DE3718795C2 - Tragkonstruktion für einen um eine Schwenkachse schwenkbaren unteren Querlenker einer Radaufhängung eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragkonstruktion für einen um eine Schwenkachse schwenkbaren, unteren Querlenker einer Radaufhängung eines Fahr­ zeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Im allgemeinen erstreckt sich ein unterer Querlenker einer Radaufhängung eines Fahrzeugs in Querrichtung des Chassis, wobei der Querlenker an seinem in Querrichtung innen liegenden Ende an einem Teil des Chassis schwenkbar gelagert ist. Es ist bekannt, daß die Steifigkeit der Tragkonstruktion für den unteren Querlenker am Chassis in hohem Maß die Fahr- und Lenkstabilität des Fahrzeugs beeinflußt. Insbesondere wird die Lenkstabilität des Fahrzeugs merklich verbessert, wenn die Steifigkeit der Tragkonstruktionen, durch die die unteren Querlenker, die den lenkbaren Vorderrädern zugeordnet sind, am Chassis gelagert werden, gesteigert wird. Um die Fahr- bzw. Lenkstabilität zu verbessern, wurden bereits verschiedene Arten von Tragkonstruktionen vorgeschlagen.

Die beigefügten Fig. 6 und 7 zeigen ein Beispiel einer bekannten Tragkonstruktion für einen unteren Querlenker. Der untere Querlenker 10 einer vorderen Radaufhängung hat eine L-förmige Gestalt und besteht aus einem der Frontseite des Chassis zugewandten Teil sowie einem der Rückseite des Chassis zugewandten Teil, wobei das front- und rückseitige Teil unabhängig voneinander am Chassis befestigt sind. Bei dieser bekannten Tragkonstruktion ist ein Verbindungsteil 12 am vorderen Ende des unteren Querlenkers 10 schwenkbar durch eine Buchse 14 sowie einen Gewindebolzen 16 mit einem Seitenteil 13, das eines der Bauteile des Chassis bildet, verbunden, während ein Verbindungsteil 18 am hinteren Ende des Querlenkers 10 durch eine Buchse 26 mit einer Lagerkonsole 24 verbunden ist, die durch Schrauben 22 an einer Querstrebe 20, welche ebenfalls ein Bauteil des Chassis ist, gehalten ist.

In allen Figuren bezeichnet ein Pfeil FR die Längsrichtung des Chassis, wobei der Pfeil FR zu dessen Frontseite weist, ein Pfeil IN in die Querrichtung des Chassis, wobei der Pfeil IN von der Längs­ außenseite des Chassis zu dessen Längsmitte weist, und ein Pfeil UP die Vertikalrichtung des Chassis, wobei der Pfeil UP nach oben weist.

Die Tragkonstruktion nach den Fig. 6 und 7 kann eine verringer­ te Größenabmessung erhalten, weil der untere Querlenker 10 auch als ein Druckstab dient, der eine hohe Steifigkeit bietet, und weist hohe Steifigkeit auf, weil der Querlenker an seinen beiden Enden mit einer ausreichend großen Stützweite gelagert ist.

Die Lagerkonsole 24 erstreckt sich quer über den Schwingarm 10 und ist an ihren beiden seitlichen Verbindungsabschnitten mit der Querstrebe 20 verbunden. Die beiden Verbindungsabschnitte befinden sich in einer Ebene oberhalb der Schwenkachse CL, um die der Querlenker 10 schwenkt. Dem­ zufolge wirkt die auf den Querlenker 10 in Längsrichtung des Chassis aufgebrachte Kraft auf die Lagerkonsole 24 an einer Stelle ein, die von den Stellen, an denen die Lagerkonsole 24 mit der Querstrebe 20 verbunden ist, nach unten hin beabstandet ist, was zum Ergebnis hat, daß ein Moment erzeugt wird, welches bestrebt ist, die Lagerkonsole 24 zu verlagern oder zu verformen, wie in Fig. 6 durch Pfeile angedeutet ist.

Um dieses Problem zu beseitigen, wurde durch die Veröffentlichung JP 56-231288 Y2 eine verbesserte Tragkonstruktion zur Lagerung eines unteren Querlenkers vorgeschlagen. Diese bekannte Tragkonstruktion weist die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 auf. Wie die beigefügte Fig. 8 zeigt, umfaßt die bekannte Tragkonstruktion eine den unteren Querlenker abstützende Lagerkonsole 28, die in Querrichtung des Chassis verläuft. Die Lagerkonsole 28 weist auf einen äußeren Hauptteil, der mit der Unterseite eines frontseitigen Seitenteils 30 verbunden ist, sowie eine nach innen gerichtete Verlängerung, die mit der unteren Fläche eines Querträgers 32 verbunden sowie in einer gegenüber der Unterseite des frontseitigen Seitenteils 30 vertikal höheren Ebene angeordnet ist. Da die Lagerkonsole 28 eine erhöhte Steifigkeit hat, erzeugt die durch den unteren Querlenker übertragene, in der Längsrichtung des Chassis wirkende Kraft nur eine geringe Verlagerung der Lagerkonsole 28. Diese verbesserte Tragkonstruktion ist jedoch nicht imstande, die Verlagerung der Lagerkonsole 28 in einem befriedigenden Ausmaß zu vermindern, weil bei dieser Tragkonstruktion ebenfalls ein Moment her­ vorgerufen wird, was darauf zurückzuführen ist, daß die Stellen, an denen die Lagerkonsole 28 mit dem Chassis verbunden ist, oberhalb der Schwenkachse CL des unteren Querlenkers liegen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Tragkon­ struktion dahingehend weiterzubilden, daß die Verlagerung der Lagerkonsole relativ zum Chassis unter Last möglichst klein ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Tragkonstruktion gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Da die Verbindungsstellen, an denen einmal das Hauptteil und zum anderen die Verlängerung der Lagerkonsole mit dem Chassis verbunden sind, voneinander vertikal beabstandet sowie auf entgegen­ gesetzten Seiten der Schwenkachse des unteren Querlenkers angeordnet sind, wird die durch den unteren Querlenker über­ tragene, auf die Lagerkonsole in Längsrichtung des Chassis einwirkende Kraft in geeigneter und zweckmäßiger Weise in Komponenten zerlegt, die an den beiden Verbindungsstellen so in das Chassis eingeleitet werden, daß die Neigung zu einer unerwünschten Verlagerung oder Verformung der Lagerkonsole minimiert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch eine Tragkonstruktion für einen unteren Querlenker gemäß der Erfindung, von einer Längs­ seite eines Chassis, an dem ein unterer Querlenker gelagert ist, aus betrachtet;

Fig. 2 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines wesentlichen Teils des Tragkonstruktion von Fig. 1;

Fig. 3 einen lotrechten Schnitt einer zweiten Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Tragkonstruktion, von einer Längsseite des Chassis aus betrachtet;

Fig. 4 eine Draufsicht nach der Linie IV-IV in der Fig. 3;

Fig. 5 eine Schrägansicht einer bei der zweiten Ausführungs­ form zur Anwendung gelangenden Lagerkonsole;

Fig. 6 einen lotrechten Schnitt einer bekannten Trag­ konstruktion für einen unteren Querlenker, von einer Längs­ seite des Chassis aus betrachtet;

Fig. 7 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines wesentlichen Teils der Tragkonstruktion von Fig. 6;

Fig. 8 eine Schrägansicht einer weiteren bekannten Tragkonstruktion, vom Motorraum eines Fahrzeugs aus betrachtet.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Tragkonstruktion für einen unteren Querlenker gemäß der Erfindung.

Ein unterer Querlenker 34 hat eine allgemein L-förmige Gestalt mit einem vorderen Ende oder einem hinteren Ende, die der Front- bzw. Rückseite des Chassis eines Fahrzeugs zugewandt sind. Ein Verbindungsteil 36 am vorderen Ende und ein Verbindungsteil 38 am hinteren Ende sind unabhängig voneinander am Chassis gelagert. Im einzelnen ist das Verbindungsteil 36 des Querlenkers 34 schwenkbar mit einem vorderen Seiten­ teil 44 des Chassis über eine Buchse 40 sowie einen Gewindebolzen 42 wie bei der bekannten Tragkonstruktion gemäß Fig. 7 verbunden. Das Verbindungsteil 38 am hinteren Ende des unteren Querlenkers 34 ist dagegen mit einem Lagerzapfen 46 ver­ sehen, auf den eine Buchse 48 mit einer abgeplatteten Oberseite gesetzt ist. Die Buchse 48 wird von einer Lager­ konsole 50 getragen, die ihrerseits am Chassis fest­ angebracht ist. Der untere Querlenker 34 kann um eine Schwenkachse CL schwingen, die sowohl mit der Achse des Gewindebolzens 42 wie auch mit der Achse des Lagerzapfens 46 zusammenfällt.

Die Lagerkonsole 50 weist einen die Buchse 48 tragenden Hauptteil 52 und eine von diesem Hauptteil zum rückwärtigen Bereich des Chassis sich erstreckende Verlängerung 54 auf. Der Hauptteil 52 und die Verlängerung 54 sind als ein einstückiges Teil in einem Preßvorgang gefertigt.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die seitlichen Ränder der Lagerkonsole 50 abgebogen, so daß Flansche 55 gebildet werden. Der Hauptteil 52 hat einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Ebene erste Verbindungsabschnitte 58, die jeweils mit einem Schraubenloch 62 versehen sind, sind beidseits einer im Hauptteil 52 ausgebildeten Vertiefung 56 angeordnet.

Schrauben 64 erstrecken sich durch die Schraubenlöcher 62 und sind in Gewindebohrungen von Muttern 66 eingeschraubt, die an eine Querstrebe 60 geschweißt sind. Demzu­ folge sind die ersten Verbindungsabschnitte 58 und damit die Lagerkonsole 50 fest mit der Querstrebe 60 und somit dem Chassis an einer ersten Verbindungsstelle verbunden. In diesem Zustand ruht die Buchse 48 in der Vertiefung 56 der Lagerkonsole 50, so daß sie vom Hauptteil 52 und von der Quer­ strebe 60 festgehalten wird.

Die Querstrebe 60 ist mit der Unterseite einer Trennwand 72 verbunden, welche den Passagierraum 68 sowie den Motor­ raum 70 des Fahrzeugs voneinander trennt, und sie erstreckt sich in der Querrichtung des Chassis. Die Trennwand 72 und die zugeordnete Querstrebe 60 wirken somit zur Be­ grenzung eines Raumes mit einem geschlossenen Querschnitt zusammen.

Die Verlängerung 54 der Lagerkonsole 50 geht aus von einem Ab­ schnitt des Hauptteils 52, der sich vom inneren ersten Verbindungsabschnitt 58 bis zum Boden der Vertiefung 56 erstreckt. Von dem inneren Verbindungsabschnitt 58 erstreckt sich eine geneigte, abwärts gerichtete Fläche 74 nach hinten, die einen flachen und waagerechten rückwärtigen Endabschnitt hat, der mit einem Schraubenloch 76 versehen ist und einen zweiten Verbindungsabschnitt bildet. Der zweite Verbindungsabschnitt der Lagerkonsole 50 ist mit der Unterseite eines waagerecht angeordneten ebenen Abschnitts 80a eines unteren Bodenverstärkungsteils 80 durch eine Schraube 78 verbunden, die das Schraubenloch 76 durchsetzt und in das Gewinde einer mit der Oberseite des ebenen Abschnitts 80a verschweißten Mutter 82 eingeschraubt ist.

Das untere Bodenverstärkungsteil 80 hat einen hutförmigen Querschnitt und ist mit der Querstrebe 60 sowie der Trennwand 72 verbunden. Ferner ist dieses Boden­ verstärkungsteil 80 auch mit einer Bodenplatte 83 verbunden, die ihrerseits mit der Trennwand 72 verbunden ist. Der ebene Abschnitt 80a ist mit der Verlängerung 54 durch die Schraube 78 an einer zweiten Verbindungsstelle verbunden, die mit Bezug zur Schwenkachse CL der ersten Verbindungs­ stelle des Hauptteils 52 mit der Querstrebe 60 gegenüberliegt, d. h., die Verbindungs­ stellen sind in der vertikalen Richtung quer zur Schwenk­ achse CL voneinander beabstandet.

Im Betrieb wird die Kraft, die in Längsrichtung der Chassis auf den unteren Querlenker 34 einwirkt, durch die Buchse 48 auf die Lagerkonsole 50 übertragen. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird jegliche Neigung der Lagerkonsole 50 zu einer Verlagerung um den Punkt, an dem sie mit dem Chassis verbunden ist, durch die Tat­ sache unterbunden, daß der Hauptteil 52 der Lagerkonsole 50 mit der Querstrebe 60 an einer Verbindungsstelle verbunden ist, die oberhalb der Schwenkachse CL liegt, während die Verlängerung 54 an den ebenen Abschnitt 80a an einer unterhalb der Schwenkachse CL gelegenen Stelle angeschlossen ist. Somit ergibt die Tragkonstruktion der beschriebenen Ausführungsform eine hohe Steifigkeit, so daß Änderungen in der geometrischen Anordnung der Aufhängung verringert werden, womit ein höherer Grad an Fahr- und/oder Lenkstabilität gewährleistet und die Radausrichtung des Fahrzeugs aufrechterhalten werden.

Die beschriebene Ausführungsform findet bei einer Lagerkonsole 50 in Verbindung mit einem L-förmigen unteren Querlenker 34 Anwendung. Die erläuterte Ausführungsform kann in gleicher Weise auch bei Lagerkonsolen angewendet werden, die in Verbindung mit anderen Arten von unteren Querlenkern zum Einsatz kommen.

Es ist auch möglich, die erläuterte Ausführungsform abzuwan­ deln, so daß der Hauptteil 52 und die Verlängerung 54 der Lagerkonsole 50 an unter- bzw. oberhalb der Schwenk­ achse CL liegenden Stellen mit dem Chassis verbunden werden. Diese Anordnung ist zu der beschriebenen Ausbildung, bei der diese Teile mit dem Chassis an oberhalb und unterhalb der Schwenkachse CL liegenden Stellen verbunden sind, gegensätzlich. Auch kann die Lagerkonsole 50 so ausgebildet werden, daß ihr Haupt­ teil 52 der Rückseite und die Verlängerung 54 der Frontseite des Chassis zugewandt sind, was zur beschriebenen Ausführungsform, wobei der Hauptteil 52 und die Verlängerung 54 zur Front- bzw. Rückseite des Chassis gerichtet sind, gegensätzlich ist.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Tragkonstruktion gemäß der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten, in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform dadurch, daß der Hauptteil 52A der Lagerkonsole 50A über einen Zwischenrahmen 84 mit dem Chassis verbunden ist und daß die Lagerkonsole 50A einen Stabilisator 86 trägt. Die Verlän­ gerung 54A der Lagerkonsole 50A ist mit einer Vertiefung 88 zur Aufnahme des Stabilisators 86 und ferner mit dem Schrauben­ loch 76 zur Aufnahme der Schraube 78 versehen, welche dazu bei­ trägt, den Stabilisator 86 zwischen der Lagerkonsole 50A und einer Schelle 92 festzulegen. Der Stabilisator 86 wird zusammen mit einer an ihm angebrachten Buchse 90 durch die Schelle 92 in der Vertiefung 88 gehalten.

Der frontseitige Endabschnitt der Schelle 92 ist zusammen mit dem rückwärtigen Endabschnitt des Zwischen­ rahmens 84 mit der Fläche 74 verbunden, wobei diese Ver­ bindung durch eine Schraube 94 bewerkstelligt wird, die sich durch überdeckende Schraubenlöcher in der Schelle 92 sowie im Zwischenrahmen 84 und durch ein Schraubenloch in der Verlängerung 54A erstreckt. Der rückwärtige Endabschnittt der Schelle 92 ist zwischen die Verlängerung 54A sowie den ebenen Abschnitt 80a eingefügt. Die Verlängerung 54A ist an dem ebenen Ab­ schnitt 80a durch die Schraube 78 befestigt, die über­ deckende Schraubenlöcher im rückwärtigen Endabschnitt der Schelle 92 sowie im ebenen Abschnitt 80a und das Schraubenloch 76 in der Verlängerung 54A durchsetzt. Wie bei der ersten Ausführungsform sind die seitlichen Ränder der Lagerkonsole 50A zur Bildung von Flan­ schen 55 abgebogen, wie die Fig. 5 deutlich zeigt.

Der Zwischenrahmen 84 ist zwischen dem Hauptteil 52A und die Trennwand-Querstrebe 60 geklemmt. Der Hauptteil 52A ist an der Querstrebe 60 mittels einer Schraube 64 befestigt, die sich durch Schrauben­ löcher im Zwischenrahmen 84 sowie in der Querstrebe 60 und durch das Schraubenloch 62 im Hauptteil 52A erstreckt.

Wie sich aus der Beschreibung klar ergibt, kann die Tragkonstruktion gemäß der Erfindung jegliche Verlagerung der Lagerkonsole, die auf eine durch den unteren Querlenker übertragene, in der Längsrichtung des Chassis wirkende Kraft hervorgerufen wird, minimieren.

Claims (8)

1. Tragkonstruktion für einen um eine Schwenkachse (CL) schwenkbaren, unteren Querlenker (34) einer Radauf­ hängung eines Fahrzeugs, mit einer Lagerkonsole (50, 50A) zum Verbinden des Querlenkers (34) mit einem Chassis des Fahr­ zeugs, wobei die Lagerkonsole (50, 50A) einen Hauptteil (52, 52A), an dem ein Ende des Querlenkers (34) schwenkbar abgestützt ist, sowie eine vom Hauptteil (52, 52A) ausgehende Verlängerung (54, 54A) aufweist, wobei der Hauptteil (52, 52A) erste Verbindungsabschnitte (58) aufweist, über die er an einer ersten Verbindungsstelle am Chassis abgestützt und befestigt ist, wobei die Ver­ längerung (54, 54A) einen im wesentlichen waagerechten, zweiten Verbindungsabschnitt aufweist, über den die Verlängerung an einer zweiten Verbindungsstelle am Chassis abgestützt und befestigt ist, und wobei die beiden Verbindungsstellen in senkrechter Richtung voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch die ersten Verbindungsabschnitte (58) im wesentlichen waagerecht angeordnet sind, daß die Verlängerung (54, 54A) sich in Längsrichtung des Chassis erstreckt und daß die erste Verbindungsstelle und die zweite Verbindungsstelle in senkrechter Richtung auf gegenüberliegende Seiten der Schwenkachse (CL) angeordnet sind, so daß die Schwenkachse (CL) zwischen den beiden Verbindungsstellen verläuft.

2. Tragkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hauptteil (52, 52A) am vorderen Ende der Verlängerung (54, 54A) angeordnet ist und daß die erste Ver­ bindungsabschnitte (58) oberhalb der Schwenkachse (CL) sowie beiderseits derselben angeordnet sind.

3. Tragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lagerkonsole (50, 50A) mit dem Chassis durch Schrauben (64, 78) verbunden ist.

4. Tragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil (52, 52A) und die Verlängerung (54, 54A) der Lagerkonsole (50, 50A) als ein einstückiges Teil in einem Preßvorgang ausgebildet sind.

5. Tragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkonsole (50A) einen Sta­ bilisator (86) abstützt.

6. Tragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (54, 54A) quer zu ihrer Längsrichtung gekrümmt ist.

7. Tragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (54, 54A) an einem Bodenverstärkungsteil (80) des Chassis befestigt ist.

8. Tragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (CL) des Quer­ lenkers (34) in Längsrichtung des Chassis verläuft und daß der Querlenker (34) an einem in Richtung der Schwenkachse (CL) vorderen Ende sowie unabhängig davon an einem in Richtung der Schwenkachse (CL) hinteren Ende schwenkbar mit dem Chassis verbunden ist, wobei die Lagerkonsole (50, 50A) zum Ver­ binden des hinteren Endes mit dem Chassis dient.