-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Radträger für eine Kraftfahrzeugradaufhängung, umfassend einen Grundkörper mit einem Radlageranbindungsabschnitt, eine Klemmhülse mit einem Dämpferanbindungsabschnitt, und einen Befestigungsbolzen zur Befestigung der Klemmhülse an dem Grundkörper.
-
Radträger in einer Kraftfahrzeugradaufhängung dienen dazu, ein Fahrzeugrad zu führen sowie Längs- und Querkräfte, die über ein Radlager eingeleitet werden, an einen Schwingungsdämpfer oder Federbein sowie an dem Radträger angreifende Radführungslenker weiterzuleiten.
-
Üblicherweise werden Radträger einstückig in Gieß- oder Schmiedeverfahren aus Eisen- oder Aluminium-Legierungen hergestellt.
-
Hierdurch sind der Variabilität der Bearbeitung im Hinblick auf die Anordnung der Schnittstellen und der wichtigen Kinematikpunkte enge Grenzen gesetzt. In der Regel werden in der Serienfertigung Radträger daher für genau eine Radaufhängungskonfiguration entwickelt.
-
Aufgrund des hohen Entwicklungs- und Fertigungsaufwands, gerade auch mit Blick auf die Werkzeugkosten, sind im industriellen Fahrzeugbau Neuanfertigungen für Kleinserien wirtschaftlich nicht tragbar.
-
Gleichwohl besteht ein Interesse an der Herstellung von modifizierten Fahrzeugen auch in kleineren Stückzahlen.
-
So werden beispielsweise für einige hochmotorisierte Fahrzeuge Radträger mit gegenüber der Serie abweichender Dämpferneigung benötigt. Eine Abweichung, welche sich im Bereich von etwa einem Grad bewegt und bereits Auswirkungen auf die Fahreigenschaften hat, kann noch aus dem Serienrohteil herausgearbeitet werden. Größere Abweichungen sind jedoch nur über ein eigenständiges Rohteil realisierbar, für welches ein eigenes Rohteil-Werkzeug erforderlich wäre.
-
Ein gattungsgemäßer Radträger ist aus
CN 203996424 U bekannt. Bei diesem ist zwischen dem Grundkörper des Radträgers und der Klemmhülse für die Anbindung des Schwingungsdämpfers ein Einstellmechanismus mit einem Exzenter vorgesehen. Hiermit lassen sich jedoch nur sehr eingeschränkt Anpassungen vornehmen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Radträger zu schaffen, der mit geringem Aufwand an unterschiedliche Dämpferanbindungskonfigurationen angepasst werden kann und gleichzeitig eine stabile Dämpferanbindung gewährleistet.
-
Diese Aufgabe wir durch einen Radträger gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass der Grundkörper einen Gabelabschnitt mit zwei Gabelarmen ausbildet, die Klemmhülse zwei Klemmlaschen ausbildet, welche zwischen den Gabelarmen eingespannt sind, und der Befestigungsbolzen sich durch die Gabelarme und die Klemmbolzen erstreckt und die Gabelarme unter Einschluss der Klemmlaschen gegeneinander verspannt.
-
Durch eine Modifikation der Klemmhülse lässt sich der Radträger mit erheblich reduziertem Aufwand an unterschiedliche Dämpferkonfigurationen anpassen, sei es im Hinblick auf die Neigung des Schwingungsdämpfers, den Durchmesser des Dämpferrohrs oder die axiale Klemmlänge des Dämpferrohrs. Durch die Einfassung der Klemmlaschen mittels der Gabelarme wird eine Befestigungsschnittstelle geschaffen, welche in allen Situationen neben einer Festlegung der Klemmhülse am Grundkörper eine zuverlässige Klemmung des Dämpferrohrs gewährleistet.
-
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
-
Die Klemmhülse weist vorzugsweise einen Hülsenabschnitt zum Umgreifen eines Dämpferrohrs auf, von dem die Klemmlaschen außenseitig abstehen. Hierdurch entsteht hinreichend Spielraum für unterschiedliche Neigungswinkel des Schwingungsdämpfers.
-
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart weist der Hülsenabschnitt einen Klemmspalt auf. Die Klemmlaschen sind ebenfalls durch diesen Klemmspalt voneinander getrennt. Dies ermöglicht ein besonders zuverlässiges Klemmen des Dämpferrohrs, welches vorzugsweise mit dem Befestigungsbolzen erfolgt, welcher gleichzeitig zur Festlegung der Klemmhülse am Grundkörper dient.
-
In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Befestigung der Klemmhülse an dem Grundkörper und das Festklemmen eines Dämpferrohrs in der Klemmhülse durch genau einen gemeinsamen Befestigungsbolzen vorgenommen ist. Hierdurch ergeben sich eine sehr einfache Montage und eine kompakte Ausgestaltung der Schnittstelle mit der Möglichkeit größerer Abweichungen beispielsweise im Hinblick auf die Neigung des Dämpfers oder größere Dämpferrohrdurchmesser.
-
Es ist jedoch auch möglich, einen weiteren Befestigungsbolzen vorzusehen, der sich ebenfalls durch die Gabelarme und die Klemmlaschen erstreckt, um gegebenenfalls eine noch stabilere Anbindung zu erzielen, beispielsweise bei großen axialen Klemmlängen.
-
Ferner ist es möglich, die Funktionen der Befestigung der Klemmhülse am Grundkörper und des Festklemmens der Dämpferrohrs in Bezug auf den Befestigungsbolzen zumindest teilweise zu trennen, d.h. Befestigungsbolzen vorzusehen, welche lediglich einer der beiden Funktionen dienen.
-
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart können die Klemmlaschen Durchgangsöffnungen für den Befestigungsbolzen aufweisen, welche als Langlöcher ausgebildet sind, um hierdurch eine zusätzliche Verstellmöglichkeit zu erhalten.
-
Weiterhin kann ein Gabelarm eine Gewindeöffnung aufweisen, in welche der Befestigungsbolzen eingeschraubt ist. Eine separate Befestigungsmutter kann dementsprechend entfallen.
-
Der erfindungsgemäße Aufbau des Radträgers wie vorstehend erläutert ermöglicht ein Radträgerbaukastensystem mit folgenden Systemkomponenten, nämlich einem Grundkörper oder Grundkörpern in verschiedenen Bauformen, und Klemmhülsen in verschiedenen Bauformen. Zwischen dem einen Grundkörper oder Grundkörpern in verschiedenen Bauformen einerseits und den Klemmhülsen in verschiedenen Bauformen andererseits ist eine einheitliche Befestigungsschnittstelle vorgesehen, derart, dass Klemmhülsen sämtlicher Bauformen an dem Grundkörper oder an Grundkörpern sämtlicher Bauformen befestigbar sind.
-
Hierdurch wird eine einfache Anpassungsmöglichkeit geschaffen, die ohne eine vollständige Rohteilneuherstellung für Radträger auskommt, wodurch entsprechende Werkzeugkosten eingespart werden können. Im Prinzip kann durch mehrere verschiedene Klemmhülsen in Verbindung mit einer einzigen Grundkörperbauform bereits ein großes Spektrum verschiedener Dämpferanbindungskonfigurationen abgedeckt werden. Dieses kann durch Breitstellung unterschiedlicher Grundkörperbauformen noch erweitert werden. Hierdurch kann bei der industriellen Fertigung von Kraftfahrzeugen mit deutlich reduzierten Kosten ein erheblicher Grad an Flexibilisierung gewonnen werden, so dass sich Bauserien mit kleineren Stückzahlen wirtschaftlicher fertigen lassen oder überhaupt erst möglich werden.
-
Die Bauformen der Klemmhülsen können sich insbesondere unterscheiden hinsichtlich: der Neigung ihres das Dämpferrohr aufnehmenden Hülsenabschnitts relativ zu den Klemmlaschen, und/oder des Durchmessers des das Dämpferrohr aufnehmenden Hülsenabschnitts, und/oder der Axiallänge des das Dämpferrohr aufnehmenden Hülsenabschnitts.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine Ansicht eines Radträger nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine Darstellung der Schnittstelle zwischen Grundkörper und Klemmhülse im zusammengebauten Zustand,
- 3 eine Explosionsdarstellung der Schnittstelle zwischen Grundkörper und Klemmhülse,
- 4 eine Querschnittsansicht durch die Klemmhülse senkrecht zur Dämpferachse D, und in
- 5 verschiedene Bauformen für Klemmhülsen mit einheitlicher Schnittstelle zum Grundkörper.
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Radträger 1, welcher dazu dient, ein Fahrzeugrad zu führen und gegenüber einem Fahrzeugaufbau abzustützen. Hierzu greifen an dem Radträger 1 mehrere Radführungslenker über Gelenke an. Ferner ist vorliegend ein Federbein oder Schwingungsdämpfer am Radträger abgestützt. Desweiteren weist der Radträger in der Regel Aufnahmen für ein Radlager und einen Bremssattel sowie optional weitere Komponenten wie beispielsweise ein Bremsenabdeckblech oder einen Radrehzahlsensor auf.
-
Ganz überwiegend werden Radträger für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge als Schmiede- und Gussbauteile ausgeführt, wobei als Werkstoffe vor allem Stahl, Eisenguss und Leichtmetalllegierungen wie beispielsweise Aluminiumlegierungen verwendet werden.
-
Das Ausführungsbeispiel in den 1 bis 5 zeigt einen Radträger 1 am Beispiel eines Schwenklagers für ein gelenktes Fahrzeugrad.
-
Der Radträger 1 bzw. das Schwenklager des Ausführungsbeispiels umfasst einen Grundkörper 10 mit einem Radlageranbindungsabschnitt 11. Der Radlageranbindungsabschnitt 11 weist eine Ausnehmung 11a zur Aufnahme einer nicht näher dargestellten Radlagereinheit auf. Die Drehachse A der Radlagereinheit repräsentiert gleichzeitig eine Radmitte sowie die Mitte der Radlagerausnehmung 11a.
-
Der Grundkörper 10 weist vorliegend ferner einen als Lenkarm ausgebildeten Spurstangenanbindungsabschnitt 12 auf. An dem Spurstangenanbindungsabschnitt 12 wird ein nicht näher dargestelltes Gelenk, insbesondere Kugelgelenk, befestigt, über welches eine Spurstange gelenkig an den Radträger 1 bzw. das Schwenklager angekoppelt wird.
-
Der Spurstangenanbindungsabschnitt 12 weist im Wesentlichen entgegen der Fahrtrichtung F, welche vorliegend auf die bestimmungsgemäße Einbaulage des Radträgers 1 bzw. Schwenklagers an einem Kraftfahrzeug bezogen ist.
-
Weiterhin ist in 1 an dem Grundkörper 10 ein Führungsgelenkanbindungsabschnitt 13 zur Anbindung eines Führungsgelenks ausgebildet, welcher in Bezug auf die Einbaulage des Radträgers 1 unterhalb des Radlageranbindungsabschnitts 11 angeordnet ist
-
Überdies können an dem Grundkörper 10 laschenartige Ohren zur Bereitstellung eines Bremssattelanbindungsabschnitts 14 angeformt sein. Der Bremssattelanbindungsabschnitt 14 ist in Bezug auf die Fahrtrichtung F vorzugsweise an einer dem Spurstangenanbindungsabschnitt 12 gegenüberliegenden Seite des Radträgers 1, d.h. in Fahrtrichtung F vorne liegend angeordnet.
-
Durch den Radlageranbindungsabschnitt 11 werden die vorgenannten Ankopplungsstrukturen, nämlich der Spurstangenanbindungsabschnitt 12, der Führungsgelenkanbindungsabschnitt 13 und der Bremssattelanbindungsabschnitt 14 miteinander zu einer integralen, einstückigen Struktur verbunden, welche vorzugsweise einteilig als Guss- oder Schmiedeteil hergestellt werden kann.
-
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Ausbildung der Ankopplungsstrukturen 11, 12, 13, 14 wie in 1 dargestellt, lediglich beispielhafter Natur ist, da eine Abstützung des Grundkörpers 10 an einem Fahrzeugaufbau auch über andere Radführungslenkerkonfigurationen vorgenommen werden kann. Zum Beispiel ist es möglich, die Lage des Spurstangenanbindungsabschnitts 12 und des Bremssattelanbindungsabschnitts 14 in Bezug auf die Fahrtrichtung F miteinander zu vertauschen oder eine andere Formgebung zu wählen
-
Der Radträger 1 weist weiterhin einen Dämpferanbindungsabschnitt 21 oberhalb des Radlageranbindungsabschnitts 11 auf. Dieser Dämpferanbindungsabschnitt 21 ist jedoch nicht Teil des Grundkörpers 10, sondern wird vorliegend durch eine separate Klemmhülse 20 bereitgestellt, die unabhängig von dem Grundkörper 10 hergestellt und eigens an dem Grundkörper 10 befestigt ist.
-
Die Klemmhülse 20 weist zur Dämpferanbindung einen Hülsenabschnitt 22 auf, welcher, wie in 2 gezeigt, ein Dämpferrohr 41 eines Schwingungsdämpfers 40 umgreift. Das Dämpferrohr 41 wird in dem Hülsenabschnitt 22 klemmend gehalten. Dazu weist der Hülsenabschnitt 22 einen längs verlaufenden Klemmspalt 23 auf.
-
Zur Befestigung der Klemmhülse 20 an dem Grundkörper 10 dient vorliegend ein Befestigungsbolzen 30. Dieser dient gleichzeitig dem Festklemmen des Dämpferrohrs 41 in dem Hülsenabschnitt 22 unter Verjüngung des Klemmspalts 23. In Abwandlung hiervon kann eine Befestigung auch mit zwei oder mehr Befestigungsbolzen 30 vorgenommen sein.
-
Die Schnittstelle zwischen dem Grundkörper 10 und der Klemmhülse 20 weist auf Seiten des Grundkörpers 10 einen an diesem ausgebildeten Gabelabschnitt 16 mit zwei Gabelarmen 16a und 16b auf. Die Gabelarme 16a und 16b verlaufen von dem Radlageranbindungsabschnitt, bezogen auf die Einbaulage, nach oben und in Richtung vom Rad weg. Der Gabelabschnitt 16 kann zur Fahrzeuglängsmittelachse hin bogenförmig gekrümmt sein.
-
Auf Seiten der Klemmhülse 20 sind zwei Klemmlaschen 24a und 24b ausbildet, welche zwischen den Gabelarmen 16a und 16b eingespannt sind. Die Klemmlaschen 24a und 24b stehen außenseitig von dem Hülsenabschnitt 22 der Klemmhülse 20 ab. Der Klemmspalt 23 verläuft zwischen den beiden Klemmlaschen 24a und 24b hindurch.
-
Der Befestigungsbolzen 30 erstreckt sich durch die Gabelarme 16a und 16b sowie die Klemmlaschen 24a und 24b hindurch und verspannt die Gabelarme 16a und 16b unter Einschluss der Klemmlaschen 24a und 24b gegeneinander. Durch das Verspannen der Gabelarme 16a und 16b gegeneinander werden gleichzeitig die Klemmlaschen 24a und 24b zusammengedrückt und damit das Dämpferrohr 41 festgelegt. Hierdurch wird eine sehr sichere Befestigung des Schwingungsdämpfers 40 am Radträger 1 erzielt.
-
Der Befestigungsbolzen 30 kann mit einer Mutter 31 verschraubt werden. Alternativ kann einer der Gabelarme 16a und 16b eine Gewindeöffnung aufweisen, in welche der Befestigungsbolzen 30 eingeschraubt ist.
-
Zur Ermöglichung einer gewissen Verstellbarkeit können Durchgangsöffnungen 25 an den Klemmlaschen 24a und 24b für den Befestigungsbolzen 30 als Langlöcher ausgebildet sein.
-
Die vorstehend erläuterte Teilung des Radträgers 1 in einen Grundkörper 10 und eine Klemmhülse 20 ermöglicht ein Radträgerbaukastensystem für Radträger 1, welches eine einfach Anpassung an unterschiedliche Dämpferkonfigurationen gestattet, ohne dass hier jedes Mal eine Neukonstruktion des gesamten Radträgers 1 verbunden mit einer entsprechend aufwändigen Werkzeugvorbereitung erforderlich wäre.
-
Das Radträgerbaukastensystem umfasst im einfachsten Fall als Systemkomponenten eine einzige Bauform für den Grundkörper 10 sowie mehrere Klemmhülsen 20 in verschiedenen Bauformen. Dabei ist zwischen dem Grundkörper 10 und den Klemmhülsen 20 eine einheitliche Befestigungsschnittstelle vorgesehen, derart, dass Klemmhülsen 20 sämtlicher Bauformen an dem einheitlichen Grundkörper 10 befestigbar sind.
-
Die Bauformen der Klemmhülsen 20 unterscheiden sich vorzugsweise hinsichtlich folgender Kriterien, nämlich:
- - der Neigung ihres das Dämpferrohr 41 aufnehmenden Hülsenabschnitts 22 relativ zu den Klemmlaschen 24a, 24b, und/oder
- - des Durchmessers des das Dämpferrohr 41 aufnehmenden Hülsenabschnitts 22, und/oder
- - der Axiallänge des das Dämpferrohr 41 aufnehmenden Hülsenabschnitts 22.
-
In 5 ist dies durch Darstellung von drei verschiedenen Klemmhülsenbauformen a bis c veranschaulicht. Von Variante a über Variante b zu Variante c nimmt die Neigung des Hülsenabschnitts 22 relativ zu den Klemmlaschen 24a, 24b zu. Definiert man in Variante a einen Neigungswinkel von beispielsweise 0°, so vergrößert sich dieser in Variante b auf 7° und in Variante c auf 12°. Solche großen Winkelunterschiede ließen sich durch den Bearbeitungsspielraum eines einstückigen Grundkörpers 10 mit integriertem Dämpferanbindungsabschnitt 21 nichtmehr sinnvoll verwirklichen, da der Radträger 1 dann erheblich zu schwer ausfallen würde.
-
Gleichermaßen bietet eine separate Klemmhülse 20 die Möglichkeit der Verwendung von Schwingungsdämpfern 40 mit unterschiedlichen Dämpferrohrdurchmesser. In 5 nimmt der Dämpferrohrdurchmesser von Variante a zu Variante c von beispielsweise 50 mm über 55 mm auf 58 mm zu.
-
Hiermit ergibt sich bereits ein großer Variationsspielraum. Dieser kann noch erweitert werden, indem in Abwandlung des Ausführungsbeispiels auch mehrere Grundkörperbauformen mit einheitlicher Schnittstellengestaltung vorgesehen werden.
-
Die vorstehend erläuterte Erfindung ermöglicht die Befestigung eines Schwingungsdämpfers 40 an einem Radträger 1 wie einem Schwenklager, welcher bzw. welches sich aus zumindest zwei Teilen zusammensetzt: nämlich dem Grundkörper 10 sowie einer Klemmhülse 20 als variables Element, das als Austauschteil über eine geeignet gestaltete Schnittstelle mit dem Grundkörper 10 verschraubt wird und dabei gleichzeitig das Dämpferrohr 41 festklemmt.
-
Der Radträger 1 bzw. das Schwenklager wird demnach als Modul aus mindestens zwei Teilen zusammengesetzt und erlaubt somit größere Varianzen in Bezug auf zu montierende Dämpferdurchmesser, Dämpferneigungswinkel und Klemmlängen.
-
Die Variabilität der Klemmhülse 20 erlaubt es somit, bei gleichem Grundkörper 10 z.B. verschiedene Dämpferdurchmesser einzusetzen sowie über verschiedene Dämpferneigungswinkel gezielte Effekte auf die Fahreigenschaften zu realisieren. Je gewünschter Dämpferkonfiguration wird dafür eine Klemmhülsenbauform mit dem entsprechenden Dämpferrohrdurchmesser und/oder eingearbeitetem Neigungswinkel und/oder entsprechender Klemmlänge vorgehalten.
-
Die Schnittstelle zwischen dem Grundkörper 10, der Klemmhülse 20 und dem Dämpferrohr 40 ist vorzugsweise so gestaltet, dass über nur einen Befestigungsbolzen 30 der gemeinsame Verbund realisiert wird. Gleichwohl ist es möglich, wie oben bereits erwähnt, beispielsweise in Abhängigkeit der Belastung auch mehr als einen Befestigungsbolzen 30, sowie gegebenenfalls eine vergrößerte axiale Klemmlänge, einzusetzen und das Verwendungsspektrum dadurch nochmals zu erweitern.
-
Bei Verwendung des gleichen Grundkörpers 10 kann mit verschiedenen Klemmhülsen 20 ein großes Kinematik-Spektrum abgedeckt werden. Variabel sind insbesondere der Bohrdurchmesser für die Dämpfergröße, der Relativwinkel zur Anbindung an den Grundkörper und die axiale Klemmlänge, so dass die Dämpferachse D einen großen Winkelbereich abdecken kann und sich somit gezielt bestimmte Fahreigenschaften realisieren lassen.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass gegenüber herkömmlichen einstückigen Radträgern 1 keine zusätzlichen Verbindungsmittel erforderlich sind. Der Befestigungsbolzen 30 zum Festklemmen des Dämpferrohrs 41 kommt bei konventionellen einstückigen Radträgern 1 ebenso zum Einsatz. Über den Befestigungsbolzen 30 werden das Dämpferrohr 41 geklemmt und gleichzeitig der Grundkörper 10 fest mit der Klemmhülse 20 verbunden.
-
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf das konkret beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Radträger
- 10
- Grundkörper
- 11
- Radlageranbindungsabschnitt
- 11a
- Radlagerausnehmung
- 12
- Spurstangenanbindungsabschnitt
- 13
- Führungsgelenkanbindungsabschnitt
- 14
- Bremssattelanbindungsabschnitt
- 16
- Gabelabschnitt
- 16a
- Gabelarm
- 16b
- Gabelarm
- 20
- Klemmhülse
- 21
- Dämpferanbindungsabschnitt
- 22
- Hülsenabschnitt
- 23
- Klemmspalt
- 24a
- Klemmlasche
- 24b
- Klemmlasche
- 25
- Durchgangsöffnung
- 30
- Befestigungsbolzen
- 31
- Mutter
- 40
- Schwingungsdämpfer
- 41
- Dämpferrohr
- A
- Radachse
- D
- Dämpferachse
- F
- Fahrtrichtung
- M
- Radmitte
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
