DE1630095A1 - Storage of suspension arms on motor vehicles - Google Patents
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Description
INDUSTRIEWERK SCHAEFFLER OHG.INDUSTRIEWERK SCHAEFFLER OHG.
HERZOGENAURACH bei NÜRNBERG 1630095HERZOGENAURACH near NUREMBERG 1630095
Pt-K/kr. PG 1294Pt-K / kr. PG 1294
Die Erfindung betrifft eine Lagerung von Fahrwerkslenkern an Kraftfahrzeugen mit einem zwischen einem Lager und dem zu lagernden Teil eingeschalteten Dämpfungsglied aus elastischem Werkstoff 9 wie Gummi, Kunststoff oder dergleichen.The invention relates to a mounting of suspension arms on motor vehicles with a damping element made of elastic material 9 such as rubber, plastic or the like, connected between a bearing and the part to be mounted.
Der Zweck derartiger Lagerungen ist es, bewegliche Fahrwerksteile, wie Räder oder,Achsen am Fahrgestell von Kraftfahrzeugen schwenkbar zu lagern und durch die Anordnung eines Dämpfungsgliedes zu verhindern, daß Fahrgeräusche, wie sie durch die Berührung zwischen Rad und Fahrbahn entstehen, auf das Fahrgesteil übertragen werden.The purpose of such bearings is to move movable chassis parts, such as wheels or axles on the chassis of motor vehicles to be pivoted and to prevent driving noises, how they are caused by the contact between the wheel and the road, be transferred to the chassis.
Derartige Lagerungen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt geworden. In manchen Fällen hat man aus einem geeigneten Werkstoff bestehende Gleitlager verwendet, die von einem ringförmigen Dämpfungsglied aus Gummi oder dergleichen umgeben sind. Durch solche Lager kann war eine ausreichende Geräuschdämpfung erreicht werden, sie befriedigen jedoch im Hinblick auf das Lager deshalb Richt- weilSuch bearings are in different designs known. In some cases, plain bearings made of a suitable material have been used, which are surrounded by an annular damping member made of rubber or the like. Such a camp can be one Sufficient noise attenuation can be achieved, but they are therefore satisfactory with regard to the camp because
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infolge der bloßen Schwenkbewegungen ein ausreichender Aufbau eines Schmierfilmes in dem Gleitlager nicht erreicht werden kann» Aus diesem Grunde sind bei derartigen Lagern die sogenannten Losbrechmomente, d. h. die Momente, die zur Einleitung einer Schwenkbewegung aufgebracht werden müssen t relativ groß. Wenn diese Losbrechmomente aber einmal aufgebracht sindj, dann bewegt sich das Lager daran anschließend relativ leicht. Durch diese recht unterschiedlichen Lagerreibuagen wird im Zusammenwirken mit der Federung und den Stoßdämpfern ein gesamtes Federungs- und Dämpfangsverhalten erreicht, das nicht immer voll befrie-can not be achieved due to the mere pivotal movements of a sufficient structure of a lubrication film in the journal bearing "For this reason, in such bearings, the so-called breakaway torque, the torque that must be applied to initiate a swiveling movement ie t is relatively large. However, once these breakaway torques have been applied, the bearing then moves relatively easily. Due to these very different bearing friction, in interaction with the suspension and the shock absorbers, an overall suspension and damping behavior is achieved that is not always completely satisfied.
Daneben. ist es bekannt geworden, bei derartigen Lagerungen vors Fahrwerkslenkem ein Lager, das eine gleitende Schwert bewegung zuläßt, überhaupt wegzulassen und an diesen Stellen nwr Dämpfußgsglieder aus elastischem Werkstoff einzusetzen 0 bei denen die Schwenkbewegung der Fahrwerkslenker dureh eine Torsionsbeanspruchung des Dämpfungsgliedes übertragen wird ο Damit wirken diese Dämpfungsglieder als zusatz· \, was ebenfalls in vielen Fällen unerwünschtBesides. It has become known to omit a bearing that allows a sliding sword movement at all in such bearings in front of the suspension arm and to use nwr damping elements made of elastic material at these points 0 in which the pivoting movement of the suspension arm is transmitted by a torsional load on the damping element ο This act Attenuators as an addition · \, which is also undesirable in many cases
Gegenüber diesen bekannten Ausführungen liegt der Erfindung die Aufgabe lugrunde, bei derartigen Lagerungen unter Aufrechterhaltung der bisherigen guten Dämpfungswirkungen das so auszubilden, daß es keine schädlichen Ein-&£ das Federusigsverhalten des Kraftfahrzeuges aus-109816/0394 SAD In contrast to these known embodiments of the invention It is an object lugrunde, the form in such bearings while maintaining the previous good damping effects so that there is no harmful influence & £ the Federusigsverhalten of the motor vehicle-109816/0394 SAD
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das mit einem Dämpfungsglied versehene Lager durch ein Wälzlager gebildet ist, das Radial- und Axialkräfte aufnehmen kann. Durch die Anordnung eines derartigen Wälzlagers wird einerseits erreicht, daß das zur Bewegung des Pahrwerkslenkers erforderliche Moment außerordentlich gering und in allen Bewegungsphasen völlig konstant ist. Darüber hinaus wird dadurch, daß dieses Wälzlager erfindungsgemäß sowohl Radialais auch Axialkräfte aufnehmen soll, eine völlig exakte Führung des Fahrwerkslenkers erzielt? die dadurch^ daß das Lager praktisch verschleißfrei arbeitet, über die ganze Lebensdauer des Kraftfahrzeuges erhalten bleibt. Hinzu kommt noch, daß das Wälzlager eine genügend große Schmierstoffmenge aufnehmen kann* tok über lange Zeit völlig wartungsfrei betrieben werden zn können»This is achieved according to the invention in that the with a damping member provided bearing is formed by a roller bearing that can absorb radial and axial forces. By arranging such a roller bearing it is achieved on the one hand that the movement of the undercarriage control arm required moment is extremely small and completely constant in all phases of movement. In addition, will in that this roller bearing is intended to absorb both radial and axial forces according to the invention, a completely exact one Guide of the suspension arm achieved? which by ^ that the bearing works practically without wear and is maintained over the entire service life of the motor vehicle. Come in addition nor that the roller bearing can hold a sufficiently large amount of lubricant * tok completely maintenance-free for a long time can be operated »
Hierzu ist es allerdings erforderlichp daß das Wälzlager sowohl gegen Schraiermlttelaustritt als aueh gegen Eintritt von Schmutzteilchen in ausreichendem Maße abgedichtet ist. Gemäß einem Vorschlag der Erfindung kann dies dadurch erreicht werden, daß das aus elastischem Werkstoff bestehende Dämpfungsglied so ausgebildet ist, daß es gleichzeitig die Abdichtung des Lagers übernimmt. Dadurch ist es möglich, eine völlig ausreichende Abdichtung des Lagers zu erzielen, ohne daß zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Zu diesem Zweck kann das Dämpfungsglied gemäß der Erfindung angeformte Dicht-For this, it is however necessary p that the roller bearing is sealed against both Schraiermlttelaustritt as aueh against ingress of dirt particles sufficiently. According to a proposal of the invention, this can be achieved in that the damping element made of elastic material is designed so that it simultaneously seals the bearing. This makes it possible to achieve a completely adequate seal of the bearing without the need for additional components. For this purpose, the attenuator according to the invention can be molded-on sealing
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lippen besitzen, die gleitend gegen das Wälzlager anliegen,have lips that slide against the roller bearing,
Das Wälzlager selbst kann grundsätzlich recht unterschiedlich ausgebildet sein. Es ist jedoch davon auszugehen, daß bei der Lagerung von Pahrwerkslenkern in aller Regel ein relativ beschränkter radialer Bauraum zur Verfügung steht. Deshalb kann das Lager gemäß der Erfindung zum Beispiel als Nadellager ausgebildet sein, wobei zur Aufnahme der Radial- und Axialkräfte getrennte Nadelkränze vorgesehen sind. In diesem Falle ist eine völlig exakte Lagerung dadurch zu erzielen, daß mindestens ein Nadelkranz für die Aufnahme von Radialkräften und zwei weitere Nadeikränze für die Aufnahme von Axialkräften in beiden Richtungen vorgesehen werden. Derartige Nadelkränze haben in radialer Richtung ausreichend kleine Abmessungen, um unter den gegebenen Voraussetzungen eingebaut zu werden.The roller bearing itself can in principle be designed quite differently. However, it can be assumed that When storing suspension arms, a relatively limited radial installation space is usually available. Therefore, the bearing according to the invention can be designed, for example, as a needle bearing, for receiving the Radial and axial forces separate needle roller and cage assemblies are provided. In this case, a completely exact storage is thereby to achieve that at least one needle roller and cage assembly for the absorption of radial forces and two further needle rings be provided for the absorption of axial forces in both directions. Such needle roller and cage assemblies have a radial Direction sufficiently small dimensions to be installed under the given conditions.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann aber schließlich das als Nadellager ausgebildete Lager auch so ausgelegt sein, daß ein Nadelkranz zur Aufnahme von Radial- und Axialkräften so angeordnet ist, daß seine Nadelachsen in einer Kegelfläche verlaufen. Ein solcher Nadelkranz kann Radialkräfte und Axialkräfte in einer Richtung übertragen. Für die exakte Lagerung von Fahrwerkslenkern sind deshalb in diesem Falle zwei derartige und entgegengesetzt geneigte Nadelkränze vorzusehen, von denen jeder einen Teil der Radialkräfte sowie die Axialkräfte in einer Richtung übernimmt.According to a further proposal of the invention, however, the bearing designed as a needle bearing can also finally be designed so that a needle roller assembly for absorbing radial and axial forces is arranged so that its Needle axes run in a conical surface. Such a needle roller and cage assembly can combine radial forces and axial forces Transmit direction. For the exact storage of suspension arms, two of these are therefore required in this case and to provide oppositely inclined needle roller and cage assemblies, each of which is a part of the radial forces as well as the axial forces takes over in one direction.
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In den Figuren l bis 5 der Zeichnungen sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele der beschriebenen Neuerung dargestellt.In Figures 1 to 5 of the drawings are different Exemplary embodiments of the innovation described are shown.
Gemäß Figur 1 wird der schematisch dargestellte Fahrwerkslenker 1 auf dem strichpunktiert angedeuteten Bolsen 2 durch zwei identische und spiegelbildlich angeordnete Lager gelagert„ von denen jedes einen Nadelkranz 3 zur Aufnahme von Radialkräften und einen Nadelkranz 4 sur Aufnahme von Axialkräften aufweist, Beide Nadelkränse stehen in Kontakt mit eiaer Hüls© 5e die sylindrisch ausgebildet ist und aas eiaen Ende einssa radial gsrichte·= ten Bord 6 bes±tefeo Am zylindrischen Teil der Hüls© S4, die ihrerseits fest auf dem Böigen 2 sitstff rollen d±© Nadeln des Nadelkranzes.3 ab„ während an dem radial ge=* richteten Bord 6 dieser Hülse die Nadeln des Nadelkranses 4 abwälzen.According to Figure 1, the suspension arm 1 shown schematically on the dash-dotted bolt 2 is mounted by two identical and mirror-inverted bearings " each of which has a needle roller and cage assembly 3 for absorbing radial forces and a needle and cage assembly 4 to absorb axial forces. Both needle cages are in contact with eiaer sleeve © 5 e formed sylindrisch and aas eiaen end einssa radially gsrichte · = th board 6 bes ± tefe o on the cylindrical part of the sleeve © S 4, which in turn firmly on the gusty 2 sitst ff roll d ± © needles of the needle roller and cage .3 from “ while the needles of the needle crane 4 roll off the radially aligned rim 6 of this sleeve.
An der der Hülse 5 gegenüberliegenden Seit© rollen di© " Wälzkörper des"Naäelkranzes 3 in einer metallischen Hülse 7 ab Q währead für die Wälzkörper des Nadelkranses 4 gegenüber dem Bord β eine metallische Seheibe 8 wrgesehess istB Die zuletzt genannte Hülse 7 und Scheibe 8 stützen sich ihrerseits unter Zwischenschaltung des Dämpfraigsgliedes 9 in der Nabe 10 des Lenkers I ab. Um eine ausreichende Abstützung der Scheibe 8 zu erreichen„ ist zwischen Dämpfungsglied 9 und der -Nabe IQ noch, ein aus Bleefo vorgesehen. Schließlich ist dasOn the side opposite to the sleeve 5 the © "rolling elements of the" Naäelkranzes 3 roll in a metallic sleeve 7 from Q while for the rolling elements of the needle crane 4 opposite the rim β a metallic Seheibe 8 wrgesehess is B The last mentioned sleeve 7 and washer 8 are in turn supported with the interposition of the damping member 9 in the hub 10 of the handlebar I. A sufficient support of the disc to reach 8 "is still provided between attenuator 9 and the -hub IQ from a Bleefo. After all, that is
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noch als Dichtlippe 12 ausgebildet, die von außen her gegen den Bord 6 der Hülse 5 anliegt und damit das Lager nach außen hin völlig abdichtet.still formed as a sealing lip 12, which from the outside against the board 6 of the sleeve 5 rests and thus completely seals the bearing from the outside.
wie in Figur 1 dargestellt, zwei derartige Lager spie gelbildlich in der Nabe 10 eines Fahrwerkslenkers 1 angebracht werden^ dann ergibt sich daraus eine völlig einwandfreie Lagerung des Lenkers 1 gegenüber dem Bolzen 2, da so·= wohl die auftretenden Radial- als auch Äxialkrafte über die EJadelkräns® 3 fosw0 4 aufgenommen werde» 0 Wie die Zeichnung weiterhiß erkennen laßtp weist das Lagerinnere genügend Hohlräume auf» die ausreichend Sebmidg'sfeGiff aufnehmenAs shown in Figure 1, two such bearings are mirror-image mounted in the hub 10 of a suspension arm 1 ^ then this results in a completely perfect mounting of the arm 1 relative to the bolt 2, since so · = probably the radial and axial forces occurring the EJadelkräns® 3 FOSW 0 4 am taken "0 How weiterhiß seen in the drawing, let p, the bearing inside enough cavities to" absorb sufficient Sebmidg'sfeGiff
Das la Figur 2 dargestellte Lager unterscheidet sich nur konstruktiv „ sieht dagegen grundsätzlich von dem Lager gemäß Figur I0 Auch hier erfolgt die übertragung der Radialkräfte über die Madslkränze 3 und die übertragung der Assialkräfte über die Nadelkränse 4L Im Gegensatz zu der Ausbildung naeh Figur 1 ist dagegen das Dämpfungsglied 9The camp la figure 2 shown differs only constructive "on the other hand looks fundamentally from the bearing of FIG I 0 Again, the transfer of radial forces on the Madslkränze 3 and the transfer of Assialkräfte on Nadelkränse 4L done Unlike training Naeh 1 is on the other hand the attenuator 9
te Teile 13 und 14 unterteilt. Das Teil 13 untersich dabei weder in seiner Ausbildung noch in seiner konstruktiven Anordnung von dem Teil 9 nach Figur 1. ■ Dagegen ist das weitere Dämpfungsglied 14 bei der Ausbil-te parts 13 and 14 divided. Part 13 was under neither in its training nor in its structural arrangement of the part 9 according to FIG. 1. ■ On the other hand, the further attenuator 14 is in the training
2 zwischen der Hülse 5 und dem Zapfen 2 unter-2 between the sleeve 5 and the pin 2 under-
sich die Hülse 7 unmittelbar in der Boh-10 des Lenkers 1 abstützt.the sleeve 7 is located directly in the Boh-10 of the handlebar 1 is supported.
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In Figur 3 ist dagegen eine andersartige Ausbildung der La gerung dargestellt. Dabei rollen die Nadeln zweier Nadelkränze 15 zwischen einem äußeren Laufring 16 und einem inneren Laufring 17 ab. Die Achsen der Nadeln 15 verlaufen dabei in einer Kegelfläche. In gleicher Weise sind die Laufflächen der Laufringe 16 und 17 kegelförmig ausgebildet. Sowohl zwischen dem Außenlaufring 16 und der Nabe 10 einerseits als auch zwischen dem Innenlaufring und dem Bolzen 2 andererseits sind Dämpfungsglieder 18 bzw. 19 angeordnet. An seinem einen Ende ist der Innenlaufring 17 mit einem radial nach außen gerichteten Bord 20 versehen, zwischen dem einerseits und einer radialen Stirnfläche des Äußenlaufringes 16 andererseits ein weiterer Nadelkranz 4 untergebracht ist, der zur Aufnahme der Axialkräfte in eiaer Richtung diente Das Dämpfungsglied 18 ist ähnlich wie bei den Figuren 1 und 2 als Dichtlippe 12 ausgebildet, die von außen her gegen den Bord 20 abdichtend anliegt.In Figure 3, however, a different design of the bearing is shown. The needles of two needle roller and cage assemblies roll 15 between an outer race 16 and an inner race 17. The axes of the needles 15 run in a conical surface. In the same way are the running surfaces of the races 16 and 17 are conical. Both between the outer race 16 and the The hub 10 on the one hand and between the inner race and the bolt 2 on the other hand are damping members 18 or 19 arranged. At one end is the inner race 17 provided with a radially outwardly directed rim 20, between the one hand and a radial one The end face of the outer race 16, on the other hand, is another Needle roller assembly 4 is housed, which is used for recording the axial forces served in one direction. The damping element 18 is similar to that of FIGS. 1 and 2 as Sealing lip 12 formed which from the outside against the Board 20 rests in a sealing manner.
Bei der Ausbildung der Lagerung gemäß Figur 4 sind innerhalb der Nabe 10 des Lenkers 1 wiederum zwei identische Lager spiegelbildlich angeordnet. Dabei rollt jeweils ein Nadelkranz 21 zwischen einem Innenlaufring 22 und einem Außenlaufring 23 ab. Die Achsen der Nadeln des Nadelkranzes 21 verlaufen hierbei ebenfalls in einer Kegelfläche und ebenso sind die Laufbahnen des Innenlaufringes 22 und des Außenlaufringes 23 kegelförmig ausgebildet.In the design of the mounting according to FIG. 4, there are again two identical ones within the hub 10 of the link 1 Warehouses arranged in mirror image. In this case, a needle roller assembly 21 rolls between an inner race 22 and an outer race 23 from. The axes of the needles of the needle roller and cage assembly 21 here also run in a conical surface and so are the raceways of the inner race 22 and the outer race 23 are conical.
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Während der Innenlaufring' 22 sich unmittelbar auf dem nicht dargestellten Bolzen 2 abstützt, ist zwischen dem Außenlaufring 23 und der Nabe 10 ein Dämpfungsglied 24 eingeschaltet, das wiederum eine Dichtlippe 12 besitzt, die gegen eine äußere Stirnfläche des Innenlaufringes abdichtend anliegt. Zur Abstützung des Dämpfungsgliedes 24 ist schließlich noch eine Z-förmige Abstützung 25 vorgesehen.While the inner race '22 is directly on the non-illustrated bolt 2 is supported, a damping member 24 is between the outer race 23 and the hub 10 switched on, which in turn has a sealing lip 12 which against an outer end face of the inner race rests sealingly. Finally, a Z-shaped support 25 is also provided to support the attenuator 24 intended.
In Figur 5 ist schließlich eine Abwandlung der Lagerungsausbildung gemäß Figur 4 dargestellt, bei der ebenfalls zwei identische und spiegelbildlich angeordnete Lagerteile vorgesehen sind. Diese umfassen jeweils einen Wälzkörperkranz 26, bei dem die Achsen der Nadeln ebenfalls in einer Kegelfläche verlaufen. Die Nadeln dieses Nadelkranzes 26 rollen ab zwischen dem Innenlaufring 27 und dem Außenlaufring 28. Der Außenlaufring 28 stützt sich mit einem axial gerichteten Bord 29 an der Stirnfläche der Nabe 10 ab. Bei dieser Lagerausbildung ist sowohl zwischen dem Innenlaufring 27 und dem nicht dargestell-Finally, FIG. 5 shows a modification of the storage configuration according to FIG. 4, in which likewise two identical and mirror-inverted bearing parts are provided. These each include a rolling element ring 26, in which the axes of the needles also run in a conical surface. The needles of this needle ring 26 roll between the inner race 27 and the outer race 28. The outer race 28 is supported with an axially directed rim 29 on the end face of the hub 10. This camp training is both between the inner race 27 and the not shown
ten Bolzen 2 ein Dämpfungsglied 30 vorgesehen, als auch ein weiteres Dämpfungsglied 31 zwischen dem Außenlaufring 28 und der Nabe 10. Das innere Dämpfungsglied 30 ist auch hierbei mit einer Dichtlippe 12 versehen, die gegen den radial gerichteten Bord 29 des Außenlaufringes 28 dichtend anliegt. Schließlich ist noch zwischen dem inneren Dämpfungsgliedi30 und dem nicht dargestellten. Bolzen 2 ein winkelförmiges Abstützteil 32 angeordnet.th bolt 2, a damping member 30 is provided, as well as a further damping member 31 between the outer race 28 and the hub 10. The inner damping member 30 is also here provided with a sealing lip 12 which rests against the radially directed rim 29 of the outer race 28 in a sealing manner. Finally, there is still between the inner attenuator i 30 and the not shown. Bolt 2 an angular support part 32 is arranged.
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