DE3136016A1

DE3136016A1 - Stabilisator fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3136016A1
Application number: DE19813136016
Authority: DE
Inventors: Rudi Dipl.-Ing. 8081 Egenhofen Müller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1981-09-11
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1983-03-31
Also published as: DE3136016C2

Description

Stabilisator für Kraftfahrzeuge
Die erfindung bezieht sich auf einen Stabilisator für Kraftfahrzeuge, mit einem quer zur Fahrtrichtung angeordneten, drehelastischen I;ittelteil und zwei etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stabilisatorarmen, die jeweils mit einem im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung abgebogenen Zapfen in eine Gummillülse an einem lande einer Pendel stütze eingepreßt sind, die mit ihrem anderen ;hde an einem Radführungsglied angelenkt ist.
Bei bekannten Stabililsatoren dieser Art verläuft der - in der Regel nach außen - abgebogene Zapfen am Ende der Stabilisatorarme parallel zu der Drehachse des Stabilisa-Insbesondere tor-Mittelteils (Stabilisatordrehachse). / wenn die Schwenkachsen der Radführungsglieder nicht parallel zu der Sta bilisatordrehachse verlaufen, zum Beispiel bei Schräglenkern, üben die Gummigelenke an den Ende der Pendelstütze nicht nur reine Drehbewegungen, sondern auch kardanische Bewegungen aus. Diese kardanischen Bewegungen sind um so größer, je größer der Differenzwinkel zwischen der Schwenkachse des Radführungsglieds und der Stabilisatordrehachse und je kürzer die Pendelstütze ist.
Ähnliches gilt bei Querlenkerachsen, aber auch bei sorgen.
Verbundachsen, bei denen die Räder an Längslenkern geführt sind, die miteinander verbunden sind.
Die Zug- und Druckkräfte, die von der Pendelstütze auf den Stabilisator übertragen werden, erzeugen infolge der erwähnten kardanischen Bewegungen auch Kraftkomponenten in Zapfenrichtung, die den Kraftschluß zwischen Zapfen und dem Gummi des Gummidrehgelenks zusätzlich beanspruchen. Sind die axialen Kraftkomponenten in Zapfenrichtung - etwa in aus- oder eingefederten Extremlagen der Radführungsglieder - zum freien Shde des Zapfens hin gerichtet, kann die Pendelstütze nach Überschreiten des Kraftschlusses zwischen Zapfen und der diesen mit Vorspannung umgebenden Gummihülse abgezogen werden. Dem könnte zwar durch endseitiges Anbringen von Sicherungsscheiben begegnet werden, doch bedeutet dies einerseits einen erhöhten Herstellungs-und damit Kostenaufwand, während andererseits der Anlauf der Gummihülse an einer Sicherungsscheibe im Hinblick auf den zu erwartenden Verschleiß ungünstig ist.
Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Stabilisator der vorausgesetzten Gattung mit einfachen Mitteln das Abziehen der Pendelstütze von den Zapfen an den boden der Stabilisatorarme zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit einem Stabilisator der eingangs erwähnten Bauart erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zapfenende zur Stabilisatordrehachse hin geneigt ist. Auf diese Weise bewegt sich bei den Federungsbewegungen der Radführtmgsglieder die Zapfenachse gewissermaßen als Teil einer Mantellinie auf der Mantelfläche eines Kegels, dessen Spitze auf der Stabilisatordrehachse liegt. Dies führt dazu, daß das freie winde des Zapfens bei nach oben bewegtem Stabilisatorarm (Druckeinwirkung durch die Pendelstütze) auch um einen gewissen Betrag nach unten gerichtet ist. Rehierdurch erzeugte Axialkomponente der Druckkraft verhindert das Abgleiten der Pendelstütze. Bei nach unten bewegtem Stabilisatorarm (Zugbeanspruchung durch die Pendelstütze) ist das freie Zapfenende dagegen etwas nach oben gerichtet, so daß die insgesamt von der Pendelwird de rum stütze auf den Zapfen ausgeübte Kraft eine Eialkomponente hat, die vom freien Zapfenende weggerich-tet ist, also das Abgleiten der Pendelstütze ebenfalls verhindert.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. So kann zusätzlich zu der Neigung des Zapfens (in der Ebene des gesamten Stabilisators) der Zapfen weiterhin zu der das Stabilisator-Mittelteil und die Stabilisatorarme enthaltenden Stabilisator-Bbene geneigt sein.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, Es zeigen Fig. 1 die Seitenansicht einer Schräglenkerhinterachse; Fig. 2a die Draufsicht auf die Radaufhängung nach Fig 1; Fig. 2b ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Stabilisators nach der Erfindung; Fig. 3 einen Stabilisatorarm in etwas vergrößerter Darstellung Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3; Fig. 5 eine perspektivische und etwas schematisierte Teilansicht einer Querlenkerachse und Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5.
Den Fig. 1 und 2a ist eine Radaufhängung für einen Personenkraftwagen zu entnehmen, die einen Schräglenker 1 umfaßt, der das Rad 2 lagert und um eine Schwenkachse 3 an einem Hilfsträger 4 gelagert ist. Bs ist ferner ein Stabilisator 5 vorgesehen, der einen quer zur Fahrtrichtung angeordneten, drehelastischen Mittelteil 6 und zwei etwa in Fahrzeuglangsrichtung verlaufende Stabilisatorarme 7 aufweist.
Mit seinem Mittelteil 6, der auch abgekröpft sein kann, ist der Stabilisator 5 an dem lediglich angedeuteten Fahrzeugaufbau 8 gelagert. Jeder Stabilisatorarm 7 weist einen im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung - bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1, 2a, 3 und 4 nach außen - abgebogenen Zapfen 9 auf, der in eine Gummihülse 10 eingepreßt ist, die ihrerseits mit Vorspannung in ein entsprechendes Auge am oberen Ende einer Pendelstütze 11 eingesetzt ist. Mit ihrem unteren Ende ist die Pendelstütze 11 über eine Gummimetallbuchse an dem Schräglenker 1 angelenkt.
Da die Drehachse 3 des Schräglenkers 1 - in Draufsicht gesehen-zur Stabilisatordrehachse 12 einen Tlinkel einschließt, bewegt sich die untere Lagerstelle 13 der Pendelstütze 11 beim Ein- und Ausfedern in einer Richtung, die durch den strichlierten Pfeil 14 angedeutet ist und die senkrecht zu der Drehachse 3 verläuft. Die Lagerstelle 13 bewegt sich also beim Federn der Radaufhängung nicht nur auf und ab, sondern im Verhältnis zu ihrer Ausgangslage auch nach innen. Dies kann die eingangsbereits beschriebene Folge haben, daß die Gummihülse 10 von dem Zapfen 9 abgezogen wird. Um dies zu vermeiden, ist das Zapfenende 15 zur Stabilisatordrehachse 12 hin geneigt.
Der Ne igungswinkeld' kann dabei bei einer Schräglenkerpfeilung von 130 bis 200 und einer Länge der Pendelstütze 11 von 10 cm etwa 30 bis 150 betragen. Vorzugsweise liegt der ltrinkelM zwischen der Stabilisatordrehachse 12 und der Zapfenachse 16 zwischen 50 und 100.
Ob der Zapfen 9 dabei im wesentlichen nach außen gerichtet ist, wie beispielsweise der Fig. 2a zu entnehmen,oder auch nach innen (Zapfen 9'), wie beispielsweise in Fig. 2b angedeutet, ist im Prinzip gleichgültig.
Bin nach außen gerichteter Zapfen ist dann etwas günstiger, wenn sich die lenkerseitige Lagerstelle 13 unterhalb der Drehachse 3 befindet (etwa Fig. 1). Liegt die Lagerstelle dagegen oberhalb der Drehachse 3 ist ein nach innen gerichteter Zapfen 9' vorteilhafter.
In jedem Fall haben die von der Pendelstütze 11 auf den Stabilisatorzapfen 9 beziehungsweise 9' ausgeübten Kräfte, insbesondere in den extremen Bewegungslagen der Stabilisatorarme, Axialkomponenten, die jeweils vom Zapfenende weg zu den Stabilisatorarmsn hin gerichtet sind. Die Gummihülse 10 wird daher in diesen extremen Belastungsfällen stets gegen den Zapfenabsatz 17 belastet. Beim Durchlaufen der Lagerstelle 13 durch die normallage -wo die Beanspruchung der Pendelstütze 11 im allgemeinen von Druck auf Zug wechselt - kann - in einer horizontalen Ansicht - der Zapfen 9 ebenfalls gerade waagrecht liegen, weshalb dann stets nur solche Axialkomponenten erzeugt werden, die vom Zapfenende 15 weggerichtet sind.
Auch wenn der Stabilisator mit seinem Mittelteil "vorne" liegt und demnach seine Arme nach hinten weisen, führt die erfindungsgemäße Maßnahme zu dem angestrebten IJtfolg.
Ebenso wenn der Stabilisator unterhalb des Schräglenkers 1 liegt und die Pendelstütze vom Stabilisatorzapfen nach oben verläuft.
Die Zapfenachse 16 kann zusätzlich zu der das Stabilisator-Mittelteil 6 und die Stabilisatorarme 7 enthaltenden Stabilisator-Ebene 18 nach oben oder unten geneigt sein, wie man insbesondere in Fig. 4 erkennt. Der Neigungswinkel kann dabei 3° bis 100, vorzugsweise 50 bis 70, betragen.
Wie man der Fig. 1 entnehmen kann, ist die Pendelstütze 11 vom Stabilisatorarm 7 aus nach unten gerichtet. Dabei erfolgt die zusätzliche Neigung des Zapfenendes 15 aus der Stabilisator-Ebene 18 nach unten.
In Fig. 5 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Stabillsator 5' über eine Pendelstütze 11 mit js einem Querlenker 19 gelenkig verbunden ist.
Hier kann die Neigung des Endes 15' des Stabilisatorzapfens 9' zu der Stabilisatordrehachse auch 45° betragen. Die Druckkraft D erzeugt auch hier eine A:tialkonponente D a, die vom Ende 15 ' weg zur Abkröpfung hin gerichtet ist.
Wie man in Fig. 5 u. 6. erkennt, kann die Gelenkverbindung der Pendelstütze 11 mit dem Querlenker 19 ebenfalls mit einem an Querlenker vorgesehenen Zapfen 20 erfolgen, der in eine Gummihülse 21 am (unteren) Ende der Pendelstütze 11 eingepreßt ist. Das freie Ende 21 des Zapfens 20 ist dabei j jedoch von der Schwenkachse 22 des Querlenkers 19 weg geneigt. Die Axialkomponenten D a der Zug- und Druckkräfte, die von der Pendelstütze 11 übertragen werden, sind dann auch am Zapfen 20 vom freien Ende 21 weg nach innen gerichtet.
Leerseite

Claims

Patentansprüclae: 1. Stabilisator für Kraftfahrzeuge, mit einem quer zur Fahrtrichtung angeordneten, drehelastischen Mittelteil und zwei etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stabilisatorarmen, die jeweils mit einem im wesentliehen quer zur Fahrtrichtung abgebogenen Zapfen in eine Gummihülse an einem Ende einer Pendelstütze eingepreßt sind, die mit ihrem anderen Ende an einem Radführungsglied angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapienende (15) zur Stabilisatordrehachse (12) hin geneigt ist.
2. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Stabilisatordrehachse (12) und der Zapfenachse (16) zwischen 3° und 45° beträgt.
3. Stabilisator nach Anspruch 2, insbesondere für eine Schräglenkerachse mit 130 bis 200 Pfeilung, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Stabilisatordrehachse (12) und der Zapfenachse (16) zwischen 50 und 100 beträgt.
4. Stabilisator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenachse (16) zusätzlich zu der das Stabilisator-Mittelteil (6) und die Stabilisatorarme (7) enthaltenden Stabilisator-Ebene (18) geneigt ist.
5. Stabilisator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenachse (16) um 30 bis 100 zu der Stabilisator-Ebene (18) zusätzlich geneigt ist.
6. Stabilisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenachse (16) um 50 bis 70 zu der Stabilisator-Ebene (18) zusätzlich geneigt ist.
7. Stabilisator nach Anspruch 4, 5 oder 6, bei dem die Pendelstütze vom Stabilisatorarm nach unten gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenende (15) aus der Stabilisator-Ebene (18) nach unten geneigt ist.
8. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Stabilisatorarmen (7') gelenkig verbundene Pendelstütze (11) an ihrem dem Radführungsglied (Querlenker 19) zugeordneten wunde eine Gummihülse (13) aufweist, in die ein am Radführungsglied vorgesehener Zapfen (20) eingepreßt ist, dessen Zapfenende (21) vor der Schwenkachse (22) des Radführungsglieds weg geneigt ist (Pig. 6).