DE3701265A1 - Federbein-radaufhaengung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federbein-Radauf­ hängung für ein Kraftfahrzeug, bei der eine Druckfeder zwischen einem Festlager des Fahrzeugaufbaus und einem Dämpferrohr angeordnet ist. Solche Federbein-Radaufhän­ gungen sind bei heutigen Personenkraftwagen stark ver­ breitet und deshalb allgemein bekannt.

Als Druckfeder verwendet man bei Federbeinen konzen­ trisch oder neben den Federbeinen angeordnete Schrauben­ federn aus Federstahl. Solche Schraubenfedern haben ein beträchtliches Gewicht und sind in ihrer Federungscharak­ teristik nur relativ begrenzt an verschiedene Federungs­ anforderungen anzupassen.

Ein geringeres Gewicht als Stahlfedern haben in letzter Zeit bekanntgewordene faserverstärkte Kunststoffedern. Als Beispiel für den Stand der Technik sei auf die WO 85/00207 verwiesen, welche verschiedene Ausführungsfor­ men von faserverstärkten Kunststoffedern zeigt. Schrau­ benfedern lassen sich jedoch derzeit nicht aus solchen Kunststoffen herstellen. Deshalb gibt die angeführte Veröffentlichung Beispiele dafür, wie aus Flachmaterial Druckfedern gebildet werden können, die in radialer Richtung ähnlich kompakt sind wie Schraubenfedern. Eine solche Kompaktheit ist bei den Druckfedern bekannter Federbein-Radaufhängungen zumindest für die gelenkten Vorderräder erforderlich. Außdem sollen sich nach Möglichkeit die Druckfedern nicht mit dem jeweiligen Federbein drehen, da für solche ausladende Federn kein ausreichender Platz im Radkasten vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federbein- Radaufhängung der eingangs genannten Art derart auszubil­ den, daß ihre Druckfeder hohe Beanspruchungen aufnehmen kann und gleichwohl kompakt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Druckfeder ein aus mehreren Schenkel-Blattfedern gebildetes Federpaket aus einem faserverstärktem Kunststoff vorgesehen ist. Durch eine solche mehrteilige Ausbildung ist die Be­ anspruchung der Druckfeder in den Federbeuge- bzw. Biege­ stellen wesentlich geringer als bei einer einteiligen Feder. Dabei hat die Feder ein besonders geringes Gewicht.

Um eine solche Feder selbst bei einer relativ großen, seit­ lichen Ausladung problemlos im Radkastenbereich unterbringen zu können, empfiehlt es sich, sie am Festlager unverdrehbar, am Dämpferrohr jedoch drehbar abzustützen. Damit ist die Druckfeder drehfest mit der Karosserie verbunden. Dadurch kann sie in Fahrzeuglängsrichtung relativ weit ausladend ausgebildet sein, da in dieser Richtung innerhalb der Rad­ kästen hierfür üblicherweise genügend Platz vorhanden ist. Durch die Ausbildung der Druckfeder als Blattfeder aus Kunststoff hat sie ein geringes Gewicht und rostet nicht. Weiterhin läßt sich bei der erfindungsgemäßen Blattfeder die Federcharakteristik in einem sehr großen Maße den An­ forderungen eines Kraftfahrzeuges anpassen.

Beim Einschlagen des Rades der erfindungsgemäßen Federbein- Radaufhängung wirken besonders geringe Torsionskräfte auf die Druckfeder, wenn diese am Dämpferrohr auf einer mittels Kugeln gelagerten Platte abgestützt ist.

Die Druckfeder kann ohne Demontage des Federbeines ausge­ wechselt werden, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung an den festlagerseitigen und dämpferrohr­ seitigen Enden der Schenkel-Blattfedern zur Befestigung am Festlager bzw. der Platte jeweils ein Federauge vor­ gesehen ist. Zusätzlich wirken die Federaugen als An­ schläge, durch die das maximal mögliche Einfedern be­ grenzt wird.

Eine praxisgerechte Ausführungsform der Erfindung be­ steht darin, daß das Federpaket aus zwei Federpaaren von jeweils zwei einander gegenüberliegenden Schenkel- Blattfedern gebildet ist, wobei die einander zugewandten Federschenkel der beiden Federpaare aufeinander liegen und miteinander verbunden sind. Ein solches Federpaket ist gegen gegenseitiges Verdrehen der einzelnen Schen­ kel-Blattfedern gesichert. Insbesondere beim Ausfedern verhindert die gegenseitige Verbindung ein Klappern. Weiterhin wird verhindert, daß die aneinanderliegenden Federschenkel bei einer Drehbewegung um ihre Federaugen sich nach außen auseinanderdrücken.

Sehr einfach lassen sich die aufeinanderliegenden Feder­ schenkel miteinander verbinden, wenn sie durch an einem Federschenkel vorgesehene, über den anliegenden Feder­ schenkel seitlich übergreifende Haltenasen miteinander verbunden sind.

Die Schenkel-Blattfeder kann auf sehr einfache Weise mit einer Zusatzfeder kombiniert werden, wenn die Enden der aufeinanderliegenden Federschenkel in einem auf der Kolbenstange verschieblichen, als Zusatzfeder ausgebil­ deten Federkörper eingesetzt sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol­ gend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Federbein-Radaufhängung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Federbein-Radauf­ hängung nach Fig. 1.

In der Fig. 1 ist von einem Kraftfahrzeug ein Quer­ träger 1 gezeigt, auf dem ein Gummimetall-Lager 2 zur Abstützung eines nicht gezeigten Triebwerkes zu sehen ist. Am Querträger 1 ist ein Querlenker 3 angelenkt, der einen Achsschenkel 4 schwenkbar lagert. Dieser Achs­ schenkel 4 hat eine Radachse 5, auf der in üblicher Weise ein Vorderrad 6 gelagert ist.

Am Achsschenkel 4 ist ein Dämpferrohr 7 eines Feder­ beines 8 starr befestigt. Nach oben hin ragt aus dem Dämpferrohr 7 eine Kolbenstange 9, die mittels eines Festlagers 10 mit dem Fahrzeugaufbau 11 drehbar, jedoch axial unverschieblich verbunden ist.

Für die Erfindung wesentlich ist eine Druckfeder 12 aus faserverstärktem, insbesondere kohlefaserverstärktem Kunststoff, welche sich am Festlager 10 unverdrehbar abstützt. Mit ihrem anderen Ende sitzt die Druckfeder 12 auf einer Platte 13 auf, die sich ihrerseits über Kugeln 14, 15 auf einem fest am Dämpferrohr 7 angebrachten Lagerring 16 abstützt. Dadurch kann zur Erzeugung einer Lenkbewegung das Dämpferrohr 7 verdreht werden, ohne daß sich die Druckfeder 12 mitdrehen muß.

Die Gestaltung der Druckfeder 12 läßt sich am leichtes­ ten der Fig. 2 entnehmen. Diese ist aus vier Schenkel- Blattfedern 17, 18, 19, 20 aufgebaut, von denen jeweils zwei Schenkel-Blattfedern 17, 18 und 19, 20 in Fahrzeug­ längsrichtung einander gegenüberliegen. Diese Fahrzeug­ längsrichtung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil 21 mar­ kiert. Ebenso ist dort zur Verdeutlichung der Gesamtan­ ordnung eine Umrißlinie des Rades 6 eingezeichnet. Zu erkennen ist, daß die Schenkel-Blattfedern 17, 18, 19, 20 jeweils an einem Schenkelende ein Federauge 22, 23, 24, 25 haben, mit dem sie an der Platte 13 bzw. dem Festlager 1 befestigt sind. Weiterhin zeigt die Fig. 2, daß die Schenkel-Blattfedern 17, 18, 19, 20 jeweils mit einem Schenkel 26, 27, 28, 29 aufeinanderliegen. An den unteren Schenkeln 26, 28 ist jeweils eine Nase 30, 31 zu sehen, mit der sie von unten her über die aufliegenden Schenkel 27, 29 greifen und dadurch eine Verbindung zwischen den Schenkel-Blattfedern 18 und 19, sowie 17 und 20 herstellen. Natürlich sind solche Nasen 30, 31 an beiden Seiten der Schenkel 26, 29 vorgesehen, was in Fig. 1 am Schenkel 26 erkennbar ist.

Zur Erläuterung einer weiteren Einzelheit sei nochmals auf die Fig. 2 Bezug genommen. Dort ist zu sehen, daß die Enden der aufeinanderliegenden Schenkel 26, 27, 28, 29 in einen Federkörper 32 greifen, der auf der Kolben­ stange 9 verschieblich angeordnet ist und eine Zusatz­ feder bildet.

Claims (7)

1. Federbein-Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug, bei der eine Druckfeder zwischen einem Festlager des Fahr­ zeugaufbaus und einem Dämpferrohr angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß als Druckfeder (12) zumindest eine am Festlager (1) unverdrehbar, am Dämpferrohr (7) jedoch drehbar abgestützte Blattfeder aus einem faserver­ stärkten Kunststoff vorgesehen ist.

2. Federbein-Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Druckfeder (12) ein aus mehreren Schenkel-Blattfedern (17-20) gebildetes Federpaket vorgesehen ist.

3. Federbein-Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (12) am Dämp­ ferrohr (7) auf einer mittels Kugeln (14, 15) gelagerten Platte (13) abgestützt ist.

4. Federbein-Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den festlagerseitigen und dämpferrohrseitigen Enden der Schenkel-Blattfedern (17-20) zur Befestigung am Fest­ lager (1) bzw. der Platte (13) jeweils ein Federauge (22- 25) vorgesehen ist.

5. Federbein-Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federpaket aus zwei Federpaaren von jeweils zwei einan­ der gegenüberliegenden Schenkel-Blattfedern (17, 18; 19, 20) gebildet ist, wobei die einander zugewandten Feder­ schenkel (26, 27; 28, 29) der beiden Federpaare aufein­ anderliegen und miteinander verbunden sind.

6. Federbein-Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderliegenden Federschenkel (26, 27; 28, 29) durch an einem Federschenkel (26, 28) vorgesehene, über den anliegenden Federschenkel (27; 29) seitlich über­ greifende Haltenasen (30, 30 b; 31) miteinander verbunden sind.

7. Federbein-Radaufhängung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der aufeinanderliegenden Federschenkel (26-29) in einem auf der Kolbenstange (9) verschieblichen, als Zusatzfeder ausgebildeten Federkörper (32) eingesetzt sind.