DE895854C

DE895854C - Unabhaengige Radaufhaengung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE895854C
Application number: DET2881A
Authority: DE
Inventors: James H Booth
Original assignee: Thompson Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1947-10-24
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1953-11-05
Also published as: US2521335A; FR965249A; GB652432A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine unabhängige Radaufhängung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei am Rahmen des Fahrzeugs angelenkten, quer zur Fahrtrichtung schwingenden Lenkerarmen, mit denen ein das Rad tragender und steuernder Radträger über Zapfen mit kugelförmigen Abschnitten verbunden ist.

Die Erfindung besteht darin, daß das den einen Arm mit dem Radträger verbindende Lager zwei Wälzlager und das den anderen Arm mit dem Radträger verbindende andere Lager ein Gleitdrucklager enthält.

Durch diese Anordnung wird die auf die Radaufhängung durch die Bremswirkung und das Gewicht des Fahrzeugs hervorgerufene Belastung angemessen durch die Wälzlager des einen Lagers übernommen, während Stöße, Bremsbelastungen und Schwingungen in dem Hebelgetriebe durch ein Gleitdrucklager aufgenommen werden, das in dem anderen Traglager angeordnet ist. Durch diese Anordnung wenden daher viele der bisher notwendigen Teile, wie Drehzapfen usw., entbehrlich.

Dabei ist das obere, die Stoßbelastung aufnehmende Lager als Reibungsgelenk ausgebildet, während das untere, die Hauptlast aufnehmende Traglager einen ungefähr halbkugelförmigen Lagerteil mit einer Mittelbohrung hat, die den Schaft des einen Lenkerzapfens aufnimmt.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht:

Fig. ι ist ein senkrechter, teilweise weggebrochener Teilschnitt einer erfindüngsgemäßen vorderen Radaufhängung;

Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt in größerem Maßstabe eine abgeänderte Ausfuhrungsform des oberen, in der vorderen Radaufhängung verwendeten Kugelgelenks.

In Fig. ι ist eine Radaufhängung des rechten Vorderrades, von der Rückseite das Wagens gesehen, dargestellt. Die Erfindung wird in Verbindung mit der rechten Seite der Vorderradaufhängung beschrieben. Eine gleiche Aufhängung liegt auch auf der linken Seite des Fahrzeugs. ■ Die Bremstrommel io eines Laufrades ist in üblicher Weise auf einem Achsschenkel 11 drehbar gelagert. Der Achsschenkel 11 besteht vorzugsweise aus einem Stück mit einem Radträger 12, der zur Ausführung einer Schwing- und Steuerbewegung an seinem oberen bzw. unteren Ende in .Kugelgelenken oder Traglagern 14 bzrw. 15 unterstützt ist. Die Steuerbewegung des Radträgers 12 wird durch einen nach hinten verlaufenden Lenker 13 bewirkt, der von dem Führersitz aus durch die üblichen Verbindungs- und Lenkstockhebel gesteuert wird.

Das obere Lager 14 läßt ein Schwingen des Radträgers 12 und gleichzeitig eine Schwenkung eines oberen. Lenkerarmes 16 in einer im wesentlichen lotrechten Ebene zu. Der Lenikerarm 16 besitzt an seinem äußeren Ende ein kastenförmiges .Gehäuse 16°j in dem das iKugelende 17^s eines Zapfens 17 gelagert ist, und einen inneren Arm iö⁶, der an einem Stoßdämpfer 19 angeordnet und mit den gegenüberliegenden Enden der sich drehenden Welle 20 des Stoßdämpfers verbunden ist. Eine Anzahl Schraubenbolzen ai. befestigen den Stoßdämpfer auf einem Quer rahmen 22 des Fahrzeugs. Ein elastischer Kopf 23 auf dem äußeren Abschnitt des Rahmens 22 unmittelbar unter dem oberen Arm 16 begrenzt die Abwärtsschwenkung des Armes. Der Zapfen 17 hat einen kegelförmigen Schaft, der in einer im oberen Teil des Radträgers 12 befindlichen Bohrung durch eine Mutter befestigt ist, die auf das Ende des Zapfens geschraubt wird. Das untere Kugelgelenk oder Traglager 15 ermöglicht die Schwing- und Steuerbewegung eines Lenkerzapfens 26, dessen kegelförmiger Schaftabschnitt in einer Bohrung des unteren Flansches des Radträgers 12 durch eine Mutter 27 befestigt ist, die auf das Ende des Zapfens aufgeschraubt wird. Dias Lager 15 gestattet ebenfalls eine Drehung eines kastenförmigen Gehäuseabschnittes 28° eines unteren Armes 28 in einer im wesentlichen lotrechten Ebene. An seinem inneren Ende besitzt der Arm 28 zwei Arme 28^& und 28^C, die auf einem rückliegenden Abschnitt 22° des Rahmens 22 sitzen und mit den beiden Enden eines drehbaren Stiftes 30 verbunden sind, der durch die Arme hindurchgeht. Der nach oben erfolgenden Schwenkbewegung des Armes 28 wirkt eine Schraubenfeder 31 entgegen, deren unteres Ende in einer ringförmigen Nut 28** eines elastischen Sitzes 28^e angeordnet ist, der mit dem Arm 26 in Verbindung steht. Das obere Ende der Feder liegt um einen abwärts ragenden zylindrischen Teil 22* des Rahmens 22. Ein auf dem federnden Sitz 28* befestigter Dämpfer 313 kommt mit einem Vorsprung 22^C des Rahmens 22 in Berührung und begrenzt hierdurch die Aufwärtsbewegung des Armes 28.

■ Das untere Traglager 15 nimmt die durch das Gewicht des Fahrzeugs hervorgerufene Hauptlast auf und soll gleichzeitig eine leichte Steuerbarkeit des Rades ermöglichen. Der offene Boden des Gehäuses 28^ff des Traglagers 15 wird durch eine Kappe 35 verschlossen, die an dem 'Gehäuse durch Umbördeln eines Bandflansches 35« der Kappe unter eine an der Stirnseite des Gehäuses befindliche Schulter befestigt-wird. Eine Feder 37 ist zwischen der Bödenwand der Verschlußkappe 35 und einem Halter 3*8 angeordnet, dessen obere kugelförmige Fläche den kugelförmigen Kopf des Zapfens 26 aufnehmen kann·. ...

Eine leichte Steuerung wird durch getrennte Wälzlager geschaffen, die aus einer Anzahl von Nadellagern 40, die um den Zapfen 28 innerhalb einer mittleren öffnung eines im wesentlichen halbkugelförmigen Lagertei'ls 42 angeordnet sind, und aus einem Rollen- oder Kugellager 44 bestehen, das um das untere Ende des Zapfens 26 herumliegt. Dieses Lager 44 besitzt eine obere Lauffläche, die in einer Aussparung in der unteren Fläche des halbkugelförmigen Lagerteils 42 gebildet ist, und eine untere Lauffläche, die an eine Schulter 26° des unteren· Endes des Zapfens 26 anstößt. Der halbkugelförmige Lagerteil 42 kann in einer dazu passenden kugelförmigen Fassung in dem kastenförmigen Gehäuse 28° des unteren Lenkerarmes 28 schwingen und schwenken. Daher gestatten die Wälzlager 40 und 44 eine leichte Drehung des Zapfens 26 um seine eigene Achse. Das Wälzlager 44.nimmt die lotrechten Druckbelastungen auf, die von dem Zapfen 26 über den halbkugelförmigen Lagerteil 42 auf das Gehäuse 28⁰ und den Lenkerarm 28 übertragen werden.

Um das Eindringen von Schmutz in das Traglager zu verhindern, sind zwei Abschlußscheiben 46 mit einer zwischenliegenden Filzscheibe 47 um den Zapfen 26 über der oberen öffnung in dem Gehäuse 26 angeordnet, durch das der Zapfen 26 vorragt. Eine Schraubenfeder 48 ist ferner um den no Zapfen 26 zwischen <der oberen Scheibe 46 und dem Radträger 12 angeordnet, um die Scheiben 46 in ihre Dichtungslagen zu drängen.

Das obere Lager 14 ist dazu bestimmt, Schwingungen in dem Hebelgetriebe zu dämpfen und eine Drehung des Radträgers 12 zuzulassen. Dieses Lager 14 besteht aus dem äußeren kastenförmigen Gehäuse i6^a des oberen Lenkers 16, das einen mittleren zylindrischen Hohlraum 50 hat, in dem das kugelförmige Ende oder der Kopf 117" des mit der Kugel ein Stück bildenden Zapfens 17 angeordnet ist. Die untere Hälfte der Kugel 17° ist durch einen Metallagerring 51 umschlossen, dessen äußerer Rand fest in den Hohlraum 50 paßt. Eine innere segmentförmige Höhlung nimmt die Kugel 17« auf. Das obere Ende der Kugel 17° ist von einem Lager-

ring 53 umgeben, der einen aus elastischem Material, beispielsweise Gummi, hergestellten äußeren Teil 54 hat und in dem Hohlraum 50 unmittelbar über den unteren Lagerteil 51 angeordnet werden kann. Der elastische Teil 54 hat eine innere kugelförmige Höhlung mit einem gegen Verschleiß widerstandsfähigen Kunststoff utter 55 von kugelförmiger Form·. Der Teil 54 nimmt die obere Hälfte der Kugel iy" auf. Schmieröl wird in das Gehäuse über einen Schmiernippel 57 zugeführt, der auf einer in den oberen Teil des Gehäuses i6° eingedrehten oberen Verschlußplatte 58 befestigt ist.

Das untere Ende des Traglagers 14 ist gegen den

Eintritt von Staub durch mehrere Unterlagscheiben 60 mit einer zwischenliegenden Filzscheibe abgeschlossen, die um den Zapfen 17 liegen, und gegen das untere Ende des Traglagers durch eine Feder 61 gedrückt werden.

Das Kugelgelenk oder Traglager 14 bildet daher richtige Lagerflächen, um Schwenk- und Drehbewegungen des Zapfens 17 zu ermöglichen. Da ferner eine der Lagerflächen durch einen belasteten elastischen Teil 54 abgestützt ist, nimmt das Gelenk Schwingungen auf oder dämpft diese Schwingungen.

In Fig. 2 ist eine abgeänderte Form des oberen schwingungsdämpfenden Kugelgelenks oder Traglagers dargestellt. Das kastenförmige Endgehäuse 16" des Armes 16 hat einen mittleren Hohlraum 65, dessen kugelförmige Höhlung einen ungefähr halbkugelförmigen Lagerteil 66 aufnehmen kann. Ein Zapfen 68, dessen schräg verlaufende Wandung in eine Bohrung des Radträgers 112 durch eine Mutter 69 gezogen wird, tritt durch eine mittlere Öffnung des Lagerteils 66 hindurch und ist in diesem Teil auf einer Anzähl Nadeln 70 gelagert. Eine ungefähr kreisförmige bronzene Verschleißplatte 72 mit einer mittleren Bohrung liegt lose um den Zapfen 68 und paßt in eine an der oberen Fläche desLagerteils 66 vorgesehene Aussparung 66^. Ein oberer Halsabschnitt 6·8^α des Zapfens 66 legt sich mit seiner Unterseite auf die obere Fläche der bronzenen Verschleißplatte 72. Sollte daher das Rad in eine in der Straßendecke befindliche Vertiefung fallen, so wird eine plötzliche Stoßbelastung von dem Radträger 12 und dem Zapfen 68 durch die bronzene Verschleißplatte 72 und das kugelförmige Lager 66 auf die Fassung ιό" und den Arm 16 übertragen.

Das in Fig. 2 dargestellte abgeänderte Traglager ist in seinem unteren Teil gegen den Zutritt von Staub durch eine Anzahl von Unterlagscheiben 74 umschlossen, die gegen die Fläche durch eine zwischen den Unterlagscheiben und dem Steuerglied 12 angeordnete Feder 76 gedrückt werden.

Der obere Kopfabschnitt 68^a des Zapfens 68 hat die Form einer !Kugelkappe und paßt in eine kugelförmige Halterung 77, die von einer oberen Verschlußplatte 79 durch eine Schraubenfeder 78 elastisch auf Abstand gehalten wird.

Daher kann das Traglager der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eine Drehung und Schwenkung des Radträgerzapfens 68 ermöglichen. Die Drehung wird durch Wälzlager aufgenommen. Das durch die federnde, bronzene Verschleißplatte gebildete Gleitlager dämpft dagegen fortlaufend die Schwingungen und nimmt die durch die Schwingungen hervorgerufene Stoßbelastung auf. Die Schwingungsregelung wird unmittelbar durch die Belastung der Feder 79 beeinflußt, wobei durch Einstellungen der Federbelastungen die giewünschte Dämpfungscharakteristik erhalten wird.

Durch die Erfindung ist eine unabhängige Radaufhängung geschaffen, die viele der bisher üblichen Teile entbehrlich macht, z. B. Drehzapfen, Stoßstangenträger und Drehzapfenlager, und die eine leichte Steuerung und eine angemessene DrehungsmögMchkeit für die Steuerungsvorrichtung ergibt. Die auf die Radaufhängung wirkende, durch die Bremswirkung und das (Gewicht des Fahrzeugs hervorgerufene Belastung wird angemessen durch ein unteres Lager nach Art eines Wälzlagers aufgenommen, während Stöße, Bremsbelastungen und Schwingungen in dem Hebelgetriebe durch belastete Gleitdrucklager aufgenommen werden, die in dem oberen Traglager angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Unabhängige Radaufhängung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei am Rahmen des Fahrzeugs angelenkten, quer zur Fahrtrichtung schwingenden¹ Lenkerarmen, mit denen ein das Rad tragender und steuernder Radträger über Zapfen mit kugelförmigen Abschnitten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine den einen Arm (28) mit dem Radträger (12) verbindende Lager (15) Wälzlager (40, 44) und das andere den anderen Arm (16) mit dem Radträger verbindende Lager (14) ein Gleitdrucklager (53) enthält.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stoßbelastung aufnehmende obere Lager (14) als Reibungsgelenk (53-55) ausgebildet' ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hauptlast aufnehmende untere Traglager (15) einen ungefähr halbkugelförmigen Lagerteil (42) mit einer Mittelbctirung hat, die den Schaft des einen Lenkerzapfen's (26) aufnimmt.

4. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hauptlast tragende Wälzlager (44) sich unmittelbar am halbkugelförmigen Lagerteil (42) um den Schaft des Lenkerzapfens (26) und mit einer Schulter (26⁰) gegen den Kopf des Lenkerzapfens abstützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen