DE3413265A1 - Einrichtung zur verbindung einer schraubendruckfeder mit dem lenker einer radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Einrichtung zur verbindung einer schraubendruckfeder mit dem lenker einer radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

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DE3413265A1
DE3413265A1 DE19843413265 DE3413265A DE3413265A1 DE 3413265 A1 DE3413265 A1 DE 3413265A1 DE 19843413265 DE19843413265 DE 19843413265 DE 3413265 A DE3413265 A DE 3413265A DE 3413265 A1 DE3413265 A1 DE 3413265A1
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Description

  • Einrichtung zur Verbindung einer Schraubendruckfeder mit
  • dem Lenker einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge.
  • (Zusatz zu P 33 33 002.6).
  • Gegenstand des Hauptpatentes (R 33 33 002.6) ist eine Einrichtung zur Verbindung einer Schraubendruckfeder mit den Lenker einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, bei der gemäß der Erfindung des Hauptpatentes die Abstützung der Schraubendruckfeder auf dem Lenker über ein Stützelement erfolgt, das in einem fest am Lenker angeordneten Lager um einen vorgegebenen Winkel zur oralen auf die hbstützebene am Lenker frei schwenkbar gelagert ist.
  • Der Grundgedanke der Erfindung gemäß dem Hauptpatent besteht darin, zwischen der Schraubendruckfeder und dem LenKer ein Bauteil einzuschalten, das als Gelenk ausge-Diluet ist oder sich grundsätzlich wie ein Gelenk verhält. Auf oiese Weise wird die Biegung der Schraubendruck feder - abgesehen von einem unvermeidlichen Reinungswiderstand im gelenk und dem betreffenden Bauteil -völlig vermieden. Die Vermeidung von zusätzlichen Biegespannungen an der Schraubendruckfeder ermöglicht eine Erhöhung der Torsionsbeanspruchung der Feder, was zu einer erheolichen Werkstoffeinsparung führt.
  • Gegenstand der vorliegenden Zusatzerfindung ist eine Verbesserung und weitere Ausbildung der Erfindung des Hauptpatentes.
  • dei den im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsformen aer Einrichtung zur Verbindung einer Schraubendruckfeder mit dem Lenker einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge ist das zwischen der Schraubendruckfeder und dem Lenker eingescnaltete Gelenk im wesentlichen so ausgebildet, dad am Lenker eine nach oben offene Kugelpfanne oder ähnliche Lagerung angeordnet ist, in der das Stützelement sitzt. Dies hat den Nachteil, daß im Gebrauch von oben Schmutzteilchen in das Lager geraten können, was zu einem erhöhten Verschleiß führt.
  • Die der Zusatzerfindung zugrunde liegende Aufgaoe bestand darin, die Einrichtung nach dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß eine Verschmutzung des zwischen Schraubendruckfeder und Lenker angeordneten Lagers möglichst vermieden wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Zusatzerfindung mit den Merkmalen aus dem Kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.
  • Der Grundgedanke der Zusatzerfindung besteht darin, die gelenkartige Verbindung zwischen Schraubendruckfeder und Lenker so auszubilden, daß im Gegensatz zu den Ausbildungen nach dem Hauptpatent die Kugelpfanne an der oem Lenker zugewandten Unterseite des Stützelementes angeordnet ist.
  • Dies hat den Vorteil, daß in die Kugelpfanne keine Schmutzteilchen hineinfallen können.
  • Auch bei der Einrichtung gemäß der Zusatzerfindung sind verschiedene Ausführungsformen möglich, die in den Unteransprüchen beschrieben sind.
  • Grundsätzlich können, wie bei der Einrichtung nach aem Hauptpatent, zuiei Arten von Ausführungsformen unterschieden werden, nämlich einmal Ausführungsformen, ei denen das dem Lenker zugekehrte Ende der SchraubendrucKfeder axial zur iiíittelachse der Schraubendruckfeder geführt und mit den Stützelement verbunden ist (Patentansprüche 2 bis 5) und weiterhin Ausführungsformen, bei genen sich das aem Lenker zugeKehrte Ende der Schraubendruckfeder auf einem Federteller abstützt, der selbst als Stützelement ausgebildet ist (Patentansprüche 6 und 7).
  • bas mit dem Lenker fest verbundene Lagerelement kann einstückig mit dem Lenker verbunden sein, also beispielsweise als in den Lenker eingepreßte Ausbuchtung ausgebildet sein. Es kann aber auch als ein eigenes, in eine Einbuchtung des Lenkers einsetzbares zapfenartiges bauteil ausgebiloet sein.
  • oie Kugelpfanne des Stützelementes und das Lagerelement Können aus Stahl bestehen, wobei die Kugelpfanne mit einer Auskleidung als Kunststoff versehen sein kann.
  • Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen Ausführungsbeispiele für eine Einrichtung nach der Zusatzerfindung näher erläutert.
  • in den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die Verbindung einer Schraubendruckfeder mit dem Lenker einer Radaufhängung eines Kraftfatlrzeuges bei einer ersten Ausführunysform der Einrichtung nach der Zusatzerfindung mit axial herausgeführtem Ende des Federdrahtes in einer Schnittdarstellung; fig. 2 eine Ausführungsform einer Einrichtung nach der Zusatzerfindung mit Federteller; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Einrichtung nach der Zusatzerfindung mit federteller.
  • Bei der Einrichtung nach rig. 1 ist zwischen dem Chassis 5 eines im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeuges und dem teilweise dargestellten Lenker 2 der Radaufhängung eine Schraubendruckfeder 1 angeordnet, die lait ihrem oberen Ende lb am Chassis 5 befestigt ist und deren unteres, dem Lenker 2 zugekehrtes Ende splraliy nach i nnen bis zur Mittelaches ii der Schraubendruckfeder geführt ist. Das Ende la des rederdrantes ist rechtwinklig abgebogen und das abgebogene Ende ist axial zur Schraubendruckfeder 1 geführt und in eine donrung 3D eines als Kunststoffkörper ausgebildeten Stützelementes 3 eingesteckt. Dauei ist zur besseren Druckverteilung in die Schrung 3D des Stützelementes 3 eine uruckwerteilungsschale 4 aus Stahl eingesetzt. Das Ende ia des Federdrahtes kann in der Druckverteilungsschale durcn Verkleben fixiert sein.
  • An der unteren, dem Lenker 2 zugekehrten Seite des Stützelementes 3 ist eine Kugelschale 3a angeordnet. In dieser Kugelschale eitzt das mit einer Kugeloberfläche versehene, mit dem Lenker 2 fest verbundene Lagerelement 2a. Dieses Lagereiement ist bei dem dargestellten aus-Führungsbeispiel als in den Lenker 2 eingeprewte, die Lenkeroberfläche halbkugelartig überragende Ausbuchtung ausgebildet. Selbstverständlich Kann das tagereiement auch als massives Bauteil auf den Lenker 2 aufgesetzt und mit ihm fest verbunden sein.
  • Bei der Schraubendruckfeder nacn Fig. 1 liegt, wie schon im Hauptpatent erwähnt, der Kraftmittelpunkt imrner auf der mittelachse der feder und die Schraubendruckfeder besitzt am lenkerseitigen Ende keine Lote Endwindung.
  • Hierdurch wird eine weitere Werkstoffersparnis erzielt.
  • Die Ausfünrungsforilì nach fig. 1 hat weiterhin den groben vorteil, daiJ einerseits auch bei einer Feder mit axial herausgeführtem Ende des federdrahtes auf diese Weise ein vermindeter spezifiscner druck im Lager erreicht werden kann, da der burcnmesser der Kugel bzw.
  • aer Kugelpfanne größer sein kann als der Drahtdurchmesser. Andererseits ist es möglich, eine kleine Bauhöhe der Gesamteinrichtung zu erreichen, indem, wie aus fig.
  • 1 zu entnehmen, die Höhe des Stützelementes 3 relativ klein gehalten werden kann und auch des Radius des Stützelementes 7 kleiner gehalten werden kann als der kleinste wirksame Windungsradius der Schraubendruckfeaber. Wie epenfalls aus rig. 1 zu entnehmen, kann danit erreicht werden, daß für die Lagerung der Schraubendruckfeder auf dem Lenker kein zusätzlicher Raum erforderlich ist, da bei zunehmender Belastung die außeren Windungen der reder bis auf die höhe der Lager und Schwenkebene E oder sogar noch tiefer heruntergezogen erden können.
  • in Fig. 1 ist die Einrichtung mit einer Schraubendruckreuer dargestellt, die als Doppelkegelstumpffeder mit zylinoriscnem mittelteil ausgebildet ist. SelDstverständlich Kann die Einrichtung auch mit anderen reuerformen verwirklicht werden.
  • Zum Abfangen besonders heftiger Stöße, die zum Blockieren der Schraubendruckfeder führen, dient ein Gummipuffer 6, der am oberen, dem Chassis 5 zugewandten Ende der Scnraubendruckfeder 1 auf eine Ausbuchtung 5a in Chassis S aufgesetzt ist und dessen Rand 6a gleichzeitig als gummielastisches Auflager für die sicn bei zunehmender Belastung zur Lrzeugung des progressiven Teils oer kennlinie nacheinander auflegenden Endwindungen lb am oberen Ende der Schraubendruckfeder 1 dient.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 kann also anders als bei den im Hauptpatent dargestellten Ausführungsformen mit axial herausgeführtem Federdrahtende die üDliche Befestigung des Gummipuffers am oberen Federteller bei behalten werden. Dabei bildet die obere Oberfläche aes Stützelementes 3 gleichzeitig eine günstige Auflagefläche für den Gummipuffer 6.
  • Die Abstützung des Federdrahtendes la über aie Kugelpfanne 3a auf dem Lagerelement 2a wirKt gelenkartig und die Schraubendruckfeder 1 ist mit ihrem dem Lenker L zugekehrten Ende um einen bestimmten Winkel zur Normalen auf die Abstützebene E am Lenker frei schwenkar gelagert.
  • Selbstverständlich kann die Schraubendruckfeder nach rig. 1 auch als Feder mit linearer Kennlinie ausgebildet sein. tn diesem Falle ist der federteller am oberen, der Chassis 5 zugewandten Ende der Schraubendruckfeder in seinem Durchmesser kleiner ausgebildet, so dau sich die Endwindungen der Feder nicht auflegen.
  • Bei den in den fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen der Einrichtung ist jeweils nur das mit dem Lenker verbundene Ende der Schraubendruckfeder dargestellt. Bei beiden Ausführungsformen liegt das dem Lenker zugewandte Ende der Schraubendruckfeder auf eine federteller auf. dei diesen Ausführungsformen liegt der Kraftmittelpunkt nicht immer auf der ittelacnse der Feder. er Federteller stellt sich aber jeweils in einen solchen Winkel zur Abstützebene E ein, bis ein Ausgleich der Kräfte erreicht ist und die resultierende der wirksamen Kräfte durch den Auflagemittelpunkt geht.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 stützt sich eine Schrauoendruckfeder 11 mit ihrem kegelstumprartig ausge- bildeten, dem Lenker 12 zugewendten Ende auf einen Federteller 13 ab. Das kegelstumpfartige Ende der Schraubendruckfeder 11 ist so ausgebildet, daß bei steigenden belastungen sich die Endwindungen ineinanderlegen uno auf dem federteller 13 abstützen zur Erzeugung einer progressiven Kennlinie. Zum Scnutz gegen Geräusche ist zwischen dem rederteller 13 und dem Ende der Schraubendruckfeder 11 eine Gummiaufiage 9 angeordnet.
  • bie gelenKige Verbindung zwischen dei federteller 13 und dem Lenker 12 erfolgt über ein Kugelgelenk. Hierzu ist in den aus Stahl bestehenden Federteller 13 ini Bereich der iiittelachse i der Schraubendruckfeder 11 eine Vertiefung 13a eingepreßt, die inre konkave Seite dem Lenker 12 zuwendet und somit eine Kugelpfanne bildet, in ole eine Auskleidung 8 aus Kunststoff eingesetzt ist.
  • Die überseite des Lenkers 12 weist eine Einbuchtung 12 auf, in üle ein zapfettartiges bauteil 7 eingesetzt ist, essen oberes als Halbkugel ausgebildetes Ende 7a in der Kugelpfanne 13a sitzt. Das aus Stahl bestehende Bauteil ; stellt also aas Lagerelement dar.
  • bei der Ausführungsform nach Fig. 3 stützt sich das Kegelstrtumpfförmig ausgebildete untere Ende der Schrau-Bedruckfeder 21 auf einem kleinen Federteller 23 a, oer lediglich die Endwindung der eäer abstützt. Der mittlere bereich des Federtellers 23 ist nacn oben eingezogen uno seine konkave Unterseite bildet eine Kugelpfanne 23a, die mit einer Kunststofauskleidung 18 versehen ist uno in die die Kugeloberfläche einer Ausbuchrtung 22a eingreift, die ännlich wie bei der Ausführungsform nach fig. 1 in den Lenker 22 eingepreßt ist.
  • Huch bei den beiden susfünrungsformen nach fig. 2 und 3 ist das untere Ende der Schraubendruckfeder 11 bzw. 21 um einen bestimmten Winkel zur Normalen auf die Abstützebene L frei schwenkbar gelagert.
  • Bei der Ausführungsform nach fig. 3 handelt es sich urn eine Schraubenfeder 21 mit linearer Kennlinie. Selostverständlich ist es auch bei dieser Ausführungsform möglich, den Federteller 23 oder den oberen federteller in seinem radialen Durchmesser so zu gestalten, daß sich die Windungen der Schraubendruck feder 21 ei zunehmender belastung ineinander und auf den federteiler auflegen können, um eine progressive Kennlinie zu erzeugen.
  • -L e e r s e i t e

Claims (9)

  1. Patentansprüche.
    X Einricntung zur Verbindung einer Schraubendruckfeder mit dem Lenker einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, bei der die Abstützung der Schraubendruckfeder auf dem Lenker über ein Stützelement erfolgt, das in einem fest am Lenker angeordneten Lager um einen vorgegebenen Winkel zur Normalen auf die Abstützebene am Lenker frei schwenkbar gelagert ist nach Patent... (P 33 33 002.o), dadurcn gekennzeichnet, dab das Stützelement (3, 13, 23) an seiner, dem Lenker (2, 12, 22) zugewanuten Seite eine Kugelpfanne (3a, 13a, 23a) aufweist und das am Lenker (2, 12, 22) angeordnete Lager ein mit dem Lenker unverdrehbar verbundenes Lagerelement (2a, 7, 22a) aufweist, das die Lenkeroberfläche überragt und an der dem Stützelement (3, 13, 23) zugewandten Seite mit einer Kugeloberfläche versehen ist, mit der es in der Kugelpfanne (3a, 13a, 23a) des Stützelementes (3, 13, 23) sitzt.
  2. 2. tinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Lenker (2) zugekehrten Ende der Schraubendruckfeder (1) der rederdrahü spiralig nacii innen bis zur ittelacnse (ii der Schraubendruckfeder (1) geführt ist una das Ende (la) des Federdrahtes (1) rechtwinklig abgebogen und axial in Richtung auf das Ende der Schraubendruckfeder (1) geführt und in eine aohrung (3b) des Stützelementes (3) eingesteckt ist.
  3. 3. Einrichtung nac Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (3) als Kunststoffkörper ausgeDildet ist, der auf einer Kugeloberfläche (2a) aus Stahl aufsitzt und zwischen dem Kunststoffkörper (3) und dem Ende (la) des Federdrahtes (1) eine druckverteilungsschale (4) aus Stahl angeordnet ist.
  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schraubendruckfeder (1) an dem mit dem Chassis (5) verbundenen Ende ein axial wirkendes, dem Stützelement (3) gegenüberliegendes Pufferelement (ó) aus gummielastischem material angeordnet ist.
  5. 5. Einrichtung nac einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des Stützelementes (3) kleiner ist als der kleinste wirksame Windungsradius der Schraubendruckfeder (1) anadem Stützelement zugewandten Ende.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement als rederteller (13, 23) ausgenildet ist, auf dem das dem Lenker (12, 22) zugekehrte Ende der Schraubendruckfeder (11, 21) aufliegt und an dessen dem Lagerelement (7, 22a) zugekehrter Seite die Kugelpfanne (13a, 23a) angeordnet ist.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelpfanne (13a, 23a) mit einer Auskleidung (8, 18) aus Kunststoff versehen ist und das Lagerelement (7, 22a) aus Stahl besteht.
  8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (2a, 22a) als in den LenKer (2, 22) eingepreßte, aiesen im wesentlichen halbkugelförmig überrayende Ausåuentung ausgebildet ist.
  9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, daourcn gekennzeichnet, daß das Lagerelement (7) ais in eine Einbuchtung (12a) des Lenkers (12) einsetzbares zapfenartiges, mit einem nach außen ragenden halbkugelförmigen Ende versehenes Bauteil ausgebiluet ist.
DE19843413265 1983-09-13 1984-04-07 Einrichtung zur verbindung einer schraubendruckfeder mit dem lenker einer radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge Withdrawn DE3413265A1 (de)

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