DE3133312C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen aufbauseitigen Lagerbock eines Kraftfahr­ zeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie er beispiels­ weise aus der DE-GM 19 33 966 bekannt ist.

Bei diesem bekannten Lagerbock ist zwischen dem am Fahrzeugaufbau befestigten Basisteil (Außenteil) und dem den horizontalen Lagerbolzen für das Radführungs­ glied tragenden Lagerteil (Innenteil) eine Zwischenlage aus elastischem Material angeordnet. Durch diese elastische Zwischenlage soll - unter Beibehaltung einer exakten Radführung - eine möglichst gute Geräuschisolation erreicht werden, indem verhindert oder wenigstens weitgehend verhindert wird, daß in die Radführungsglieder (Lenker) eingeleitete Stöße und/oder Schwingungen auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden.

Im allgemeinen, so auch beim bekannten Lagerbock, ist das schwenkbare Rad­ führungsglied dabei unter Zwischenschaltung eines Gummi- bzw. Gummimetallagers auf dem Lagerbolzen gelagert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung mit einem im wesentlichen horizontal verlaufenden Lagerbolzen zur schwenkbaren Anlenkung eines Radführungsgliedes zu schaffen, bei der einerseits eine vergleichsweise gute Rollgeräuschisolation gewährleistet ist und andererseits störenden Lenk­ effekten in Richtung übersteuern entgegengewirkt oder sogar Lenkeffekte in Richtung Untersteuern erzielt werden.

Ausgehend von einem aufbauseitigen Lagerbock der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte und erfindungswesentliche Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend erläutert. In der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Hinterachse nach Art einer Verbundlenkerachse mit aufbauseitigen Lagerböcken ge­ mäß der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Lagerbocks gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittführung III in Fig. 4,

Fig. 4 eine weitere Schnittdarstellung entlang der Schnittführung IV in Fig. 3 und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Lagerbocks gemäß der Erfindung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Verbundlenkerachse besteht im wesentlichen aus den beiden die Hinterräder 1 tragenden starren Längs­ lenkern 2 und einer die beiden Längslenker miteinander verbindenden biegesteifen, jedoch drehweichen Querstrebe 3. Dieser Achsverbund ist über die beiden Lageranordnungen 4 schwenkbar am nicht weiter darge­ stellten Fahrzeugaufbau angelenkt. Die beiden Lageranordnungen 4 ent­ halten Gummimetall-Kombinationen wie sie im einzelnen in den Fig. 2 bis 4 näher dargestellt sind. Sie enthalten u. a. einen karosserie­ festen Schwenkbolzen 55 mit einem darum verschwenkbaren Lagerteil 6, welches den eigentlichen Lagerbolzen 8 zur Anlenkung des Längslenkers 2 des Achsverbundes trägt.

Die Lageranordnung ist nun so ausgebildet und angeordnet, daß zum einen eine vergleichsweise große Längselastizität gegeben ist, durch die eine gute Geräuschisolation sowie ein entsprechend guter Fahr­ komfort gewährleistet wird, und zum andern ein Lenkeffekt in Richtung Untersteuern erzielt wird, wenn an den Fahrzeugrädern 1 Seitenkräfte angreifen.

In Fig. 1 ist die normale räumliche Lage des Achsverbundes des in Pfeilrichtung fahrenden Fahrzeuges gestrichelt dargestellt. Die räumliche Lage, die der Achsverbund bei an den Rädern 1 angreifenden Seitenkräften F einnimmt, ist voll ausgezogen. In Fig. 1 ist beispiels­ weise die Situation angenommen, die beim Durchfahren einer Linkskurve vorliegt, bei der also das rechte hintere Rad 1 das kurvenäußere Rad darstellt. In dieser Situation greift am rechten hinteren Rad eine mit F bezifferte Kraft an. Eine gleichgerichtete, wegen der unterschiedlichen Radbelastungen jedoch kleinere Kraft greift am linken Hinterrad 1 an. Unter der Einwirkung dieser Kräfte wird der Achsverbund infolge der speziellen Ausbildung der erfindungs­ gemäßen Lagerböcke in die voll ausgezogene räumliche Lage ver­ schwenkt, d. h. es wird ein Lenkeffekt in Richtung Untersteuern erzielt.

Die Lageranordnungen 4 bestehen im wesentlichen aus einem aufbau­ seitigen Lagerbock mit einem im wesentlichen horizontal und quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Lagerbolzen 8 zur schwenkbaren Anlenkung des Radführungsgliedes 2.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen aufbauseitigen Lagerbock in perspektivischer Ansicht. Dieser Lagerbock enthält ein Basisteil 5 mit einem Unterteil 52 und einem Oberteil 51, welches starr am Fahrzeugaufbau befestigbar ist, ein Lagerteil 6, an dem der Lager­ bolzen 8 für das Radführungsglied 2 starr befestigt ist, sowie zwei voneinander unabhängige und getrennt voneinander angeordnete elastische Elemente 9 und 10.

Das den Lagerbolzen 8 tragende Lagerteil 6 ist unter Zwischenschaltung der gummielastischen Elemente 9 und 10 in der Weise am starr am Fahrzeugaufbau befestigbaren Basisteil 5 befestigt, daß der Lager­ bolzen 8 einerseits bei am Radführungsglied 2 angreifenden Längs­ kräften in Fahrzeuglängsrichtung verlagerbar ist, also eine gute Längselastizität gegeben ist, und andererseits bei am Radführungs­ glied 2 angreifenden Seitenkräften um eine definierte vertikale Achse verschwenkbar ist und zwar in Richtung Untersteuern.

Das Lagerteil 6, an dem der Lagerbolzen 8 starr befestigt ist, weist - wie dies in Fig. 3 gut zu erkennen ist - drei vertikal angeordnete Wangen 61 und 62 auf, die im Abstand parallel nebeneinander verlaufen und sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Die mittlere Lagerteilwange 61 und eine der beiden äußeren Lager­ teilwangen 62 dienen als Lagerwangen für den Längslenker 2 der Ver­ bundlenkerachse. Das mit einem üblichen Gummilager 21 ausgerüstete Ende dieses Längslenkers ist zwischen diesen beiden Lagerteilwangen am Lagerbolzen 8 angelenkt. Zwischen der mittleren Lagerteilwange 61 und der anderen äußeren Lagerteilwange 62 ist ein erstes elastisches Element 9 aus Gummi oder gummiähnlichem Material angeordnet und form- oder kraftschlüssig, z. B. durch Vulkanisation, mit diesen Lager­ teilwangen verbunden. Mittig zwischen diesen beiden Lagerteilwangen ist im ersten elastischen Element 9 ein sich in Fahrzeuglängs­ richtung erstreckender, vertikaler plattenförmiger Fortsatz 72 eines Lenkerteiles 7 eingebettet, wobei dieser Fortsatz ebenfalls form- oder kraftschlüssig, z. B. durch Vulkanisation, mit dem ersten elastischen Element 9 verbunden ist. Eine zumindest annähernd vertikal verlaufende Lagerbuchse 71 des Lenkerteiles 7 ragt radführungsgliedseitig frei aus dem ersten elastischen Element 9 heraus und ist - im Ausführungsbei­ spiel unter Zwischenschaltung einer gummielastischen Hülse 73 - auf einem zumindest annähernd vertikal verlaufenden Schwenkbolzen 55 gelagert, der Teil des starr am Fahrzeugaufbau befestigten bzw. be­ festigbaren Basisteil 5 ist.

Der Schwenkbolzen 55 und damit die Lagerbuchse 71 ist räumlich so angeordnet, daß er von der Längsachse A des Lagerbolzens 8 und von der Längsachse B des Längslenkers 2 der Verbundlenkerachse zu­ mindest annähernd gleich weit entfernt ist und somit die Verbin­ dungslinie C zwischen dem Schwenkbolzen 55 und dem Schnittpunkt zwischen der Längsachse A des Lagerbolzens und der Längsachse B des Längslenkers 2 einen Winkel von zumindest annähernd 45° mit der Fahrzeuglängsrichtung einschließt. Im übrigen ist der Schwenk­ bolzen 55 hinter dem Lagerbolzen 8 liegend - auf Fahrtrichtung be­ zogen - und derart angeordnet, daß die Verbindungslinien C der beiden miteinander zusammenwirkenden Lagerböcke der Verbundlenker­ achse sich unterhalb des Fahrzeuges schneiden.

Wie insbesondere Fig. 4 zu entnehmen ist, weist das Basisteil 5 zwei im Abstand parallel nebeneinander verlaufende, horizontal liegende Basisteilwangen 53 auf, von denen die eine Teil des Oberteils 51 und die andere Teil des Unterteils 52 des Basisteils 5 ist, die ihrerseits mittels mehrerer Schraubbolzen 54 - im Abstand zueinander - starr miteinander verbunden sind. Einer der Schraub­ bolzen dient dabei als Schwenkbolzen 55 für die Lagerbuchse 71 des Lenkerteils 7. Zwischen den beiden Basisteilwangen 53 ist ein vom ersten elastischen Element 9 unabhängiges zweites elastisches Element 10 aus Gummi oder gummiähnlichem Material angeordnet. Ein in einer Horizontalebene liegender plattenförmiger Fortsatz 63 des Lagerteils 6 ist in diesem zweiten elastischen Element 10 mittig zwischen den beiden Basisteilwangen 53 eingebettet. Das elastische Element 10 ist mit den beiden Basisteilwangen sowie mit dem platten­ förmigen Fortsatz 63 form- oder kraftschlüssig verbunden. Es kann beispielsweise aus zwei voneinander getrennten Gummipolstern be­ stehen, die zwischen diesen drei plattenförmigen Teilen eingespannt sind. Grundsätzlich könnte die Befestigung auch auf andere bekannte Weise, z. B. durch Vulkanisation, geschehen.

Insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ist leicht zu erkennen, daß die beiden elastischen Elemente 9 und 10 derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie ausschließlich auf Schub beansprucht werden, wenn an den beiden Fahrzeugrädern 1 der Verbundlenkerachse Längskräfte angreifen. Diese Längskräfte werden über die beiden Längslenker 2 auf die Lagerbolzen 8 und damit auf die starr mit diesen verbundenen Lagerteile 6 übertragen. Da diese mit den starr am Fahrzeugaufbau befestigten Basisteilen 5 nicht starr, sondern über die elastischen Elemente 9 und 10 verbunden sind, nämlich einerseits über das erste elastische Element 9 und das Lenkerteil 7 sowie den Schwenkbolzen 55 und andererseits über das zweite elastische Element 10 und die beiden Basisteilwangen 53, können die Lagerteile 6 in Fahrzeuglängsrichtung nachgeben. Da die beiden elastischen Elemente 9 und 10 hierbei nur auf Schub beansprucht werden, ist es ohne Schwierigkeiten möglich, durch entsprechende Bemessung dieser elastischen Elemente die gewünschte große Längs­ elastizität gezielt herzustellen.

Wenn an den Fahrzeugrädern 1 Seitenkräfte angreifen, ändert sich die Situation bezüglich der Beanspruchung der beiden elastischen Elemente 9 und 10. Insbesondere aus Fig. 3 ist leicht zu erkennen, daß in diesem Betriebsfall nur das zweite elastische Element 10 auf Schub beansprucht wird, während das erste elastische Element 9 auf Druck beansprucht wird, wobei das Lagerteil 6 und damit der Lagerbolzen 8 sowie der Längslenker 2 definiert um den Schwenkbolzen 55 geschwenkt wird und zwar - in Fig. 3 - im Uhr­ zeigersinn, wenn am Lenker 2 eine Kraft F′ in Pfeilrichtung an­ greift.

Damit die relative Auslenkung des Lagerteils 6 zum Basisteil 5 ungehindert erfolgen kann, sind einerseits im ersten elastischen Element 9 sowie im plattenförmigen Fortsatz 72 des Lenkerteils 7 jeweils Ausnehmungen 91 und 74 und andererseits im zweiten elastischen Element 10 sowie im plattenförmigen Fortsatz 63 des Lager­ teils 6 jeweils Ausnehmungen 101 und 64 angeordnet. Durch diese Ausnehmungen ist gewährleistet, daß der in den Lagerteilwangen 61 und 62 gelagerte Lagerbolzen 8 sowie ein im Bereich der Basis­ teilwangen 53 angeordnete Schraubbolzen 54 jeweils auch bei Relativ­ bewegungen zwischen dem Basisteil 5 und dem Lagerteil 6 nicht oder kaum am ersten bzw. am zweiten elastischen Element 10 zur Anlage kommen.

Der erfindungsgemäße aufbauseitige Lagerbock läßt sich besonders gut den jeweiligen Erfordernissen anpassen, weil die beiden elastischen Elemente unabhängig voneinander bemessen und abge­ stimmt werden können, so daß insbesondere die längselastischen sowie die spurkorrigierenden Eigenschaften der Achsaufhängung weitgehend unabhängig voneinander festgelegt werden können, ohne daß dies Einfluß auf die Bemessung des eigentlichen Gummi­ metall-Lagers des angelenkten Radführungsgliedes hätte.

Der vorgeschlagene aufbauseitige Lagerbock ist besonders gut geeignet zur Anlenkung von Koppel- oder Verbundlenkerachsen, bei denen ein aus zwei Längslenkern und einer beide Längslenker miteinander verbindenden Querstrebe bestehender Verbundlenker über nur zwei aufbauseitige Lager am Fahrzeugaufbau angelenkt wird. Gut geeignet sind die Lagerböcke aber auch zur Anlenkung von solchen Längslenkern, die über je zwei Lagerböcke angelenkt werden.

In Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines leicht abge­ wandelten Lagerbockes gemäß der Erfindung dargestellt. Im wesentlichen stimmt er mit dem in den Fig. 2 bis 4 darge­ stellten Lagerbock überein. Er unterscheidet sich von diesem nur in einigen Details. Er enthält wiederum ein starr am Fahr­ zeugaufbau befestigbares Basisteil 5 sowie ein mit diesem über ein erstes elastisches Element 9 sowie ein zweites elastisches Element 10 verbundenes Lagerteil 6, an dem der Lagerbolzen 8 für das Radführungsglied starr befestigt ist. Die wesentlichen Unterschiede dieses Lagerbockes zum zuvor beschriebenen Lagerbock liegen in der Ausgestaltung der beiden elastischen Elemente 9 und 10 bzw. in der Art, wie Basisteil 5 und Lagerteil 6 sowie Lenker­ teil 7′ an diesen Elementen angreifen. Beim Lagerbock gemäß den Fig. 2 und 4 umgreift das Basisteil 5 das mit ihm zusammenwirken­ de zweite elastische Element 10 mit zwei Basisteilwangen 53, während das Lagerteil 6 mit einem parallel zu diesen Basisteilwangen 53 ver­ laufenden plattenförmigen Fortsatz 63 an diesem elastischen Element 10 mittig angreift. Das Lagerteil 6 wiederum umschließt das ihm zugeordnete elastische Element 9 mit zwei Lagerteilwangen 61 bzw. 62 und das Lenkerteil 7 greift seinerseits mit einem parallel zu diesen Lagerteilwangen verlaufenden plattenförmigen Fortsatz 72 mittig am ersten elastischen Element 9 an.

Beim Lagerbock gemäß Fig. 5 ist das elastische Element 10 dem­ gegenüber nur mit einer seiner Flächen an einer Basisteilwange 53 anvulkanisiert, während die gegenüberliegende Fläche dieses elastischen Elementes an einem horizontal liegenden platten­ förmigen Fortsatz 63′ des Lagerteiles 6 anvulkanisiert ist. In entsprechender Weise ist das andere elastische Element 9 nur mit einer seiner Seiten an der einen Lagerteilwange mit 61 des Lagerteiles 6 anvulkanisiert, während seine gegenüberliegende Fläche an einem in einer Vertikalebene liegenden plattenförmigen Fortsatz 72′ des Lenkerteiles 7′ anvulkanisiert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind in den elastischen Elementen 9 und 10 jeweils metallische Zwischenlagen 11 und 12 einvulkanisiert. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, jedoch von Fall zu Fall angebracht, um bestimmte Charakteristiken dieser Elemente zu erzielen.

Claims (8)

1. Aufbauseitiger Lagerbock eines Kraftfahrzeuges, mit einem im wesentlichen horizontal verlaufenden Lagerbolzen zur schwenk­ baren Anlenkung eines Radführungsgliedes, vorzugsweise eines Längslenkers oder eines Koppel- bzw. Verbundlenkers, am Aufbau eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein im wesentlichen starr mit dem Lagerbolzen verbundenes Lagerteil unter Zwischenschaltung gummielastischer Elemente an einem starr am Fahrzeugaufbau befestigbaren Basisteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (5), das Lagerteil (6) und die gummielastischen Elemente (9, 10) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß das Lagerteil (6) mit seinem Lagerbol­ zen (8) einerseits bei am Radführungsglied (2) angreifenden Längskräften in Fahrzeuglängsrichtung verlagerbar und anderer­ seits bei am Radführungsglied (2) angreifenden Seitenkräften um eine definierte vertikale Achse verschwenkbar ist.

2. Lagerbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Lagerteil (6) ein erstes elastisches Element (9) aus Gummi oder gummiähnlichem Material form- oder kraft­ schlüssig - zum Beispiel durch Vulkanisation - befestigt ist, in welches ein Lenkerteil (7, 7′) mit einer zumindest annähernd vertikal verlaufenden Lagerbuchse (71) form- oder kraftschlüssig - zum Bei­ spiel durch Vulkanisation - eingebettet ist,
daß mit dem Lagerteil (6) sowie mit dem Basisteil (5) ein zweites elastisches Element (10) aus Gummi oder gummiähnlichem Material form- und kraftschlüssig - zum Beispiel durch Vulkanisation - befestigt ist, und
daß im Basisteil (5) ein zumindest annähernd vertikal ver­ laufender Schwenkbolzen (55) vorgesehen ist, auf dem die Lager­ buchse (71) des Lenkerteils (7, 7′) - ggf. unter Zwischenschaltung einer gummielastischen Hülse (73) - gelagert ist,
wobei die Schwenkbolzen/Lagerbuchsen-Anordnung (55/71) zumindest annähernd im gleichen Abstand sowohl zur Längsachse des Lager­ bolzens (8) als auch zur Längsachse des auf dem Lagerbolzen (8) gelagerten Radführungsgliedes (2) angeordnet ist, und
wobei die beiden elastischen Elemente (9, 10) derart ausge­ bildet und angeordnet sind, daß beide Elemente im wesentlichen ausschließlich auf Schub beansprucht werden, wenn am Radführungs­ glied (2) Längskräfte angreifen, und daß das zweite elastische Element (10) auf Schub und das erste elastische Element (9) auf Druck beansprucht wird, wenn am Radführungsglied (2) Seitenkräfte angreifen.

3. Lagerbock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lagerteil (6) drei im Abstand parallel nebeneinander in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende und in Vertikalebenen liegende Lagerteilwangen (61, 62) aufweist, welche den sie quer durchdringenden Lagerbolzen (8) tragen,
daß zwischen der mittleren (61) und der einen äußeren Lagerteil­ wange (62) das Radführungsglied (2) am Lagerbolzen (8) angreift und daß zwischen der mittleren (61) und der anderen äußeren Lager­ teilwange (62) das erste elastische Element (9) angeordnet ist,
wobei das Lenkerteil (7) mit einem in Fahrzeuglängsrichtung weisen­ den und in einer Vertikalebene liegenden plattenförmigen Fortsatz (72) mittig zwischen den beiden Lagerteilwangen (61, 62) liegt, während seine Lagerbuchse (71) radführungsgliedseitig frei aus dem ersten elastischen Element (9) herausragt.

4. Lagerbock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten elastischen Element (9) sowie im plattenförmigen Fortsatz (72) des Lenkerteils (7) je­ weils eine so große Ausnehmung (91, 74) angeordnet ist, daß der durch sie hindurchgeführte Lagerbolzen (8) auch bei Relativ­ bewegungen zwischen Lenkerteil (7) und Lagerteil (6) nicht oder kaum am ersten elastischen Element (9) zur Anlage kommt.

5. Lagerbock nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (5) zwei im Abstand parallel nebeneinander verlaufende und in Horizontalebenen liegen­ de Basisteilwangen (53) aufweist, zwischen denen das zweite elastische Element (10) angeordnet ist, und daß ein in einer Horizontalebene liegender plattenförmiger Fortsatz (63) des Lagerteils (6) im zweiten elastischen Element (10) mittig zwischen den beiden Basisteilwangen (53) eingebettet ist.

6. Lagerbock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (5) aus einem am Fahrzeug­ aufbau befestigbaren, eine obere Basisteilwange aufweisenden Oberteil (51) und einem eine untere Basisteilwange aufweisenden Unterteil (52) besteht, die mittels mehrerer Schraubbolzen (54, 55) od. ä. starr miteinander verbunden sind, wobei einer der Schraubbolzen als Schwenkbolzen (55) für die Lagerbuchse (71) dient.

7. Lagerbock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Basisteilwangen (53) mindestens ein Schraubbolzen (54) vorgesehen ist und daß im zweiten elastischen Element (10) sowie im plattenförmigen Fortsatz (63) des Lagerteils (6) jeweils eine so große Ausnehmung (101, 64) angeordnet ist, daß der durch sie hindurchgreifende Schraubbolzen (54) auch bei Relativbewegungen zwischen Basisteil (5) und Lagerteil (6) nicht oder kaum am zweiten elastischen Element (10) zur Anlage kommt.

8. Lagerbock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lagerteil (6) zwei im Abstand parallel nebeneinander in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende und in Vertikalebenen liegende Lagerteilwangen (61, 62) sowie einen in einer Horizontalebene liegenden plattenförmigen Fort­ satz (63′) aufweist,
daß die beiden Lagerteilwangen (61, 62) den sie quer durch­ dringenden Lagerbolzen (8) tragen und zwischen der einen Lager­ teilwange (61) und einem in einer Vertikalebene liegenden plattenförmigen Fortsatz (72′) des Lenkerteils (7′) das erste elastische Element (9) angeordnet ist und
daß das zweite elastische Element (10) zwischen dem platten­ förmigen Fortsatz (63′) des Lagerteils (6) und einer in einer Horizontalebene liegenden Basisteilwange (53) des Basisteils (5) angeordnet ist.