-
Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige Radaufhängung für
Kraftfahrzeuge mit einem tragenden Federbein, bestehend aus einem teleskopartigen
Radführungsglied und dieses umgebenden Federelementen, wobei das Radführungsglied
an seinem unteren Ende starr mit dem radträger verbunden und an seinem oberen Ende
winkelbeweglich am Fahrzeugaufbau angelenkt ist sowie einem am Radträger angelenkten
Querlenker.
-
Bei einer solchen Radaufhängung wird das teleskopartig ausgebildete
Radführungsglied durch den exzentrischen Angriff der Radkräfte in besonderem Maße
auf Biegung beansprucht. Dadurch treten Querkräfte an den Gleit£tellen zwischen
den teleskopartig ineinander geführten 'I'eilen auf, die Reibungskräfte verursachen
und bei starken Belazungen zur. Verit'iemmen deß Tleskopelementes führen können.
-
Wenn die durch den exzentrischen Angriff der Radlast entatehenden
Reibungskräfte
in den Führungslagern des Teleskopelenentes größer sind als die bei kleinen Fahrbahnstößen
hervorgerufenen Kräfte, wird das Ansprechen des Teleskopeleentes verhindert, was
dazu führt, daß diese Stöße ungefedert bzw. ungedämpft in den Fahrzeugaufbau weitergeleitet
werden. Die Folge davon ist, daß sich das Fahrverhalten und Fahrkomfort verschlechtern.
-
Zur Ver:ainderung der Reibungs- und Klemmerscheinungen im Teleskopclement
ist es bekannt, Federbeinausführungen zu verwenden, bei denen durch zusätzlich entgegenwirkende
Biegemomentbelastungen Verbesserungen erzielt werden.
-
Diese Möglichkeit besteht z B. darin, die Schraubenfeder exzentrisch
oder in bestimmter Weise schräg zur Achse des teleskopischen Elementes anzuordnen
(siehe OLS 1 430 586).
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die einer leichten Ansprechbarkeit
der F'derungs- und Dämpfungseinrichtung entgegenwirkenden Reibungskräfte dadurch
herabzusetzen, daß im Bereich der Führungsmittel der beiden Teile des teleskopartigen
Radführungsgliedes das von der Radkraft herrührende Biegemoment abgebaut wird.
-
Diese Aufgabe wird erfindungbgeLsä.j dadurc-h gelöst, daß die Abstützung
des Federbeins am Fahrzeugaufbau exzentrisch zur Achse des Federbeins in der Weise
erfolgt, daß die Reaktionskraft der durch das Federbein in den Fahrzeugaufbau eingeleiteten
Abstützkraft ein Biegemoment auf das Federbein erzeugt, daß dem von der Radkraft
herrührenden Biegemoment entgegengerichtet ist.
-
Zu diesem Zweck wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen,
daß am oberen, aufbauseitigen Ende des Federbeins ein Abstützglied befestigt ist,
dessen Abstützpunkt am Fahrzeugaufbau zur Achse des Radführungsgliedes zur Fahrzeugmitte
versetzt ist.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Abstützglied
winkelförmig gestaltet ist, wobei der eine Schenkel des Abstützgliedes senkrecht
und der andere Schenkel parallel zur Achse des Federbeins angeordnet und letzterer
am Fahrzeugaufbau abgestützt ist.
-
Zweckmäßigerweise erfolgt die Abstützung des Federbeins am Fahrzeugaufbau
unter Verwendung elastischer Lagermittel, um auf diese Weise Stöße vom Fahrwerk
weich aufzunehmen und ihre Weiterleitung in den Aufbau weitgehend zu unterbinden.
-
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
vorgeschlagen, das Abstützglied als Scheibe mit einer umlaufenden Rille auszubilden
und unter Zwischenschaltung eines ringförmigen Gummielementes in einer Öffnung des
Fahrzeugaufbaus zu lagern.
-
Zur Erzeugung des erwünschten Gegenbiegemomentes ist das Federbein
exzentrisch nach außen versetzt an den Abstützglied befestigt.
-
Die gleiche Wirkung ist gemäß einem weiteren Merkmal der-Erfindung
auch dadurch zu erreichen, daß das scheibenförmige Abstützglied mit der in seiner
Ebene liegenden Rille zur Ebene des Lagers im Fahrzeugaufbau zur Fahrzeugmitte ansteigend
geneigt ist. Das hierbei durch das ungleichmäßig beanspruchte ringförmige Gummi
element über das scheibenförmige Abstützglied in das Federbein eingeleitete
Biegemoment
wirkt der Biegebeanspruchung des Federbeins aufgrund der Radlast entgegen. Falls
beispielsweise auf das linke Federbein ein rechtsdrehendes Biegemoment wirkt, welches
das Federbein in Richtung-auf die Fahrzeuglngsmittelebene auszubiegen sucht, so
muß am Abstützpunkt des Federbeins am Fahrzeugaufbau zum Abbau der Biegebeanspruchung
ein im gleichen Drehsinne wirkendes Biegemo-ment eingeleitet werden.
-
Ein solches einer Ausbiegung des Federbeins nach innen entgegenwirkendes
Biegemoment kann auch durch entsprechende Ausbildung des ringförmigen Gummielementes
zwischen dem scheibenförmigen Abstützglied und dem Lager im Fahrzeugaufbau erzielt
werden.
-
Zu diesem Zweck sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung entweder
am ringförmigen Gummielement die Befestigungsebenen für das scheibenförmige Abstützglied
und das Lager am Fahrzeugaufbau in einem Winkel zueinander angeordnet oder auf der
Seite der Federbeinachse, auf der die das entgegenwirkende Biegemoment erzeugende
Abstützreaktionskraft wirken soll, weist das ringförmige Gummielement eine härtere
Qualität bzw. einen kleineren Querschnitt auf als auf der gegenüberliegenden Seite.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Z<'ichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine
schematische Ansicht einer unabhängigen Radaufhängung mittels Federbein und Abstützung
des Federbeins am Wagenaufbau nach der Erfindung in Fahrtrichtung gesehen, Fig.
2 ein anderes Ausführungsbeispiel für die Abstützung des Federbeines am Wagenaufbau
in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung, Fig. 3 u.4 weitere Ausführungsbeispiele
der Erfindung, bei denen durch die besondere Gestaltung des elastischen Zwischengliedes
zwischen Federbein und Wagenaufbau der angestrebte Erfolg erzielt wird und Fig.
5 u.6 Ansichten der in den Fig. 3 und 4 jeweils eingebauten Gummiringe in unbelastetem
Zustand.
-
In Fig, 1 ist das mit dem Wagenkasten fest verbundene Radgehäuse mit
11 bezeichnet. Das auf dem Achaschenkel 13 gelagerte Laufrad 12 ist am Wagenkaaten
durch einen Lenker 14 und den als Federbein wirkenden hydraulischen Teleskopstoßdämpfer
15 gefUhrtX Der Stoßdimpfer 15 iet mit seinem Gehäuse 16 fest mit dem Achsachenkel
13 verbunden und stützt sich mit seiner Kolbenstange 17 am Wagenkasten ab. Das Laufrad
12 ist durch eine Schraubenfeder 18 abgefedert die zwischen den beiden zueinander
beweglichen Teilen 16 und 17 des Telekopstoßdämpfers 15 angeordnet ist. Zu diesem
Zweck ist ein Federteller
19 mit dem Stoßdämpfergehäuse 16 verbunden
und ein Federteller 20 am Ende der Kolbenstange mittels einer Mutter 21 befestigt.
Mit dem oberen Federteller 20 ist ein winkelförmiges Abstützglied 22 an der Kolbenstange
17 befestigt. Dieses Abstützglied besteht aus zwei unter einem Winkel von 90° zueinander
stehenden Schenkeln. Der untere Schenkel 23 liegt in der Ebene des oberen Federtellers
20 und der obere Schenkel 24 tritt -senkrecht in eine Öffnung 25 des Radgehäuses
11 ein, wo er mittels eines ringförmigen Schubgummikörpers 26 über einen ringförmigen,
im Querschnitt winkelförmigen Rahmen 27 mit dem Radgehäuse 11 verbunden ist. Der
ringförmige Schubgummikörper 26 ist durch Vulkanisation auf der Außenseite mit dem
Rahmen 27 und auf der Innenseite mit dem Abstützglied 22 verbunden.
-
Die Achse des nach oben gerichteten Schenkels 24 des Abstützgliedes
22 ist seitlich zur Achse des Teleskopstoßdämpfers 15 versetzt. Durch die gegenüber
der Teleskopstoßdämpferachse exzentrische Abstützung des oberen Federtellers 20
bzw. des Stoßdämpfers 15 wird an dieser Stelle ein Biegemoment erzeugt, das dem
von dem exzentrischen Angriff der Radlast herrührenden Biegemoment in bezug auf
die Durchbiegung des T.leskopstoßdämpfers 15 entgegengerichtet ist.
-
Als Folge der Herabsetzung der auf den Teleskopstoßdämpfer 15 wirkenden
Biegebeanspruchung werden die Reibangakräfte ir Stoßdämpfer entsprechend geringer,
und bei geringerer Durchbiegung wird auch die Gefahr des Klemmens des Kolbens und
der Kolbenstange 17 in ihrer Führung beseitigt.
-
In Fig. 2 ist bei grundsätzlich gleichem Aufbau des Federbeins die
Kolbenstange 30 des Teleskopstoßdämpfers in zu Fig. 1 abweichender
Weise
am Wagenkasten abgestützt.
-
Mit dem oberen Federteller 31 ist ein scheibenförmiges Abstützglied
32 an der Kolbenstange 30 mittels einer Mutter 33 befestigt. Dieses Ab stützglied
besteht aus zwei Blechteilen mit jeweils abgekröpftem Rand, die unter Bildung einer
umlaufenden Rille 34 zusammengeschraubt sind.
-
Die Kolbenstange 30 stützt sich an diesem Abstützglied 32 exzentrisch
an einem Punkt ab, der gegenüber der Mitte des Abstützgliedes nach außen versetzt
ist.
-
In der Rille 34 des Abstützgliedes 32 ist ein im Querschnitt etwa
U-förmiger Gumn:iring 35 eingesetzt, der mit seinen beiden Schenkeln 36 und 37 den
durchgezogenen und umgebörtelten Rand einer im Radgehäuse 38 vorgesehenen Öffnung
39 umgreift.
-
Auch bei diesem Beispiel greift die Reaktionskraft der Abstützkraft
um die Exzentrigkeit nach innen versetzt an der Kolbenstange 30 an, so daß das Federbein,
insbesondere die Kolbenstange einem Biegemoment unterworfen wird, das dem von der
Radlast herrührenden, das Federbein zur Wagenmitte hin ausbiegenden Biegemoment
entgegengerichtet ist. Zwischen dem oberen Federteller 31 und dem Abstützglied 32
ist eine aus Kunststoff bestehende Scheibe 40 angeordnet, die eine reibungsarme
Drehbewegung der vorgenannten Teile bei dem Lenkeinschlag gewährleistet.
-
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 bis 6 wird das Gegenbiegemoment
am oberen Abstützpunkt des Tcleskopstoßdämpfers 15 durch eine entsprechende Gestaltung
des scheibenförmigen Abstützgliedes bzw.
-
des Gummiringes erzielt.
-
In Fig. 3 sind die beiden Hälften 41, 42 des scheibenförmigen Abstützgliedes
43 so gestaltet und zusammengefügt, daß die Ebene der mit ihren abgekröpften Rändern
44, 45 gebildeten Rille 46 schräg zur Achse des Teleskopstoßdämpfers bzw. zu dessen
Kolbenstange 17 auch uni^chräg zur Ebene der im Radgehäuse vorgesehenen und senkrecht
zur Stoßdämpferachse angeordneten Öffnung 47 im Radgehäuse steht.
-
Durch die schräge Lage der Rille 46 des Abstützgliedes 43 werden die
Schenkel 48 und 49 des im Querschnitt U-förmigen Gummiringes 50 entlang ihres Umfanges
verschieden stark zusammengepreßt. Die Anordnung ist so getroffen, daß durch die
unterschiedliche Pressung des Gummiringes 50 im Abstützpunkt der Kolbenstange ein
Biegemoment auf das Federbein erzeugt, das das Federbein zum Laufrad hin durchzubiegen
sucht und das somit dem von der Radlast herrührenden Biegemoment entgegengerichtet
ist.
-
In Fig. 5 ist der zwischen Radgehäuse und Abstützglied eingebaute
Gummiring 50 als Einzelteil in entspanntem Zustand veranschaulicht.
-
Der Gummiring 50 ist als rotationssymmetrischer Körper mit nach außen
offenem U-förmigen Profil ausgebildet.
-
Bei der Abstützung des Federbeines nach Fig. 4 wird das Biegemoment
an dem oberen Abstützpunkt des Teleskopstoßdämpfers durch die besondere Gestaltung
des Gummiringes erzeugt. Während das scheibenförmige Abstützglied 53 in eingebautem
Zustand genau zentrisch und in der Ebene der Öffnung 52 des Radgehäuses angeordnet
ist und damit der zu beiden Sciten des Randes der Öffnung 52 für die Schenkel
54,
55 des im Querschnitt U-förmigen Gummiringes 56 zur Verfügung stehende Raum gleich
ist, verlaufen die Stirnflächen des Gummiringes 56 in unbelastetem Zustand schräg
zur Ebene der in den Rand der Öffnung 52 eingreifenden Rille 57. Dadurch wird aufgrund
der sich über den Umfang des Gummiringes 56 veränderten Stärke der Schenkel 54 und
55 an der Abstützstelle der Kolbenstange 17 ein Biegemoment erzeugt. In Fig. 6 ist
der Gummiring 56 in entspanntem Zustand in der Einbaulage dargestellt. Durch die
entlang des Umfanges des eingebauten Gummiringes unterschiedliche Pressung der Schenkel
54 und 55 wird an der Abstiitzstelle des Stoßdämpfers ein Biegemoment erzeugt, das
dem von der exzentrisch zur Stoßdämpferachae angreifenden Radlast hervorgerufenen
Biegemoment entgegengerichtet ist. Die Folge ist eine Herabsetzung der Gesamtbiegebeanspruchung
der Kolbenstange und sich hieraus ergebenden verbesserten Gleiteigenschaften einerseits
des Kolbens im Stoßdämpfergehäuse und andererseits der Kolbenstange in ihrer Führung.
Auf diese Weise spricht der Teleskopstoßdämpfer auf Stöße leicht an, wodurch die
Fahreigenschaften und der Fahrkomfort verbessert werden.
-
Patentansprüche