DE3144399A1 - "karosserieseitige lagerung eines daempfer- oder federbeines einer radaufhaengung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge" - Google Patents

Description

• Karosserieseitige Lagerung eines Dämpfer-
• oder Federbeines einer Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine karosserieseitige Lagerung eines Dämpfer- oder Federbeines einer Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Kolbenstange des unter einem Spreizwinkel angeordneten Dämpfer- oder Federbeines an einem oberen Anlenkpunkt winkelbeweglich und elastisch abgestützt ist, der durch ein am Fahrzeugaufbau festgelegtes elastisches Stützlager definiert ist.
• Das am Fahrzeugaufbau vorgesehene obere elastische Stützlager für Dämpfer- oder Federbeine von Radaufhängungen wird bisher möglichst weich ausgelegt, was zu hohem Federungskomfort beiträgt und zugleich zum weitgehenden Unterbinden einer Übertragung von Fahrgeräuschen vom Fahrwerk auf den Fahrzeugaufbau dient.
• Aus der weichen Kennung des Stützlagers erwächst Jedoch insofern ein Nachteil, als es durch Fahrbahnanregungen, vor allem im Bereich der vertikalen Eigen-frequenz der Radaufhängung, zu ungedämpften Vertikalschwingungen von Fahrzeugachsen kommt, da bei kleinen, einen geringen Energiegehalt aufweisenden vertikalen Aus- und Einfederungsbewegungefl des Rades der Hauptdämpfer von Dämpfer-und Federbeinen gar nicht anspricht, weil die zwischen Kolben und Dämpferrohr bzw. zwischen der Kolbenstange und der oberen Dämpferdichtung vorhandene Reibung entsprechend groß ist.
• Diese Einfederungsbewegungen werden deshalb voll in das Stützlager eingeleitet. Dies führt zu einer beträchtlichen Sturz- und/oder Spuränderung der betreffenden Fahrzeugräder.
• Demgegenüber läßt sich bei Radaufhängungen mit einer Doppelquerlenkeranordnung eine Spur- und Sturzänderung des Rades beim Einfedern ganz erheblich kleiner halten, was sich insbesondere auch günstig auf die Verminderung von Lenkungsunruhe auswirkt.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die karosserieseitige Lagerung eines Dämpfer- oder Federbeines einer Radaufhängung so zu verbessern, daß eine Dämpfer- oder Federbeinachse, insbesondere eine Vorderachse, bei kleinen Einfederungsbewegungen ihres Rades in ihrem kinematischen Verhalten demjenigen einer Doppelquerlenkerachs e nahekommt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elastische Stützlager, bezogen auf den Beweglichkeitsbereich um seine Konstruktionslage, so ausgebildet ist, daß sich für den oberen Anlenkpunkt ein nahezu im Unendlichen liegender Drehpol ergibt.
• Bei gänzlich vom oberen, an der Karosserie festgelegten Stützlager aufzunehmenden kleinen vertikalen Einfederwegen wird demgemäß zur erläuterten Verlagerung des Drehpols der Anlenkpunkt des Dämpfer- oder Federbeins durch die in das Stützlager eingeleiteten Kräfte so eingestellt, daß die Radbewegung ohne bzw. mit einer definierten Sturz-und/oder Spuränderung erfolgt. Hierbei wird die vorwiegend für das Entstehen von Lenkungsunruhe an Dämpfer- oder Federbeinachsen maßgebende Kreiselmomentwirkung weitgehend abgebaut.
• Die erfindungsgemäße Lagerung läßt sich auf einfachem Wege besonders vorteilhaft realisieren, wenn das elastische Stützlager einen federnd elastischen Körper besitzt, der insbesondere aufgrund eines unterschiedlichen Elastizitätsvermögensin Querrichtung der Kolbenstange in Einfederrichtung einen Widerstand entgegengesetzt, der den Drehpol für den oberen Anlenkpunkt nahe ins Unendliche legt.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen einer dartigen Lagerung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
• In der Zeichnung sind in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Lagerungen veranschaulicht. Es zeigt: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Dämpferbein-Radaufhängung, insbesondere für die lenkbaren Vorderräder eines Kraftfahrzeugs7zur Veranschaulichung der durch die Erfindung erzielbaren Verlagerung des momentanen Drehpols der Radaufhängung Fig. 2 und 3 Ausführungsbeispiele des oberen Stützlagers erfindungsgemäßer Lagerungen.
• In Fig. 1 bezeichnet 10 einen unteren Führungslenker der Radaufhängung, der karosserieseitig in üblicher Weise über ein elastisches Gelenk 12 gehalten ist,wobei aus der Schemadarstellung nicht ersichtlich ist, daß der untere Fübrungslenker 10 bevorzugt aus einem Querlenker und einer diesen abstützenden, schräg nach hinten verlaufenden Zug-Druckstrebe besteht, so daß der untere Führungslenker insgesamt gesehen als Dreieckslenker betrachtet werden kann.
• An seinem äußeren Ende ist der untere Führungslenker 10 über ein Kugelgelenk 14 mit einem Radträger 16 verbunden, der seinerseits einen ein Fahrzeugrad 18 lagernden, nicht dargestellten Radzapfen trägt, und der starr an einem als Ganzes mit 20 bezeichneten Dämpferbein befestigt ist, und zwar an dessen zylindrischem Außenrohr 22, in welchem ein Kolben läuft, über dessen mit 24 bezeichneter, aus dem Außenrohr 22 herausgeführter Kolbenstange das Dämpferbein 20 winkelbeweglich und elastisch mit der Karosserie 26 des Fahrzeuges verbunden ist.
• Die elastisch gelenkige Anlenkung des Dämpferbeins 20 ist mit Hilfe eines als Ganzes mit 28 bezeichneten Stützlagers bewerkstelligt, das in einer Ausnehmung 30 der Karosserie 26 gehalten ist.
• Bei der beschriebenen Radaufhängung ist mit 32 eine Lenkachse bezeichnet, die definiert ist durch die Verbindungslinie zwischen Kugelgelenk 14 und gelenkiger Anlenkung bei 34 innerhalb des Stützlagers 28.
• Die Lenkachse 32 verläuft zur Radmittenebene 36 unter einem Winkel, dem sogenannten Spreizwinkel, von etwa neun bis fünfzehn Grad, vorzugsweise elf Grad.
• Mit 38 ist die Längsachse des Dämpferbeins 20 bezeichnet, die gegenüber der Radmittenebene 36 eine stärkere Neigung aufweist, was dadurch bedingt ist, daß die durch das Kugelgelenk t4 gebildete Verbindung zwischen unterem FUhrungslenker 10 und Radträger 16 in die Radschüssei entsprechend hinein verlegt ist.
• 40 bezeichnet eine zwischen unterem Führungslenker 10 und einem Karosserieteil 26§ angeordnete und sich an diesen Teilen abstützende, als Schraubenfeder ausgebildete Rad feder, so daß das Dämpferbein 20 bei dieser Sonstruttion kaum Momente aufzunehmen hat.
• Das elastische Stützlager 28 weist eine solche Anordnung und/oder Ausbildung auf, daß bei kleinen vertikalen Einfederwegen des Dämpferbeins der Anlenlcpunkt 34 eine Orientierung im Raum erfährt, durch die eine vertikale Radbewegung ähnlich einer Doppelquerlenkerachse zustandekommt.
• Dies wird beim gezeigten AusSuhrungsb2ispiel mittels eines vorzugsweise aus Gummi bestehenden, federnd elastischen Körpers 42 erreicht, der bei einer durch kleine, einen geringen Energiegehalt aufweisende vertikale Einfederungebewegungen des Fahrzeugrades veranlaßten schrägen axialen AuSwärtsbewegung der Kolbenstange 24 dieser eine Bewegung überlagert, durch die der Anlenkpunkt 34 mindestens annähernd lotrecht verschoben wird. Dadurch wird der mit 44 bezeichnete Drehpol, der bei einer herkömmlichen Radaufhängung durch den auf dem von der Schwenkachse des unteren Führungsgelenks 10 ausgehenden Polstrahl liegenden Schnittpunkt 44 zweier Polstrahlen definiert ist, von denen der andere Polstrahl vom Anlenkpunkt 34 des oberen Stützlagers 28 ausgeht, nahezu ins Unendliche verlegt, was durch die obere, durch den Anlenkpunkt 34 hinaurchgehende .strichpunktierte horizontale Linie angedeutet ist.
• Bei dem in Fig. 2 gezeigten Stütz1ager wird die erläuterte Drehpolverlagerung auf folgende Weise erreicht.
• Das Stützlager besitzt einen zylindrischen Tragring 46, der mittels eines Außenflansches 48 in der Ausnehmung 30 der Karosserie 26 gehalten ist, indem dieser mit der Karosserie beispielsweise verschraubt ist. In den zylindrischen Tragring ist ein elastischer Körper in Form eines Gummiringes 50 einvulkanisiert,in dessen zentrale Öffnung eine Büchse eingesetzt, insbesondere einvulkanisiert ist, deren Boden 52 zur Verankerung der Kolbenstange 24 eines Dämpferbeines 2b dient. Die Kolbenstange durchdringt hierzu eine Bodenöffnung 34 unter einem Winkel ç von vorzugsweise 110 zur Längsachse des zylindrischen Tragringes 46.
• Bei Einfederbewegungen der Kolbenstange 24 bzw. des gesamten Dämpferbeins 20 wird demgemäß am Gummiring 50 eine schräg zu dessen Längsachse gerichtete Kraft wirksam, welcher ein in einer in der Zeichenebene liegenden Querrichtung gerichteter, durch den Gummiring erzeugter Widerstand entgegengerichtet wird., der eine die gewünschte - Polverlagerung herbeführende Auslenkung der Eolbenstange bzw. des Dämpferbeines bewirkt, Das Stützlager gem. Fig. 3 besitzt die gleichen Komponenten wie das Stützlager gem. Fig.2 die demgemäß auch mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind.
• Der konstruktive Unterschied zwischen beiden Bauarten besteht darin, daß die den Boden 52 aufweisende Büchse zur Verankerung der Kolbenstange 24 im Gummiring 50 derart aufgenommen ist, daß sie koaxial zur Kolbenstange 24 des Dämpferbeins gehalten ist. Der mit 46f bezeichnete Wandteil des Tragringes 46, der sich auf der Seite der Kolbenstange befindet, auf welcher der Gummiring 50 beim Einfedern auf Druck beansprucht wird, ist zusammen mit einem Teil des Bodens der die Kolbenstange haltenden Büchse so geformt, daß durch den inkompressiblen Gummi gleichfalls eine in die gleiche Richtung wirkende Seitenkraft erzielt wird, wie beim Stützlager gem. Fig. 2.
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Claims (4)

1. Patentansprüche l Karosserieseitige Lagerung eines Dämpfer- oder Federbeines einer Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Kolbenstange des unter einem Spreizwinkel angeordneten Dämpfer- oder Federbeins an einem oberen Anlenkpunkt winkelbeweglich und elastisch abgestützt ist, der durch ein am Fahrzeugaufbau festgelegtes elastisches Stützlager definiert ist, d a d u r h g e k e n n z e i c h n e t , daß das elastische Stützlager (28), bezogen auf den Beweglichkeitsbereich um seine Sonstruktionslagep so ausgebildet ist, daß sich für den oberen Änlenkpunkt (34) ein nahezu im Unendlichen liegender Drehpol ergibt.
2. 2. Lagerung nach Anspruch 1, wd a d u r c h g e k e n n z e i c h n o. t daß im elastischen Stützlager (28) bei der Längsbewegung der Kolbenstange(24) in Einfederrichtung zum Verlagern des Drehpols nahe ins Unendliche der obere AnleAkpunkt (34) zur Bewegungsrichtung der Kolbenstange (24) unter dem Einfluß von Elastizitäten entsprechend quer verlagerbar ist.
3. 3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützlager (28) durch eine Guininifeder gebildet ist, deren federnd elastischer Körper (42, 50) einen in einem am Fahrzeugaufbau (26) befestigten Tragring (46) gehaltenen Ringkörper (30) bildet und daß die Kolbenstange (24) an diesem in dessen zentralem Bereich unter einem spitzen Winkel (oC ) zu dessen Achse befestigt ist.
4. 4. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (24) des Dämpfer- oder Federbeins (20) dem als Ringkörper (50) ausgebildeten federnd elastischen Körper des elastischen Stützlagers koaxial zugeordnet und der Ringkörper in einem Tragring (46) derart gehalten ist, daß sich die Kolbenstange (24) bei ihrer Längsbewegung in Einfederrichtung dem durch die Ringwand des Tragrings (46) definierten Zylinder nähert.