DE2624704B1

DE2624704B1 - Einteiliges, als Gußteil ausgebildetes Schwenklager für ein gelenktes Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE2624704B1
Application number: DE2624704A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ing.(Grad.) Boldt; Claus Ing.(Grad.) Homann; Joachim Ing.(Grad.) Kuehn; Karl-Heinz Dr.-Ing. Marten
Original assignee: Georg Fischer AG; Volkswagen AG
Current assignee: Georg Fischer AG; Volkswagen AG
Priority date: 1976-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2624704A1

Description

Die Erfindung betrifft ein einteiliges Schwenklager der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Ausbildung.

Ein derartiges Schwenklager ist in der Einleitung der DE-OS 23 49 731 erwähnt, jedoch wird darauf hingewiesen, daß es sich um eine vereinfachte Form eines Schwenklagers handelt; Einzelheiten sind nicht angegeben.

Schwenklager finden in großem Umfang Einsatz für die Radaufhängung der lenkbaren Vorderräder von Fahrzeugen, und zwar unabhängig davon, ob die Fahrzeuge mit Vorderrad- oder Hinterradantrieb ausgerüstet sind. Außer den beiden im Rahmen der Erfindung primär interessierenden Fortsätze, die also teils einen Stützarm beispielsweise zum Angriff eines Federbeins und teils eine Lenkarmanlenkung bilden, weisen die bekannten Schwenklager drei weitere Fortsätze auf, von denen zwei zur Befestigung des Bremssattels und einer zur Befestigung des Querlenkers dient. Der letztgenannte Fortsatz und die beiden ersterwähnten Fortsätze schließen zwischen sich jeweils Winkel von 90° ein; die beiden Fortsätze zur Befestigung des Bremssattels liegen annähernd symmetrisch in dem verbleibenden Winkel von 180°.

In der Regel sind die Schwenklager Schmiedeteile. Im Hinblick auf die aufgezeigte komplizierte Formgebung ist ihre Herstellung insbesondere mit Rücksicht darauf, daß sie in großen Serien hergestellt werden, sehr kompliziert. Wegen der komplizierten Form der Schwenklager müssen nämlich mehrere Gesenke nacheinander Einsatz finden, wodurch sich ein großer Zeit-, Platz- und Kostenaufwand bei der Fertigung ergibt. Hinzu kommt die Gefahr des Überhitzens des Ausgangsmaterials beim Schmiedeprozeß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwenklager gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so auszubilden, daß es auch bei Ausbildung als relativ billiges Gußteil ohne zusätzlichen Materialaufwand die bei einem Schwenklager dieser Art um verschiedene Biegeachsen auftretenden Biegemomente ohne Gefahr der Zerstörung des Teils abbauen kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben.

Während also die bekannten, als Schmiedeteile ausgebildeten einteiligen Schwenklager praktisch nichts anderes darstellen als einen zylindrischen Radnabenbereich mit im wesentlichen in radialen Richtungen weisenden Armen als Fortsätzen, weist das erfindungsgemäße als Gußteil ausgebildete Schwenklager gleichsam eine gewölbte, etwa kissenförmige Wand auf, und die Zipfel der diese Form besitzenden gewölbten Wand dienen zum Anschluß der Federbeinanordnung bzw. des Lenkarms.

Wichtig für die Aufnahme der Biegemomente, die durch die Neigung der Fortsätze gegen die Achse des Radnabenbereichs sowie durch die von den Lenkern und von der Bremse ausgeübten Kräfte erzeugt werden, ist also nicht nur ein stetig gekrümmter Übergang der einander zugekehrten Ränder verschiedener Fortsäzte, sondern auch die gewählte Querschnittsform in den die Fortsätze bildenden Bereichen. Erst hierdurch wird es möglich, relativ dünne Materialstärken zu wählen, so daß man — abgesehen von den zum Anschluß der anderen Elemente dienenden Endbereichen der Fortsätze — überall von einer Wand sprechen kann, die nur entsprechend gewölbt ist, beispielsweise so, daß sich V-förmige Querschnittsbereiche ergeben. Dies wiederum erweist sich — abgesehen von der Vermeidung der Gefahr von Einschlüssen (Lunkern) — als günstig für die zerstörungsfreie Prüfung der Schwenklager, da an sich bekannte Ultraschall- und Röntgenmethcden Einsatz finden können.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwenklagers wird im folgenden anhand der Figuren erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Vorderansicht von der Radseite her,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht von der Rückseite her wiedergegeben,

Fig.3 den in Fig.2 mit III-III bezeichneten Querschnitt.

Prinzipiell besteht das erfindungsgemäße einteilige Schwenklager aus einer etwa kissenförmigen, in Richtung auf das nicht dargestellte Rad gewölbten, relativ dünnwandigen Wand 1 und einem sie senkrecht durchsetzenden zylindrischen Radnabenbereich 2, der zur Aufnahme des eigentlichen, ebenfalls nicht dargestellten Radlagers dient. Die Wand 1, die also einteilig mit dem Bereich 2 durch einen Gießvorgang hergestellt ist, besitzt radiale oder diagonale Fortsätze 3 und 4 zur Anlenkung einer Federbeinanordnung (Endbereich 5) bzw. zur Anlenkung eines Lenkarms (Endbereich 6) ausgebildet sind. Ehe auf die Ausbildung dieser Fortsätze 3 und 4 im einzelnen eingegangen wird, sei

ergänzend darauf hingewiesen, daß die gewölbte Wand ferner die ebene Kreisringfläche 7 zum Angriff eines Bremsträgerbleches sowie drei weitere Fortsätze aufweist, von denen die beiden Fortsätze 8 und 9 zur Befestigung eines Bremssattels und der Fortsatz 10 zum Angriff eines Querlenkers dienen. Bezüglich Zahl und Anordnung der Fortsätze entspricht die figürlich dargestellte Anordnung bekannten Schwenklagern dieser Art, wie die Erfindung überhaupt den Vorteil bietet, daß hinsichtlich der mit dem Schwenklager zusammenarbeitenden Teile beispielsweise der Lenkung oder der Bremse des Fahrzeugs keinerlei Änderungen vorgenommen zu werden brauchen. Grundsätzlich ist es also auch möglich, ein Fahrzeug mit Schwenklagern gemäß der Erfindung nachzurüsten. Auch ist der Einsatz der Erfindung unabhängig davon, ob es sich um ein angetriebenes Rad handelt oder nicht.

Betrachtet man nun die Ausbildung der Querschnitte der Fortsätze 3 und 4, so weisen sie jeweils ein Paar gewölbter Schenkel i 1 und 12 bzw. 13 und 14 auf, wobei die jeweils ein Paar bildenden Schenkel 11,12 und 13,14 in F i g. 1 in Richtung nach hinten aufeinander zulaufen. Diese Richtung ist identisch mit der Richtung der axialen Komponenten der Ausrichtung der Fortsätze, die ja nicht nur radial bezüglich der Achse des Radnabenbereichs 2 verlaufen, sondern auch etwas in Fig. 1 nach hinten geneigt sind, so daß sie dort mit der genannten Achse einen Winkel einschließen, der kleiner als 90° ist.

Wichtig für die Erfindung ist ferner, daß die freien Ränder einander benachbarter Schenkel 12 und 13 unterschiedlicher Paare, wie bei 15 angedeutet, stetig gekrümmt ineinander übergehen, und zwar in einem Abstand von dem Radnabenbereich 2, der größer ist als der Durchmesser der Kreisringformfläche 7. Auch hier erkennt man wieder das erfindungsgemäße Grundkonzept einer gewölbten Wand, die durch entsprechende Querschnittsgestaltung in ihren die beiden ersten Fortsätze darstellenden radialen oder diagonalen

^r> Bereichen mit geringer Materialstärke hergestellt werden kann, ohne daß ihre Festigkeit gegenüber den bekannten Schmiedeteilen leidet.

Wie bei 16 und 17 angedeutet, geben die Ränder einander abgekehrter Schenkel 11 und 14 verschiedener

in Schenkelpaare ebenfalls unter stetiger Krümmung über in die jeweils benachbarten weiteren Fortsätze 8 bzw. 10. Da auch hier auf einen erheblichen Abstand der Ränder 16 und 17 vom Radnabenbereich 2 geachtet ist, bleibt eine praktisch geschlossene gewölbte Ringwand

ι ^r> um den Radnabenbereich 2 herum stehen.

Die Querschnittsform der Fortsätze wird besonders deutlich beim Fortsatz 4, so daß für diesen der Querschnitt in F i g. 3 herausgezeichnet ist. Der Endbereich 5 des ersten Fortsatzes 3 erstreckt sich

jo weiter in Richtung auf die Achse des Schwenklagers als der Endbereich 6 des zweiten Fortsatzes 4. Dessen ungeachtet besitzt aber auch der Fortsatz 3 eine Querschnittsform mit zwei aufeinander zulaufenden gewölbten Schenkeln 11 und 12.

»Ι Durch die erfindungsgemäße Formgebung wird also nicht nur eine gießgerechte Konstruktion geschaffen, sondern zugleich eine solche, die die speziellen Biegebeanspruchungen bei einem Schwenklager ohne zusätzlichen Materialaufwand (gegenüber entsprechen-

•ii den Schmiedeteilen) aufnimmt.

Als Materialien kommen vor allem Temperguß, Stahlguß, Kugelgraphitguß und Aluminiumguß (vor allem warmaushärtbare Legierungen mit Zink und Magnesium bzw. mit Zink, Magnesium und Kupfer) in

r> Frage.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einteiliges, als Gußteil ausgebildetes Schwenklager für ein gelenktes Rad eines Fahrzeuges mit sich von einem Radnabenbereich nach außen erstrecken- ■-, den Fortsätzen, von denen ein erster als eine Verbindung mit einer stoßdämpfenden Einrichtung nach Art eines Federbeins herstellender Stützarm und ein zweiter als Lenkarmanlenkung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsät- in ze (3 und 4) in gleicher Richtung gegen die Achse des Radnabenbereichs (2) geneigt sind und zwischen sich einen unterhalb 180° liegenden Winkel einschließen und daß der erste und der zweite Fortsatz (3 und 4) des Schwenklagers zumindest über nahe dem r> Radnabenbereich (2) liegende Bereiche ihrer Längen Querschnitte mit jeweils einem Pr\ar in der Richtung aufeinander zulaufender schräger Schenkel (Ii und 12; 13 und 14) aufweisen, von denen die einander zugekehrten Schenkel (12 und 13) verschiedener _>o Paare (U und 112; 13 und 14) unter Bildung einer gewölbten Teilringwand um den Radnabenbereich (2) mit stetig gekrümmten Rändern (15) ineinander übergehen.

2. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch ge- _>■-. kennzeichnet, daß die Schenkel (11 und 12; 13 und 14) jedes Paares einander zugekehrte, gegenläufig konvex gewölbte Oberflächen aufweisen.

3. Schwenklager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander abgewandten in Schenkel (11 und 14) verschiedener Paare (11 und 12; 13 und 14) unter Bildung weiterer Teilringwände um den Radnabenbereich (2), die in Fortsetzung der gewölbten Teilringwand verlaufen, mit stetig gekrümmten Rändern (16 und 17) in zumindest einen r> weiteren Fortsatz (8,9 und 10) übergehen.