DE3800944C1 - Bearing arrangement for a one-piece transverse link of a wheel suspension - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für einen einteiligen Querlenker einer Radaufhängung, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Eine Lageranordnung dieser Art ist aus JP-OS 60-1 07 405 bekannt. Hierbei ist der vom nächstliegenden Fahrzeug­ ende abgekehrte, aufbauseitige Querlenkerlagerkörper mit einer Gummibuchse ausgestattet, die, um der Rad­ aufhängung ein bestimmtes Eigenlenkverhalten aufzu­ prägen, in Fahrzeugsquerrichtung weicher als in Hoch­ richtung ist. Das diesem Lagerkörper zugeordnete Lagerglied des Querlenkers ist durch einen Lagerzapfen gebildet, der entgegen der Fahrtrichtung in die Gummi­ buchse fliegend eingreift und sich mit einem Bund an deren in Fahrtrichtung weisenden Stirnfläche ab­ stützt. Das andere Lagerglied des Querlenkers bildet eine Buchse, die auf einem sich in Fahrtrichtung er­ streckenden, aufbauseitigen Lagerzapfen axial festge­ legt ist.

Diese Art der Querlenkerlager bedingt, daß im Falle eines im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung gerichteten, ein­ seitigen oder vollen Frontal- oder Heckaufpralls der Quer­ lenker das die Lagerkörper tragende Teil des Fahrzeugauf­ baues in Fahrzeuglängsrichtung über einen durch den Ab­ stand der beiden Lagerböcke bestimmten Abschnitt aus­ steift. Entlang dieses Abschnittes wird somit keine oder ggf. nur eine unwesentliche plastische Verformung, beispielsweise eines Längsträgers, erfolgen.

Die hieraus resultierende, reduzierte Verformungslänge des betreffenden Aufbauteils führt deshalb schon bei relativ geringen Aufprallkräften zu Verformungen von stirn- oder heckseitigen Wandteilen der Fahrgastzelle.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen so zu verbessern, daß der zwischen den Anbindungsstellen der Lagerkörper liegende Bereich eines Teilstückes des Fahrzeugaufbaues im Kollisionsfall mitverformt und dadurch Aufprall­ energie zusätzlich vernichtet bzw. die Fahrgastzelle wirksam geschützt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen, vom nächstliegenden Fahrzeugende abgekehrte trennbare Lagerverbindung des Querlenkers gewährleistet, daß sich diese im Falle einer auf dieses Fahrzeugende einwirkenden Aufprallkraft und einer damit verbundenen Deformation des die Lagerung des Querlenkers übernehmenden Teils des Fahrzeugaufbaues löst, so daß der Querlenker nicht mehr in der Lage ist, den zwischen den Lenkerlagern vorhandenen Abschnitt der aufbauseitigen Lager- und Abstützbasis des Querlenkers an einer Verformung zu hindern; vielmehr wird dieser wirkungsvoll zur Vernichtung von Aufprallenergie in die Verformung mit einbezogen.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung der trennbaren Lagerverbindung bietet dabei den besonderen Vorteil, die Konstruktion noch derart weiterbilden zu können, daß im Crash-Fall der Querlenker in eine solche Richtung abge­ drängt wird, daß insbesondere auch bei extrem großen Aufprallkräften ein Eindringen in die Fahrgastzelle mit Sicherheit verhindert wird.

Dies wird durch eine derartige Gestaltung des Querlenker­ umfeldes erreicht, das nach Trennen der einen Lagerverbin­ dung des Querlenkers dieser insbesondere unter die Fahr­ zeugkarosserie abgedrängt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Neben der Lenkerlagerung gemäß JP-OS 60-1 07 405, von der die Erfindung ausgeht, wurde bereits in der deutschen Patentanmeldung P 37 10 892.1-21 eine Querlenkerlagerung mit einer im Crash-Fall lösbaren Lagerverbindung vorge­ schlagen. Bei dieser Konstruktion ist die trennbare Lagerverbindung jedoch dem nächstliegenden Fahrzeug­ ende benachbart vorgesehen.

Wenn deshalb Aufprallkräfte lediglich am Fahrzeugrad oder dessen Querlenker wirksam werden, wird die lösbare Quer­ lenkerlagerverbindung intakt bleiben, und über den Quer­ lenker werden eine zusätzliche Verformung bewirkende Kräfte in den den Querlenker tragenden Karosserieteil eingeleitet werden. Außerdem bietet diese Konstruktion nicht die Möglichkeit, bei gelöster Lagerverbindung den Querlenker beispielsweise unter die Fahrzeugkarosserie abzudrängen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung stark schematisiert dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 in Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung, in der Konstruktions­ lage,

Fig. 2 die Lagerung gemäß Fig. 1 nach erfolgter Kollision, in Seitenansicht,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels einer Lageranordnung in Konstruktions­ lage,

Fig. 4 einen in Fig. 3 durch einen strichpunktierten Kreis angedeuteten Ausschnitt, in größerem Maßstab,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungs­ beispieles einer Lageranordnung in der Kon­ struktionslage.

Bei einer in Fig. 1 gezeigten unabhängigen Radaufhängung, beispielsweise einer Personenkraftwagen-Vorderachse, in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Lageranordnung, beispielsweise für deren unteren Querlenker, bezeichnet 10 einen Längsträger des Fahrzeug­ aufbaues, der einen Motorraum des Personenkraftwagens seitlich begrenzt. Dessen den Motorraum von der Fahr­ gastzeile trennende Stirnwand ist mit 12 bezeichnet.

Dem Längsträger 10 ist eine Radaufhängung 14 zugeordnet, die als Radführungsglieder beispielsweise einen Querlenker 16 und ein Federbein 18 aufweist, das einer­ seits unten einen Radträger 20 für ein lenkbares Vorder­ rad 22 trägt und andererseits oben an der Karosserie abgestützt ist.

Der einteilig ausgebildete Querlenker 16 ist mit zwei, in Fahrtrichtung F gesehen, im Abstand voneinander angeordneten Lagergliedern 24, 26 ausgestattet, die zueinander fluchtende Lagerbohrungen aufweisen.

Jedem Lagerglied 24, 26 ist ein am Längsträger 10 be­ festigter Lagerkörper 28 bzw. 30 zugeordnet, an welchen die Lagerglieder 24, 26 des Querlenkers 16 auf jeweils einem Lagerzapfen 32 bzw. 34 gelagert sind.

Wie Fig. 1 zeigt, umgreift der, bezogen auf die Fahrtrichtung F, vordere Lagerkörper 28 das entsprechende vordere Lagerglied 24 des Querlenkers 16 stirnseitig und legt somit den Querlenker 16 in Richtung seiner durch die Lagerzapfen 32, 34 definierten Schwenkachse 36 am Längsträger 10 fest.

Der dem hinteren Lagerglied 26 zugeordnete Lagerkörper 30 ist hingegen, zu diesem dahinterliegend, benachbart angeordnet. Das Lagerglied 26 sitzt somit ohne durch zusätzliche Sicherungsmittel wie z. B. Schrauben 19 gehalten auf dem Lager­ zapfen 32 des hinteren Lagerkörpers 30 und ist damit frei fliegend gelagert. Diese Lagerungsart bietet im Falle einer auf den Längsträger 10 von vorne in Längsrichtung einwirkenden und gemäß Fig. 2 zu einer plastischen Ver­ formung desselben führenden Aufprallkraft den Vorteil, daß sich diese Lagerverbindung trennen und dadurch der Lagerträger 10 auch zwischen den Lagerkörpern 28 und 30 zur Vernichtung eines Teils der Aufprallenergie entsprechend verformen kann. Dabei wird durch die sich während der Längsträgerverformung in Richtung der Aufprallkraft vollziehenden Verlagerung des Lager­ körpers 28 sich dieser dem Lagerkörper 30 nähern und dabei das Lagerglied 30 ggf. vollständig vom Lagerzapfen 32 des hinteren Lagerkörpers 30 heruntergeschoben.

Damit ist sichergestellt, daß der ein in sich ausgesteiftes Bauteil bildende Querlenker 16 über dessen an den Lager­ körpern 28, 30 gelagerten Lagerglieder 24, 26 nicht eine mögliche Verformung des die Lagerkörper 28, 30 tragenden Abschnittes l eines Teils des Fahrzeugaufbaues, im vor­ liegenden Falle des Längsträgers 10, verhindern kann.

Selbstverständlich kann der Lagerzapfen 32 auch am Quer­ lenker 16 befestigt und mit dem Lagerkörper 30 in Eingriff gebracht sein. Des weiteren kann bei einer durch zwei Querlenker bewerkstelligten Radführung die Lagerung beider Querlenker in der erläuterten Weise vorgesehen sein, wobei der bzw. die Querlenker in einstückiger Ausbildung jede beliebige Form haben können.

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Radaufhängung für ein Vor­ derrad eines Personenkraftwagens ist derart konzipiert, daß nach Aufheben der trennbaren Lagerverbindung eines Quer­ lenkers 38 mit einem Längsträger 40 eines Fahrzeugaufbaues der Querlenker 38, bezogen auf den Fahrzeugaufbau, in eine vorbestimmte Richtung abgelenkt und im vorliegenden Falle beispielsweise nach unten abgedrängt wird.

Zu diesem Zweck ist ein Lagerkörper 42 einer trennbaren Lagerverbindung 44 an einem beispielsweise an der Unter­ seite des Längsträgers 40 vorgesehenen, im Kollisions­ fall in Richtung der Schwenkachse 46 des Querlenkers 38 verbiegbaren, hebelartigen Aufnahmeteil 48 befestigt.

Im Lagerkörper 42 ist als Lagerglied des Querlenkers 38 ein Lagerzapfen 50 axial verschiebbar gelagert und in der Konstruktionslage des Aufnahmeteils 48 mit einem kopfartigen Anschlag 52 entgegen der Fahrtrichtung F axial gesichert. Die den Lagerzapfen 50 aufnehmende Lagerausnehmung 54 ist derart ausgebildet, daß sie sich bei durch wirksame Auf­ prallkräfte hervorgerufenem, verbiegendem Verformen des hebelartigen Aufnahmeteils 48 entgegen der Fahrtrichtung F radial derart erweitert, daß sie im Durch­ messer größer ist als der Durchmesser des Anschlages 52, so daß sich dieser schließlich aus der Lageraus­ nehmung 54 zum Trennen der Lagerverbindung herausbe­ wegen kann (strichpunktierte Darstellung).

Die hebelartige Ausbildung des Aufnahmeteils 48 sowie dessen Schrägstellung in Fahrtrichtung F führt bei seiner Verfor­ mung zu einer Bewegung des Lagerkörpers 42 entlang einer Bahnkurve 56, wobei sich dessen Abstand von der Unterseite des Längsträgers 40 entsprechend vergrößert. Der Quer­ lenker 38 wird somit im Kollisionsfall zwangsläufig auch nach unten ab- bzw. von der Fahrgastzelle weggedrängt.

Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn gemäß Fig. 5 eine trennbare Lagerverbindung 58 eines Querlenkers 60 eines beispielsweise mittels einer Achswelle 62 antreibbaren Vorderrades z. B. an der Unterseite eines Längsträgers 64 derart angeordnet ist, daß ein sich entgegen der Fahrtrichtung F von oben schräg nach unten, hinten er­ streckendes Längsträgerteilstück 66 den Querlenker 60 im Kollosionsfall nach unten ablenkt.

Anstelle der erläuterten Vorderradaufhängungen kann die Erfindung ebensogut bei Radaufhängungen von Hinterachsen Anwendung finden.

Claims (5)

1. Lageranordnung für einen einteiligen Querlenker einer Radaufhängung, der mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Lagergliedern an auf­ baufesten Lagerkörpern schwenkbar gelagert ist, wobei das dem nächstliegenden Fahrzeugende zugekehrte Lager­ glied am zugeordneten Lagerkörper in Fahrzeuglängsrich­ tung festgelegt und das andere Lagerglied an dem ihm zugeordneten Lagerkörper in einer Richtung der Quer­ lenker-Schwenkachse beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vom nächstliegenden Fahrzeugende abgekehrte Lenkerlagerglied (26) im Crash-Fall vom zugehörigen Lagerkörper (30) in Richtung auf das andere Fahrzeug­ ende abtrennbar ist.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur trennbaren Lagerverbindung das Lagerglied (26) am zugehörigen Lagerkörper (30) - ohne zusätzliche Sicherungsmittel - fliegend gelagert ist.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Querlenker (38; 60) aufbauseitig Ablenkmittel (48; 66) zugeordnet sind, durch die der Querlenker (38; 60) nach Aufheben der trennbaren Lagerverbindung relativ zum Aufbau in eine vorbestimmte Richtung ablenkbar ist.

4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querlenker (38; 60) durch die Ablenkmittel (48; 66), bezogen auf einen den Lagerkörper (42) an seiner trennbaren Lagerverbindung haltenden Karosserie­ träger (40; 64), nach unten auslenkbar ist.

5. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (42) der lösbaren Lagerverbindung (44) an einem in Richtung der Querlenker-Schwenkachse (38) durch Biegen verformbaren, hebelartigen Aufnahme­ teil (48) des Karosserieträgers (40) gehalten und in einer vorbestimmten Verformungslage desselben das Lenkerlagerglied (50) von diesem abtrennbar ist.