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Die Erfindung betrifft eine Einzelradaufhängung eines zweispurigen Fahrzeugs mit einem insbesondere in einem Faserverbund-Werkstoff ausgeführten und neben einer Federungsfunktion für das Fahrzeug-Rad zusammen mit einem nach Art eines Dämpferbeins angeordneten Schwingungsdämpfer die Radführung übernehmenden Blattfederelement, welches zumindest annähernd in Fahrzeug-Querrichtung ausgerichtet einerseits an einem Radträger und andererseits momentenfest an einem Achsträger oder direkt am Fahrzeug-Aufbau angebunden ist, mit einer Maßnahme zur Erzeugung eines in Konstruktionslage des Blattfederelements einem von einer Radaufstandskraft bezüglich des Schwingungsdämpfers erzeugten Biegemoment entgegenwirkenden Momentes. Zum Stand der Technik wird neben der
WO 96/27507 insbesondere auf die
DE 10 2012 221 678 A1 verwiesen.
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Eine der einfachsten und am weitesten verbreiteten Achsen an Kraftfahrzeugen ist beispielsweise als Vorderachse eines Personenkraftwagens die sog. Federbeinachse mit einem radführenden Dämpfer, einer koaxial hierzu angeordneten Schraubenfeder und einem unteren Querlenker, welcher zumeist als Dreieckslenker oder Sichellenker ausgeführt ist. Dieser Querlenker ist über ein radseitiges Kugelgelenk mit dem Radträger und üblicherweise über zwei Gummilager mit dem Fahrzeug-Aufbau bzw. einem Achsträger verbunden. Dabei definiert das genannte Kugelgelenk zusammen mit dem Stützlager des Feder-Dämpferbeins die Lenkdrehachse des Rades.
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Durch die koaxiale Anordnung der Feder zum Dämpferbein ist eine relativ hohe Stützlagerposition erforderlich, um den benötigten Bauraum der Feder oberhalb des Reifenhüllgebirges unterzubringen, da eine Anordnung neben dem Reifenhüllgebirge zu signifikanten Nachteilen in der Lenkgeometrie des Fahrzeugs führt und einen hohen Bauraumbedarf in Fahrzeug-Querrichtung hat.
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In der eingangs letztgenannten Schrift ist eine ähnlich einer Federbeinachse konzipierte Radaufhängung mit einer radführenden Querblattfeder gezeigt, welche biegesteif und verdrehfest an einem Radträger befestigt ist. Dabei ist dieses Blattfederelement im nicht verbauten Zustand um die Fahrzeug-Längsachse gebogen ausgeführt, so dass dieses im verbauten Zustand auf den Radträger ein Moment um die Fahrzeug-Längsachse aufbringt. Dies führt zu einem zumindest anteiligen Querkraftausgleich am Schwingungsdämpfer, der ohne einen solchen Querkraftausgleich vollständig von einem aus dem seitlichen Versatz zwischen der Radaufstandskraft und dem Angriffspunkt der Federkraft der Querblattfeder am Radträger resultierenden Moment beaufschlagt würde. Dieses Moment bzw. eine diesem entsprechende auf den Schwingungsdämpfer wirkende Querkraft verschlechtert dessen Ansprechverhalten, weshalb ein genannter zumindest anteiliger Querkraftausgleich anzustreben ist.
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Es hat sich gezeigt, dass es zur Erzielung gewünschter Federkräfte günstig sein kann, wenn eine Querblattfeder, insbesondere eine solche aus einem Faserverbund-Werkstoff, schwenkbar, und zwar zumindest annähernd um eine Parallele zur Fahrzeug-Längsachse schwenkbar am Radträger angelenkt ist. Mit einer solchen schwenkbaren Anlenkung ist der bekannte anteilige Querkraftausgleich jedoch nicht mehr darstellbar.
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Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist für eine Einzelradaufhängung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Blattfederelement am Radträger über zumindest ein Hülsen-Gummilager um eine zumindest annähernd in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufende Lagerachse drehbar angebunden ist, wobei das entgegenwirkende Moment ein Torsionsmoment im Hülsen-Gummilager ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Vorgeschlagen ist somit eine gelenkige Anbindung des Quer-Blattfederelements über ein Hülsengummilager, welches im eingebauten Zustand in der sog. Konstruktionslage des Blattfederelements, in welcher mit Ausnahme der Gewichtskräfte des Fahrzeug-Aufbaus sowie einer Standard-Zuladung keine weiteren Kräfte einwirken, ein Torsionsmoment um seine sich zumindest annähernd in Fahrzeug-Längsrichtung erstreckende Lagerachse aufweist bzw. enthält. Dieses Hülsengummilager beaufschlagt somit in diesem Zustand den Radträger mit diesem Torsionsmoment, welches so orientiert ist, dass es bezüglich des Schwingungsdämpfers den gewünschten zumindest anteiligen Querkraftausgleich bewirkt. Bevorzugt resultiert dieses Torsionsmoment aus einem Fügevorgang des Blattfederelementes einschließlich des Hülsengummilagers mit dem Radträger in einer geeignet eingefederten Position, so dass das Hülsengummilager nach dem Verschrauben mit dem Radträger beim anteiligen Ausfedern in die Konstruktionslage tordiert wird und dann das entsprechende Torsionsmoment auf den Radträger aufbringt. Gleiches gilt für die alternative Ausführung mit radträgerfesten Hülsengummilagern, deren Innenhülsen dann in der besagten eingefederten Position mit dem Blattfederelement verschraubt werden.
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Bevorzugt weist das Hülsen-Gummilager eine Innenhülse und eine Außenhülse auf, zwischen denen ein eine bestimmte Torsionssteifigkeit (vorrangig in der Größenordnung von 0,5 Newtonmeter je Grad Verdrehwinkel bis 3 Newtonmeter je Winkelgrad) aufweisender Elastomerring vorgesehen ist. Dabei ist eine der beiden Hülsen fest mit dem Radträger und die andere Hülse fest mit dem Blattfederelement verbunden. Die kreiszylindrischen Hülsen können dabei relativ lang ausgebildet sein, so dass sich ein solches Hülsen-Gummilager über die gesamte Breite des Blattfederelements erstrecken kann, welche im Falle eines mittelgewichtigen Personenkraftwagens in der Größenordnung von beispielsweise 300 Millimetern liegen kann. Es ist aber auch möglich, zumindest zwei auf deren gemeinsamer Lagerachse sozusagen in Reihe angeordnete Hülsen-Gummilager vorzusehen, wobei vorzugsweise an einer Fahrzeug-Vorderachse das in Fahrzeug-Fahrtrichtung betrachtet vor dem Rad-Mittelpunkt liegende Hülsen-Gummilager eine härtere radiale Federrate besitzt als das hinter dem Rad-Mittelpunkt liegende Hülsen-Gummilager. Befindet sich eine erfindungsgemäße Einzelradaufhängung an der Hinterachse eines zweiachsigen zweispurigen Kraftfahrzeugs, so ist die umgekehrte Anordnung vorteilhaft, d.h. dass dann das in Fahrzeug-Fahrtrichtung betrachtet vor dem Rad-Mittelpunkt liegende Hülsen-Gummilager eine weichere radiale Federrate besitzt als das hinter dem Rad-Mittelpunkt liegende Hülsen-Gummilager. Jeweils erlaubt eine geeignete Verteilung hinsichtlich der radialen Lagerhärte eine Feinabstimmung der Elastokinematik hinsichtlich des Vorspurverhaltens der Fahrzeugachse. Ist ein Mehr an Vorspur unter Seitenkraft gewünscht, so ist eine härtere Abstimmung des in Fahrtrichtung hinten liegenden Gummilagers günstig, wohingegen eine Nachspurtendenz unter Seitenkraft mit einer härteren Abstimmung des vorne liegenden Gummilagers erreicht werden kann.
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Es wurde bereits kurz auf mögliche Abmessungen einer erfindungsgemäßen Quer-Blattfeder, welche wegen ihrer radführenden Funktion im weiteren auch als Federlenker bezeichnet wird, eingegangen. Dabei kann diese fahrzeugaufbauseitig eine in Fzg.-Längsrichtung gemessene Abstützbasis besitzen, dessen Länge zumindest der 0,4-fachen in Fzg.-Querrichtung gemessenen Länge des Blattfederelementes entspricht. Dabei ist das Quer-Blattfederelement fahrzeugaufbauseitig vorzugsweise fest eingespannt, da sich eine damit mögliche Momenten-Einleitung günstig auf das Wankverhalten des Fahrzeug-Aufbaus bei Kurvenfahrt auswirkt. Die radträgerseitige Abstützbasis kann schmäler bzw. von geringerer Länge als die fahrzeugaufbauseitige Abstützbasis sein, und zwar insbesondere im Falle einer Vorderrad-Aufhängung, d.h. dann, wenn das Rad lenkbar sein soll. Die Länge der radträgerseitigen Abstützbasis eines erfindungsgemäßen Blattfederelements in einer Fzg.-Radaufhängung kann für ein lenkbares Rad in etwa halb so groß wie die fahrzeugaufbauseitige Abstützbasis sein; bei ausreichendem zur Verfügung stehendem Bauraum oder im Falle eines nicht lenkbaren Rades jedoch auch gleich der oder nur etwas geringer als die aufbauseitige Abstützbasis sein.
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Für die Darstellung einer Lenkbarkeit eines erfindungsgemäß aufgehängten oder geführten Rades wird ein bspw. als sog. Revo-Knuckle grundsätzlich bekannter zweigeteilter Radträger mit integrierter Lenkdrehachse vorgeschlagen. Die sich damit ergebende Nähe der Lenkdrehachse zur Radmitte sorgt für günstige Störkrafthebelarme, weshalb eine solche Einzelradaufhängung auch für hohe auf das Rad einwirkende Antriebsmomente geeignet ist. Ebenso lassen sich die Kenngrößen der Lenkgeometrie wie Spreizungs- und Nachlaufwinkel sowie Lenkrollradius und Nachlaufstrecke damit ähnlich frei einstellen bzw. darstellen wie bei einer Doppelquerlenker-Achse und es unterliegen diese Lenkgeometrie-Kenngrößen nicht den Bauraum-Restriktionen einer konventionellen Federbeinachse. Eine bei konventionellen Federbeinachsen mit Revo-Knuckle erforderliche Fesselung des Drehfreiheitsgrades um die Hochachse für den nicht lenkbaren Teil bzw. ein nicht lenkbares Element des Radträgers ist vorteilhafterweise bei vorliegender Einzelradaufhängung nicht notwendig. Ferner ist mit einer im Radträger integrierten Lenkdrehachse vorteilhafterweise die Stützlagerposition des radführenden Dämpfers mit größerer Freiheit wählbar als bei einer konventionellen Federbeinachse, so dass eine besonders niedrig liegende Karosserielinie des Fahrzeugs im (aufbauseitigen) Stützlagerbereich des Dämpfers dargestellt werden kann.
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Um einen Beitrag zur Reduzierung von Fahrzeug-Nickwinkeln unter Längskraft zu leisten, wird weiterhin vorgeschlagen, zumindest die fahrzeugaufbauseitige Anbindung eines erfindungsgemäßen radführenden Blattfederelements in der Seitenansicht schräg zu stellen, d.h. dass das Blattfederelement in Fahrzeug-Querrichtung betrachtet am Fahrzeug-Aufbau gegenüber einer Horizontalebene geneigt angebunden ist. Radträgerseitig kann dies ebenso gestaltet sein, aber es kann das Blattfederelement radträgerseitig auch im wesentlichen horizontal (d.h. parallel zur Fahrbahn des Fahrzeugs) liegen. Mit dieser Maßnahme steht die resultierende Bahn des Radaufstandspunktes bzw. des Radmittelpunktes bei Ein- und Ausfederbewegungen dann ebenfalls schräg und korrespondiert somit mit den aus der kinematischen Analyse von Radaufhängungen bekannten Anfahr- und Bremsstützwinkeln. Aus Rücksicht auf überlagerte Verwindungen des Blattfederelements um die Fahrzeug-Querachse beim Ein- und Ausfedern sollte diese genannte Schrägstellung jedoch auf Werte zwischen 0°und 10° begrenzt sein. Vorteilhaft ist das als Federlenker fungierende Blattfederelement an einer Fzg.-Vorderachse um ca. 3° bis 5° nach hinten (d.h. gegen Fzg.-Fahrtrichtung) oben ansteigend angestellt, während es an einer Fzg.-Hinterachse um ca. 4° bis 7° nach hinten unten abfallend angestellt sein kann.
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Was eine bevorzugte momentenfeste Anbindung des radführenden Blattfederelements am Fzg.-Aufbau betrifft, so ist diese bevorzugt kraftschlüssig dargestellt, d.h. das Blattfederelement ist kraftschlüssig am Achsträger oder am Fahrzeug-Aufbau angebunden, vorzugsweise unter Verwendung von Schrauben, und es kann dabei für die Übertragung von Zug-/Druckkräften in Fahrzeug-Querrichtung ein zumindest annähernd keilförmiger Formschluss vorgesehen sein. Damit ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Blattfederelement, welches bei Vergleich einer erfindungsgemäßen Einzelradaufhängung mit einer konventionellen Federbeinachse die dortige koaxial zum Dämpfer angeordnete Schraubenfeder ersetzt, neben den zwischen dem Fzg.-Aufbau und dem Radträger auftretenden Vertikalkräften aus der Radlast sämtliche aus dem Fahrbetrieb resultierenden äußeren dynamischen Kräfte wie Antriebskräfte, Bremskräfte und Seitenkräfte abstützen kann. Zur Abstützung von Längskräften und Momenten ist dabei - wie bereits ausgeführt wurde - eine möglichst breite Abstützbasis, gemessen in Fahrzeug-Längsrichtung, vorgesehen. Bei Personenkraftwagen liegt die Größe bzw. Länge dieser Abstützbasis mit einem geeignet dimensionierten Blattfederelement fahrzeugaufbauseitig im Bereich zwischen 250 Millimetern und 400 mm und radseitig bedingt durch den Platzbedarf eines (lenkbaren) und soweit als nötig eingeschlagenen Vorderrades bei 120 mm bis 200 mm. An einer Fzg-Hinterachse ist radseitig eine größere Abstützbasis in der Größenordnung von 200 mm bis 300 mm möglich, da dort kein nennenswerter Radeinschlag zu berücksichtigen ist.
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Dabei sollte im übrigen eine ausreichende Länge des einen radführenden Federlenker bildenden Blattfederelements dargestellt sein, um einen benötigten Ein- und Ausfederweg ohne Überschreitung der zulässigen Beanspruchungen bereitstellen zu können. Abhängig von der Fahrzeug-Gewichtsklasse kann bei Personenkraftwagen eine Länge in der Größenordnung von 350 Millimetern bis 550 mm angemessen sein, wenn - wie weiterhin vorgeschlagen wird - der Faserverbundwerkstoff durch eine geeignete Kunststoffmatrix und Glasfasern als Verstärkungsfasern gebildet ist. Zur Befestigung der Hülsen-Gummilager am Blattfederelement können geeignete Klemmstücke vorgesehen sein, welche das (nach formgerechter Fertigung nicht weiter bearbeitete) Blattfederelement geeignet einklemmen. Bei Schrauben, welche ein bzw. das Blattfederelement bogenförmig umgreifen, ist diese Art der Krafteinleitung als Bride mit Bridenplatte bekannt.
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Es kann zumindest einer der in Fzg.-Fahrtrichtung betrachteten Randbereiche eines erfindungsgemäßen Blattfederelements (bzw. radführenden sog. Federlenkers) gegenüber einem zwischen diesen Randbereichen liegenden Abschnitt verstärkt ausgeführt sein. „Verstärkt“ bedeutet dabei insbesondere, dass die in Fzg.-Hochachsrichtung gemessene Dicke des Blattfederelements entlang zumindest eines seiner beiden Ränder größer ist als in einem Bereich zwischen den Rändern. Die besagte Verstärkung kann alternativ oder zusätzlich durch die im Faserverbundwerkstoff vorgesehenen Verstärkungsfasern vorgesehen sein; vorzugsweise verlaufen diese in den beiden (in Fzg.-Querrichtung verlaufenden) Randbereichen unidirektional (analog dem Blattfederelement) zumindest annähernd in Fzg.-Querrichtung. Zwischen den beiden Randbereichen kann dann quasi ein dünneres Schubfeld liegen, in welchem Lagen von Verstärkungsfasern unter Winkeln von ±45° (zur Fzg.-Querrichtung oder Fzg.-Längsrichtung) verlaufen. Damit übernehmen die Randbereiche des Blattfederelements im Wesentlichen die zu übertragenden Zug-/Druck-Kräfte und Biegemomente, während das dazwischen liegende sog. Schubfeld die Abstützung der Torsionsmomente um die Raddrehachse übernimmt.
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Durch eine gezielte Gestaltung des Beulverhaltens des besagten Schubfelds lässt sich vorteilhafterweise die Lenktendenz der erfindungsgemäßen Radaufhängung unter Anliegen eines Bremsmoments gezielt einstellen. Insbesondere lässt sich auch damit an der Vorderachse eine Nachspurtendenz unter Bremskraft einstellen und an der Hinterachse eine Vorspurtendenz unter Bremskraft. Die genannte Steuerung des Beulverhaltens wird dabei durch eine voreingestellte Abweichung von einer (in Konstruktionslage) völlig ebenen Gestaltung der Ebene des genannten Schubfeldes (zwischen den genannten Blattfederelement-Randbereichen) geschaffen, d.h. das Schubfeld erhält an gezielter Stelle eine geringe vorgeformte Beule. Diese vorweggenommene Verformung steuert dann die Verformung unter Last, also das Beulverhalten. Dabei ist aber auch auf eine ausreichende Stabilität des Blattfederelements bei hohen Lasten zu achten; zu große Verformungswege und Wegknicken müssen vermieden werden.
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Im Übrigen kann das Vorspur- und Sturzverhalten einer erfindungsgemäßen Radaufhängung über dem Federweg einerseits durch die Gestaltung der Biegelinie des Blattfederelementes bzw. radführenden Federlenkers beeinflusst werden und andererseits durch die Schrägstellung des Dämpfers (in einer Ansicht in Fahrtrichtung von hinten) gezielt eingestellt werden, wobei eine große Dämpfer-Neigung mit einem hohen Sturzgradienten (des Fzg.-Rades) einher geht. Die Biegelinie bestimmt auch die Spurweitenänderung der Fzg.-Achse beim Einfedern, die aus Rücksicht auf Traktion und Geradeaus-Fahrverhalten nicht zu groß gewählt werden sollte. Durch die seitens des Fzg.-Aufbaus eingeleiteten Momente um die Fahrzeug-Längsachse kann ein Wankwinkelausgleich bei Kurvenfahrt erreicht werden, indem das in den Fzg.-Aufbau eingeleitete Biegemoment des kurvenäußeren Blattfederelementes größer und dasjenige des kurveninneren Federlenkers kleiner wird, so dass sich ein der Aufbauneigung entgegen wirkendes Summenmoment ergibt. Damit wird ein eigenständiger Querstabilisator überflüssig bzw. es wird ein solcher allenfalls noch zur Abstimmung des Eigenlenkverhaltens nur an einer der Achsen des Fahrzeugs benötigt.
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Schließlich wird im Hinblick auf eine möglichst geringe Bauhöhe einer erfindungsgemäßen Radaufhängung auch bei antreibbarem Rad vorgeschlagen, den Dämpfer neben der Antriebswelle mit seiner Unterkante um ein Maß, welches nicht größer als der Durchmesser des Dämpfers ist, in Hochachsrichtung vom Blattfederelement beabstandet anzuordnen. Hierbei ist an einer Fzg.-Vorderachse eine Anordnung des Dämpfers vor Mitte Rad zu bevorzugen, da einerseits der verfügbare Bauraum wegen des kurvenaußen geringeren Lenkeinschlags größer ist und andererseits eine Schrägstellung in der Seitenansicht nach oben hinten die Belastung des erfindungsgemäßen Blattfederelements bei hohen Einfederungen reduziert. Die nach hinten gerichtete Komponente von äußeren kombinierten Längs- und Hochkräften wird dabei durch die nach vorne gerichtete Längskomponente der Reaktionskraft des Dämpfers sowie dessen üblicherweise integrierter Zusatzfeder teilweise kompensiert.
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In den beigefügten Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar am linken Vorderrad eines Personenkraftwagens in einer Ansicht in Fahrzeug-Längsrichtung nach hinten (1) sowie in Fahrzeug-Querrichtung von außen (3). 2 zeigt nur das Blattfederelement mit seinen Anbindungen in einer Ansicht wie 1 sowohl im Einbauzustand in Konstruktionslage als auch bei Montage des Hülsen-Gummilagers zwischen dem Blattfederelement und dem Radträger, wobei letzterer der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.
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Mit der Bezugsziffer 1 ist ein im wesentlichen wie üblich gestalteter Radträger in einer Einzelradaufhängung mit einem radführenden Dämpferbein sowie einem weiteren am Radträger 1 angreifenden radführenden Element gekennzeichnet. Ein das genannte Dämpferbein bildender und entsprechend starr mit dem Radträger 1 verbundener Schwingungsdämpfer trägt die Bezugsziffer 2, während es sich beim genannten weiteren radführenden Element um ein zumindest annährend in Fahrzeug-Querrichtung ausgerichtetes Blattfederelement 3 handelt, welches aus einem Faserverbund-Werkstoff besteht und dessen Längen-Breitenverhältnis beispielsweise 2,5 beträgt, d.h. dass das in einer Projektion auf die Fahrbahn annähernd trapezförmige Blattfederelement 3 in Fahrzeug-Querrichtung betrachtet ungefähr 2,5 mal so lang wie in Fahrzeug-Längsrichtung betrachtet ist.
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Während das dem nur durch ein bruchstückhaft gezeigtes Rahmenteil dargestellten Fahrzeug-Aufbau 4 (oder einem an diesem befestigten Achsträger) zugewandte Ende des Blattfederelements 3 auf nicht näher dargestellte Weise starr und momentenfest am Fahrzeug-Aufbau 4 (bzw. Achsträger) befestigt ist, ist das dem Radträger 1 zugewandte Ende des Blattfederelements 3 um eine zumindest annähernd in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufende (und somit in 1 auf der Zeichenebene im wesentlichen senkrecht stehende) Lagerachse verschwenkbar am Radträger 1 angelenkt. Diese Lagerachse wird durch hier zwei in Reihe, d.h. auf dieser Achse hintereinander angeordnete Hülsen-Gummilager 5 beschrieben, deren Hülsen 5a, 5b (siehe hierzu 2) konzentrisch angeordnete Kreiszylinder mit der besagten Lagerachse als Zylinderachse sind.
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Das bzw. jedes Hülsenlager 5, welches in 2 gegenüber 1 vergrößert dargestellt ist, besitzt eine Außenhülse 5a, welche über eine Klemmung mit einer Bride oder Schelle 6 fest mit dem Blattfederelement 3 verbunden ist, sowie eine Innenhülse 5b, die fest mit dem Radträger 1 verbunden ist, und zwar mittels einer Schrauben-Mutter-Verbindung 7. In einem Ringspalt zwischen der Innenhülse 5b und der Außenhülse 5a ist ein ringförmiges Elastomerelement 5c vorgesehen und über seine den Hülsen 5a, 5b zugewandte Flächen beispielsweise stoffschlüssig mit der jeweils zugewandten Hülse 5a bzw. 5b fest verbunden. Während die Achse der Schrauben-Mutter-Verbindung 7 mit der genannten Lagerachse zusammenfällt, ist die Schelle 6 so ausgeführt, dass sie sowohl die Außenhülse 5a als auch das freie Ende des Blattfederelements 3 fest zwischen sich einklemmt, wie aus 2 bildlich hervorgeht.
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Weiter auf 2 Bezug nehmend ist hierin das Blattfederelement 3 mit dem bzw. den Hülsen-Gummilagern 5 (sowie mit der Schelle 6 und der Schrauben-Mutter-Verbindung 7 zum Radträger (1) in zwei verschiedenen Positionen - und dabei jeweils fest mit dem Fahrzeug-Aufbau 4 verbundendargestellt, während der Radträger (1) der besseren Übersichtlichkeit halber selbst nicht dargestellt ist. In der in der Figur unteren Position ist das Blattfederelement 3 in seinem Einbauzustand in der (definierten) Konstruktionslage gezeigt, während in der in der Figur oberen Position das Blattfederelement 3 - jetzt mit einem Hochstrich versehen und daher mit 3' gekennzeichnet - in Einbaulage gezeigt ist, d.h. in diesem (oberen) Zustand oder in einer solchen Position des Blattfederelements 3' relativ zum Fahrzeug-Aufbau 4 wird der Radträger 1 am bereits mit dem bzw. den Hülsen-Gummilager(n) 5 ausgestatteten Blattfederelement 3' montiert. In dieser Montage-Position sind die Hülsen-Gummilager 5 bzw. deren Elastomerelemente 5c dann torsionsspannungsfrei. Gelangt danach das Blattfederelement 3 (mit dem daran montierten Radträger 1) in die (in 2 untere) Konstruktionslage, so verdreht sich zwangsläufig die Außenhülse 5a gegenüber der zugehörigen Innenhülse 5b um die genannte Lagerachse um einen gewissen Winkel, der in dieser 2 zwischen den vertikal oder annähernd vertikal vom Hülsen-Gummilager 5 weg gerichteten Pfeilen liegt, wobei sich der gestrichelte Pfeil auf die Außenhülse 5a bezieht. Als Folge hiervon sind die Elastomerelemente 5c tordiert und somit - jedenfalls in Konstruktionslage - in sich verspannt, weshalb dann die Hülsen-Gummilager 5 ein Moment M um die besagte Lagerachse auf den Radträger 1 ausüben.
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Nun auf 1 zurückkommend ist hierin weiterhin die auf den Radträger 1 in Vertikalrichtung wirkende Radaufstandskraft FR , die aus dem anteiligen Fahrzeug-Gewicht resultiert, dargestellt und weiterhin die dieser entgegenwirkende Federkraft FF des Blattfederelements 3. Da es bei üblichen konstruktiven Verhältnissen praktisch nicht möglich ist, dass diese beiden Kräfte FR und FF in Vertikalrichtung zusammenfallen, ergibt sich - da üblicherweise versucht wird, diese beiden Kräfte in eine gemeinsame weiterhin die Fahrzeug-Querrichtung enthaltende Vertikalebene zu legen - eine im fahrzeugaufbauseitigen Stützlager 8 des Schwingungsdämpfers 1 auf dessen Kolbenstange wirkende Querkraft FQ . Diese unerwünschte Querkraft FQ kann nun zumindest teilweise durch das vorstehend erläuterte Moment M kompensiert werden, welches im Stützlager 8 eine gegensinnig zur Querkraft FQ orientierte Gegenkraft FQA hervorruft. Da der Betrag der durch das beschriebene Torsionsmoment M erzielbaren Gegenkraft FQA nicht sehr hoch eingestellt werden kann, ist es trotz dieser erzielten zumindest anteiligen Querkraftkompensation empfehlenswert, den in Horizontalrichtung gemessenen Abstand zwischen der Radaufstandskraft FR und der Federkraft FF konstruktiv möglichst gering zu gestalten.
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Nun auf 3 Bezug nehmend erkennt man hierin die bereits mehrfach genannte gemeinsame Lagerachse L der beiden Hülsen-Gummilager 5, sowie die vor der Figurenbeschreibung erwähnte Tatsache, dass das Blattfederelement 3 nach hinten (d.h. gegen die Fahrzeug-Fahrtrichtung V-siehe Pfeil V) oben ansteigend angestellt ist. Ferner erkennt man, dass die beiden Hülsen-Gummilager 5 in bzw. gegen Fahrtrichtung V betrachtet in Reihe und dabei voneinander beabstandet und bezüglich einer Vertikalen durch den Radmittelpunkt bzw. einer die - in 3 senkrecht zur Zeichenebene stehende - Drehachse D des Radträgers 1 enthaltenden Vertikalebene möglichst spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Vorgesehen ist nun - auch wenn dies aus der 3 nicht ersichtlich wird -, dass die in Radialrichtung (des jeweiligen Hülsen-Gummilagers 5) wirkende Federsteifigkeit des in Fahrtrichtung V vorderen Hülsen-Gummilagers 5 für Vorderachsen größer - und somit dieses Lager härter - ist als die in Radialrichtung wirkende Federsteifigkeit des in Fahrtrichtung V hinteren Hülsen-Gummilagers 5, welches also weicher ist. Dies beeinflusst - wie vor der Figurenbeschreibung ausgeführt - das Vorspurverhalten der (zugehörigen) Fahrzeug-Achse. Für Hinterachsen ist die Anordnung des weicheren Lagers in Fahrtrichtung vorne liegend vorteilhaft.
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Im übrigen können die in Fahrzeug-Längsrichtung wirkenden Steifigkeiten der Hülsen-Gummilager 5 erheblich niedriger als deren radiale Federsteifigkeiten sein, um eine günstige Längsfederrate und damit einen guten Abrollkomfort zu erzielen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 9627507 [0001]
- DE 102012221678 A1 [0001]
