DE3136016C2

DE3136016C2 - Stabilisator für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3136016C2
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: 1986-07-31
Also published as: DE3136016A1

Abstract

Es wird ein Stabilisator für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, der ein quer verlaufendes drehelastisches Mittelteil und zwei etwa längsgerichtete Stabilisatorarme aufweist, an deren Enden jeweils ein im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung abgebogener Zapfen vorgesehen ist. Dieser Zapfen ist jeweils in eine Gummihülse am Ende einer Pendelstütze eingepreßt, die mit ihrem anderen Ende an einem Radführungsglied angelenkt ist. Um für solche Kraftfahrzeug-Achsen, deren Radführungsglieder um eine Schwenkachse schwenkbar sind, die - in Draufsicht gesehen - zur Stabilisatordrehachse einen Winkel einschließt, beispielsweise bei Schräglenkern oder Querlenkern, das Abgleiten der Pendelstütze von dem abgebogenen Zapfen zu verhindern, ist das Zapfende zur Stabilisatordrehachse hin geneigt.

Description

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 e^:ne Gummimetallbüchse an dem Schräglenker 1 angelenkt.

Da die Drehachse 3 des Schräglenkers 1 — in Draufsicht gesehen — zur Stabilisatordrehachse 12 einen Winkel 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 stnkrecht 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 eingangs bereits 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 Neigungswinkel λ kann dabei bei einer Schräglenkerpfeilung von 13° bis 20° und einer Länge der Pendelstütze 11 von 10 cm etwa 3° bis 15° betragen. Vorzugsweise liegt der Winkel λ zwischen der Stabilisatordrehachse i2 und der Zapfenachse 16 zwischen 5° und 10°.

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 F i g. 2b angedeutet, ist im Prinzip gleichgültig.

Ein nach außen gerichteter Zapfen ist dann etwas günstiger, wenn sich die lenkerseitige Lagerstelle 13 un· jo terhalb der Drehachse 3 befindet (etwa Fig. 1). Liegt die Lagerstelle dagegen oberhalb der Drehachse 3 ut 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 Stabilisatorarmen 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 Erfolg. 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 F i g. 4 erkennt. Der Neigungswinkel β kann dabei 3° bis 10°, vorzugsweise 5° bis 7°, 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 F i g. 5 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Stabilisator 5' über eine Pendelstüt- b5 ze 11 mit je 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 Axialkomponente Da, die vom Ende 15' weg zur Abkröpfung hin gerichtet ist.

Wie man in F i g. 5 und 6 erkennt, kann die Gelenkverbindung der Pendelstütze 11 mit dem Querlenker 19 ebenfalls mit einem am 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 jedoch von der Schwenkachse 22 des Querlenkers 19 weg geneigt. Die Axialkomponenten Da 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stabilisator für Kraftfahrzeuge, mit einem quer zur Fahrtrichtung angeordneten, drehelastischen Mittelteil und zwei etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stabilisatorarmen, die jeweils mit einem im wesentlichen quer verlaufenden und zur Stabilisatordrehachse hin geneigten Zapfen in eine Gummihülse an einem Ende eines Zwischengliedes eingepreßt sind, das mit seinem anderen Ende mit einem Radführungsglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schräglenkerachse mit etwa 13 bis 20° Pfeilung der Winkel (λ) zwischen der Stabilisatordrehachse (12) und der Zapfenachse (16) in der Draufsicht zwischen 5 und 10° beträgt und die Länge des als Pendelstütze (11) ausgebildeten Zwischengliedes deiart gewählt ist, daß die von der Pendelstütze (11) auf den Zapfen (9) ausgeübten Zug- und Druckkräfte nur vom Zapfenende (15) weggerichtete Axialkomponenten aufweisen.

2. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenachse (16) zusätzlich zu der das Stabilisator-Mittelteil (6) und die Stabilisatorarme (7) enthaltenden Stabilisator-Ebene (18) geneigt ist.

3. Stabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenachse (16) um 3 bis 10° zu der Stabilisator-Ebene (18) zusätzlich geneigt ist.

4. Stabilisator nach Anspruch 2 oder 3, 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.

IU

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JO

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stabilisator für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein bekannter derartiger Stabilisator (US-PS 18 053) weist zur Verbindung der Stabilisatorarme mit den Radführungsgliedern jeweils ein insgesamt sehr kurzes Zwischenglied auf, dessen Buchsen zur Aufnahme der Gummihülsen in einem annähernd rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Wegen der extremen Kürze des Zwischengliedes und der Winkellage der Buchsen treten bei Federungsbewegungen des Radführungsgliedes sehr hohe Verzwängungen der Gummihülsen auf, die deren Lebensdauer beeinträchtigen. Weiterhin werden bei der Federungsbewegung die Arme des Stabilisators hohen zusätzlichen Biegekräften nach innen unterworfen.

Bei Stabilisatoren, deren Längsarme über längere Pendelstützen mit dem jeweiligen Radführungsglied verbunden sind, ist der in der Regel nach außen abgebogene Zapfen am Ende der Stabilisatorarme parallel zu der Drehachse des Stabilisator-Mittelteils angeordnet. Insbesondere wenn die Schwenkachsen der Radführungsglieder nicht parallel zu der Stabilisatordrehachse verlaufen, zum Beispiel bei Schräglenkern, üben auch hier die Gummigelenke am 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. 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 Gummidrehge-Itnks zusätzlich beanspruchen. Sind die Zapfen in der Bohrung des Gummigelenks nicht zusätzlich gesichert, etwa durch endseitiges Anbringen von Sicherungsscheiben oder dergleichen, so können dadurch die Gummigelenkbuchsen von den Stabilisatorzapfen abrutschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Stabilisator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 für eine Schräglenkerachse mit einfachen Mitteln das Abziehen der Pendelstütze von den Zapfen an den Enden der Stabilisatorarme zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird mit einem Stabilisator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dank dieser Maßnahmen bewegt sich bei den Federungsbewegungen der Schräglenker die Zapfenachse vergleichbar einer Mantellinie auf der Mantelfläche eines Kegels, dessen Spitze auf der Stabilisatordrehachse liegt. Dies führt dazu, daß das freie Ende des Zapfens bei nach oben bewegtem Stabilisatorann auch um einen gewissen Winkel nach unten gerichtet ist. Die über die Pendelstütze auf den Stabilisatorarm ausgeübte Druckkraft erzeugt in der Gelenkverbindung der Pendelstütze mit dem Stabilisatorarm eine Axialkomponente vom Ende des Zapfen:; weg und verhindert dadurch das Abgleiten der Pendelstütze. Bei nach unten bewegtem Stabilisatorarm ist das freie Zapfenende dagegen etwas nach oben gerichtet. Die insgesamt von der Pendelstütze auf den Zapfen ausgeübte Kraft hat dann wiederum eine Axialkomponente, die vom freien Zapfenende weggerichtet ist, also das Abgleiten der Pendelstütze ebenfalls verhindert.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 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;

F i g. 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 lagen und um eine Schwenkachse 3 an einem Hilfsträger 4 gelagert ist. Es ist ferner ein Stabilisator 5 vorgesehen, der einen quer zur Fahrtrichtung angeordneten, drehelastischen Mittelteil 6 und zwei etwa in Fahrzeuglängsrichtung 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 Fig. 1, 2a, 3