DE4108465A1

DE4108465A1 - Lenker

Info

Publication number: DE4108465A1
Application number: DE19914108465
Authority: DE
Inventors: Klaus Trzaska
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1992-09-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lenker mit kardanischen Gelenken an beiden Enden.

Lenker dienen der Führung von Bauteilen. Die bekannten Lenker sind deshalb starr ausgebildet und bestehen im allgemeinen aus Metall oder Kunststoff. Die vom Lenker geführten Bauteile sind häufig federnd aufgehängt, beispielsweise das Rad eines Kraftfahrzeuges. So übernehmen bei der Querlenker-Radaufhängung der Dreieckslenker die Führungsarbeit und die Blattfedern die Federungsarbeit. Die Blattfedern erfordern ihrerseits gelenkige Aufnahmeelemente. Es ergibt sich also in bezug auf Unterbringbarkeit, Herstellung, Montage ein erheblicher Aufwand, verbunden mit einem erheblichen Gewicht und einer entsprechenden Herabsetzung der Ausfallsicherheit.

Durch die Radaufstandskraft wirkt auf das Federbein eines Kraftfahrzeuges eine Querkraft ein, durch die das Federbein gebogen wird. Dies hat Klemmkräfte im Federbein und damit eine Herabsetzung des Ansprechverhaltens zur Folge, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Bei dem konventionellen Federbein besteht die Gegenmaßnahme darin, die Schraubenfeder mit leichter Schrägstellung anzuordnen. Bei einer hydropneumatischen Federung scheidet diese Möglichkeit aus. Demgemäß wird bei einer hydropneumatischen Federung das Ansprechverhalten und damit der Fahrkomfort durch die auf das Federbein einwirkende Querkraft beeinträchtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand der Unterbringbarkeit, Herstellung und Montage eines Lenkers zur Führung gefederter Bauteile insbesondere von Kraftfahrzeugen bei Gewichtsreduzierung und Erhöhung der Ausfallsicherheit herabzusetzen.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Lenker erreicht. In den Ansprüchen 2 bis 4 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.

In den Ansprüchen 5 und 6 ist eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Lenkers zur Aufnahme der auf das Federbein einer hydropneumatischen Federung einwirkenden Querkräfte angegeben. Der erfindungsgemäße Lenker ist jedoch nicht auf diese Anwendungsmöglichkeit beschränkt, vielmehr kann er allgemein zur Führung von Bauteilen verwendet werden, wenn eine Federwirkung der Führung erwünscht ist, also beispielsweise auch als Radaufhängungsbauteil.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1, 2 und 3 in dieser Reihenfolge in Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lenkers und

Fig. 4 einen Teil des Rades und der hydropneumatischen Federung eines Kraftfahrzeuges in perspektivischer Wiedergabe.

Gemäß Fig. 1 bis 3 ist der Lenker als gebogene Blattfeder 1 ausgebildet und an seinen Enden jeweils mit einem Kugelgelenk 2, 3 versehen.

Jedes Kugelgelenk 2, 3 weist einen Kugelzapfen 4, 5 mit einer in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Gelenkkugel 6, 7 auf, ferner ein die Gelenkkugel 6, 7 aufnehmendes Gehäuse 8, 9. Wie insbesondere anhand des Kugelgelenks 2 in Fig. 2 zu ersehen, sind die Enden der Blattfeder 1 in das Gehäuse 8, 9 bzw. in die im Gehäuse 8, 9 angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Kugelschalen der Kugelgelenke 2, 3 integriert. Ein Balg 10, 11, der den Kugelzapfen 4, 5 umschließt und mit einem Ende am Gehäuse 8, 9 befestigt ist, dichtet das jeweilige Kugelgelenk 2, 3 ab.

Das heißt, erfindungsgemäß kann der Lenker aus einer Blattfeder und einem herkömmlichen Kugelgelenk mit relativ geringem Aufwand hergestellt werden. Statt der Kugelgelenke 2, 3 können jedoch auch andere kardanische, also allseitig bewegbare Gelenke eingesetzt werden, beispielsweise Gummigelenke.

Da die Blattfeder 1 in der Mitte die größten Spannungen aufzunehmen hat, ist sie in der Mitte breiter ausgebildet als an den Enden mit den Kugelgelenken 2, 3. Gemäß Fig. 3 weist sie dadurch in der Seitenansicht eine Trapezform auf. Statt oder zusätzlich zu der breiteren Ausbildung in der Mitte kann die Blattfeder 1 in der Mitte auch dicker ausgebildet sein als an den Enden.

Die Blattfeder 1 kann aus Federstahl bestehen, ggf. jedoch auch aus faserverstärktem Kunststoff, wobei die Verstärkungsfasern vorzugsweise in Längsrichtung der Blattfeder 1 verlaufen. Damit die Freigängigkeit der Kugelgelenke 2, 3 gewährleistet ist, weist die Blattfeder 1, wie aus Fig. 3 ersichtlich, im Bereich des Dichtungsbalgs 10, 11 eine Ausnehmung 12 auf.

Der Federweg a der Blattfeder 1 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Gemäß Fig. 4 ist das Rad 13 eines Kraftfahrzeuges mit einer hydropneumatischen Federung mit einem Tragrohr 14 und einer Kolbenstange 15 versehen. Durch die Radaufstandskraft wirkt auf das Federbein eine Querkraft, die durch den Pfeil F angedeutet ist, und die das Federbein durchzubiegen versucht, so daß Klemmkräfte zwischen dem Tragrohr 14 und dem darin geführten Kolben an der Kolbenstange 15 auftreten können, die das Ansprechverhalten des Federbeins und damit den Fahrkomfort beeinträchtigen können.

Um die Querkraft F zu kompensieren, wird gemäß Fig. 4 das Federbein durch den als Blattfeder 1 ausgebildeten Lenker geführt.

Die Blattfeder 1 ist dazu mit dem Kugelzapfen 5 des einen Kugelgelenks 3 an der (nicht dargestellten) Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigt, während der Kugelzapfen 4 das anderen Kugelgelenks 2 in einer Aufnahme befestigt ist, die an der Außenseite, also an der dem Rad 13 zugewandten Seite des Tragrohrs 14, vorgesehen ist. Das heißt, die gebogene Blattfeder 1 umgreift seitlich das Tragrohr 14 bzw. das Federbein der hydropneumatischen Federung. Die Befestigung der Blattfeder 1 an der Außenseite des Tragrohres 14 ist notwendig, weil sonst das Lenkverhalten durch die Blattfeder 1 ungünstig beeinflußt wird. Durch die Kugelmitten der beiden Kugelgelenke 2, 3 geht die gerade Verbindungslinie 17, die die kinematische Spreizachse der Radführung schneidet.

Die Längsachse des Kugelzapfens 5, der an der Karosserie befestigt ist, fällt mit der Verbindungslinie 17 zusammen, während die Längsachse des Kugelzapfens 4 des Kugelgelenks 2 parallel zur Längsachse 18 des Tragrohres 14 verläuft.

Mit dem erfindungsgemäßen Lenker werden also federungsbedingte Kinematikvorteile erzielt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Lenkers besteht in dem geringen Bauaufwand durch die integrierten Gelenke 2, 3, der sich auch positiv bei der Unterbringbarkeit bemerkbar macht. Des gleichen ist der Montageaufwand des erfindungsgemäßen Lenkers gering, ebenso sein Gewicht, während nicht zuletzt durch die wenigen Bauteile eine hohe Ausfallsicherheit gegeben ist.

Claims

1. Lenker mit kardanischen Gelenken an beiden Enden, dadurch gekennzeichnet, daß er als Blattfeder (1) ausgebildet ist.

2. Lenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (1) in der Mitte eine größere Breite und/oder Dicke aufweist als an ihren mit den Gelenken (2, 3) versehenen Enden.

3. Lenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (1) gebogen ist.

4. Lenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kardanischen Gelenke als Kugelgelenke (2, 3) ausgebildet und die Enden der Blattfeder (1) an dem Gehäuse (8, 9) des einen bzw. anderen Kugelgelenks (2, 3) befestigt sind.

5. Lenker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (1) zur Aufnahme der auf das Federbein einer hydropneumatischen Federung einwirkenden Querkraft (F) mit seinem einen Gelenk (2) am Tragrohr (14) des Federbeins und mit seinem anderen Gelenk (3) an der Karosserie befestigt ist.

6. Lenker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (2) an der dem zugehörigen Rad (13) zugewandten Seite des Tragrohrs (14) befestigt ist und die gebogene Blattfeder (1) das Federbein seitlich umgreift.