DE1276463B

DE1276463B - Elastische Lagerung eines Radfuehrungslenkers

Info

Publication number: DE1276463B
Application number: DED42994A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alf Mueller; Dipl-Ing Walter Willingshofer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1963-11-22
Filing date: 1963-11-22
Publication date: 1968-08-29
Also published as: DE1276463C2; US3282602A; GB1064700A

Description

Elastische Lagerung eines Radführungslenkers Die Erfindung betrifft eine elastische Lagerung eines Radführungslenkers von Kraftfahrzeugen mittels Kugelgelenkes am Fahrzeugrahmen, insbesondere für die Aufhängung lenkbarer Vorderräder.
Elastische Lagerungen von Radführungslenkern an Kraftfahrzeugen unter Zwischenschaltung von Gummipuffern, insbesondere von Gummibüchsen, sind an sich bekannt, und zwar sowohl bei Querlenkern als auch bei in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Schublenkern, wobei in beiden Fällen auch in Gummi eingebettete Kugelgelenke zur Verbindung des Radträgers mit den Lenkern verwendet werden.
Bei einer bekannten elastischen Verbindung eines Führungslenkers mit einem Radträger sind die dort vorgesehenen Gummiringe lediglich axial eingesparint, können sich jedoch seitlich frei bewegen. Eine solche Lagerung gibt keine genügende Stabilität und kann zu unerwünschten Schwingungserscheinungen führen. Außerdem ist eine solche Konstruktion sperrig, da sie eine verhältnismäßig große Breite verlangt.
Bei einer anderen bekannten Verbindung zwischen einem Führungslenker und einem Radträger unter Verwendung eines Kugelgelenkes wird dieses durch ein elastisches Futter umschlossen, welches unmittelbar mit dem Kugelgelenk in Berührung steht und somit sämtliche Winkelbewegungen zwischen dem Radträger und dem Führungslenker aufnehmen muß. Einerseits ist die Nachgiebigkeit des elastischen Futters in radialer Richtung gering, und andererseits unterliegt das elastische Futter infolge der starken Gleitbewegungen einer hohen Beanspruchung, die die Verwendung von Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material praktisch in Frage stellen Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer elastischen Lagerung von Führungslenkern, wobei die auftretenden Relativbewegungen und die vom Führungslenker auf den Fahrzeugrahmen übertragenen Kräfte einschließlich der Bremskräfte vollkommen zwangsfrei und elastisch, trotzdem aber zugleich bei gedrängter Bauart sicher, zuverlässig und stabil aufgenommen werden sollen.
Diese Aufgabe wird bei einer Lagerung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Führungslenker auf dem Kugelgelenk unter der an sich bekannten Zwischenschaltung zweier übereinander angeordneter Gummiringe abgestützt ist, die einerseits in eine am Führungslenker befestigte bzw. durch diesen gebildete und die Gummiringe axial abstützende sowie radial dicht umschließende Außenhülse eingesetzt und andererseits unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Innenhülse auf pfannenartigen Lagerschalen angeordnet sind, die das Kugelgelenk aufnehmen und selbst bzw. mittels der Innenhülse die Gummiringe in entgegengsetzter Richtung wie die Außenhülse axial abstützen, wobei Außen- und Innenhülse derart bemessen sind, daß die Gummiringe durch sie radial und axial unter Spannung gehalten werden.
Vorteilhaft sind die das Kugelgelenk aufnehmenden Lagerschalen aus Kunststoff hergestellt, während das Kugelgelenk z. B. durch den Kugelkopf eines im Fahrzeugrahmen hängend angeordneten Lagerzapfens gebildet wird.
Der Führungslenker kann als Querlenker oder auch als Längslenker bzw. Schräglenker ausgebildet sein, wobei zur eindeutigen Radführung in Federungsrichtung zusätzliche Lenker oder Lenkerelemente vorgesehen sein können. Beispeilsweise kann der kugelgelenkig am Fahrzeugrahmen abgestützte Lenker mit einem zweiten Lenkerglied ein Lenkerdreieck bilden, das z. B. den unteren Führungslenker von zwei übereinander angeordneten Lenkern bildet.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erzielt- Das Gelenk ermöglicht eine allseitige Beweglichkeit ohne übermäßige Beanspruchung der zwischengeschalteten Gummiringe. Die Form des Lenkers kann am Gelenkanschluß, auch bei Aufnahme hoher Bremskräfte, sehr einfach gehalten werden. Passungen und enge Toleranzen sind nicht erforderlich.
Durch die radiale und axiale Einspannung der beiden zur Lagerung dienenden Gummiringe wird unter Gewährung der für eine zwangsfreie Bewegung erforderlichen Ausweichmöglichkeit und Verformbarkeit zugleich die für eine Radaufhängung notwendige Stabilität gewährleistet. Da die Gummiringe das Kugelgelenk lediglich unter Zwischenschaltung der notwendigen pfannenartigen Lagerschalen bzw einer dieselben aufühemenden Innenhülse umschließen und ihrerseits dicht von einer Außenhülse umschlossen werden, kann auch bei kräftig bemessenen Gummiringen eine gedrängte, in sich geschlossene Bauart erzielt werden. Auch bedarf das Gelenk praktisch keiner Wartung, insbesondere dann nicht, wenn die Lagerschalen aus Kunststoff bestehen.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung jeweils im Schnitt durch ein Kugelgelenk dargestellt.
In F i g. 1 ist mit 10 ein Fahrzeugrahmen, mit 11 ein Führungslenker des Rades bezeichnet. Am Fahrzeugrahmen 10 ist- mittels Schrauben 12 ein Lagerstück 13 fest verschraubt, das zur Aufnahme des Lagerzapfens 14 mit dem Kugelkopf 15 dient. Der Kugelkopf 15 ist unter Zwischenschaltung zweier aus Kunststoff bestehender Lagerschalen 16 und 17 in ein Gelenkgehäuse 18 eingesetzt und bildet das Kugelgelenk. Das Gelenkgehäuse 18 weist eine nach außen gerichtete rings umlaufende Mittelrippe 19 auf, die zur axialen Abstützung der beiden Gummiringe 20 und 21 dient. Die zweiteilige Außenhülse 22,23 sichert die Gummiringe 20 und 21 axial beiderseits von außen her mittels der Bundteile 24 und 25. Sie ist ihrerseits in eine U- oder wannenförmige Ausbuchtung 26 des Fürungslenkers 11 eingesetzt und mittels Schrauben 27 fest mit dem ]Pührungslenker 11 verbunden.
Eine Dichtmanschette 28 dichtet den Innenraum 29 des Gelenkes zwischen dem Gelenkgehäuse 18 und dem Lagerstück 13 für den Lagerzapfen 14 nach oben ab, während die untere Abdichtung durch eine Kappe 30 erfolgt, die gleichzeitig zur Abstütztung einer Schraubenfeder 31 dient, die einerseits unter Zwischenschaltung einer Druckscheibe 32 die Lagerschale 17 von unten her und andererseits das Gelenkgehäuse 18 mit der Lagerschale 16 von oben her gegen den Kugelkopf 15 drückt.
Infolge der doppelt nachgiebigen Abstützung des Führungslenkers 11 durch die Gummiringe 20 und 21 einerseits und durch das Kugelgelenk 15, 16, 17 andererseits wird dieser von allen Biegungsmomenten entlastet, die durch am Führungslenker 11 wirkende Kräfe erzeugt werden. Der Führungslenker 11 kann sich auf dem Kugelkopf 15 frei einstellen, wobei die Gummiringe 20 und 21 für die geräusch- und stoßfreie übertragung der Kräfte sorgen.
Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 1 hauptsächlich dadurch, daß an Stelle der die Lagerschalen 16 und 17 gegen den Kugelkopf 15 drückenden Schraubenfeder 31 eine Gelenkkappe 33 vorgesehen ist, die in das Gelenkgehäuse 18 passend eingesetzt ist und die aus Kunststoff bestehenden Lagerschalen 16 a und 17 a in ihrer Lage im Gelenkgehäuse 18 hält. Gleichzeitig wird durch die Gelenkkappe 33 der Innenraum 29 des Gelenkes bzw das Gelenk selbst nach außen abgedichtet. Zusätzlich zur Dichtmanschette 28 a ist des weiteren eine Dichtmanschette 34 vorgesehen, welche auch den von den Gummiringen 20 und 21 eingenommenen Raum nach oben abdichtet.
Die Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß ein besonderes Gelenkgehäuse zwischen den Kunststofflagerschalen 16 b und 17 b und den - Gummiringen 20 und 21 nicht vorgesehen ist, sondern die Lagerschalen 16 b und 17 b selbst das Gelenkgehäuse bilden. Zur Verstärkung der an den Lagerschalen 16 b und 17 b jeweils hälftig angeordneten umlaufenden Rippen 19 a ist diese mit einem eingewalzten Blechring 35 armiert, gegen den sich die Gummiringe 20 und 21 unter Vorspannung anlegen.
Die Außenhülse 22 a ist ferner bei der Ausführung nach F i g. 3 zu einer geschlossenen Kappe 36 vervollständigt, welche das Gelenk versteift und andererseits den Raum 37 unterhalb der Lagerschale 17 b bzw. des unteren Gummiringes 21 axial nach außen abschließt.

Claims

Patentansprüche: 1. Elastische Lagerung eines Radführungslenkers von Kraftfahrzeugen mittels Kugelgelenkes am Fahrzeugrahmen, insbesondere für die Aufhängung lenkbarer Vorderräder, d a - durch gekennzeichnet, daß der Führungslenker (11) auf dem Kugelgelenk (15) unter der an sich bekannten Zwischenschaltung zweier übereinander angeordneter Gummiringe (20 und 21) abgestützt ist, die einerseits in eine am Führungslenker befestigte bzw. durch diesen gebildete und die Gummiringe axial abstützende sowie radial dicht umschließende Außenhülse (22) eingesetzt und andererseits unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Innenhülse (18) auf pfannenartigen Lagerschalen (16 und 17) angeordnet sind, die das Kugelgelenk aufnehmen und selbst bzw. mittels der Innenhülse (18) die Gummiringe in entgegengesetzter Richtung wie die Außenhülse axial abstützen, wobei Außen-und Innenhülse derart bemessen sind, daß die Gummiringe durch sie radial und axial unter Spannung gehalten werden.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kugelgelenk (15) aufnehmenden Lagerschalen (16 und 17) in an sich bekannter Weise aus Kunststoff bestehen. 3. Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere bei aus Kunststoff bestehenden Lagerschalen (16 und 17) und bei an den Lagerschalen angeordneten Vorsprüngen oder Rippen (19 a) zur axialen Ab- stützung der Gummiringe (20 und 21) die Vorsprünge oder Rippen mit einem z. B eingewalzten Blechring (35) ariniert sind. 4. Lagerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiringe (20 und 21) in eine Außenhülse (22) eingesetzt sind, die ihrerseits in eine U- oder wannenförmige Ausbuchtung (26) des Führungslenkers (11) eingesetzt und z. B. mittels eines Flansches am Führungslenker angeschraubt ist. 5. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (22) gleichzeitig als eine das Kugelgelenk (15) auf der dem Lagerzapfen (14) gegenüberliegenden Seite abschließende Kappe (36) ausgebildet ist. 6. Lagerung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk (15) durch den Kugelkopf eines im Fahrzeugrahmen (10) hängend angeordneten Lagerzapfens (14) gebildet wird. 7. Lagerung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschalen (16 und 17) des Kugelgelenkes (15) und der die Gummiringe (20 und 21) enthaltende Innenraum (29) des Kugelgelenkes je durch eine Gummimanschette (28a und 34) gegen den Lagerzapfen (14) abgedichtet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1102 576; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1848 100; französische Patentschrift Nr. 1303 019.