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Unabhängige Radaufhängung
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für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige
Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfer als
Geradführungsglied und einem Querlenker, bei der das Stoßdämpfergehäuse mit einem
das Rad tragenden Achsschenkel starr verbunden ist und die Kolbenstange in einer
Öffnung des Fahrzeugaufbaues mittels eines mit ihr starr verbundenen, nach unten
offenen glockenförmigen Bauteils abgestützt ist, das an seinem unteren Rand elastisch
mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist nach Patentanmeldung P 25 07 071.7.
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Der besondere Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß der Einfluß
der am oberen Abstützpunkt des Stoßdämpfers aufgrund der zur Stoßdämpferachse versetzt
angreifenden Radkraft auftretende Querkraft auf die Lager- und Reibungskräfte zwischen
Kolben und Kolbenstange einerseits und Stoßdämpfergehäuse andererseits sowie die
Durchbiegung der Stoßstange im Bereich der Stoßstangenführung herabgesetzt wird.
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Die verringerten Lagerkräfte zwischen den gleitenden Teilen innerhalb
des Stoßdämpfers bedingen ein verbessertes Ansprechen, so daß auch kleinere Kräfte
wirkungsvoll gedämpft werden.
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Die Anwendung des Gegenstandes der Hauptanmeldung ist nicht an eine
bestimmte Art der Radabfederung gebunden. Bei einer Radabfederung, die völlig unabhängig
von dem als Geradführungsglied dienenden Teleskopstoßdämpfer ist, bereitet der Ausbau
bzw. ein Auswechseln des Teleskopstoßdämpfers auch bei belastetem Rad keinerlei
Schwierigkeiten.
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Falls jedoch der Stoßdämpfer unter Bildung eines sogenannten Federbeins
von einer schraubenförmigen Radfeder umgeben ist, ist bei den bekannten Radaufhängungen
dieser Art ein leichter und einfacher Ausbau des Stoßdämpfers ohne Entlastung des
Rades nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die Ausbildung des
Federbeins und insbesondere durch die besondere Abstützung
einesteils
des Stoßdämpfers und andererseits der Radfeder am Fahrzeugaufbau einen einfachen
Ausbau des Stoßdämpfers ohne Entlastung des Rades vornehmen zu können.
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Gemäß der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe die Kolbenstange
des Stoßdämpfers starr mit einem plattenförmigen Bauteil verbunden, das lösbar in
einer Öffnung im Bodenteil des glockenförmigen Bauteils befestigt ist, wobei diese
Öffnung einen größeren Durchmesser aufweist als der Stoßdämpfer und die Radfeder
ist in dem Bodenteil des glockenförmigen Bauteils unabhängig von der Kolbenstangenabstützung
abgestützt.
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Durch das zuletzt erwähnte Merkmal wird in vorteilhafter Weise die
gesamte Höhe des glockenförmigen Bauteils als Einbauraum für die Radfeder ausgenutzt.
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Bei dieser Ausführung sind somit sowohl der Stoßdämpfer als auch die
Radfeder in dem glockenförmigen Bauteil abgestützt, das seinerseits elastisch über
ein Gummielement in einer Öffnung im Fahrzeugaufbau gelagert ist. Dadurch müssen
sowohl die Radkräfte als auch die vom Stoßdämpfer herrührenden Kräfte von diesem
einzigen Gummielement elastisch aufgenommen werden.
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Andererseits wird gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung auch eine
völlig entkoppelte Abstützung des Stoßdämpfers und der Radfeder dadurch erreicht,
daß die Radfeder außerhalb
des glockenförmigen Bauteils unmittelbar
am Fahrzeugaufbau abgestützt ist. In diesem Falle ist das glockenförmige Bauteil
einstückig ausgebildet, wobei es dann zum Zwecke des Ausbaues des Stoßdämpfers notwendig
ist, daß das glockenförmige Bauteil lösbar und nach oben abziehbar in der entsprechenden
Öffnung des Fahrzeugaufbaues befestigt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß das
glockenförmige Bauteil an seinem unteren Rand mit einem außen liegenden Ringwulst
versehen ist, mit dem es unter Zwischenlage eines Gummiringes in einer aus dem Rand
einer Aussparung in der Karosserie und einem darüber angeschraubten Prägeteil gebildeten
nach innen offenen Rinne elastisch befestigt ist.
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Für die auf diese Weise entkoppelte Abstützung von Stoßdämpfer und
Radfeder ist es von besonderem Vorteil, wenn entsprechend einem weiteren Merkmal
der Erfindung die Radfeder als Kegelstumpffeder mit sich nach oben erweiterndem
Windungsdurchmesser ausgebildet ist. Auf diese Weise kann auch bei geringer Einbauhöhe
für die Feder ein noch ausreichender Federweg erzielt werden.
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Zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 in Fahrzeuglängsrichtung gesehen eine schematische
Darstellung einer Federbeinachse nach der Erfindung mit zum Zwecke des Stoßdämpferausbaues
eingelegtem Holzkeil, Fig. 2 eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen oberen
Abstützung des Federbeins und Fig. 3 eine Draufsicht auf die obere Federbeinabstützung
nach Fig. 2.
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In Fig. i ist das ein Teil des Fahrzeugaufbaus 10 bildende Radgehäuse
mit 11 bezeichnet. Das Laufrad 12 ist auf der Achse 13 gelagert, die ihrerseits
ein Teil des Achsschenkels 14 ist. Der Achsschenkel 14 und damit das Laufrad 12
sind mittels eines unteren Querlenkers 15 und einer als Federbein 16 ausgebildeten
Geradführung am Fahrzeugaufbau 10 aufgehängt.
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Mit dem Achsschenkel 14 fest verbunden ist ein Rohr 17, das derart
ausgebildet ist, daß es das gesamte Gehäuse 19a eines Teleskop-Stoßdämpfers 19 aufnimmt.
Am oberen Rand des Rohres 17 ist das Stoß dämpfer gehäuse 19a mittels einer Ringmutter
18 im Rohr 17 befestigt, aus dem lediglich die Kolbenstange 19b des Stoßdämpfers
19 heraustritt. Die Kolbenstange 19b ist im Bodenteil eines nach unten offenen
glockenförmigen
Bauteils 20 befestigt.
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Zur elastischen Verbindung mit dem Aufbau 10 besitzt das glockenförmige
Bauteil 20 an seinem unteren Rand einen nach außen gerichteten Ringwulst 22, mit
dem es über den Gummiring 21 in einer entsprechenden nach innen offenen Rinne, die
in ihrem oberen Abschnitt durch entsprechende Gestaltung des Öffnungsrandes und
in ihrem unteren Abschnitt durch ein Prägeteil 23 gebildet ist, gehalten ist. Das
Prägeteil 23 ist an verschiedenen Stellen seines Umfanges mittels Schraubenverbin
dungen 24 am Radgehäuse 11 befestigt. Die Elastizität des Gummiringes 21 gewährleistet
eine ausreichende Winkelbeweglichkeit der Stoßdämpferabstützung, die aus kinematischen
Gründen erforderlich ist.
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Der Bodenteil des glockenförmigen Bauteils 20 besteht aus zwei Teilen,
einem ringförmigen Teil 25 und einer zentralen Abdeckplatte 26. Der ringförmige
Teil 25 weist einen etwa S-förmigen Querschnitt mit einem nach oben gerichteten
inneren und einem nach unten gerichteten äußeren Schenkel auf. Er stützt sich auf
der Innenseite des glockenförmigen Bauteils 20 an dessem eingezogenen Rand 27 ab.
Der nach oben gerichtete Schenkel des ringförmigen Teils 25 ist zu einem nach außen
gerichteten Ringflansch 28 umgebogen, der nach Art eines Renkverschlusses von dem
um 1800 zurückgebogenen Rand 29 der
Abdeckplatte 26 umgriffen wird.
Zur lösbaren Befestigung der Abdeckplatte 26 sind der Rand 29 der Abdeckplatte 26
und der Ringflansch 28 mit Aussparungen (nicht dargestellt) versehen.
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Zur Sicherung dieser Verbindung ist es zweckmäßig, die beiden Teile
in bekannter Weise mit Anschlägen und Rastvorrichtungen zu versehen (nicht dargestellt).
Die Abdeckplatte 26 besitzt eine zentrale Bohrung, durch die das im Durchmesser
reduzierte und mit Gewinde versehene Endteil der Kolbenstange 19 hindurchtritt und
mittels einer Mutter 30 befestigt ist. Der mittlere Teil der Abdeckplatte 26 ist
abgesenkt, so daß ein senkrechter Wandungsteil entsteht, in dem eine Schutzkappe
31 eingepreßt ist. Unterhalb der Abdeckplatte 29 ist an der Kolbenstange 19 ein
Gummipuffer 32 zur elastischen Einfederungsbegrenzung befestigt.
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Zur Abfederung des Rades 12 ist eine Schraubenfeder 33 konzentrisch
zum Teleskop-Stoßdämpfer bzw. zum Schutzrohr 17 angeordnet. Die Radfeder 33 stützt
sich radseitig auf einem mit dem Rohr 17 befestigten unteren Federteller 34 und
aufbauseitig an dem am Boden des glockenförmigen Bauteils 20 befestigten ringförmigen
Teil 25 ab. Damit werden sowohl die Federkräfte als auch die Dämpferkräfte in das
glockenförmige Bauteil 20 eingeleitet, das seinerseits mit dem Radgehäuse 11 elastisch
verbunden ist. Fig. 1 zeigt außerdem einen Holzkeil 35, der bei Ausbau des Stoßdämpfers
ohne Entlastung des Rades 12 zwischen dem inneren Teil des Radgehäuses 11 und
dem
unteren Federteller 34 bzw. Schutzrohr 17 eingelegt werden muß. Auf diese Weise
wird verhindert, daß als Folge der gegenüber Radfederachse exzentrisch wirkenden
Radaufstandskraft der Achsschenkel 14 um den Anlenkpunkt des unteren Querlenkers
15 einknicken kann.
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Nach Einlegen des Kolzkeiles 35 ist zum Ausbau des Stoßdämpfers 19
lediglich nach Entfernen der Schutzkappe 31 die zentrale Abstützplatte 26 durch
Verdrehen zu lösen, wodurch der Zugang zu der Ringmutter 18 freigelegt wird. Nach
Herausschrauben der Ringmutter 18 kann der Stoßdämpfer aus dem Rohr 17 herausgezogen
werden.
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Die Federbeinabstützung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Abstützung
nach Fig. 1 im wesentlich dadurch, daß die Abstützung der Radfeder 41 außerhalb
des glockenförmigen Bauteils 42 erfolgt. Die entkoppelte Abstützung von Stoßdämpfer
und Radfeder hat den Vorteil, daß die Feder- und Dämpferkräfte ohne gegenseitige
Beeinflussung und über separate Gummi elemente in den Wagenaufbau übertragen werden.
Die Kolbenstange 19b des Stoßdämpfers 19 ist mit dem Boden eines nach unten offenen
glockenförmigen Bauteils 42, mittels einer Mutter 30, befestigt. An seinem unteren
Rand weist das Bauteil 42 einen nach außen gerichteten Ringwulst 43 auf. Zur elastischen
Verbindung des Bauteils 42 mit dem Radgehäuse 44 ist aus dem
Öffnungsrand
und einem darüber mittels vier Schrauben befestigtem Prägeteil 45 eine nach innen
offene Rinne gebildet.
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In dieser Rinne ist das Bauteil 42 mit seinem Wulst 43 unter Zwischenlage
eines Gummiringes 46 elastisch gehalten. Am oberen Ende der Kolbenstange 19 ist
zur Einfederungsbegrenzung ein Gummipuffer 32 befestigt.
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Als Radfeder ist eine kegelstumpfförmige Schraubenfeder 41 mit sich
nach oben erweiterndem Windungsdurchmesser vorgesehen.
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An ihrem unteren Ende sitzt die Feder in einem am Rohr 17 befestigten
Federteller 47 und an ihrem oberen erweiterten Ende stützt sie sich außerhalb des
glockenförmigen Bauteils42 am Radkastengehäuse 44 ab, wobei zum Zwecke der Dämpfung
und Geräuschisolierung ein ringförmiges Gummipolster 48 eingelegt ist.
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Der Ausbau des Stoßdämpfers ist ebenso einfach durchzuführen, wie
beim ersten Ausführungsbeispiel. Nach Einklemmen eines Keiles 35, wie in Fig. i
veranschaulicht, werden die vier Schrauben 49, mit denen das Prägeteil 45 befestigt
ist, gelöst.
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Danach kann die Kolbenstange 19 soweit aus dem Stoßdämpfer herausgezogen
werden, daß die Ringmutter 18 zugänglich wird.
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Nach Lösen dieser Ringmutter 18, kann dann der Stoßdämpfer nach oben
ausgebaut werden. Eine Entlastung des Rades ist auch in diesem Falle durch die nicht
aufgehobene Abstützung durch die Radfeder nicht erforderlich.
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Bei undrehbarer Abstützung der Radfeder auf dem unteren Federteller
und am Fahrzeugaufbau tritt beim Lenkeinschlag eine Verwindung der Radfeder ein.
Durch entsprechende Bemessung der Federwindungen kann jedoch die dadurch bedingte
Rückstellkraft in zulässigen Grenzen gehalten werden. Sollte die Rückstellkraft
ein gesetztes Maß überschreiten, kann sie durch den Einbau eines Lagers sehr verringert
werden.
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- Patentansprüche -