DE2752799A1

DE2752799A1 - Einzelradaufhaengung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2752799A1
Application number: DE19772752799
Authority: DE
Inventors: Richard Robert Brezinski; Robert Clifford Farrell; John David Fitzpatrick; Jun Stanley Robert Goodrich; Robert Roy Parks; David James Skolnik; Gary Leon Smith; Joseph Avery Stearns
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1976-11-26
Filing date: 1977-11-24
Publication date: 1978-06-01
Also published as: AU507631B2; GB1543142A; AU3059577A; BR7707710A; DE2752799B2; DE7736164U1; DE2752799C3

Description

Bei einer den Ausgangspunkt der Erfindung

bildenden Einzelradaufhängung gemäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 (US-PS 2 171 157) sind die inneren Enden ■ des Querlenkers schwenkbar, aber starr Bit dem Zapfen verbunden» der seinerseits starr mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist. Hierdurch können Kräfte, die durch Unebenheiten der Fahrbahn bedingt sind sowie beim Bremsen auftretende Kräfte, auf den Fahrzeugrahmen Übertragen werden und damit den Fahrer belästigen. Um unter solchen Bedingungen bessere Laufeigenschaften zu erzielen, hat man anstelle von Baueinheiten aus Fahrzeugrahmen und Fahrzeugaufbau getrennte Baueinheiten geschaffen, wobei der Rahmen federnd gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt ist. i

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

gute Laufeigenschaften insbesondere bei Fahrzeugen mit einer

I Baueinheit aus Fahrzeugrahmen und Fahrzeugaufbau zu erzielen, j indem aus der Fahrbahn oder beim Bremsen auftretende Kräfte vom Fahrzeugrahmen weitgehend isoliert werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen ; des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkaale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Bei der weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als weiterer Vorteil erreicht, dass der Schwenkpunkt des Zapfens, mit dem der Querlenker mit dem Rahmen verbunden ist, dem besonderen Fahrzeugtyp angepasst eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil der bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass die Lebenszeit der den Querlenker abstutzenden Buchsen wesentlich erhöht wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer Einzelradaufhängung nach der Erfindung, Fig. 2 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils der Fig. 1, Fig. 3 eine vergrösserte perspektivische Darstellung einer Buchse aus elastomerem Werkstoff, die ein Bauteil der Einzelradaufhängung ist,

Fig. l* eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Bauform einer Buchse aus elastomeren Werkstoff,
Flg. 5 eine perspektivische Teilansicht einer

anderen AusfUhrungsform einer Einzelradaufhängung nach der Erfindung,

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Fig. 6 eine vergröseerte perspektivische Darstellung eines Teils der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig.6 in grösserem Maßstabe in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer

Buchse aus elastomerem Werkstoff, die Bauteil der Einzelradaufhängung nach Fig. ist,

Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht einer

bevorzugten AusfUhrungsform einer Einzelradaufhängung nach der Erfindung,

Fig.10 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Fig. 9 in grösserem Maßstäbe,

Fig.11 ein Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig.10 in vergrössertem Maßstäbe in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig.12 einen Schnitt nach der Linie 12-12 in Fig. lo,

Fig.13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 in F*g_# 10 in Richtung der Pfeile gesehen,

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2"5279S

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung einer Buchse aus elastomerem Werkstoff gemäss

Fig. 12 und
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung einer

Buchse aus elastomerem Werkstoff gemäss

Fig, 13.

Eine Übliche Einzelradaufhängung 10 gemäss den Fig. 1 bis 3 ist zwischen einem Fahrzeugrahmen 12 und einem lenkbaren Fahrzeugrad 14 angeordnet und enthält einen unteren Querlenker 16 und einen oberen Querlenker 18, die Y-förmige Gestalt haben. Die Querlenker sind mit ihren gegabelten Enden mit einem Teil des Rahmens 12 verbunden, während ihr äusseres Ende mit einem Lenkachsschenkel 20 verbunden ist, auf dem drehbar das Fahrzeugrad 14 gelagert ist. Eine Schraubenfeder 22 und ein Teleskopstossdämpfer 23 sind zwischen dem Rahmen 12 und einem zentralen Sitz 24 und einer nicht dargestellten rückwärtigen Fläche des unteren Querlenkers 16 angeordnet.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die inneren,voneinander Abstand aufweisenden Enden des unteren Querlenkers 16 elastisch und schwenkbar an den Enden eines horizontal liegenden Zapfens 28 über Buchsen 25 aus elastomerem Werkstoff abgestützt. Die

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Buchsen 25 liegen innerhalb von metallischen AbstandshUlsen 26. Neben den gelenkigen Anschlusspunkten der Enden des unteren Querlenkers 16 an dem Zapfen 28 sind BefestigungsbUgel 30 vorgesehen, die mittels Schrauben 35 mit dem Rahmen 12 verbunden sind. Im Gegensatz zu bekannten Bauarten, beispielsweise US-PS 2 171 157, bei der eine starre Verbindung des Querlenkers mit dem Rahmen vorgesehen ist, weisen die BefestigungsbUgel 30 bei der erfindungsgemässen Ausbildung erweiterte Löcher 32 zur Aufnahme von Buchsen 34 aus elastomerem Werkstoff auf, deren Form noch näher beschrieben wird und die eine nachgiebige Aufnahme des Zapfens 28 in den BefestigungsbUgeln gewährleisten.

Wie Fig. 3 zeigt, sind an jeder der Buchsen 34 ι aus elastomerem Werkstoff seitliche Abflachungen 36 vorgesehen, so dass in deren Bereich ein leerer Raum zwischen der Buchse _: und der Wandung des BefestigungsbUgela 30 in der horizontalen :

Ebene entsteht. Diese dünneren Teile elastomeren Werkstoffes !

ι ergeben eine geringe Federrate gegenüber der verhältnismtssig grossen Federrate der dickeren oberen und unteren ^A'eile der Buchse 34. Es ergeben sich hierdurch verstärkt· horizontale Bewe-j gungen und verringerte vertikale Bewegungen des Fahrzeugrades ; 14 und des unteren Querlenkers zum Rahmen 12, wenn Stusse von der Fahrbahn auf die Aufhängung einwirken. Bei Überfahren einer nicht ebenen Fahrbahn weisen die auf den unteren Querlenker 16

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einwirkenden Stösse sowohl vertikale als auch horizontale Vektoren auf und die Reaktion der Berührung des Reifens gegen die Fahrbahn veranlasst ein horizontales Schwenken des unteren Querlenkers 16_A um einen Schwenkpunkt, der zwischen den BefestigungsbUgeln 30 liegt, und gleichfalls eine axiale Verschiebung in der Achse des Zapfens 28. Bei der beschriebenen Ausbildung der Buchsen aus elastomerem Werkstoff und der Anordnung der nachgiebigeren Teile neben dem Fahrzeugrad 14 ergibt sich eine grosse horizontale Bewegung, da der Zapfen 28 die dünnere Wandung der Buchse aus elastomerem Werkstoff in den vorhandenen freien Raum zwischen der Buchse 34 und der benachbarten Wand des Befestigungsbügels 30 drückt, wodurch die Übertragung des von der Fahrbahn ausgeübten Stosses auf den Fahrer wesentlich verringert wird. Senkrechte Bewegungen des Reifens und des Fahrzeugrades 14 werden durch die Schraubenfeder 22 und den Teleskopstossdämpfer 23 aufgenommen, wobei die hohe Federrate der Buchse 34 aussei as tomer em Werkstoff den Abstand zwischen den Zapfen 28 und dem Rahmen 12 aufrechterhält.

In abgewandelter Welse können die Büchern 34 aus elastomere« Werkstoff nur eine seitliche Abflachung 36 aufweisen, um die verringerte Federrate in horizontaler Richtung zu bewirken.

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Bei einer abgewandelten Ausfuhrungsform gemäss Fig. 4 weist eine Buchse 38 aus elastomerem Werkstoff fensterartige Ausschnitte 40 auf, die sich in den Seitenwänden einander gegenüberliegen, wobei Stege 42 die oberen und unteren Teile der Buchse 38 miteinander verbinden, die einen vorgegebenen Abstand zwischen den oberen und unteren Teilen der Buchse 38 aufrechterhalten. Sie sind jedoch so klein als möglich gehalten, um die gewünschte geringe Federrate in horizontaler Richtung zu erhalten. Bei bestimmten Anordnungen können diese Stege 42 in Fortfall kommen.

Bei der beschriebenen Ausfuhrungsform stellen die Buchsen 34 bzw. 38 aus elastomerem Werkstoff verhältnismässig einfache zusätzliche Bauteile dar, die bei einer üblichen Einzelradaufhängung den Rahmen gegen von der Fahrbahn herrührende Stösse isolieren.

Bei bestimmten Fahrzeugen können Buchsen aus

elastomerem Werkstoff auch für den oberen Querlenker 18 vorgesehen werden oder le^lylich am oberen Querlenker 18.

Bei der abgewandelten AusfUhrungsform nach den Fig. 5 bis 8 ist eine ähnliche Einzelradaufhängung verwendet, Jedoch sind unterschiedliche Formen von Buchsen aus elastomerem Werkstoff zum Einsatz gebracht.

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Gemäss Fig. 5 ist eine übliche Einzelradaufhängung 50 zwischen einem Fahrzeugrahmen 52 und einem lenkbaren Fahrzeugrad 54 vorgesehen, die einen unteren Querlenker 56 und einen oberen Querlenker 58 aufweist, welche Y-förmige Gestalt haben und mit ihren inneren gegabelten Enden mit einem Teil des Fahrzeugrahmens 52 und mit ihrem äusseren Ende mit einem Lenkachsschenkel 60 im wesentlichen in der Mittelachse des Fahrzeugrades 54 verbunden sind. Das Fahrzeugrad 54 sitzt drehbar auf einem Achsstummel 61 des Lenkachsschenkels 60. Eine Schraubenfeder 62 und ein Teleskopstossdämpfer 64 sind zwischen dem Fahrzeugrahmen 52 und einem zentralen Sitz 66 und einer nicht dargestellten rückwärtigen Fläche des unteren Querlenkers56 angeordnet.

Wie Fig. 6 zeigt, sind die voneinander Abstand aufweisenden inneren Enden des unteren Querlenkers 56 elastisch und schwenkbar an den Enden eines horizontal gerichteten Zapfens 68 Über eine Buchse 70 aus elastomerem Werkstoff verbunden, die innerhalb einer metallischen Hülse 72 liegt. Zwei Befestigungsbügel 74 mit oberen und unteren Hälften liegen neben den schwenkbaren Verbindungen der Enden des unteren Querlenkers 56 und sind durch Schrauben 80 mit dem Fahrzeugrahmen 52 verbunden, um den Zapfen 68 mit diesem zu verbinden. Die Befistigungsbügel 74 haben erweiterte Löcher 76 zur Aufnahme von

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exzentrischen Buchsen 78 aus elastonerem Werkstoff, deren Fora noch näher beschrieben wird und in den Löchern 76 sitzend eine federnde Abstützung des Zapfens 68 zu den BefestigungsbUgeln bilden.

Wie die Fig. 8 zeigt, ist die Mantelfläche 84

jeder exzentrischen Buchse 78 aus elastomere« Werkstoff mit ^; einer bogenförmigen Kerbe 82 versehen, so dass sich eine merkbar kleinere Wandstärke gegenüber der diametral gegenüberliegenden Wand 86 der Buchse ergibt. Die Buchsen 78 werden so eingesetzt, dass die Kerbe 82 dem Lenkachsschenkel zugewandt ist, so dass _: der Hohlraum im Bereich der Kerbe eine grosse horizontale Verlagerung des Zapfens 68 innerhalb des vorderen Befestlgungs- ; bügels 74 gestattet, wenn von der Fahrbahn bedingte Stösse auftreten oder gebremst wird, während eine verHLtnismässig kleine vertikale Verlagerung eintritt, die durch die dickeren oberen i und unteren Teile 88 und 90 der Buchse 78 bedingt ist.

ι Bei unebener Fahrbahn oder beim Bremsen weisen >

die auf den unteren Querlenker 56 ausgeübten Kräfte sowohl vertikale als auch horizontale Vektoren auf. Die Reaktion der ί Berührung des Reifens mit der Fahrbahn veranlasst den unteren Querlenker 56,in der Horizontalen um einen Mittelpunkt zu schwenken, der zwischen den BefestigungsbUgeln 74 liegt. Würden die Buchsen 78 aus elastomerem Werkstoff konzentrisch ausgebildet

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sein, so dass gleiche Wandstärken Im vorderen und hinteren Bereich vorlägen, so würde sich der Sckwenkpunkt in der Mitte zwischen den BefestigungsbUgeln befinden. Bei der beschriebenen Form der Buchsen, bei der die nachgiebigeren Teile dem Fahrzeugrad 54 zugewandt sind, erfolgt eine horizontale Bewegung aufgrund der fahrbahngedingten Kräfte derart, dass der Zapfen 68 in dem vorderen Befestigungsbügel nach aussen bewegt wird, wobei der dünnere Wandteil der vorderen Buchse 78 bis zu dessen Berührung mit der benachbarten Fläche des Befestigungsbügels 74 bewegt wird. Zur gleichen Zeit wird die rückseitige Wand 86 der hinteren Buchse 78 nur leicht zusammengedruckt, so dass der Schwenkpunkt des Zapfens nahe dem hinteren Befestigungsbügel 74 liegt. Die Schwenkbewegung des unteren Querlenkers 56 um einen solchen Punkt vermindert wesentlich die Übertragung des von der Fahrbahn verursachten Stosses auf den Fahrzeugrahmen 52 und damit auf den Fahrer. Senkrechte Bewegungen des Reifens und des Fahrzeugrades 54 würden durch die Schraubenfeder 62 und den Teleskopstossdämpfer 64 aufgenommen und die hohe Federrate in lotrechter Richtung der Buchse 78 hält den Abstand zwischen dem Zapfen 68 und dem Fahrzeugrahmen 52 aufrecht.

Der rückwärtige Befestigungsbügel 74 und die zugeordnete Buchse 78 aus elastomeren ¥erkstoff kann um einen

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vorgegebenen Betrag länger als der vordere Befestigungsbiigel 74 und seine Buchse aus elastomerem Werkstoff sein, um die zusätzliche Belastung des rückwärtigen Teils des unteren Querlenkers durch den Teleskopstossdänpfer 64 zu kompensieren, der an dessen rückwärtiger Fläche befestigt ist.

Auch diese AusfUhrungsform bewirkt bei einer im wesentlichen üblichen Einzelradaufhängung alt relativ einfachen elastomeren Bauteilen eine wirksame Isolation des Fahrzeugrahmens von aus der Fahrbahn herrührenden Stössen oder bei Bremsbedingungen· Bei besonderen Anwendungen kann die Buchse 78 aus elastomerem Werkstoff auch so eingesetzt werden, dass der freie Raum nach innen gerichtet ist, also dem zugeordneten Fahrzeugrad abgewandt, um den Schwenkpunkt des Zapfens nahe der vorderen Buchse zu erhalten.

Wie bei der ersten Ausführungsform können bei besonderen Bedingungen Buchsen 78 aus elastomerem Werkstoff auch für die Befestigung des oberen Querlenkers 98 verwendet werden, wie es auch möglich ist, dass nur der obere Querlenker 38 mit derartigen Buchsen eingesetzt wird.

In den Fig. 9 bis 15 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die Vorteile für den Betrieb bietet und insbesondere die Lebensdauer der Buchse aus elastomerem Werkstoff erhöht.

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Gemäss Fig. 9 ist eine im allgemeinen übliche Einzelradaufhängung 110 zwischen einem Fahrzeugrahmen 112 und einem lenkbaren Fahrzeugrad 114 angeordnet, welche einen unteren Querlenker 116 und einen oberen Querlenker 118 enthält, die Y-förmige Gestalt haben. Diese sind schwenkbar in ihren gegabelten inneren Bnden mit dem Fahrzeugrahmen 112 und mit ihren äusseren Enden mit einem Lenkachsschenkel 120 im wesentlichen in der senkrechten Mittellinie des Fahrzeugrades 114 verbunden. Das Fahrzeugrad 114 sitzt drehbar auf einem Achsstummel 121 des Lenkachsschenkels 120. EineSchraubenfeder 122 und ein Teleskopstossdämpfer 123 sind zwischen dem Fahrzeugrahmen 112 und einem zentralen Sitz 124 und einer nicht dargestellten rückwärtigen Fläche des unteren Querlenkers 116 angeordnet,,

Wie Fig. 11 zeigt, sind die inneren Enden des unteren Querlenkers 116 elastisch und schwenkbar in Löchern 125 an den Enden eines horizontal gerichteten Zapfens 126 über Buchsen 128 aus elastomerem Werkstoff abgestützt. Die Buchsen 128 sitzen zwischen einer inneren Hülse 130 und einer äusseren Hülse 132. Am äusseren Ende der äusseren Hülse 132 ist ein Flansch 133 gebildet, der gegen den Querlenker 116 anliegt. Ein Rohr 134 umgibt den Zapfen 126 zwischen den beiden gelenkigen Verbindungen der Enden des unteren Querlenkers 116.

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Zwei U-förmige Befestigungstiigel 136 mit Gewindeschenkeln 137 (Fig. 12) und zugeordneten Muttern 139 dienen der Befestigung des Rohres 134 mit dem Fahrzeugrahmen 112. Das Rohr 134 hat eine vergrösserte lichte Veite 135, so dass zwei Buchsen 138 und 140 aus elastomerem Werkstoff noch zu beschreibender Form zwischen dem Zapfen 126 und dem Rohr 134 untergebracht werden können. Im einzelnen sind die Buchsen 138 und 140 aus etetomerem Werkstoff mit dem Zapfen 126 verleimt und um einen vorgegebenen Betrag vorgespannt. Die Vorspannung wird durch einen Dorn beim Einsetzen der Buchsen in das Rohr 134 erzielt. Zwischen den Stirnseiten des Rohres 134 und der zugeordneten benachbarten hinteren Hülse 130 der Buchsen 128 aus elastomerem Werkstoff sind Anschläge 141 bzw. 142 vorgesehen« Der vordere Anschlag 141 besteht aus einem Glied 143, das mit einer Aussparung 144 das eine Ende des Rohres 134 aufnimmt, einem zwischen diesem ; Glied und einer Scheibe 146 sitzenden ringfOfttigen Puffer 145 und der Scheibe 146, die mit einer zentralen Nabe 148 den Zapfen 126 umgibt. Die Nabe 148 befindet sich zwischen einer Schulter 130 am Zapfen 126 und einer Stirnfläche 151 der inneren metallischen Hülse 130. Der rückwärtige Anschlag 142 enthält ein zylindrisch eingezogenes Glied 152, das in das andere Ende des Rohres 134 greift und einen Flansch 154 hat, der gegen die Stirnfläche des Rohres 134 anliegt. Ein zweiter ringförmiger

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Puffer aus elastomerem Werkstoff liegt zwischen dem Flansch und einer Scheibe 158, die ebenfalls eine zentrale Nabe 160 hat, welche den Zapfen 126 umgibt und gegen eine Schulter 162 des Zapfens 126 und eine Stirnfläche 164 der metallischen Hülse 130 anliegt. Eine gewölbte Scheibe 166 wird durch eine auf das Gewindeende 170 des Zapfens 126 aufschraubbare Mutter 168 gegen das benachbarte Ende der Buchse 128 aus elastomerem Werkstoff gedrückt.

Der äussere Durchmesser des vorderen Anschlags 141 ist wesentlich grosser als der Aussendurchmesser des Rohres 134, während der Aussendurchmesser des hinteren Anschlags 142 im wesentlichen dem Aussendurchmesser des Rohres 134 entspricht. Der Zapfen 126, die Buchsen 138 und 140 aus elastomerem Werkstoff, das Rohr 134 und der rückwärtige Anschlag 142 könen daher zu einer Baueinheit zusammengefasst werden und dann als solche durch die vordere Öffnung 125 im Ende des unteren Querlenkers 116 geschoben eingebaut werden. Nach dem Durchtreten durdi die Löcher 125 werden die Bauteile 143, 145 und 146 des vorderen Anschlags 141 am Zapfen 126 montiert und durch Einführung des Rohres 134 in die Aussparung 144 festgelegt.

Den vorderen Anschlag 141 grosser la Durchmesser zu machen als den rückwärtigen Anschlag 142 hat auch einen

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weiteren Grund, nämlich den, dass der Puffer 145 des vorderen Anschlags den von der Fahrbahn herrührenden Kräften bei überfahren von Unebenheiten ausgesetzt ist, ebenso wie während des Bremsens, während der rückwärtige Anschlag bein weniger oft vorkommenden Bremsen bei Rückwärtsfahrt die Kräfte aufnimmt.

Die Puffer 145 und 146 der Ansehlige 141 bzw· dienen also dazu, die axiale Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Zapfens 126 zum Rohr 134 zu dämpfen« Aus Fig· 11 ist zu ersehen, dass das Glied 143 und das eingeschnürte Glied 152 der Anschläge 141 bzw. 142 die Querbewegung dem Zapfens 126 zum Rohr 134 begrenzt» Die Anschläge verhindern damit Ubermässige Abnutzung der Buchsen 138 und 140 aus elastomerem Werkstoff und erhöhen die Lebenszeit dieser innerhalb des Rohres 134 liegenden Buchsen· Falls gewünscht, können in Fig. 11 angedeutete Einpressungen 171 im Rohr 134 als Anschläge anstelle des eingeschnürten Glieds 152 verwendet werden.

Wie die Fig. 12 und 14 zeigen, ist eine bogenförmige Kerbe 172 im Mantel 174 der exzentrischen Buchse 138 aus elastomerem Werkstoff gebildet, wodurch sich in diesem Bereich eine Dicke ergibt, die kleiner ist als die des gegenüberliegenden Wandungsteils 176« Die Buchse 138 wird auf dem Zapfen 126 von innerhalb des Rohres 134 so angeordnet, dass die Kerbe 172 dem Fahrzeugrad 114 gegenüberliegt. Der dünnere

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horizontale Bereich 174 gegenüber dem v»rhältnismässig dickeren oberen und unteren Bereichen 178 und 180 der Buchse 138 bewirkt, dass eine erhöhte horizontale Bewegung und eine verringerte vertikale Bewegung des Zapfens 126 und des unteren Querlenkers 116 relativ zum Rohr 134 und dem Fahrzeugrahmen 112 erfolgt, wenn Stösse aufgrund der Fahrbahneigenschaft auftreten. Wie bei der zweiten AusfUhrungsform erwähnt, weist die bei überfahren unebener Fahrbahnen oder beim Bremsen auftretende Kraft am unteren Querlenker 116 sowohl verttele aas auch horizontale Vektoren auf, wobei die horizontale Bewegung so ist, dass der vordere Teil des Zapfens 126 innerhalb des Rohres 134 nach «issen bewegt wird, sodass der dünnwandige Bereich der vorderen Buchse 138 den leeren Raum neben der Kerbe 172 ausfüllt, bis Anlage des Zapfens 126 gegen das Glied 143 erfolgt. Eine vertikale Bewegung des Reifens und des Fahrzeugrades 114 wird durch die Schraubenfeder 122 und den Teleskopstossdömpfer 123 aufgenommen. Die grosse Federrate in senkrechter Richtung der Buchse hält den Abstand zwischen dea Zapfen 126 und dem Fahrzeugrahmen 112 aufrecht.

Im oberen, unteren und im ausgekerbten Teil der Buchse 138 ist eine Abfasung 182 (Fig. 12 und 14) vorgesehen, d.h. an de» dmm Anpchlag 141 benachbarten Ende, um die Relativbewegungen des Rohres 134 zu erleichtern und ein Zerquetschen

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des dort befindlichen Teils der Buchsen aus elastomerem Werkstoff zu verhindern, die leicht zerstört werden könnten.

In Fig. 15 ist eine Buchse 140 aus elastomerem Werkstoff dargestellt, die diametral zueinander liegende dünne Wandungsteile 184 zwischen konzentrischen oberen und unteren Wandungsteilen 186 und 188 aufweist, wobei der untere Wandungsteil 188 eine grossere Länge als der obere Wandungsteil aufweist, um dem Gewicht der darauf lastenden Schraubenfeder 122 besser zu widerstehen. Abfasungen 190 und 192 sind an den äusseren Endteilen der oberen und unteren Wandungsteile 186 und 188 vorgesehen, d.h. an den Enden, die dem Anschlag 142 benachbart sind, wodurch ein Schaben und Quetschen der dort befindlichen Teile der Buchsen verhindert ist, wenn die horizontale Bewegung des Zapfens 126 zum Rohr 134 erfolgt. Eine Verlagerung des äusseren dünnen Wandungsteils 184 durch ;

den benachbarten Hohlraum tritt beim Bremsen in Rückwärtsfahrt i ein. '

Die Buchsen 138 und 140 im vorderen und hinteren Bereich können gleiche Länge aufweisen, jedoch auch mit unterschiedlicher Länge ausgebildet sein. Eine grössere Länge der rückwärtigen Buchse 140 aus elastomerem Werkstoff ist zweckmässig, um die zusätzliche Belastung des rückwärtigen Teils des unteren Querlenkers 116 durch den Teleskopstossdämpfer zu kompensieren, der auf der Rückseite des unteren Querlenkers 116 befestigt ist.

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Wird ein Hohlraum an der rückwärtigen Seite der rückwärtigen Buchse 140 aus elastomerem Werkstoff vorgesehen, so tritt während der Horizontalbewegung des Zapfens 126 zum Rohr 134 gleichzeitig eine Austrärtsbewegung des vorderen Teils des Zapfens 126 ein, wie dies oben erklärt wurde, während der rückwärtige Teil des Zapfens 126 den Wandungsteil 164 der rückwärtigen Buchse 140 gegen die Mitte des Fahrzeugs drückt und den benachbarten Hohlraum ausfüllt, bis der Zapfen 126 gegen die Anschläge 171 anliegt. Der Schwenkpunkt des Zapfens 126 liegt somit zwischen der vorderen Buchse 138 und der rückwärtigen Buchse 140, abhängig von dem relativen Abstand , um den Ablenkungen des Zapfens 126 möglich sind, und zwar nach ausβen im Bereich der vorderen Buchse 136 und einwärts in Bereich der rückwärtigen Buchse 140 entsprechend der Tiefe der vorgesehenen Hohlräume.

In abgewandelter Weise kann eine zweite exzentrische Buchee 136 aus elastomerem Werkstoff anstelle der rückwärtigen Buchse 140 verwendet werden, die in gleicher Ausrichtung wie die vordere Buchse 138 eingebaut wird, um den Zapfen 126 in der gleichen Lage wie zuvor zu halten. Es ist klar, das· bei Fehlen eines Hohlraums auf der Rückseite dieser rückwärtigen entsprechend der Buchse 138 auegebildeten Buchse

der verhältnismässig dünne Wandungsteil 176 nur schwach zusaamen-

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gedrUckt wird, wenn einehorizontale Schwenkbewegung des Zapfens _| 126 erfolgt, so dass der Schwenkpunkt In dem Bereich der rück- ! wartigen Buchse verlagert wird. Je nach dem vorliegenden Fahrzeugmodell kann die Wirkung an den vorderen Enden des Querlenkers
116 beim Bremsen und/oder von der Fahrbahn verursachten Stösaen veränderlich gewählt werden, um eine Kompensation der Reaktion ■ Über den nach vorn gerichteten Lenkhebel 196 des Lenkgestänges
19^ auszugleichen«

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird eine
übliche Einzelradaufhängung mit einfachen Mitteln bezüglich , der Isolation des Fahrzeugrahmens von von der Fahrbahn verur-

sachten Stössen geschaffen, wobei die Erfindung auf Fahrzeuge | mit einheitlichem Rahmen und Fahrzeugaufbau einsetzbar ist. | Natürlich ist eine Einzelradaufhängung nach der Erfindung auch { für Fahrzeuge verwendbar, bei denen Rahmen und Fahrzeugaufbau
getrennte Baugruppen sind.

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Claims

Dipi.-lr.g. K.Wtlthtf
Bolivaralle· 9

1000 BERUN19

W/Vh-3227 24.11.77

General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Einzelradaufhängung für Fahrzeuge

Patentansprüche :

Einzelradaufhängung für Fahrzeuge mit einem Y-förmigen Querlenker mit einem äusseren und zwei inneren Enden, einem mit dem äusseren Ende gelenkig verbundenen Achslenkschenkel für ein Fahrzeugrad, einer im wesentlichen lotrecht; liegenden Schraubenfeder zwischen dem Querlenker und dem Fahrzeugrahmen, und einem mit dem Rahmen verbundenen Zapfen, an den schwenkbar die Abstand voneinander aufweisenden inneren Enden des Querlenkerβ angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (3O;74jl3A) zwischen dem Rahmen (12;112;132) und den Zapfen

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(28;68;116) mittels Schrauben (35;80jl37) starr mit dem Rahmen verbunden sind und ein Loch (32 j76;135) eines vorgegebenen grösseren Durchmessers als der Zapfen enthalten, gms auf dem Zapfen sitzende Buchsen (34;38;78;138, 140) aus elastomerem Werkstoff aufnehmen, welche mindestens in einem Seitenbereich eine verringerte Dicke aufweisen, um eine kleine Federrate in horizontaler und eine hohe Federrate in lotrechter Richtung zu erzielen, so dass bei durch die Fahrbahn bedingten Stössen eine erhöhte horizontale und eine geringere vertikale Bewegung von Fahrzeugrad und Querlenker zum Rahmen eintritt, wodurch der Rahmen im wesentlichen gegen diese Kräfte isoliert wird.
2. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Buchsen (34) aus elastomere» Werkstoff einander gegenüberliegende im wesentlichen lotrecht liegende Abflachungen (36) aufweist, von denen die eine bei in das Verbindungselement (30) eingesetzter Buchse dem Fahrzeugrad {14) zugewandt ist.
3. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Buchsen (38) aus elastomerem Werkstoff in ihren lotrecht liegenden Teilen einander gegenüberliegende Fenster (40) enthält.

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4. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Buchsen (34;14O) aus elastomerem Werkstoff bogenförmige obere und untere Bereiche und in der Dicke verminderte Profilierung der einander gegenüberliegenden seitlichen Bereiche hat.
5. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1 mit zwei Buchsen aus elastomerem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die eine Buchse (78;138) exzentrische Form hat und in dem einen Seitenbereich durch eine lotrecht liegende Aussparung in der Dicke verringert ist und bei in das Verbindungselement (30;134) eingebauter Buchte diese Aussparung dem Fahrzeugrad (14;114) zugewandt ist,
6. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, bei der der Querlenker ein unterer Querlenker ist und zwischen diesem und dem Fahrzeugrahmen im wesentlichen lotrecht angeordnet eine Schraubenfeder und ein Stossdämpfer angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkgestänge (92119*0 "it ein« ι am vorderen Teil des Achslenkschenkels (60{120) sitzenden Lenkhebel (196) gelenkig verbunden ist, und eine vordere Buchse (78;138) aus elastomerem Werkstoff exzentrische Form hat, durch die oberen und unteren Bereiche (48,30; 178,180) einer lotrechten Bewegung des Zapfens (68;126) zu dem Verbindungselement federnd Widerstand entgegensetzt, um den Abstand zwischen den

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Querlenkern (56;116) und dem Fahrzeugrahmen (52;112) aufrechtzuerhalten, ferner einen seitlichen, inneren dünneren Bereich (86;176) und einen seitlich dem Fahrzeugrad zugewandten äusseren Bereich (82;174), dessen Dicke durch eine lotrecht liegende Aussparung eine geringere Dicke als der seitlich innere Bereich aufweist, hat, während eine rückwärtige Buchse (140) aus elastomerem Werkstoff obere und untere Bereiche (186,188) gleicher Dicke und seitliche Bereiche (184) geringerer Dicke aufweist, so dass beide Buchsen zusammen eine nachgiebige Isolierung des Fahrzeugrahmens gegen von der Fahrbahn bedingte Kräfte bewirken und der Schwenkpunkt des unteren Querlenkers wahlweise in Richtung auf die rückwärtige Buchse orientiert ist.
7. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente vordere und rückwärtige Spannglieder (30;74) sind.
8. Einzelradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (128) aus elastomerem Werkstoff zur Abstützung der inneren Enden des Querlenkers (116) auf dem Zapfen (126) zwischen einer äusseren und einer inneren Metallhülse (132 und 130) liegen, dass die Verbindungselemente ein Rohr (134) aufweisen, das die Buchsen (138 und 140) aus elastomerem Werkstoff zur Abstützung des Zapfens (126) enthält, dessen

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Stirnflächen einen vorgegebenen Abstand von den den Querlenker abstützenden Buchsen haben, dass der Zapfen neben den Enden des Rohres Schultern (150,162) trägt, gegen die Anschläge (141,142) anliegen, deren andere Seite an der benachbarten inneren Metallhülse der den Querlenker abstutzenden Buchse abgestutzt sind, und die Bewegung des Zapfens zuyt Rohr infolge der Verformung der im Rohr liegenden Buchsen aus elastomerem Werkstoff durch von der Fahrbahn oder durch Bremsen bedingte Kräfte in axialer Richtung und in Querrichtung begrenzen.
9. Einzelradaufhängung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anschlag (141,142) aus einem Glied (143,154) mit einem gegen die Stirnseite des Rohres (134) anliegenden Flansch, einer Metallscheibe (146, 158), die mit einer Nabe zwischen der inneren MetallhUlse (130) der den Querlenker abstutzenden Buchse und der Schulter (150,162) am Zapfen (126) abgestutzt diesen umgibt, und einem zwischen dem Glied und der Metellscheibe liegenden ringförmigen Puffer (145,156) aus elastomerem Werkstoff besteht.
10. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche oder 9» dadurch gekennzeichnet, dass die vordere den Zapfen abstützende Buchse (138) einen seitlichen Bereich (74) verringerter Dicke hat, der dem Fahrzeugrad zugewandt ist, dass die rückwärtige den Zapfen abstutzende Buchse (140) seitliche Bereiche

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(184) verringerter Dicke hat, die dem Fahrzeugrad zu- bzw. abgewandt sind, und beide Buchsen an dem den benachbarten Ende des Querlenkers (116) näher liegenden Teil am Rand Abfassungen (182,190 und 192) hat, die ein Spiel zum Rohr bilden.
11. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere den Zapfen abstutzende Buchse (138) exzentrische Form hat und im seitlichen Bereich (174) eine bogenförmige Aussparung aufweist, die dem Fahrzeugrad zugewandt ist, ferner in dem dem Fahrzeugrad zugewandten Teil eine Abfasung (182) hat, dass die rückwärtige den Zapfen abstützende Buchse (140) konzentrisch geformt ist und in den seitlichen Bereich symmetrisch ausgesparte Teile aufweist sowie an de· dem Fahrzeugrad zugewandten Endbereichen mit Abfasungen (186 und 188) versehen ist.
12. Einzelradaufhängung nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, dass der untere Bereich der rückwärtigen den Zapfen (126) abstützenden Buchse (140) eine gröseere Bogenlänge hat als der obere Bereich (186).
13. Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Vorderradaufhängung für ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugrahmen und Fahrzeugaufbau umfassenden Baueinheit verwendet ist, wobei ein oberer Querlenker gelenkig zwischen dem Achslenkschenkel und dem Fahrzeugrahmen vorgesehen ist.

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