DE10108499A1 - Verfahren und Konstruktion zum Ersetzen des Schwenklagers an den Rädern von Personenkraftwagen, Nutz- und Sonderfahrzeugen - Google Patents

Verfahren und Konstruktion zum Ersetzen des Schwenklagers an den Rädern von Personenkraftwagen, Nutz- und Sonderfahrzeugen

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DE10108499A1
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Ulrich Hans Seuser
Christoph Andreas Seuser
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SEUSER ULRICH H
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/18—Steering knuckles; King pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0008—Brake supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

Mit der Erfindung wird ein Verfahren und eine Konstuktion zum Ersetzen des Schwenklagers an den Rädern vorgeschlagen, welches mittels der Radlagergeneration III oder höher und Modifikationen an den Nachbarbauteilen möglich ist.

Description

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Konstruktion zum Ersetzen des Schwenklagers / Achsschenkels / Radzapfens bei Personenkraftwagen, Nutz- und Sonderfahrzeugen ohne Eingriff in die Lenkgeometrie.
Üblicherweise werden die Bremse, die Stoßdämpfer (Beispiel Vorderrad, McPherson), die Spurstange, der untere Lenker und das Radlager konstruktiv in einem geometrisch komplexen Bauteil, dem Schwenklager / Achsschenkel, zusammengeführt. Daher ist dieses sowohl in der Entwicklung als auch in der Herstellung ein schwierig zu handhabendes Bauteil.
Diese Konstruktionsweise ist für Radlager der Generation I und II notwendig.
Radlager der Generation III oder höher zeichnen sich dadurch aus, daß das eigentliche Radlager zwischen zwei Flanschen montiert ist. Einem rotierenden, der als Nabe die Bremsscheibe trägt und einem weiteren stehenden, der üblicherweise an dem Schwenklager angeschraubt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, dieses Schwenklager zu ersetzen.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der Flansch des Radlagers verwendet wird.
Ausführungsbeispiele
  • - Der stehende Flansch des Radlagers wird nun so ausgebildet, daß er die notwendige Steifigkeit für die Dynamik des Fahrzeugs ohne das Schwenklager hat. Üblicherweise wird der Flansch dann ca. 50% dicker, von heute 8-10 mm, dann 8-20 mm. Zur Gewichtsreduzierung, ohne Reduzierung der Steifigkeit, sind Bohrungen und Taschen an geschickt gewählten Stellen einzubringen. Diese Gewichtseinsparungs­ potentiale sind wünschenswert aber nicht zwingend. Die Nachbarbauteile werden nun so modifiziert, daß sie direkt angeflanscht werden können:
  • - Das Koppelblech am Stoßdämpfer wird solcherart verlängert, daß es den Dämpferarm des Schwenklagers ersetzt und dann mit 2 Schrauben am Flansch befestigt werden kann
  • - Der Träger der Bremse wird so modifiziert, daß die zwei Anschraubbohrungen nun am Flansch sitzen
  • - Der Lenkarm des Schwenklagers wird ersetzt von einem anzuschraubenden Bauteil, das ebenfalls geometrisch sehr einfach ist. Der Lenkarm kann nun aus einem belastungsgerecht angepassten, gewalzten Werkstoff hergestellt werden, womit sich Leichtbaukonstruktionen anbieten.
  • - Der untere Anlenkpunkt wird in den oben beschrieben neuen Lenkarm integriert, oder das Kugelgelenk direkt am Radlagerflansch angeschraubt bzw. in diesen gesteckt. Die Montage kann in jeder Winkelstellung von vertikal bis horizontal erfolgen. Die zweite Schraube für die Lenkarmbefestigung kann entfallen, wenn die Kugelgelenk­ befestigung den Lenkarm mit festhält.
  • - Teilintegrationen der neuen Einzelbauteile sind möglich. So z. B. Integration des einen Arms des Bremsträgers in den Dämpferarm oder auch in den Lenkarm.
Zur Verwendung der Erfindung im Fahrzeug kann es notwendig werden, die Elastokinematik der Achse und die Zusammen­ setzung der Gummimischung der Dämpfer neu abzustimmen.
Als Vorteile der Erfindung werden erwartet:
1 Gewichtseinsparung, speziell an Fahrwerkskomponenten, weil das Schwenklager entfällt und nur teilweise von anderen Komponenten substituiert wird. Die Gewichtseinsparung beträgt 50%-95%, je nach Wahl des Werkstoffs der substituierenden Bauteile und der Konstruktion selbst.
2 Minderung der Herstellungskosten, weil einzelne Bauteilfunktionen von anderen Bauteilen übernommen werden können und damit die ursprünglichen Bauteile, ganz oder teilweise entfallen. Ferner sind die Einzelbauteile weniger verwickelt bezüglich Geometrie und Herstellprozess als das ursprüngliche Schwenklager / Achsschenkel.
3 Letztendlich, bezogen auf das Fahrzeug, geringeren Kraftstoffverbrauch.

Claims (24)

1. Verfahren zum Ersetzen des Schwenklagers / Achs­ schenkels / Radzapfens dadurch gekennzeichnet, daß ein Radlager der Generation III oder höher mit 2 Flanschen verwendet wird und Nachbarkomponenten, wie z. B. die Bremse, am Radlager­ flansch direkt, ohne Zwischenkomponente, angeschraubt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stehende Flansch 8 mm bis 20 mm dick ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stehende Flansch Bohrungen, Nuten und Taschen zur Gewichtsersparnis erhält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraubung des Bremsträgers direkt am stehenden Radlagerflansch erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraubung des Koppelbleches des Stoßdämpfers direkt am stehenden Radlagerflansch erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraubung des Lenkarms am stehenden Radlagerflansch erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (von 1 oder 2) Arm(en) des Bremsträgers in den Dämpferarm integriert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arm des Bremsträgers in den Dämpferarm und der andere Bremsträgerarm in den Lenkarm integriert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der sogenannte Beam des Bremsträgers als Verbindung zwischen Lenkarm und Dämpferarm geschraubt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk des unteren Anlenkpunktes direkt in den Flansch des Radlagers montiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Anlenkpunkt in den Lenkarm integriert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk des unteren Anlenkpunktes statt senkrecht auch unter anderen Winkeln, bevorzugt waagerecht, direkt in den Flansch des Radlagers geschraubt bzw. in diesen gesteckt wird.
13. Konstruktion zum Ersetzen des Schwenklagers / Achsschenkels dadurch gekennzeichnet, daß ein Radlager der Generation III oder höher mit 2 Flanschen verwendet wird.
14. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der stehende Flansch 8 mm bis 20 mm dick ist.
15. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der stehende Flansch Bohrungen, Nuten und Taschen zur Gewichtsersparnis erhält.
16. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraubung des Bremsträgers direkt am stehenden Radlagerflansch erfolgt.
17. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraubung des Koppelbleches des Stoßdämpfers direkt am stehenden Radlagerflansch erfolgt.
18. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraubung des Lenkarms am stehenden Radlagerflansch erfolgt.
19. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (von 1 oder 2) Arm des Bremsträgers in den Dämpferarm integriert wird.
20. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arm des Bremsträgers in den Dämpferarm und der andere Bremsträgerarm in den Lenkarm integriert wird.
21. Konstruktion nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der sogenannte Beam des Bremsträgers als Verbindung zwischen Lenkarm und Dämpferarm geschraubt wird.
22. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk des unteren Anlenkpunktes direkt in den Flansch des Radlagers montiert wird.
23. Konstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Anlenkpunkt in den Lenkarm integriert wird.
24. Konstruktion nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk des unteren Anlenkpunktes statt senkrecht auch unter anderen Winkeln, bevorzugt waagerecht, direkt in den Flansch des Radlagers geschraubt bzw. in diesen gesteckt wird.
DE2001108499 2001-02-22 2001-02-22 Verfahren und Konstruktion zum Ersetzen des Schwenklagers an den Rädern von Personenkraftwagen, Nutz- und Sonderfahrzeugen Withdrawn DE10108499A1 (de)

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CN104108422A (zh) * 2013-04-15 2014-10-22 福特全球技术公司 用于将转向运动传递至车轮的铰接式连接件
US9302706B2 (en) 2013-04-15 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Articulated connection for transferring a steering movement onto a vehicle wheel

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DE102014205990B4 (de) 2013-04-16 2023-10-26 Ford Global Technologies, Llc Gelenkverbindung zur Übertragung einer Lenkbewegung auf ein Rad eines Fahrzeuges sowie Lenkhebel

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