ausgebildet sind.2. Twist beam axle according to claim 1, characterized in that the torsion springs ( 8 ) are designed as torsion bar springs. 3. Verbundlenkerachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfedern (8) als Torsionsgummifedern ausgebildet sind.3. Twist beam axle according to claim 1, characterized in that the torsion springs ( 8 ) are designed as torsion rubber springs. 4. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme (9) der Torsionsfedern (8) in der Konstruktionslage des Kraftfahr­ zeugs zumindest annähernd horizontal und nach außen weisend ausgerichtet sind, und daß die an ihren freien Enden angekoppelten Stützstäbe (10) derart am Fahrzeug­ aufbau (6) oder Teilen davon angelenkt sind, daß sie - in Fahrzeuglängsrichtung gese­ hen - von unten außen nach oben innen verlaufen.4. Twist-beam axle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lever arms ( 9 ) of the torsion springs ( 8 ) in the construction position of the motor vehicle are at least approximately horizontally aligned and pointing outwards, and that the support rods coupled to their free ends ( 10 ) in such a way on the vehicle body ( 6 ) or parts thereof that they - hen seen in the vehicle longitudinal direction - run from the bottom outside to the top inside.
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