DE3912399C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisch nachgiebiges Schwenklager für Fahrzeugteile, insbesondere für Radführungsglieder einzeln aufgehängter Fahrzeugräder, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Im Fahrzeugbau finden üblicherweise zur elastisch nachgiebigen Lagerung und/oder Abstützung von Fahrzeugteilen Schwenklager in einer Ausbildung gemäß EP-OS 1 31 795 und JP-OS 60-1 07 405 An­ wendung.

Diese Schwenklager weisen zwei ineinander angeordnete, durch zylindrische Hülsen gebildete Lagerkörper auf, die durch zwei elastische Radialstege miteinander verbunden sind, die durch die in den üblicherweise aus Gummi bestehenden Federungskörper eingeformte, längliche, bzw. nierenförmige Ausnehmungen gebil­ det sind.

Dabei sind die durch die länglichen Ausnehmungen möglichen Ra­ dialwege der inneren Hülse auf die Länge und Querschnitte der Radialstege so abzustimmen, daß diese bei maximalen Radialaus­ lenkungen der Hülse in Bezug auf Scherung nicht überbeansprucht werden.

Da solche Schwenklager mitunter zur Erzielung geforderter Ra­ dialwege im Durchmesser nicht beliebig groß ausgelegt werden können, sind dann in konstruktiver Hinsicht Kompromißlösungen nicht zu umgehen.

Die gleichen Verhältnisse liegen auch bei einem Schwenklager in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruches 1 vor, das Gegenstand der DE-OS 37 08 037 ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein solches Schwenklager derart zu verbessern, daß dasselbe in der Richtung, in welcher seine innere Lagerhülse ihre größte Radialverstellbarkeit auf­ weist, eine Radialelastizität erhält, die größer ist als die größtmögliche Radialauslenkung der Lagerhülse im äußeren La­ gerkörper.

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

Die erfindungsgemäße Lagerkonstruktion zeichnet sich somit durch zueinander in Reihe liegende Federungsmittel aus, von denen die außerhalb des äußeren Lagerkörpers liegenden, eine zusätzliche Lagerradialbewegung ermöglichen, die von beiden Lagerkörpern gemeinsam ausgeführt wird.

Das Schwenklager ist für die schwenkbare Anlenkung eines Rad­ führungslenkers oder gegebenenfalls eines Achsverbundes am Aufbau eines Kraftfahrzeuges besonders geeignet, wobei es den zusätzlichen Vorteil einer besonders wirksamen Geräusch­ abkopplung bietet.

Im ersteren Falle ermöglicht es beispielsweise, einen Quer­ lenker einer unabhängigen Radaufhängung derart zu lagern, daß bei weitgehend erhalten bleibender Spur beim Überfahren von Hindernissen größerer Fahrkomfort durch Aufpralldämpfung erzielt wird. Dies wird beispielsweise durch ein Zusammen­ wirken des durch das Schwenklager einseitig um entspre­ chend große Radialwege beweglich gelagerten Querlenkers mit einer am Radträger angreifenden Spurstange bewerk­ stelligt, durch die sich bei entsprechender Abstimmung der Radaufhängung eine Längsnachgiebigkeit des Radträgers erreichen läßt, bei der sich die Spur möglichst wenig ändert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schwenklagers,

Fig. 2 in Draufsicht, schematisiert, eine unabhän­ gige, mit einem Schwenklager gemäß Fig. 1 ausgestattete Radaufhängung, wobei als Rad­ führungsglieder lediglich ein Querlenker, eine Spurstange und ein Radträger darge­ stellt sind.

Das in Fig. 1 gezeigte Schwenklager ist als Ganzes mit 10 bezeichnet und weist einen äußeren Lagerkörper 11 auf, in welchem mit radialem Abstand ein innerer Lagerkörper 12 in Form einer zylindrischen Lagerhülse radial beweglich ge­ halten ist. Zwischen beiden Lagerkörpern 11 und 12 ist ein vorzugsweise aus Gummi bestehender Federungskörper 14 an diesen durch Anvulkanisieren festhaftend eingebracht.

In den Federungskörper 14 sind, einander diametral gegen­ überliegend und den Raum zwischen den Lagerkörpern 11 und 12 axial durchsetzend, längliche Ausnehmungen 16 und 18 eingeformt. Diese sind vom äußeren Lagerkörper 11 begrenzt und nierenförmig. Zwischen den Ausnehmungen 16 und 18 be­ finden sich, eine Radialverbindung beider Lagerkörper 11 und 12 herstellende, zueinander diametral liegende Ver­ bindungsstege 20 und 22.

Die Anordnung der Ausnehmungen 16 und 18 ermöglicht gleich große Radialauslenkungen a und a′ des inneren Lagerkörpers 12 im äußeren Lagerkörper 11.

Der äußere Lagerkörper 11 ist durch eine Zylinderbuchse 24 gebildet, an die der Federungskörper 14 bzw. an deren Innenumfang dessen Verbindungsstege 20 und 22 anvulkani­ siert sind. Im mittleren Bereich der nierenförmigen Aus­ nehmungen 16 und 18 sind an den Buchseninnenumfang den Radialweg a bzw. a′ begrenzende, aus Gummi bestehende Puffer­ auflagen 26 und 28 angeformt, die zusammen mit am Außenumfang des hülsenförmigen, inneren Lagerkörpers 12 verbliebenen Gum­ mischichten 30 und 32 des Federungskörpers 14 die Radialwege a und a′ dämpfend begrenzen.

Der Lagerkörper 11 ist in einen zylindrischen Durchbruch eines Aufnahmekörpers 34 eingesetzt, der seinerseits vorzugsweise innerhalb eines an einem Fahrzeugteil befestigbaren Tragkörpers 36, jeweils benachbart zu einer der nierenförmigen Ausnehmungen 16 und 18, elastisch nachgiebig aufgehängt ist.

Diese Anbindung ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel derart, daß sich innerer und äußerer Lagerkörper 11 und 12 gemeinsam zumindest in Richtung der größten, durch einen Doppelpfeil 38 angedeuteten radialen Nachgiebigkeit des Federungskörpers 14 entsprechend verlagern können.

Zu diesem Zweck ragen vom Aufnahmekörper 34, einander gegen­ überliegend und jeweils zu einer der nierenförmigen Ausnehmungen 16 und 18 benachbart, zwei Ansätze 40 und 42 ab, die jeweils mit einem vom Tragkörper 36 gehaltenen, elastisch nachgiebigen Verbindungsglied 44 bzw. 46 verbunden sind.

Je nach Einsatzzweck des Schwenklagers 10 kann es aber auch genügen, am Tragkörper 36 den äußeren Lagerkörper 11 bzw. des­ sen Aufnahmekörper 34 so anzubinden, daß dieser ausschließlich in der Radialrichtung gemäß Doppelpfeil 38 relativ zum Tragkörper 36 verlagerbar ist. Die Zuordnung beider Verbindungsglieder 44 und 46 zum Federungskörper ist dabei so getroffen, daß durch sie in Richtung der Ver­ bindungsstege 20 und 22 eine Radialkraftabstützung erfolgt.

Zur radial nachgiebigen Aufnahme des äußeren Lagerkörpers 11 im Tragkörper 36 ist dieser vorzugsweise rahmenförmig ausgebildet und die beiden, die Anbindung bewerkstelli­ genden, vorzugsweise aus Gummi bestehenden Verbindungs­ glieder 44 und 46 sind am gleichen Längsrahmenschenkel 48 gehalten. Damit ist der äußere Lagerkörper 11 im Tragkör­ per 36 beispielsweise hängend angeordnet. Als Konstrukti­ onsvariante ist es auch denkbar, den äußeren Lagerkörper 11 einerseits am oberen Längsrahmenschenkel 48 und ande­ rerseits am unteren Längsrahmenschenkel 50 anzubinden.

Beide Verbindungsglieder 44 und 46 bilden Federungskörper, die vorzugsweise gleich dimensioniert und beispielsweise quaderförmig ausgebildet sind. Zur Begrenzung des möglichen Radialweges des äußeren Lagerkörpers 11 im Tragkörper 36 erfüllen dessen Querrahmenschenkel 52 und 54 zugleich die Funktion von Anschlägen, welchen gleichfalls Pufferauflagen zur Pralldämpfung zugeordnet sein können. Die erläuterte Anbindung innerhalb des rahmenförmigen Tragkörpers 36 ermöglicht, abgesehen von Kippbewegungen, sowohl eine translatorische Verlagerung des äußeren Lager­ körpers 11 in zueinander senkrechten Richtungen als auch eine momentenfreie Einleitung von Abstützkräften.

Wie Fig. 1 zeigt, können die elastischen Verbindungsglie­ der 44 und 46 innerhalb des rahmenförmigen Tragkörpers 36 in verschiedenen Abständen zu einer in der Lagermitte liegenden Horizontalebene b-b befestigt sein, wozu auch die Ansätze 40 und 42 einander entsprechend versetzt zu­ zuordnen sind. Diese Ausbildung veranschaulicht, daß das Schwenklager, aufgrund des rahmenförmig ausgebildeten Tragkörpers 36, beengten Raumverhältnissen zur raumsparen­ den Unterbringung vorteilhaft angepaßt werden kann, ohne dabei hinsichtlich der gewünschten Radialnachgiebigkeit von vornherein auf Kompromißlösungen angewiesen zu sein.

Einer der Rahmenschenkel, beispielsweise der Querrahmen­ schenkel 54, bildet hierbei eine Basis zur Lagerbefesti­ gung an einem Fahrzeugteil, wozu derselbe beispielsweise mit zwei Gewindebohrungen 56 und 58 ausgestattet ist.

Fig. 2 zeigt die Anwendung des Schwenklagers 10 beispiels­ weise als Teil einer Einzelradaufhängung. 60 bezeichnet einen Radträger zur Lagerung eines Fahrzeugrades 62, das beispielsweise lenkbar ist. Hierzu ist der Radträger 60 mit einem Lenkhebel 64 ausgestattet, an dem eine Spur­ stange 66 angelenkt ist. 68 bezeichnet einen Querlenker, der mit zwei im Abstand hintereinander angeordneten Lenker­ lagern am Fahrzeugaufbau verschwenkbar gelagert ist. Auf die Darstellung weiterer, der Radführung dienender Kompo­ nenten der Radaufhängung wurde verzichtet.

Das in Fahrtrichtung F vordere Lenkerlager ist mit 70 be­ zeichnet und als übliches Gummi-Metallager ausgebildet. Das andere Lenkerlager ist durch ein erfindungsgemäßes Schwenklager 10 gebildet, dessen Tragkörper 36 am Quer­ lenker 68 derart befestigt ist, daß äußerer und innerer Lagerkörper 11 und 12 gemäß Doppelpfeil 38 quer zur Fahrt­ richtung F die größte Radialnachgiebigkeit aufweisen. Dem­ gemäß erfolgt über die Verbindungsstege 20 und 22 sowie die Verbindungsglieder 44 und 46 bei geeigneter Drehweich­ heit des inneren Lagerkörpers 12 die Hochkraftabstützung.

Die Anordnung des Schwenklagers 10 ist abhängig von der zu wählenden Lage der ideellen, vertikalen Schwenkachse des Querlenkers 68. Das Schwenklager 10 kann deshalb, in Fahrtrichtung gesehen, das hintere oder vordere Lenker­ lager bilden. Der Querlenker 68 ist dabei über einen Kugelkopf 72 am Radträger 60 unten angelenkt.

Die erläuterte Ausbildung und Anordnung des Schwenklagers 10 ermöglicht, aufgrund seiner großen Radialelastizität in Fahrzeugquerrichtung, eine Winkelbeweglichkeit des Quer­ lenkers 68 um eine Vertikalachse. Diese kann, je nach Ab­ stimmung der Lagerhärten beider Lenkerlager 10 und 70, zwischen diesen oder innerhalb des Lenkerlagers 70 liegen. Dadurch wird erreicht, daß sich, bezogen auf die Radachse c-c, bei entsprechender Abstimmung in der Dimensionierung und gegenseitigen Zuordnung von Spurstange 66, Lenkhebel 64 und Querlenker 68 beim Überfahren von Hindernissen auf der Fahrbahn eine einen größeren Fahrkomfort bietende Längsnachgiebigkeit des Radträgers 60 einstellt, bei der die Spur im wesentlichen erhalten bleibt.

Claims (4)

1. Elastisch nachgiebiges Schwenklager für Fahrzeugteile, ins­ besondere für Radführungsglieder einzeln aufgehängter Fahr­ zeugräder, mit zwei mit radialem Abstand ineinander angeord­ neten, jeweils an verschiedenen Fahrzeugteilen gehaltenen, hülsenförmigen Lagerkörpern, und mit einem zwischen beiden La­ gerkörpern festhaftend eingebrachten, elastomeren Federungs­ körper, in den, einander diametral gegenüberliegend und den Raum zwischen den Lagerkörpern axial durchsetzend, zwischen sich Radialstege belassende, längliche Ausnehmungen eingeformt sind, wobei der äußere Lagerkörper an einem am betreffenden Fahrzeugteil befestigbaren Tragkörper jeweils benachbart zu einer der Ausnehmungen des Federungskörpers gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerkörper (11) am Tragkörper (36) elastisch nachgiebig angebunden ist.

2. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (36) rahmenförmig und der äußere La­ gerkörper (11) innerhalb des Tragkörpers (36) aufgehängt ist.

3. Schwenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerkörper (11) mittels aus elastomerem Material bestehenden Verbindungsgliedern (44 und 46) im Tragkörper (36) in Richtung der Radialstege (20 und 22) aufgehängt ist.

4. Schwenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerkörper (11) eine Zylinderbuchse (24) aufweist, die in einen zylindrischen Durchbruch eines Auf­ nahmekörpers (34) eingesetzt ist, von dem sich quer zur Lagerachse an einander gegenüberliegenden Seiten jeweils ein an einem der Verbindungsglieder (44 oder 46) be­ festigter Ansatz (40 bzw. 42) wegerstreckt.