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Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement
zum Verbinden eines Torsionsstabilisators mit einer Komponente einer
Fahrzeug-Radaufhängung. Ferner
betrifft die Erfindung eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug, die ein
solches Verbindungselement enthält.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Radaufhängung
für Kraftfahrzeuge
und insbesondere auf ein Verbindungselement, mit dem ein Torsionsstabilisator
mit einem Querlenker der Radaufhängung
verbunden wird.
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Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit
einer Einzelradaufhängung
auszustatten, mit der durch Straßenunebenheiten verursachte
stoßartige
Belastungen und andere Schwingungen absorbiert werden, um den Fahrzeuginsassen
eine sanfte und komfortable Fahrt zu ermöglichen. Bei einer derartigen
Einzelradaufhängung
wird häufig
ein Torsionsstabilisator verwendet, der die Neigungssteifigkeit
erhöht
und die Lenkstabilität
des Fahrzeugs verbessert. Der Torsionsstabilisator ist üblicherweise
ein Stab mit einem quer zum Fahrzeug verlaufenden länglichen
mittleren Abschnitt und zwei längsverlaufenden
Schenkeln an den Enden des mittleren Abschnittes, so daß der Torsionsstabilisator
im wesentlichen U-förmig
ist. Der mittlere Abschnitt des Torsionsstabilisators ist durch einen
oder mehrere Befesti gungsbügel,
der bzw. die am Fahrzeugaufbau oder am Fahrzeugrahmen befestigt
sind, um seine Längsachse
drehbar gelagert. Am häufigsten
sind die Befestigungsbügel
in unmittelbarer Nähe
zu den Schenkeln angeordnet, um Biegemomente zu minimieren, die
eventuell in den Torsionsstabilisator eingeleitet werden. Das freie
Ende jedes Schenkels ist durch ein Verbindungselement mit einem
der Querlenker der Einzelradaufhängung verbunden.
Wird das Fahrzeug Querneigungskräften ausgesetzt,
wie sie beispielsweise beim Kurvenfahren des Fahrzeugs auftreten,
bewegen sich die beiden Querlenker bezüglich der Längsachse des mittleren Abschnitts
des Torsionsstabilisators in entgegengesetzte Richtungen. Dadurch
werden Torsionsreaktionskräfte
erzeugt, die durch die Schenkel übertragen
werden und die Querlenker dazu zwingen, sich wieder in ihre normalen
Positionen zurückzubewegen.
Auf diese Weise wird durch den vom Torsionsstabilisator bewirkten
Torsionswiderstand der Fahrzeugaufbau daran gehindert, sich in die
eine oder andere Richtung zu neigen oder zu schlingern.
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Als Reaktion auf die in letzter Zeit
zunehmenden Forderungen der Verbraucher nach sportlichen und leistungsstarken
Fahrzeugen, die üblicherweise
mit sportlichen Einzelradaufhängungen
ausgestattet sind, haben die Konstrukteure für Kraftfahrzeug-Radaufhängungen
traditionsgemäß den Durchmesser
des Torsionsstabilisators vergrößert, um
die Neigungssteifigkeit angepaßt
zu erhöhen.
Unglücklicherweise
kann eine Erhöhung
des Durchmessers des Torsionsstabilisators die Fahrqualität des Fahrzeugs
beeinflussen, indem sich die Fahrt bei normalen Fahrbedingungen
härter
anfühlt.
Darüber
hinaus werden durch eine Vergrößerung des
Durchmessers des Torsionsstabilisators das Gewicht und die Kosten des
Fahrzeugs erhöht.
Andere konstruktive Abwandlungen, die bei der Radaufhängung vorgenommen werden
können,
um die Wankbewegung des Fahrzeugs zu verringern, umfassen eine Erhöhung der Federrate
oder Federsteifigkeit der Radaufhängungsfedern und/oder eine
Modifizierung der Dämpfungseigenschaften
der Schwingungsdämpfer.
Wie bei den zuvor beschriebenen Maßnahmen können auch derartige Abwandlungen
die Fahrqualität
beeinflussen, da mehr durch die Straße verursachte Vibrationen
an das Fahrzeug übertragen
werden und den Fahrzeuginsassen ein hartes Gefühl vermitteln, wenn das Fahrzeug über kleine
Unebenheiten auf oder Schlaglöcher
in der Straßenoberfläche gefahren wird.
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Wie zuvor bereits erläutert, ist
jedes Ende des Torsionsstabilisators üblicherweise durch ein Verbindungselement
mit dem entsprechenden Querlenker verbunden.
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1 zeigt
ein aus dem Stand der Technik bekanntes, herkömmliches Verbindungselement, dessen
Aufbau in dem US-Patent
US 4
875 703 beschrieben ist. Das Verbindungselement
10 hat
einen Schraubenbolzen
12, auf den eine erste Unterlagscheibe
14a und
eine erste Gummihülse
16a aufgesteckt
ist. Der Schraubenbolzen
12 wird dann durch eine Öffnung
18 gesteckt,
die an einem abgeflachten Ende
20 eines Schenkels
22 eines
Torsionsstabilisators
24 ausgebildet ist. Anschließend wird
eine zweite Gummihülse
16b und
eine zweite Unterlagscheibe
14b auf den Schraubenbolzen
12 aufgeschoben,
wie gezeigt ist. Als nächstes
wird eine starre Abstandshülse
26 sowie
eine dritte Unterlagscheibe
14c und eine dritte Gummihülse
16c auf
den Schraubenbolzen
12 aufgesteckt. Der Schraubenbolzen
12 wird dann
durch eine Bohrung
28 gesteckt, die an einem Querlenker
der Radaufhängung,
in diesem Fall an einem am oberen Querlenker
32 befestigten
bzw. mit diesem einstückig
ausgebildeten Arm
30 ausgebildet ist. Danach wird eine
vierte Gummihülse
16d und eine
vierte Unterlagscheibe
14d auf den Schraubenbolzen
12 aufgeschoben
und mit einer Mutter
34 am Ende des Schraubenbolzens
12 befestigt,
um die Anordnung zu sichern. Durch die Gummihülsen
16a bis
16d können der
Querlenker
32 und der Schenkel
22 des Torsionsstabilisators
24 relativ
zueinander verschwenkt werden, sobald sich die Radaufhängung innerhalb
ihres Bewegungsbereiches bewegt. Diese Schwenkbewegung, die üblicherweise
als Wankbewegung bezeichnet wird, entsteht dadurch, daß der Querlenker
32 in
einer Ebene geschwenkt wird, die im wesentlichen rechtwinklig zu
der Ebene verläuft,
in der die Schenkel
22 des Torsionsstabilisators
24 geschwenkt
werden. Verschiedene Varianten der zuvor beschriebenen bekannten
Verbindungselemente sind in den US-Patenten
US 4 875 703 ,
US 4 944 523 ,
US 5 449 193 A sowie
US 5 551 722 A offenbart.
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Ein Nachteil des oben beschriebenen
Verbindungselementes ist, daß die
Gummihülsen,
die für das
Zulassen der Wankbewegung erforderlich sind, zu Beginn die Wirksamkeit
des Torsionsstabilisators herabsetzen. Tatsächlich wirken auf den Torsionsstabilisator
solange keine Torsionskräfte
und er korrigiert solange nicht die Wankbewegungen des Fahrzeuges,
bis die Gummihülsen
im wesentlichen so zusammengepreßt worden sind, daß sie zu
starren Elementen werden. Dieser anfängliche Mangel, die Bewegung
zu stabilisieren, führt
bei dem Fahrzeug zu einer Zunahme des Momentes in Neigungsrichtung. Dieses
Moment muß,
zusätzlich
zu den durch die betreffende Bewegung verursachten Kräften, von
den Torsionskräften
des Torsionsstabilisators überwunden
werden. Diese anfängliche
Weichheit bei der Neigungssteifigkeit vermittelt dem Fahrer das
Gefühl, daß das Fahrzeug
nicht genau auf die Lenkbewegungen reagiert. Während über die Jahre hinweg verschiedene
Formen für
die Gummihülsen
entwickelt und deren Steifigkeiten verändert wurden, um diese Auswirkungen
zu minimieren, werden derartige Maßnahmen durch die Konstruktionsvorgabe
beschränkt, daß das Verbindungselement
noch nachgiebig genug sein muß,
um eine Winkelbewegung zwischen dem Torsionsstabilisator und den
Querlenkern der Radaufhängung
zu ermöglichen.
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Aus der
DE 195 04 086 A1 ist eine
Pendelstütze
bekannt, die eine erste und eine zweite Kugelgelenkanordnung zum Übertragen
von Kräften
und Winkelbewegungen in einem Fahrwerk hat. Die Achsen dieser Kugelgelenkanordnungen
verlaufen quer zur Achse des die Kugelgelenkanordnungen miteinander
verbindenden Elementes. Ein Axial-Kugelgelenk, das als Verbindungsgestänge im Kraftfahrzeugbau
verwendet wird, ist aus der
DE
27 42 837 A1 bekannt. Die in den beiden vorstehend genannten Druckschriften
beschriebenen Verbindungselemente haben jeweils eine vorgegebene,
nicht veränderbare Länge. Es
ist deshalb schwierig, bereits bestehende Fahrzeugradaufhängungen
mit diesen Verbindungselementen nachzurüsten. Verschiedene Möglichkeiten,
eine Pendelstütze
in ihrer Länge
verstellbar auszubilden, sind in der
US 5 368 326 A beschrieben. Die dort offenbarten
Konstruktionen sind jedoch vergleichsweise aufwendig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Verbindungselement zum Verbinden eines Torsionsstabilisators mit
einer Komponente einer Fahrzeugradaufhängung anzugeben, durch das
der Torsionsstabilisator die auftretenden Kräfte ohne Verzögerung an die
Komponente der Fahrzeugradaufhängung
weiterleitet und mit dem bereits bestehende Fahrzeugradaufhängungen
in einfacher Weise nachgerüstet
werden können.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das Verbindungselement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen
angegeben. Ferner sieht die Erfindung eine Fahrzeugradaufhängung. vor,
die mit einem solchen Verbindungselement ausgestattet ist.
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Durch die Erfindung wird unter anderem
eine Radaufhängung
bereitgestellt, bei der zwei Verbindungselemente die einander gegenüberliegenden Enden
des Torsionsstabilisators mit zwei Radaufhängungsteilen verbindet. Der
Torsionsstabilisator hat einen mittleren Abschnitt und einen sich
von jedem Ende des mitt leren Abschnitts abstehenden Schenkel. Die
Verbindungselemente verbinden die freien Enden der Schenkel mit
den Radaufhängungsteilen. Jedes
Verbindungselement hat zwei Kugelgelenkanordnungen, die mit ihrem
jeweils ersten Ende miteinander verbunden sind, während das
andere Ende mit dem Torsionsstabilisator bzw. dem Radaufhängungsteil
verbunden ist. Die entsprechend ausgelegten Kugelgelenkanordnungen
ermöglichen
die Schwenkbewegungen zwischen dem Torsionsstabilisator und den
Radaufhängungsteilen,
wenn sich die Radaufhängung
innerhalb ihren Bewegungsbereich verstellt. Gleichzeitig eliminieren
oder verringern die Kugelgelenkanordnungen die Nachgiebigkeit, die
auftritt, bevor der Torsionsstabilisator während einer Fahrzeugbewegung
die Radaufhängungsteile
in ihre normale Stellung zwingt.
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Als weiteres Merkmal der Erfindung
können die
Verbindungselemente aus herkömmlichen
Bauteilen zusammengesetzt werden, damit sie bei vielen verschiedenen
Radaufhängungen
an unterschiedliche Längenabmessungen
angepaßt,
eingesetzt werden können.
Durch diese modulare Bauweise können
die Verbindungselemente aus bekannten Bauteilen zusammengesetzt
werden, um sowohl als Originalbauteil als auch als Nachrüstbauteil
verwendet zu werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert.
Darin zeigen:
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1 eine
geschnittene Ansicht eines bekannten Verbindungselementes,
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2 eine
perspektivische Darstellung einer als Beispiel dienenden Einzelvorderradaufhängung, bei
der die Erfindung eingesetzt ist,
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3 eine
geschnittene Ansicht eines Ausschnitts der Radaufhängung nach 2, in der ein Verbindungselement
dargestellt ist, auf das im weiteren Bezug genommen wird,
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4 eine
Explosionsdarstellung eines Teils des Verbindungselementes nach 3,
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5 eine
geschnittene Ansicht, in der ein Teil eines abgewandelten Verbindungselementes nach 3 gezeigt ist,
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6 eine
geschnittene Ansicht eines Ausschnitts der Radaufhängung nach 2, in der eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes
dargestellt ist,
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7 eine
Explosionsdarstellung eines Teils des Verbindungselementes nach 6, und
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8 eine
geschnittene Ansicht eines Ausschnitts der Radaufhängung nach 2, in der eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verbindungselementes
gezeigt ist.
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Allgemein betrifft die Erfindung
ein Verbindungselement, mit dem ein Torsionsstabilisator mit einem
Bauteil der Radaufhängung
wie einem Querlenker verbunden wird. Das erfindungsgemäße Verbindungselement
ist so ausgelegt, daß es
die meisten der herkömmlichen
Verbindungselemente ersetzen kann und das Fahrverhalten verbessert,
ohne daß weitere
Teile der Radaufhängung
geändert
werden müssen.
Daher kann das erfindungsgemäße Verbindungselement
bei vielen verschiedenen Radaufhängungen
eingesetzt werden und ist nicht auf die in der Anmeldung beschriebene
Radaufhängung
beschränkt.
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2 zeigt
eine Einzelvorderradaufhängung 50,
bei der an jedem Rad ein oberer und unterer Querlenker sowie eine
Federungsanordnung am Fahrzeugrahmen aufgehängt ist. In der vorliegenden Beschreibung
wird auf einen Fahrzeugrahmen Bezug genommen. Für den Fachmann ist es jedoch
erkennbar, daß viele
der gängigen
Fahrzeuge keinen eigenständigen
Fahrzeugrahmen besitzen, sondern stattdessen Bereiche am Fahrzeugaufbau
ausgebildet sind, die als im Fahrzeugaufbau integrierter Rahmen
dienen. Unter Berücksichtigung
des zuvor Gesagten hat der teilweise dargestellte Fahrzeugrahmen 52 zwei
Längsträger 54 und
einen Querträger 56.
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Die Radaufhängung 50 hat einen
vergleichsweise langen unteren Querlenker 58 und einen
vergleichsweise kurzen oberen Querlenker 60, die beide schwenkbar
am Fahrzeugrahmen 52 befestigt sind. Die Federungsanordnung
hat eine Spiralfeder 62 sowie einen Schwingungsdämpfer 64 und
ist zwischen einem mittleren Abschnitt des unteren Querlenkers 58 und
des Fahrzeugrahmens 52 angeordnet, um das Gewicht des Fahrzeuges
und jede durch den unteren Querlenker 58 übertragene
Belastung aufzunehmen. Der obere Querlenker 60 ist mit
dem unteren Querlenker 58 durch einen Achsschenkel 66 verbunden.
Auf dem Achsenabschnitt (nicht dargestellt) des Achsschenkels 66 ist
eine Radnabe 68 drehbar gelagert, auf der ein Rad bzw.
ein Reifen (gleichfalls nicht dargestellt) montiert sein kann. Ferner
ist ein Torsionsstabilisator 70 mit einem quer zum Fahrzeug verlaufenden,
länglichen
mittleren Abschnitt 72 und mit einem sich von jedem Ende
des mittleren Abschnitts 72 in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckenden
Schenkel 74 gezeigt. Der mittlere Abschnitt 72 ist
durch zwei Befestigungsbügel 76 an
den Längsträgern 54 drehbar
gelagert. Das freie Ende 78 jedes Schenkels 74 ist
mit dem zugehörigen
unteren Querlenker 58 durch ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 80 verbunden.
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In den 3 und 4 ist das mit seinem einen Ende
am Torsionsstabilisator 70 und mit seinem entgegengesetzten
anderen Ende am unteren Querlenker 58 befestigte Verbindungselement 80 gezeigt. Das
Verbindungselement 80 stellt keine Ausführungsform der Erfindung dar.
Auf das Verbindungselement wird später bei der Beschreibung der
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
Bezug genommen. Das Verbindungselement 80 ist zu einer
durch die Linie A angegebenen, horizontal verlaufenden Ebene symmetrisch
ausgebildet. Das Verbindungselement 80 hat zwei Kugelgelenkanordnungen 82 und 82', die durch
geeignete Mittel, wie durch die Schweißnaht 84 angedeutet,
beispielsweise durch Schweißen
fest miteinander verbunden sind. Da die Bauteile der Kugelgelenkanordnung 82' den Bauteilen
der Kugelgelenkanordnung 82 gleichen, sind diese mit denselben
Bezugszeichen versehen, jedoch durch einen Strich gekennzeichnet.
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Die Kugelgelenkanordnung 82 hat
eine Aufnahmehülse
(Gehäuse) 86 mit
einem abstehenden Gewindezapfen 88, mit einem Scheibenabschnitt 90 und
mit einer senkrecht von diesem abstehenden ringförmigen Wand 92, die
eine Kugelgelenkaufnahme 94 definiert. Die Kugelgelenkanordnung 82 hat ferner
einen Kugelzapfen 96 mit einem Schaft 98 und einer
Kugel (Gelenkkugel) 100, die in der Kugelgelenkaufnahme 94 zwischen
einem Federsitz 102 und einem Kugelsitz 104 aufgenommen
ist. Der Federsitz 102 ist gemeinsam mit einem Federring 108 in
einen Abschnitt 106 kleineren Durchmessers der Kugelgelenkaufnahme 94 eingesetzt.
Der Federring 108 ist zwischen einer planaren Stirnfläche 110 des
Scheibenabschnitts 90 und einer planen Stirnseite 112 des Federsitzes 102 angeordnet.
In zusammengebautem Zustand hat der Federsitz 102 eine
von einer entgegengesetzten planen Stirnfläche 116 nach innen
verlaufende Kugelpfanne 114. Die Kugelpfanne 114 dient
zur Aufnahme eines Teils der kugelförmigen Außenoberflä che der Kugel 100.
Vor dem Einbau des Kugelzapfens 96 in die Aufnahmehülse 86 wird
sein Schaft 98 durch eine durch den Kugelsitz 104 verlaufende
Bohrung 118 geführt,
so daß ein
weiterer Abschnitt der kugelförmigen
Außenoberfläche der
Kugel 100 an einer im Kugelsitz 104 ausgebildeten
teilhohlkugelförmigen
Sitzfläche 120 anliegt,
die in die Bohrung 118 übergeht.
Zum Sichern des Kugelzapfens 96 in der Aufnahmehülse 86 ist
am Kugelsitz 104 ein Außengewinde 122 ausgebildet,
das mit einem in der Kugelgelenkaufnahme 94 der Aufnahmehülse 86 ausgebildet
Innengewinde 124 verschraubt ist. Der Kugelsitz 104 wird
so fest in die Aufnahmehülse 86 eingeschraubt,
bis ein erwünschtes
Drehmoment erreicht ist. Danach wird die Stirnseite der Aufnahmehülse 86 nach
innen gedrückt
oder geformt, wodurch eine nach innen gerichtete Flanschkante 127 gebildet
wird, die verhindert, daß sich
der Kugelsitz 104 während
seines Einsatzes von selbst losschraubt. Anstelle der umgebogenen
Flanschkante 127 kann alternativ auch ein Schweißpunkt gesetzt werden.
Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, den Kugelsitz 104 nicht in die Aufnahmehülse 86 einzuschrauben,
sondern den Kugelsitz 104 in der Aufnahmehülse 86 zu
halten, indem deren freies Ende einfach umgebogen wird, wobei wiederum
die nach innen gerichtete Flanschkante 127 entsteht.
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Wie zuvor bereits erläutert und
in 3 gezeigt, wird der
Schaft 98 des Kugelzapfens 96 mit dem Schaft 98' des Kugelzapfens 96' entlang der Verbindungslinie 84 durch
Schweißen
oder andere Verfahren verbunden, um die Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' fest miteinander
zu verbinden. Dabei kann jedes übliche
Schweißverfahren
einschließlich des
Reibschweißens
oder Laserschweißens
bei der Erfindung eingesetzt werden. Als erfindungsgemäße Alternative
zum Schweißen
zeigt 5 Abschnitte der
Schäfte 98 und 98', an denen jeweils
ein Außengewinde 126 bzw.
126' ausgebildet
ist, die in ein Innengewinde 128 einer Verbindungshülse (Verbindungsteil) 130 eingeschraubt
sind. Durch derartige Schraubverbindungen kann die Gesamtlänge des Verbindungselementes 80 variiert
werden, so daß es bei
vielen verschiedenen Radaufhängungen
verwendet werden kann. Unabhängig
von der Art der Verbindung wird, sobald die Schäfte 98 und 98' miteinander verbunden
worden sind, über
die Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' eine flexible
Dichtungshülse 132 gezogen,
deren Enden an den Aufnahmehülsen 86 und 86' in geeigneter
Weise wie beispielsweise durch Klemmringe 134 und 134' gesichert sind.
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Wie zuvor bereits erläutert, dient
das Verbindungselement 80 zum Verbinden des unteren Querlenkers 58 mit
dem Torsionsstabilisator 70. Zu diesem Zweck ist im Endabschnitt 78 jedes
Schenkels 74 des Torsionsstabilisators 70 eine
Bohrung 136 und in jedem unteren Querlenker 58 eine
entsprechende Bohrung 138 ausgebildet. Auf den Gewindezapfen 88 der
Aufnahme 86 ist eine Beilagscheibe 140 aufgesteckt.
Der Gewindezapfen 88 wird dann in die Bohrung 136 des
Endabschnitts 78 eingeführt. Auf
den Gewindezapfen 88 wird ein geeignete Befestigungsmittel
wie eine Sicherungsmutter 142 aufgeschraubt und mit einem
geeigneten Drehmoment angezogen. In gleicher Weise wird auf den
Gewindeabschnitt 88' der
Aufnahme 86' eine
Beilagscheibe 140' aufgesteckt,
der Gewindezapfen 88' anschließend in die
Bohrung 138 des unteren Querlenkers 58 eingeführt und
danach eine auf den Gewindeabschnitt 88' aufgeschraubte Sicherungsmutter 142' mit einem geeigneten
Drehmoment angezogen. Auf diese Weise wird jedes Verbindungselement 80 zwischen
einem der Schenkel 74 des Torsionsstabilisators 70 und
einem der unteren Querlenker 58 befestigt.
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In den 6 und 7 ist ein Verbindungselement 180 als
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, bei dem gleiche Komponenten mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet sind, die zur Beschreibung des Verbindungselementes 80 verwendet wurden.
Die Bauelemente des Verbindungselementes 180 gleichen im
wesentlichen denen des Verbindungselementes 80, jedoch
mit der Ausnahme, daß nun
an den Schäften 98 und 98' Außengewinde 126 und 126' in gleicher
Weise ausgebildet sind, wie in 5 gezeigt.
Demzufolge hat das Verbindungselement 180 zwei Kugelgelenkanordnungen 82 und 82', die durch
eine mit einem Gewinde versehene Verbindungshülse 130 miteinander
verbunden sind, wodurch der Gewindezapfen 88 der Aufnahme 86 am Gewindezapfen 88' der Aufnahme 86' befestigt ist. Die
Verbindungshülse
(Verbindungsteil) 130 kann in verschiedenen Längen bereitgestellt
werden, so daß das
Verbindungselement 180 mit unterschiedlichen Gesamtlängen zusammengesetzt
werden kann, um die Nachrüstung
in bereits bestehende, ursprünglich mit
nach dem Stand der Technik gefertigten Verbindungselementen ausgestatteten
Radaufhängungen und/oder
dem die Radaufhängung
entwickelnden Ingenieur eine flexible Konstruktion zu ermöglichen. Zwar
ist die dargestellte Verbindungshülse 130 mit den Gewindezapfen 88 und 88' verschraubt,
sie könnte
aber auch mit diesen verschweißt
sein, wobei Gewinde vorgesehen sein können oder nicht, oder nach
anderen derzeit bekannten oder später noch zu entwickelnden Verfahren
mit diesen verbunden sein, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
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Das Verbindungselement 180 wird
zwischen dem Torsionsstabilisator 70 und dem unteren Querlenker 58 befestigt,
indem ein am Schaft 98 ausgebildeter Gewindeabschnitt 126 durch
die Bohrung 136 in den Endabschnitt 78 des Schenkels 74 eingeführt wird,
an dem es mit Hilfe der Sicherungsmutter 142 befestigt
wird. Vorzugsweise ist zwischen einer am Schaft 98 ausgebildeten
Schulter 148 und dem Endabschnitt 48 des Schenkels 74 eine
Beilagscheibe 140 angeordnet, die eine vergrößerte Klemmfläche bildet,
um ein Verkippen des Kugelzapfens 96 relativ zum Endabschnitt 78 des
Schenkels 74 zu verhindern. In gleicher Weise wird auf
den Schaft 98' eine an
der Schulter 148' anliegende
Beilagscheibe 140' aufgesteckt
und anschließend
der Schaft 98' in
die am unteren Querlenker 58 ausgebildete Bohrung 138' eingeführt. Danach
wird auf den Gewindeabschnitt 126' des Kugelzapfens 96' die Sicherungsmutter 142' geschraubt
und angezogen. Ferner ist eine flexible Dichtung 150 vorgesehen,
die zwischen der Aufnahme 86 und dem Kugelzapfen 96 mit
Hilfe von Klemmringen 152 und 154 befestigt ist.
Die Dichtung 150 verhindert das Eindringen von Wasser und Verunreinigungen
in die Kugelgelenkanordnung 82, die andernfalls deren Betrieb
behindern würden.
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In 8 ist
eine weitere Ausführungsform
eines Verbindungselementes 280 gezeigt. Wie bei den zuvor
beschriebenen Ausführungsformen
hat das Verbindungselement 280 zwei Kugelgelenkanordnungen 82 und 82', die jedoch
in anderer Weise zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden sind,
als bei dem Verbindungselement nach 3 und
dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel. Insbesondere
ist bei dem dargestellten Verbindungselement 280 der Gewindeabschnitt 126 des
Kugelzapfens 96 am Endabschnitt 78 des Schenkels 74 des
Torsionsstabilisators 70 befestigt, während der Gewindezapfen 88' der Aufnahme 86' mit dem unteren
Querlenker 58 verbunden ist. Somit verbindet das Verbindungselement 130 den
Gewindezapfen 88 der Aufnahme 86 mit dem Gewindeabschnitt 126' des Kugelzapfens 96', um die Kugelgelenkanordnung 82 mit
der Kugelgelenkanordnung 82' fest
zu verbinden. Wie zu erkennen ist, kann die in 8 gezeigte Anordnung auch so abgewandelt
werden, daß das
Verbindungselement 280 in seiner Orientierung umgedreht
wird und mit dem Gewindezapfen 88' am Torsionsstabilisator 70 und
mit dem Gewindeabschnitt 126 am unteren Querlenker 58 befestigt
ist.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verbindungselementen,
bei denen Gummihülsen
oder ähnliches
zum Ausgleich der zwischen dem Torsionsstabilisator 70 und
dem unteren Querlenker 58 erforderlichen Winkelverstellung
dienen, werden bei den hier offenbarten Verbindungselementen 80, 180 bzw. 280 zwei
miteinander verbundene Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' verwendet,
um die in der Radaufhängung
auftretende Winkelverstellung zu ermöglichen. Ein Vorteil dieser
Verbindungselemente 80, 180 und 280 besteht
darin, daß verglichen
mit den aus dem Stand der Technik bekannten, Gummihülsen verwendenden
Verbindungselementen praktisch keine anfängliche Federung auftritt.
Bei der Erfindung tritt nur eine minimale Toleranz in axialer Richtung
auf, da die einzige Federung in axialer Richtung durch die zwischen
den Aufnahmen 86 bzw. 86' und den Federsitzen 102 bzw. 102' eingelegten
Federringe 108 bzw. 108' gegeben ist. Die Federringe 108 und 108' beseitigen
Spannungen im System und dienen zum Ausgleich von Verschleiß. Durch
den Mangel an Nachgiebigkeit bzw. durch das nicht bestehende Federungsvermögen der
Komponenten der Verbindungselemente 80, 180 und 280 wird
eine direkte und unverzögerte
Bewegungsübertragung
zwischen den unteren Querlenkern 58 und dem Torsionsstabilisator 70 ermöglicht.
Aufgrund der verbesserten Bewegungsübertragung wird ein anfängliches
seitliches Neigen des Aufbaus beim Abbiegen des Fahrzeugs verhindert,
bevor der Torsionsstabilisator 70 jeden der unteren Querlenker 58 in
seine normale Stellung zwingt. Durch die direkte Bewegungsübertragung
hat der Fahrer des Fahrzeugs ein steiferes oder deutlich ansprechendes,
greifbares Gefühl
der Kontrolle über das
Fahrzeug und nimmt eine verbesserte Reaktion des Fahrzeugs auf die
Lenkbewegungen wahr. Die Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' können mit
einer Schmierung versehen werden, um Verschleiß zu verringern und einen geschmeidigeren
Betrieb zu ermöglichen.
Zum Schmieren kann an einem im Gewindezapfen 88 ausgebildeten
Axialkanal 144 ein Schmiernippel (nicht dargestellt) befestigt
werden. Ferner kann das Verbindungselement 80 eine Lebensdauerschmierung
besitzen, bei der Schmiermittel vor dem Zusammenbau der Komponenten
eingebracht wird. Durch eine im Federsitz 102 ausgebildete
Bohrung 146 kann Schmiermittel in den Bereich der teilhohlkugelförmigen Sitzflächen 114 und 120 und
der an diesen anliegenden Kugel 100 gelangen. Bei den in
den 6 und 8 gezeigten Ausführungsbeispielen
kann statt dessen ein sich durch den Kugelzapfen 96 bzw.
durch die Wand 92 der Aufnahme 86 erstreckender
Axialkanal 144 ausgebildet werden.
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Die Verbindungselemente 80, 180 und 280 können im
allgemeinen austauschbar bei verschiedenen Radaufhängungen
verwendet werden. Das Verbindungselement 80 ist auch für Radaufhängungen
sehr gut geeignet, die kompakt aufgebaut sein müssen, da der Abstand zwischen
den Kugeln 100 und 100' bei einer vorge gebenen Gesamtlänge größer sein
kann. Die Verbindungselemente, bei denen die Verbindungshülse 130 verwendet
wird, haben den Vorteil, daß ihre
Gesamtlänge
eingestellt werden kann. Es ist nicht ungewöhnlich, daß jedes der beschriebenen Verbindungselemente
sich für
eine vorgegebene Radaufhängung
individuell eignet. Darüber
hinaus kann jedes Verbindungselement bei einer Radaufhängung verwendet
werden, deren Torsionsstabilisator 70 statt mit dem unteren
Querlenker 58 mit einem anderen Bauteil der Radaufhängung verbunden
ist, sofern eine derartige Anordnung durch die Anwendung vorgegeben
ist.
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Zwar sind die beschriebenen und dargestellten
Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' im wesentlichen identisch zueinander
ausgebildet, es ist jedoch auch möglich, die zwei miteinander
verbundenen, das Verbindungselement bildenden Kugelgelenkanordnungen
unterschiedlich in ihren Abmessungen, Formen und anderen Konstruktionsmerkmalen
auszubilden, wodurch deren koordinierte Arbeitsweise und Verbindung
nicht behindert wird.