DE2041088A1

DE2041088A1 - Drehstabfederung fuer unabhaengig aufgehaengte Raeder von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2041088A1
Application number: DE19702041088
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Ing Matschinsky
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1970-08-19
Publication date: 1972-02-24
Also published as: FR2101344A5

Description

BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, MÜNCHEN 13

.17. Aiig. 1970

Drehstabfederung für unabhängig aufgehängte Räder von Kraftfahrzeugen _i \ ^ ^₁₁-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehstabfederung für unabhängig, über Radführungsglieder aufgehängte Räder von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, wobei die Radführungsglieder an einem elastisch am Fahrzeugaufbau oder dgl, befestigten Hilfsrahmen angelenkt sind.

Es sind Drehstabfederungen bekannt, bei denen die Drehstab- | federn mit einem Ende an dem zur Radführung dienenen Lenker und mit dem anderen Ende am Fahrgestell bzw. dem Fahrzeugaufbau fest oder über elastische Lager abgestützt sind.

Bei Aufhängungen, bei denen die Radführungsglieder an einem Hilfsrahmen angelenkt sind, der seinerseits wiederum über elastische Elemente mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, müssen die Festlager der Drehstabfedern an diesem Hilfsrahmen angebracht, werden, um Verbiegungen der Drehstäbe unter dem Einfluß der Längs- und Querfederwege des Hilfsrahmens zu vermeiden.

Dies hat jedoch den Nachteil, daß der Hilfsrahmen mit seiner i an sich weichen Aufhängung die von den Drehstäben aufzunehmende Achslast übertragen muß und außerdem noch zusätzlich in äußerst nachteiliger Weise auf Torsion beansprucht werden kann.

Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Erfindung vor, daß jedem Rad eine oder mehrere, miteinander verbundene Drehstabfeder(n) zugeordnet ist (sind), deren eines Ende mit dem jeweiligen Radführungsglied starr verbunden ist, während das andere Ende der Drehstabfeder, oder das freie

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Ende der miteinander verbundenen Drehstabfedern am Hilfsrahmen drehbar gelagert ist und über einen im Bereich des Drehlagers angreifenden Hebel oder c|gl. am Fahrzeugaufbau oder dgl. abgestützt ist.

Die Abstützung des Hebelarmes am Fahrzeugaufbau oder dgl. liegt in Draufsicht gesehen etwa auf der Verbindungslinie der beiden Räder, vorzugsweise über Mitte Rad oder im Bereich des Rades.

Die Abstützung des Hebels am Fahrzeugaufbau erfolgt über ein in vertikaler Richtung verhältnismäßig hartes, in horizontaler Richtung verhältnismäßig weiches elastisches Lagerelement, z.B. eine vertikale Pendelstütze.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Drehstabfederung wird erreicht, daß die Abstütz- bzw. Federkräfte nicht auf den Hilfsrahmen übertragen werden und somit dessen vorteilhafte Einflüsse auf die Radaufhängung in bezug auf Fahrkomfort und Fahrverhalten, d.h. Geräuschisolierung, weiche Längsfederung etc. nicht beeinträchtigt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vorgeschlagen, daß jedem Rad zwei miteinander in Verbindung stehende Drehstabfedern zugeordnet sind, die parallel zueinander und zu der Drehachse des jeweiligen Radführungsgliedes verlaufen, wobei eine der Drehstabfedern mit dem Radführungsglied drehfest und die andere mit dem Hilfsrahmen drehbar verbunden ist, ferner die beiden Drehstabfedern an ihren der Fahrzeuginnenseite zugekehrten freien Enden drehfest miteinander verbunden sind, wobei sich die am Hilfsrahmen drehbar gelagerte Drehstabfeder über einen Hebel oder dgl. am Fahrzeugaufbau abstützt.

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Bei einer derartigen Drehstabfederung liegen in Normallage, d.h., bei mittlerer Belastung, die Drehstabfedern und die Drehachse des jeweiligen Radführungsgliedes in einer Ebene, wobei die Drehachse des Radführungsgliedes zwischen den Drehstabfedern verläuft und die dem Radführungsglied zugeordnete Drehstabfeder mit der Drehfederkonstanten cl (einschl. der Biegeanteile eines Abstützarmes der Drehstabfeder am Radführungsglied) einen Abstand a von der Drehachse des Radführungsgliedes aufweist und die dem Hilfsrahmen zugeordnete Drehstabfeder mit der Drehfederkonstanten ch (einschl. der Biegean- ,

teile des Abstützhebels) einen Abstand b von der dem "

Radführungsglied zugeordneten Drehstabfeder aufweist, wobei zur Vermeidung einer Verbiegung der letztgenannten Drehstabfeder sich die Abstände a und b etwa gemäß der Formel

b c_L + c_H verhalten.

Die Vorteile dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Hintereinanderschaltung zweier parallel zueinander und zur Drehachse des jeweiligen Radführungsgliedes verlaufenden Drehstabfedern sind darin zu sehen, daß einmal die Gesamt-Einbaulänge der Drehstabfeder wesent lich verkürzt wird und zum anderen die Befestigung der beiden Drehstabfedern außerhalb der Drehachse des Radführungsgliedes einfach und ohne großen konstruktiven Aufwand zu bewerkstelligen ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfol genden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.

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Die Figuren zeigen drei Ausführungsbeispiele in verschieden Ansichten.

In Figur 1 sind die Räder 1 über Radführungsglieder 2 mit dem elastisch am Fahrzeugaufbau 3 oder dgl. befestigten Hilfsrahmen 4 angelenkt. Zur Abfederung der Räder 1 ist jedem Rad eine Drehstabfeder 5 zugeordnet, die konzentrisch zur Drehachse 6 des Radführungsgliedes 2 verläuft und an einem Ende 7 starr mit dem Radführungsglied 2 verbunden ist. Das andere Ende der Drehstabfeder 5 ist über ein Drehlager 8 drehbar am Hilfsrahmen gelagert und stützt sich über einen in unmittelbarer Nähe des Drehlagers 8 mit der Drehstabfeder 5 starr verbundenen Hebel 9 am Fahrzeugaufbau 3 ab. Die Abstützung des Hebels 9 am Fahrzeugaufbau 3 liegt in dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in Draufsicht gesehen etwa auf der Verbindungslinie 10 der beiden Räder 1 über Mitte Rad.

Dieser Abstützpunkt kann u.U. auch etwas zur Lagerung der Radführungsglieder 2 hin verschoben werden, um so eine gewünschte Vorspannung der elastischen Lagerelemente des Hilfsrahmens zu erzielen, die durch das Drehmoment der Antriebswellen wieder aufgehoben wird.

Die Abstützung des Hebels 9 am Fahrzeugaufbau 3 erfolgt über eine vertikale Pendelstütze 11, deren elastische Lager derart ausgebildet sind, daß in vertikaler Richtung zur Aufnahme der Federungskräfte eine verhältnismäßig harte Federkennung und in horizontaler Richtung eine weiche Federkennung vorhanden ist, um die Längsfederung des elastisch aufgehängten Hilfsrahmens nicht zu behindern. In dem in Figur 1 dargestellten Auaführungsbeispiel werden die Feder- und Dämpferkraft (Stoßdämpfer 12) getrennt auf den Fahrzeugaufbau übertragen.

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Selbstverständlich können die Drehstabfedern 5 und der Hebel 9 auch einstückig ausgeführt sein.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 zeigt ebenfalls eine Drehstabfederung mit über einem Radführungsglied an einem Hilfsrahmen 14 angelenktem Rad 1. Der Hilfsrahmen 14 seinerseits ist am Fahrzeugaufbau elastisch gelagert. Dabei sind dem Rad 1 zwei hintereinander geschaltete, miteinander in Verbindung stehende Drehstabfedern 15 und 16 zugeordnet. Diese Drehstabfedern 15 und

16 verlaufen parallel zueinander und zu der Drehachse

17 des Radführungsgliedes 13. Die Drehstabfeder 15 ist | bei 18 drehfest mit dem Radführungsglied 13, die Drehstabfeder 16 über die Drehlager 19, 19' drehbar mit dem Hilfsrahmen 14 verbunden und stehen an ihren der Fahr-

zeuginnenseite zugekehrten fraen Enden über einen Hebel

20 drehfest miteinander in Verbindung. Die Abstützung der Drehstabfeder 16 am Fahrzeugaufbau erfolgt über einen Hebel 21, der in unmittelbarer Nähe des Drehlagers 19 mit. der Drehstabfeder 16 drehfest verbunden ist. Das Drehlager 19' dient nur der Führung der Drehstabfeder und kann bei entsprechender Ausbildung der Lager 19 bzw.

18 entfallen. Der Hebel 21 stützt sich über das elastische Lagerelement 22, das in horizontaler Richtung durch nierenförmige Ausnehmungen im Gummi verhältnismäßig weich und " in vertikaler Richtung verhältnismäßig hart ausgebildet ist, am Fahrzeugaufbau ab. Der Stoßdämpfer 23 ist mit seinem oberen Bereich auf einer Verlängerung des Hebels

21 angeordnet, so daß in diesem Ausführungsbeispiel die Federungs- und Dämpfungskraft über eine gemeinsame Lagerstelle auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden.

Figur 3 zeigt eine Drehstabfederung, bei der die beiden hintereinander geschalteten Drehstabfedern 24, 25 aus

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einem einstückigen U-förmig gebogenen Rundstahl bestehen, wobei sowohl die Abstützung der Drehstabfeder 25, d.h., der Hebel 26, als auch ein Abstützarm 27 am Radführungsglied 28 einstückig aus einem Rundstahl hergestellt sind.

In Normallage, d.h., bei mittlerer Belastung, liegen die Drehstabfedern 15,16; 24, 25 und die Drehachse 17, 29 in einer Ebene, wobei die Drehachse 17, 29 zwischen den Drehstabfedern 15, 16; 24, 25 verläuft. Die dem Radführungsglied 13, 28 zugeordnete Drehstabfeder 15, 24 mit der Drehfederkonstanten cl (einschl. der Biegeanteile des Abstützarmes 27 der Drehstabfeder 24 am Radführungsglied 28) weist einen Abstand a von der Drehachse 17, 29 auf. Die Drehstabfeder 16, 25 mit der Drehfederkonstanten Cfj (einschl. der Biegeanteile des Hebels 21, 26) verläuft in einem Abstand b von der Drehstabfeder 15 bzw. 24. Um eine Verbiegung der radführungsseitigen Drehstabfeder 15, 24 beim Ein- und Ausfedern trotz deren exzentrischer Lagerung zur Drehachse 17, 29 des Radführungsgliedes 13, 28 zu vermeiden, verhalten sich die Abstände a und b etwa gemäß der Formel

JL = ^CL
b (cl + c_H)

Die erfindungsgemäße Drehstabfederung ist in entsprechender Weise auch bei Radaufhängungen mit Querlenkern und Hilfsrahmen zu verwenden, wobei dann die Abstützarme quer im Fahrzeug liegen und ebenfalls zu Abstützpunkten in der Nähe der Räder führen.

Patentansprüche; 209809/08 07

Claims

17. Aug. 1970 Patentansprüche ;

f 1) Drehstabfederung für unabhängig, über Radführungs-

'glieder aufgehängte Räder von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, wobei die Radführungsglieder an einem elastisch am Fahrzeugaufbau oder dgl. befestigten Hilfsrahmen angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Rad (1) eine oder mehrere, miteinander verbundene Drehstabfeder(n) (5? 15,16; 24, 25;) zugeordnet ist (sind), deren eines Ende mit dem jeweiligen Radführungsglied (2; 13; 28;) starr verbunden ist, während das andere Ende der Drehstabfeder, oder das freie Ende der miteinander verbundenen Drehstabfedern am Hilfsrahmen (4; 1.4;) drehbar gelagert ist und über einen im Bereich des Drehlagers (8, 19) angreifenden Hebel (9, 21, 26) oder dgl. am Fahrzeugaufbau oder dgl» abgestützt ist.

2) Drehstabfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Hebels (9, 21, 26) am Fahrzeugaufbau oder dgl. in Draufsicht gesehen etwa auf der Verbindung der beiden Räder, vorzugsweise über Mitte Rad oder im Bereich des Rades liegt.

3) Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ™ gekennzeichnet, daß der Hebel (9, 21, 26) sich über ein in vertikaler Richtung verhältnismäßig hartes, in horizontaler Richtung verhältnismäßig weiches elastisches Lagerelement (22) am Fahrzeugaufbau abgestützt ist.

4) Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (9, 21, 26) über eine vertikale Pendelstütze .(11) am Fahrzeugaufbau (3) oder dgl. abgestützt ist.

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5) Drehstabfederimg nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federungs- und Dämpfungskraft an getrennten Stellen auf den Fahrzeugaufbau übertragen wird.

6) Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (23) auf einer Verlängerung des Hebels (21) der Drehstabfeder (16) gelagert ist.

7) Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem i^ad (1) zwei miteinander in Verbindung stehende Drehstabfedern (15,16;24,25) zugeordnet sind, die parallel zueinander und zu der Drehachse (17, 29) des jeweiligen Radführungsgliedes (13, 28) verlaufen, wobei eine der Drehstabfedern (15,24) mit dem Radführungsglied (13, 28) drehfest und die andere mit dem Hilfsrahmen (14) drehbar verbunden ist, ferner die beiden Drehstabfedern an ihren der Fahrzeuginnenseite zugekehrten freien Enden drehfest miteinander verbunden sind, wobei sich die am Hilfsrahmen drehbar gelagerte Drehstabfeder (16,25) über einen Hebel (21, 26) oder dgl. am Fahrzeugaufbau abstützt.

8) Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehstabfedern (24,25) aus einem einstückigen U-förmig gebogenen Rundstahl bestehen, der gleichzeitig den Hebel (26) trägt.

9) Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Normallage, d.h., bei mittlerer Belastung, die Drehstabfedern (15,16;24,25) und die Drehachse (17, 29) des jeweiligen Radführungsgliedes (13,28) in einer Ebene liegen, wobei die Drehachse (17,29)

— Q —

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zwischen den Drehstabfedern verläuft und die Drehstabfeder (15, 24) mit der Drehfederkonstanten cl (einschl. der Biegeanteile eines Abstützarmes 27 der Drehstabfeder 24 am Radführungsglied 28) einen Abstand a von der Drehachse (17, 29) des Radführungsgliedes (13,28) aufweist und die Drehstabfeder (16, 25)mit der Drehfederkonstanten CfJ (einschl. der Biegeanteile des Hebels 26) einen Abstand b von der Drehstabfeder (15, '2.4)" aufweist-',-, wobei--zur Vermeidung'.einer Verbiegung der Drehstabfeder (15, 24) sich die Abstände a und b etwa gemäß der Formel

b c_L + c_H verhalten.

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