DE102005040101A1 - Schwenklager für eine Fahrzeug-Radaufhängung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schwenklager für eine Fahrzeug-Radaufhängung, mit einer in Form eines Klemmrings sowie beabstandet hiervon eines weiteren unterhalb oder oberhalb dieses Klemmrings vorgesehenen weiteren Rings ausgebildeten Aufnahme für einen Achsstummel eines Federbeins, wobei der weitere Ring zumindest geringfügig konisch sich geodätisch von oben nach unten verengend ausgebildet ist. Hieran angepasst geformt ist der Federbein-Achsstummel. Vorzugsweise sind der Klemmring und der weitere sich nach unten zumindest geringfügig konisch verengende Ring durch einen gemeinsamen Grundkörper gebildet und sind durch ein Freistichsegment und/oder eine in der Innenwand des Grundkörpers zumindest abschnittsweise umlaufende Aussparung zumindest ansatzweise voneinander getrennt und der Konuswinkel liegt in der Größenordnung von 10 DEG .

Description

• Die Erfindung betrifft ein Schwenklager für eine Fahrzeug-Radaufhängung, mit einer in Form eines Klemmrings sowie beabstandet hiervon eines weiteren unterhalb oder oberhalb dieses Klemmrings vorgesehenen weiteren Rings ausgebildeten Aufnahme für einen Achsstummel eines Federbeins. Zum technischen Umfeld wird neben der DE 102 12 873 A1 auf die DE 32 44 741 C2 verwiesen.
• Üblicherweise sind heutige Schwenklager (oder Achsschenkel) von Personenkraftwagen im wesentlichen so gestaltet wie in der erstgenannten Schrift gezeigt. Demnach ist ein Federbein mit dem freien (unteren) Ende seines Achsstummels in einen am Schwenklager vorgesehenen Klemmring eingeschoben, welcher mittels einer Schrauben-Mutter-Kombination solchermaßen gegen den Achsstummel verspannt ist, dass das Schwenklager sicher am unteren Ende des Federbeins gehalten ist. Aus der zweitgenannten Schrift ist ferner eine Achsschenkel-Bauart mit zwei voneinander beabstandet übereinander angeordneten Klemmringen, die jeweils mittels einer Schrauben-Mutter-Kombination am Achsstummel verspannt werden, bekannt.
• Die letztgenannte Bauart ist aufgrund der beiden Schrauben-Mutter-Kombinationen relativ aufwändig, während die erstgenannte Bauart eine ungünstige Kraftverteilung in der Klemmung aufweist bzw. aufweisen kann, weshalb hiermit eine diesbezüglich verbesserte Bauart eines Schwenklagers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden soll (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
• Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Ring, genauer dessen mit dem Achsstummel zusammenwirkende Innenfläche, zumindest geringfügig konisch sich geodätisch von oben nach unten verengend ausgebildet ist und der Achsstummel hieran angepasst geformt ist. Mit dieser Gestaltung bzw. mit dem daraus resultierenden Formschluss wird das Federbein bzw. dessen Achsstummel beim Einsetzen in die Aufnahme ideal geführt, so dass der Achsstummel auch bezüglich des Klemmrings ideal zentriert ist. Als Folge hiervon kann die Klemmung durch den Klemmring ideal hergestellt werden. Aber auch im Fahrbetrieb des Fahrzeugs bewirkt der dem Klemmring parallel geschaltete (weitere) Ring aufgrund seiner Konizität im Zusammenwirken mit dem angepasst geformten Achsstummel eine günstige Kraft- und Momentenverteilung sowohl im Klemmring als auch im sog. weiteren Ring selbst. Ungünstiges Kantentragen sowohl im weiteren Ring als auch insbesondere im Klemmring wird hierdurch vermieden und es stellt sich zwischen den jeweiligen Ringen und dem Federbein-Achsstummel eine gleichmäßige Flächenpressung ein.
• Bevorzug sind der Klemmring und der weitere sich nach unten zumindest geringfügig konisch verengende Ring durch einen gemeinsamen Grundkörper gebildet und durch ein Freistichsegment in diesem Grundkörper über diesen Segmentabschnitt und/oder über eine Aussparung in der Innenwand des Grundkörpers zumindest ansatzwiese voneinander getrennt. Dies gewährleistet eine optimale geometrische Zuordnung zueinander und gewährleistet bei geringer Materialanhäufung höchste Festigkeit. Dabei zeigt ein Konuswinkel der Innenfläche des sog. weiteren Rings in der Größenordnung von 10° die besten Resultate.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die beigefügte 1 in einer räumlichen Ansicht ein erfindungsgemäßes Schwenklager mit eingesetztem Federbein- Achsstummel zeigt, von welchem in 2 ein Längsschnitt durch diesen Achsstummel mit Aufnahme am Schwenklager dargestellt ist. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
• Mit der Bezugsziffer 1 ist in seiner Gesamtheit ein Schwenklager gekennzeichnet, das als Radträger für ein vorderes lenkbares Rad eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens zum Einsatz kommen kann, und das auch als Achsschenkel bezeichnet wird. (Der mögliche Einsatz eines solchen Achsschenkels ist jedoch nicht auf die Vorderachse eines Fahrzeugs beschränkt). In dieses Schwenklager 1 ist ein nicht näher dargestelltes, dem Fachmann bekanntes Federbein mit seinem unteren sog. Achsstummel 2 eingesetzt. Hierfür ist am Schwenklager 1 eine sog. Aufnahme 3 vorgesehen, die durch einen hier oberen Klemmring 3a und einen hier unterhalb dessen zumindest abschnittsweise von diesem beabstandet vorgesehenen weiteren Ring 3b gebildet ist. Der obere Klemmring 3a wird in bekannter Weise durch eine Schrauben-Mutter-Kombination 4 mit dem Achsstummel 2 verspannt, nachdem dieser mit seinem unteren Ende in den weiteren Ring 3b eingesetzt ist. Die Innenfläche dieses weiteren Rings 3b ist geringfügig konisch sich geodätisch von oben nach unten verengend ausgebildet und der Achsstummel 2 ist in diesem Bereich hieran angepasst geformt, wie aus 2 hervorgeht.
• Aus 1 geht noch hervor, dass der Klemmring 3a und der weitere sich nach unten zumindest geringfügig konisch verengende Ring 3b durch einen gemeinsamen Grundkörper gebildet sind, der also die sog. Aufnahme 3 bildet und für den daher ebenfalls die Bezugsziffer 3 verwendet wird. Durch ein Freistichsegment 5 in diesem Grundkörper 3 sind der Klemmring 3a und der weitere Ring 3b über diesen Segmentabschnitt voneinander getrennt. Wie 2 zeigt, ist im wesentlichen in der bezüglich des Achsstummels 2 senkrechten Ebene des Freistichsegments 5 in Fortsetzung an dieses in der Innenwand der Aufnahme 3 eine (mit Ausnahme des Freistichsegments 5 umlaufende) Aussparung 5' vorgesehen, so dass der Klemmring 3a und der weitere Ring 3b umlaufend zumindest ansatzweise voneinander getrennt sind. Bei einfacher baulicher Vereinigung werden durch diese „fiktive" Trennung die gesetzten Ziele in optimaler Weise erreicht.
• Im übrigen können eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Stets erhält man jedoch mit den wesentlichen Merkmalen ein Schwenklager bzw. einen Achsschenkel, das bzw. der sich durch verbesserte Festigkeit und Steifigkeit auszeichnet, nachdem der Achsstummel des Federbeins bestmöglich innerhalb des Klemmrings 3a geführt wird bzw. positioniert ist. Vorteilhafterweise ergibt sich sogar eine geringeres Gewicht, nachdem die nunmehr beiden Ringe (Klemmring 3a und weiterer Ring 3b) auch aufgrund der breiteren Abstützbasis in Summe schmäler gehalten werden können als es der im Stand der Technik übliche einzige Klemmring ist. Die genannte breitere Abstützbasis bzw. größere Klemmhöhe reduziert vorteilhafterweise die Reaktions-Seitenkräfte auf die Aufnahme 3 in ihrer Gesamtheit. Auch ergibt sich eine eindeutigere Aufteilung der aufzunehmenden Lasten, da bei einer Gestaltung gemäß vorliegender Erfindung die Last in Achsrichtung des Federbeins über den Formschluss im konischen Abschnitt innerhalb des weiteren Rings 3b getragen wird, während dies beim üblichen Stand der Technik größtenteils über Reibschluss im Klemmring erfolgt, wenngleich auch Ausbildungen mit 45°-Absätzen zwischen der Schwenklager-Aufnahme und dem Federbein-Achsstummel bekannt sind. Im hier nun vorgeschlagenen Klemmring 3a selbst stellt sich eine gleichmäßigere Steifigkeitsverteilung und eine gleichmäßige Flächenpressung (vergleichbar einer Ringschelle) ein, so dass eine optimierte Werkstoffausnutzung vorliegt und eine gleichmäßige Wandstärke realisiert sein kann. Insgesamt ergibt sich also eine optimierte Kraftübertragung zwischen Federbein bzw. Federbein-Achsstummel 2 und Schwenklager 1.

Claims (3)

1. Schwenklager für eine Fahrzeug-Radaufhängung, mit einer in Form eines Klemmrings (3a) sowie beabstandet hiervon eines weiteren unterhalb oder oberhalb dieses Klemmrings vorgesehenen weiteren Rings (3b) ausgebildeten Aufnahme für einen Achsstummel (2) eines Federbeins, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Ring (3b) zumindest geringfügig konisch sich geodätisch von oben nach unten verengend ausgebildet ist und der Achsstummel (2) hieran angepasst geformt ist.
2. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (3a) und der weitere sich nach unten zumindest geringfügig konisch verengende Ring (3b) durch einen gemeinsamen Grundkörper (3) gebildet werden und durch ein Freistichsegment (5) und/oder eine in der Innenwand des Grundkörpers (3) zumindest abschnittsweise umlaufende Aussparung (5') zumindest ansatzweise voneinander getrennt sind.
3. Schwenklager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel in der Größenordnung von 10° liegt.