DE2507071A1

DE2507071A1 - Unabhaengige radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2507071A1
Application number: DE19752507071
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Grad Hug
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1976-09-09
Also published as: DE7505115U; DE2507071B2; GB1497962A; FR2301399B1; FR2301399A1

Description

OPEL

Patentanmeldung 13. Februar 1975

Eb/sch - 5517

Anmelderin: ADAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, RÜSSELSHEIM (HESSEN)

Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem als hydraulischer Teleskopstoßdämpfer ausgebildeten Geradführungsglied und einem unteren Querlenker. Der Stoßdämpfer ist dabei mit seinem unteren Ende starr mit dem Radträger verbunden und in seinem oberen Bereich an dem Fahrzeugaufbau oder dgl. winkelbeweglich befestigt.

Bei einer solchen Radführung wird der Teleskopstoßdämpfer durch den exzentrischen Angriff der Radkräfte zusätzlich zu den beim Ein- und Ausfedern der Räder in Achsrichtung des Stoßdämpfers auftretenden Dämpfungskräften durch eine im oberen Abstützpunkt wirkende Querkraft auf Biegung beansprucht. Die Biegekräfte verursachen eine entsprechende Verformung des Stoßdämpfers, von der vor allem die Kolbenstange wegen ihres

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im Vergleich zum Dämpfergehäuse geringeren Widerstandsmomentes betroffen ist. Durch entsprechende Bemessung des Kolbenstangenquerschnittes oder durch eine nach außen gegenüber der Stoßdämpferachse versetzte Anordnung der den Stoßdämpfer umgebenden schraubenförmigen Radfeder (DT-PS 1 430 586) kann die Durchbiegung in bekannter Weise in zulässigen Grenzen gehalten werden. Als Folge des exzentrischen Angriffs der Radkraft und der daraus sich ergebenden Querkraft am oberen Abstützpunkt des Stoßdämpfers weisen diese Geradführungen den Nachteil auf, daß Klemm- und Reibungskräfte im Stoßdämpfer das Ansprechen des Stoßdämpfers bei kleinen Fahrbahnstößen verhindern. In diesem Falle werden die Stöße ungefedert und damit auch ungedämpft in den Fahrzeugaufbau weitergeleitet, wodurch das Fahrverhalten und insbesondere der Fahrkomfort stark beeinträchtigt wird.

Mit der bei Federbeinanordnungen bekannten, zur Stoßdämpferachse nach außen versetzten Anordnung der Schraubenfeder ist es zwar möglich, die von dem exzentrischen Angriff der Radkraft herrührenden, auf den Stoßdämpfer wirkenden Biegekräfte weitgehend auszuschalten, diese Anordnung setzt jedoch die Verwendung einer Schraubenfeder als Radfeder voraus und außerdem erfordert sie eine große Bauhöhe, da die Radfeder oberhalb des Rades angeordnet werden muß.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem zur Radführung dienenden Dämpferbein die am oberen Abstützpunkt

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des Stoßdämpfers aufgrund der exzentrischen Radlast auftretende Querkraft in ihrer Wirkung auf die Lager- und Reibungskräfte zwischen Kolben und Kolbenstange einerseits und Stoßdämpfergehäuse andererseits sowie die Durchbiegung der Kolbenstange zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch die besondere Ausbildung der oberen Dämpferbeinbefestigung erzielt, und zwar gemäß der Erfindung in der Weise, daß die winkelbewegliche Abstützung des Stoßdämpfers am Fahrzeugaufbau mittels eines am oberen Ende des Stoßdämpfers befestigten Zwischengliedes unterhalb seines oberen Endpunktes erfolgt.

So wird zwar z. B. bei einer Stoßdämpferanordnung, bei der das Dämpfergehäuse mit dem Radträger verbunden und die Kolbenstange unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Zwischengliedes am Fahrzeugaufbau befestigt ist, die Querkraft am Abstützpunkt des Zwischengliedes aufgrund der verkürzten Hebelarmlänge erhöht, das auf die Kolbenstange wirkende Einspannmoment wird aber durch die verkürzte Kraglänge in stärkerem Maße verringert. Bei einem gegebenem Abstand zwischen Kolben und Kolbenstangenführung verringert sich dadurch auch die skalare Summe der an diesen Stellen wirkenden Querkräfte. Diese Querkräfte, die für die Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange im Stoßdämpfergehäuse als Normalkräfte aufzufassen sind, ergeben mit den entsprechenden Reibungskoeffizienten multipliziert die Gesamt-

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reibungskraft zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen des Stoßdämpfers.

Die erfindungsgeraaße verkleinerte freie Kraglänge der Kolbenstange führt somit zu verringerten Lagerkräften und aufgrund dessen zu einem leichteren Ansprechen des Dämpferbeines auf Fahrbahnstöße oder Bodenwellen durch verminderte Reibung. Außerdem wird durch die Erfindung die Biegebelastung der Kolbenstange herabgesetzt, so daß die Gefahr des Auftretens von störenden Klemmkräften als Folge der Schrägstellung der Kolbenstange in ihrem Führungslager ebenfalls verringert wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Zwischenglied eine glockenförmige Gestalt auf und ist mit der Öffnung nach unten einerseits am Stoßdämpfer befestigt und stützt sich andererseits an seinem unteren Rand winkelbeweglich gegen den Fahrzeugaufbau ab.

Bezüglich der Lage der Abstützebene des Stoßdämpfers wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß das glockenförmige Zwischenglied in Bezug auf die der Normalbelastung des Fahrzeuges entsprechenden Mittelstellung des Stoßdämpfers zwischen dem oberen Endpunkt der Kolbenstange und der Kolbenstangenführung im Dämpfergehäuse am Fahrzeugaufbau abgestützt ist.

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Die größte Verringerung der die Reibungskräfte im Stoßdämpfer verursachenden Querkräfte wird erzielt, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das glockenförmige Zwischenglied bis auf die Höhe des Kolbenstangenführungslagers im Dämpfergehäuse heruntergezogen ist. Über diesen Punkt noch weiter hinauszugehen ist zwecklos, da von hier ab die skalare Summe der Reibung verursachenden Querkräfte gleich der in der Abstützebene wirkenden Querkraft ist und aus einer Veränderung der Kraglänge kein Nutzen mehr gezogen werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und sind der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zu entnehmen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer unabhängigen Radaufhängung mittels eines zur Geradführung dienenden Dämpferbeines und eines glockenförmigen Zwischengliedes in Fahrtrichtung gesehen und

Fig. 2 eine Teilansicht einer davon abweichenden

Abstützung des glockenförmigen Zwischengliedes.

In Fig. 1 ist das einen Teil des Fahrzeugaufbaues 10 bildende Radgehäuse mit 11 bezeichnet. Das auf dem Achsschenkel 12 ge-

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lagerte Laufrad 13 ist mittels eines unteren Querlenkers 14 und einer als Dämpferbein 15 ausgebildeten Geradführung am Fahrzeugaufbau 10 aufgehängt. Das Dämpferbein 15 besteht aus einem hydraulischen Teleskopstoßdämpfer, dessen Gehäuse 16 starr mit dem Achsschenkel 12 verbunden ist und dessen Kolbenstange 17 am Fahrzeugaufbau 10 winkelbeweglich befestigt ist. Zur Abstützung der Kolbenstange 17 ist im Radgehäuse 11 eine kreisförmige Öffnung 18 vorgesehen. Der Rand dieser Öffnung besitzt eine Ringwulst 19, wodurch sich ein ausreichend großer Krümmungsradius am Lochrand ergibt.

Auf einem im Durchmesser reduzierten Endteil 20 der Kolbenstange 17 ist mit einer zentralen Bohrung 21 ein glockenförmiges nach unten offenes Zwischenglied 22 angeordnet, das mittels einer Schraube 23 befestigt ist.

Das glockenförmige Zwischenglied 22 ist doppelwandig ausgebildet, wobei die Flansche 24 des äußeren Teils kürzer ausgeführt sind als die Flansche 25 des inneren Teils. Die Endabschnitte 26 und 27 der Flansche sind derart umgebördelt, daß eine sich nach außen erweiternde ringförmige Rinne entsteht. In dieser Rinne ist ein rinnenförmiger Gummiring 28 angeordnet, der mit seinen beiden Lippen 29, 30 die Ringwulst 19 umgreift. Die Elastizität des Gummiringes 28 gewährleistet eine ausreichende Winkelbeweglichkeit der DämpferbeinabStützung sicher. Der Innendurchmesser des glockenförmigen Zwischengliedes ist ausreichend groß,

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damit beim Einfedern bzw. der Aufstoßbewegung des Stoßdämpfers das Dämpfergehäuse 16 ungehindert in das Zwischenglied 22 eintreten kann. Zur Erläuterung der mit der Erfindung erzielten Reduzierung der Lager- und Reibungskräfte im Dämpferbein sind in Fig. 1 die maßgebenden Kräfte eingezeichnet.

Die Querkraft Q am Abstützpunkt des Dämpferbeins 15 in der Ebene des Gummiringes 28 wird durch das am Verbindungsgelenk 31 zwischen dem Querlenker 14 und dem Stoßdämpfergehäuse 16 wirkende äußere Moment hervorgerufen. Die Größe dieses Momentes ergibt sich durch Multiplikation der Radaufstandkraft A mit dem senkrechten Abstand e seiner Wirkungslinie von diesem Gelenk.

Obwohl die Größe der Querkraft Q mit der Tieferlegung der Abstützebene wächst, nehmen die inneren Querkräfte L und K in der Ebene des Kolbenstangenlagers 32 und des Kolbens 33 als Folge der verkürzten wirksamen freien Kolbenstangenlänge (Kraglänge) 1 ab. Die Summe der inneren Querkräfte L und K hat ein Minimum, wenn die Abstützebene des Dämpferbeins 15 in der Ebene des Kolbenstangenlagers 32 liegt.

In Fig. 2 besteht das glockenförmige Zwischenglied 22' aus einer ebenen Platte 34, an der das Zwischenglied mit der Kolbenstange 17' durch Schweißen stumpf verbunden ist, und aus einem zylindrischen Rohrstück 35, das an die Platte 34 angeschweißt ist. In den unteren Rand des Rohrstückes 35 ist eine nach außen gerichtete Ringwulst 36 eingeformt.

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Zur elastischen Verbindung des Zwischengliedes 22' mit dem Radkasten 11' ist aus dem Lochrand 37 und einem darüber angeschraubten Prägeteil 38 eine nach innen offene Rinne gebildet. In diese Rinne greift die Ringwulst 36 des Zwischengliedes unter Zwischenlage eines Gummiringes 39 ein.

Mit der Erfindung werden nicht nur die Kräfte im Kolbenstangenlager und die Abstützkräfte am Kolben herabgesetzt, sondern auch die Durchbiegung der Kolbenstange verringert. Dadurch kann bei gleicher zulässiger Durchbiegung ein geringerer Kolbenstangendurchmesser gewählt werden, als bei den bekannten Ausführungen.

Die Radfederung ist nicht dargestellt. Sie kann in üblicher Weise durch eine das Dämpferbein umgebende Schraubenfeder oder aber durch Torsionsfedern erfolgen, falls insbesondere das Platzangebot im Abstützbereich des Dämpferbeins nicht ausreichend sein sollte.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem als hydraulischer Teleskop-Stoßdämpfer ausgebildeten Geradführungsglied und einem unteren Querlenker, wobei der Stoßdämpfer an seinem unteren Ende starr mit dem Radträger verbunden und in seinem oberen Bereich an dem Fahrzeugaufbau od. dgl. winkelbeweglich befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Stoßdämpfers (15) an dem Fahrzeugaufbau (10) mittels eines am oberen Ende des Stoßdämpfers befestigten Zwischengliedes (22) unterhalb seines oberen Endpunktes erfolgt.

Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Endpunkt des Stoßdämpfers (15) ein glockenförmiges, nach unten offenes Zwischenglied (22) befestigt ist, an dessen unterem Rand der Stoßdämpfer (15) elastisch gegen den Fahrzeugaufbau (10) abgestützt ist.

Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 1 und 2 mit einer Stoßdämpferanordnung, bei der das Stoßdämpfergehäuse mit dem Radträger verbunden und die Kolbenstange am Fahrzeugaufbau befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß unter Zugrundelegung der mittleren Stellung des Stoßdämpfers (15) das glockenförmige

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Zwischenglied (22) zwischen dem oberen Endpunkt der Kolbenstange (17) und der Kolbenstangenführung (32) im Dämpfergehäuse (16) am Fahrzeugaufbau (10) abgestützt ist.

4. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das glockenförmige Zwischenglied (22) in Bezug auf die mittlere Stellung des Stoßdämpfers (15) in der Ebene der Kolbenstangenführung (32) am Fahrzeugaufbau (10) abgestützt ist.

5. Unabhängige Radaufhängung nach den vorhergehenden Ansprüchen,

dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abstützung des glockenförmigen Zwischengliedes (22) mittels eines im Querschnitt rinnenförmigen Gummiringes (28) erfolgt, wobei die Lippen (29, 30) des Gummiringes (28) symmetrisch zur Einbauebene angeordnet sind.

6. Unabhängige Radaufhängung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das glockenförmige Zwischenglied (22) mittels einer Schraubverbindung (23) an der Kolbenstange (17) befestigt ist (Fig. 1).

7. Unabhängige Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das glockenförmige Zwischenglied (22') durch Schweißen an der Kolbenstange (17*) befestigt ist (Fig. 2).

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