DE7024634U - Kraftfahrzeug mit Einzelradaufhängevorriehtung.Anm: Adam Opel AG, 6090 Rüsselsheim - Google Patents

Kraftfahrzeug mit Einzelradaufhängevorriehtung.Anm: Adam Opel AG, 6090 Rüsselsheim

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DE7024634U
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    • B60G15/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
    • B60G15/06—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
    • B60G15/07—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper the damper being connected to the stub axle and the spring being arranged around the damper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
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Description

Gebrauchsmusteranmeldung 29. Juni 1970 Anmelderini ADAM OPtL AKTttNQSSILLSCHAFT, 6O9 BUSSELSHEIM / HESSEN
Einzelradaufhängung für Fahrzeuge, inabeaondere Kraftfahrzeug*
Si· Neuerung besieht sieh auf eine Einseiradaufhängung für Fahrzeuge, inabeaondere Kraftfahrzeuge, ait einem ana Stoßdämpfer und diesen umgebander Schraubenfeder bestehenden Federbein, wobei der Stoßdämpfer einerseits an eines) Badträger, andereraeita am Fahrzeugaufbau angreift.
Derartige Vorrichtungen sur Geradführung unabhängig aufgehängter Bäder Ton Kraftfahrzeugen (Federbeine) aind beispielsweise durch die deutsche Offenlegungsachrift 1 ky) 586 und die deutsche Gebrauchs-■usterschrift 1 9*»6 970 bekannt.
Durch den exzentrischen Angriff der Badlaat in bezug auf die Federbeinachse wird auf das Federbein ein Biegemoment auegeübt, das dae Federbein sur Wagenlängamittelebene auazuknicken sucht. Der exzentrische Kraftangriff führt bei rein statischer Betrachtungsweise nicht nur zu erheblichen Lagerkräften senkrecht zur Federbeinachse
- 2 - ■
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am Kolben und an der Führung der Kolbenstange im Zylinder des Stoßdämpfers, aondern infolge der Durchbiegung zu zusätzlichen Kräften, die sich in einem vermehrten Reibungswiderstand in dem tsleekopisches Element aua«irk«a* Di· Folg· daa erhöhten Reibungswiderstandes ist eine Herabminderung der Empfindlichkeit dee Stoßdämpfers, die sich dahingehend äußert, daß der Dämpfer bei kleinen Fahrbahnstößen nicht mehr anspricht. Dieser nachteiligen Erscheinung wird in bekannter Weise so begegnet, daß man ein zusätzliches entgegendrehendes Biegemoment am oberen Ende der Kolbenstange des Stoßdämpfers erzeugt. Qemäß der bereite erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 1 430 586 wird das entgegendrehende Biegemoment beispielsweise durch eine bestimmte exzentrische Anordnung der Sohraubeüfedvr kervearg« rufen, wohingegen oaa nach der ebenfalls schon genannten deutschen Oebrauchsmusterschrift 1 946 einen entsprechenden Effekt durch einseitige Vorspannung der Feder erreicht.
Die Lösung nach der DOS 1 430 586 bedingt einerseits einen erheblichen konstruktiven Aufwand (spezielle Ausbildung der Federteller für die exzentrisch bzw· schräg angeordnete Schraubenfeder), andererseits hat sie wegen der außermittigen bzw. schrägen Federanordnung einen erhöhten Platzbedarf zur Folge.
Der Nachteil der in der deutschen Qebrauchemusterechrift 1 946 970 geoffenbarten Maßnahmen besteht darin, daß die Feder infolge ihrer gebogenen Längsachse bzw. ihrer ungleichmäßigen Belastung durch
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die geneigten Federteller nicht voll zur Wirkung kommen kann, sondern vielmehr stub Aueknicken neigen wird.
i.Sgt diS AuigS.be *
eingangs genannten Art einen Biegemomentenauaglaich au schaffen, der die geschilderten Nachteile der bekannten Maßnahmen vermeidet und darUber hinaus die Möglichkeit einer weiteren Verringerung dee erforderlichen Bauraumes J.m Radbereich bietet. Zur Lösung des Prob« lerne wird gemäß dem Grundgedanken der Neuerung vorgeschlagen, daß die in Dezug auf die senkrechte FahrzeuglMngsmittelebene außen liegenden Teile der Federwindungen ein größere· polarea Viderataad*- moment aufweisen als die nach innen gerichteten Vindungateile.
Durch die neuerungsgemHße Maßnahme wird vorteilhaft ein Veruts der Kraftachse der Schraubenfeder parallel «ur DKmpferaolise nach außen, d. h. in Richtung auf den liadkörper LIn, erreicht· Di· Wirkung entspricht somit der obengenannten Maßnahm· nach d*r DOS 1 kjO 5&&* ohne daß jedoch ein Veraats der Schraubenfeder aelbst naeh amßra erforderlich ist. Diese kann vielmehr in ihrer konstruktiv uad b«~ .J anspruchuagema*ßig günstigen konsentri sehen Stellung »um 8tofida*mpf«r belassen werden, und es ist dennoch möglich, durch entsprechende | ^. Dimensionierung der Federwindungsquerschnitte ein Qegenbiegemoment au erzeugen, welches dem durch die Radkraft erzeugten Moment entgegen wirkt.
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Durch entsprechende Dimensionierung der Federwindungequerschnitte ist sogar eine derart veitgehende Anpassung an die konstruktiven Gegebenheiten im Bereich des Radkc ;. rs denkbar, daß die Feder beispielsweise nach innen (in Sichtung auf die Fahrzeugmitte) versetzbar ist und bei sehr niedriger Haubenkontur seitlich am Seifen vorbeigeführt werden kann (Fig. 2).
Um eine gleichmäßige Beanspruchung sowie eine maximale Lebensdauer der neuerungsgemäßen Schraubenfeder zu gewährleisten wird in vorteilhafter Weiterbildung der Neuerung vorgeschlagen, daß innerhalb der Federwindungen der Querschnitt mit größerem polaren Widerstandsmoment jeweils stetig in den Querschnitt mit kleinerem polaren Widerstandsmoment - und umgekehrt - übergeht.
Das Ausgangematerial für die Schraubenfeder kann schon derart geformt (beispielsweise gesogen) sein, daß die Querschnittsdimeneionierung für die spätere gewickelte Form bereite berücksichtigt ist. Aus Kostengründen ist es jedoch zweckmäßig, wenn das Auegangsmaterial zunächst einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist und die Querschnittsdifferenzierung anschließend durch spanende oder spanlose Formgebung erfolgt.
Um der neuerungsgemäßen Grundforderung eines außen größeren Widerstandsmomentes als innen zu genügen wird vorzugsweise vorgeschlagen, daß der Querschnitt der Federwindungen außen größer ist als innen sowie ferner, daß die Querschnitte der Federwindungen kreisförmig
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auegebildet sind. Der Feder kann dak' ein handelsübliches Eund etabmateriftl als Ausgangehalbfabrikac -«gründe liegen-.
Nach einer anderen Ausführungeform der Neuerung v»v erwähnte Grundforderung auch dadurch erfüllt z; Querschnitt der Federwindungen außen eine ändert, . -r a au: ^« als innen (Fig. 5)· Legt man hier wiederum ein Ausgangsmaterial mit kreisrundem Querschnitt zugrunde, so erweist sich eine Ausführungeform als besonders einfach und billig herstellbar (Bearbeitung des Auegangematerials durch Pressen), welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Federwindungen außen einen kreisförmigen und innen einen ovalen oder abgeplatteten Querschnitt (Fig. 5) aufweisen. .
Die Schraubenfeder kann nun in ihrer konstruktiven Ausbildung und Anordnung im einzelnen den jeweiligen Oegebenheiten angepaßt sein. Da durch den Grundgedanken der Neuerung ein Versatz der Schraubenfeder bzw. eine einseitige Belastung derselben (vgl. DOS 1 4*30 586 bzw. DBGM 1 9^ 970) entfallen kann, ist es beispielsweise denkbar, daß die Schraubenfeder den Stoßdämpfer vergleichsweise eng umschließt und ihr Angriffspunkt am Stoßdämpferzylinder etwa in der Mitte von dessen Längeauedehnung liegt. Diese AusfUhrungsfora ist z. B. geeignet für Personenkraftwagen mit extrem niedriger Haubenkontur etwa im Bereich der Vorderachse. Man spart durch die Verringerung dee Federdurchmeeaera Raum und kann dadurch die Feder an Bad vorbei weiter unten abstUteen,
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Ill t »
ohr.j da.i cir günstiger Spreizuagawinkel aus baulichen Gründen zu stark ^-rgröüert werden muß.
Es kau, :j diesem Sinne auch zweckmäßig sein, wenn die Schraubenfeder in an sich bekannter Weise sich nach unten konisch verjüngend ausgebildet ist. Selbstverständlich ist es darüber hinaus bei Bedarf auch möglich, die durch die obengenannten Druckschriften bekannt gewordenen Maßnahmen zusätzlich zu berücksichtigen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Neuerung sind anhand von Ausführungebeiepielen aus der Zeichnung und der nachstehenden Beechreibung zu entnehmen. Es zeigt:
Fig. 1 eine neuerungsgemäße Ausführungsform einer Hadführung für ein unabhängig aufgehängtes Kraftfahrzeugrad,
Fig. 2 den oberen Teil einer zu Fig. 1 abgewandten Ausführungeform einer Einzelradaufhängung,
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einige Windungen der in Fig. 1 und 2 verwandten Schraubenfedern,
Fig. 4 eine Abwicklung der Federwindungen nach Fig. 3 und
Fig. 5 eine Möglichkeit einer Ausgestaltung des Querschnitts der Federwindungen.
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• * I
Nach Fig. 1 und 2 iet mit 10 ein Bad eines Kraftfahrzeuge*, ait
ein Achesehenkel, mit 12 ein Querlenker und nit 13, 1Ja ein Feder- I '
bein bezeichnet. Daa Federbein 13, 13a besteht aue eines, hydrau- *■?' liachen Stoßdämpfer lh, 15, 16 und einer dieses umgebenden und sich verdrehe'eher über tinen Federteller 17, 17a an arm Stoßdämpferzylinder 16 abstutzenden Schraubenfeder 18, i8a und stellt
it eise kombinierte Feder-Dfimpfer-Einheit dar· Ober einen »weiten Federteller 19, 19a stützt sich die Schraubenfeder 18, i8a drehbar an einer beispieleweise kunstetoffbeschichteten Axial« druckscheibe 20 ab, die mit Αλτ Kolbenstange ΛΗ Terbunden ist« Die Kolbenstange 14 ist mit dem Fahrseogaufbati 21« 21a 4urdi «Sa SchubguEuiel «.neat 22 elastisch und vinkelbewegliefa wrwmdwi» te seinem unteren Snde ist dar 8tofida*.apfarsjliad« * Ya <ad dasilt das Federbein am Achaschenkel 11 befestigt, welcher seiasroeits fibav ein Gelenk 23 an das aa Fahrxeogchaaaia 2% angelankt«m (Oalattk* punkt 25) Querlenker 12 geffQirt iat»
Wie inabeaondere ana Fig· 3 und ^ au antaaloMn, weioaa di· Federwindungen Über ihre Lange unterachicdliche Querachaitt« auf, dia sich periodisch und unter atetigea übergang von ainea Minimum 26 auf ein Maximum 27 - und umgekehrt - vergrößern bsw· verkleinern. Die Federwindungen weisen somit an den Stellen ihrer Maxiaalquer» schnitte 27 ein größeres polar·· Wideratandamcawat auf als an den Stellen ihrer Miniaalquerschnitte 26. Im gewickelten und aon-
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40"
tierten Endzustand der Schraubenfeder 18, i8a liegen die Maximalquerechnitte 27 - bezogen auf die in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete und mit 28 bezeichnete senkrechte Längemittelebene des Fahrzeuge - jeweils außen, wohingegen die Minimalquerschnitte 26 entsprechend nach innen gerichtet sind.
Infolge der beschriebenen besonderen Ausbildung der »u der mit 29 bezifferten Längsachse des Stoßdämpfers 1*t, 15, 16 angeordneten Schraubenfeder 18, 18a ist deren Kraftachse 30, 30a parallel zur Stoßdämpferachee 29 nach außen hin versetzt. Die Schraubenfeder 18, 18a erzeugt damit ein auf die Kolbenstange 1^ des Stoßdämpfer* wirkendes Biegemoment, welches dem durch die in der Radaufstands· fläche 31 angreifende statische bzw. dynasische Sadlast (Pfeil 32) hervorgerufenen Biegemoment entgegenwirkt und dieses aufhebt·
Während gemäß den AusfUhrungsformen nach Fig. 1 - h die für den Versatz der Kraftachse der Sriiraubenfeder gegenüber deren geometrischer Achse verantwortlichen unterschiedlich polaren Widerstandsmomente durch unterschiedlich große Federwindungsquerschnitte gleicher Form (Kreisxorm) hervorgerufen werden, ist es auch «öglich, denselben Effekt durch eine unterschiedlicheForm der Querschnitte zu erreichen. Der in Fig. 5 gezeigte abgeplattete Querschnitt ist beispielsweise aus dem Maximalquerschnitt 27 durch entsprechende Bearbeitung hervorgegangen und ist nur um einen geringfügigen Betrag kleiner als der letztere. Er weist jedoch ein erheblich
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• ■* «a
f*ring«r·· polar·· Widtrstandenoment ale di«a«r auf und kann aomit •benao vi· di· Mlniaalqueraehnitte 26 ala innenliegender Federquerachnitt verwendet werden·
Di· Auafiihrungafora nach Fig. 2 entspricht im weaentlicben derjenigen nach Fig. 1· Abweichend iet der letzteren gegenüber lediglieh die aehr niedrig gehaltene Karoaaeriekontur 33· Dieee Konatruktion« die hauptsächlich für Peraonenkraftfahrzeuge in Betracht kommen dtirfte, wird durch eine Schraubenfeder i8a vergleichsweise geringen Durchmessers sowie durch einen entsprechend tiefliegenden unteren Federteller 1?a ermöglicht·
Schut sau Sprüche
7024634 26. ti 70

Claims (1)

  1. Neue Sohutzansprüche 7· September 1970
    G ?2 24 634-3
    GUM («.«*) ■ ·. . ■■■·■ ·■■■■"■.
    Kraftfahrzeug mit einer Einzelradaufhängevorrichtung mit einem aus Stoßdämpfer und diesen umgebender Schraubenfeder bestehenden Federbein, wobei der Stoßdämpfer einerseits an einem Radträger, andererseits am Fahrzeugaufbau angreift,
    dadurch gekennzeichnet, daß die in bezug auf die senkrechte Fahrzeuglängsmittelabene (28) außen liegenden Teile (27) der Federwindungen (18, i8a) ein größeres polares Widerstandsmoment aufweisen als die nach innen gerichteten Windungsteile (26).
    2. Kraftfahrzeug mit einer Einzelradaufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Federwindungen (18, i8a) der Querschnitt mit größereri polaren Widerstandsmoment (27) jeweils stetig in den Querschnitt mit kleinerem polaxen Widerstandsmoment (26) - und umgekehrt - übergeht.
    3. Kraftfahrzeug mit einer Einzelradaufhängevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Federwindungen (18, 18a) außen größer (27) ist als innen (26).
    4· Kraftfahrzeug mit einer Einzelradaufhängevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte (27, 26) der Federwindungen (18, 18a) kreisförmig ausgebildet sind.
    Daran schließen sich die ursprünglichen Ansprüche 6 bis 13 als neue Ansprüche 5 bis 12 an.
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    5· Einzelradaufhängung nach Anspruch kt -
    dadurch/gekennzeichnet, daß die Querschnitte (27» 26) der Fedefwindungen (18, i8a) kreiefartig ausgebildet sind.
    Einzelradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3«. dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Feder* windungen außen (27) eine andere Form aufweist als innen (Fig. 5).
    Einzelradaufhängung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Federvindungett außen einen kreisförmigen (27) und innen einen ovalen oder geplatteten Querschnitt (Fig, 5) aufweisen.
    ψ-. Einzelradaufhängung nach Anspruch 5 oder 7, gekennzeichnet durch einen Stab gleichbleibenden kreisrunden Querschnitte als Auagangsaaterial.
    7. Einzelradaufhängung nach ein·· tier aehrenr ^fT vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schraukenfeder (i8a) den Stoßdämpfer (11S 15, 16) Tergleichsweise eng umschließt und ihr Angriffspunkt (i?a) am StoßdKmpferzylinder (16) etwa in der Mitte von dessen Langsausdehnung liegt·
    # e e · · • e * * e vorstehenden AfI • · · · * · t einem e · \
    I
    \     tOj. Einzelradaufhängung nach oder mehreren der an eich Ansprüche, daß die dadurch gekennzeichnet, Schraubenfeder in
    bekannter Weis· sich nach unten konisch verjüngend auegebildet iat.
    11. Einzelradaufhängung nach einen oder mehreren der vorstehenden AneprUche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Federachse gegenüber der Achse des Stoßdämpfers (29) in Richtung auf die senkrechte FahrzeuglMngsaittelebene (28) versetzt angeordnet ist.
    43. Einzelradaufhängung nach einem oder Mehreren der vorstehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch eine derartige Wicklung der Schraubenfeder, daß deren geometrische Längsachse in an sich bekannter Weise gekrümmt ist und ferner dadurch* daß die Schraubenfeder zwischen parallelen Federteliern (17, I7ar 19, 19a) gelagert ist.
    Einzelradaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (i8, i8a) -" gerade gewickelt ist und eich, in an sich bekannter Weise, an zwei gegeneinander geneigten Federtellern abstützt.
    702A63426.11.70
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