SE502905C2 - Fjäderben till en framhjulsupphängning av typ McPherson för motorfordon - Google Patents

Description

20 25 30 35 502 905 2 av fjäderbenets hållare för hjulspindeln. Hittills kända lösningar har således erfordrat separat framställning av vänster och höger fjäderben, enbart med hänsyn till länkfästets placering vilket innebär logistiska kostnader allt ifrån tillverkning till montering.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminera ovan angivna olägenheter med särskilda fjäderben för vänster resp. höger sida av framhjulsupphängningen till ett motorfordon.

Nämnda ändamål uppnås medelst ett fjäderben enligt före- liggande uppfinning, vars kännetecken framgår av efter- följande patentkrav 1.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 med sprängvy visar en för ena sidan av ett motor- fordon avsedd, huvudsakligen komplett framhjul- supphängning med fjäderben enligt uppfinningen, Fig. 2 visar en sprängvy av fjäderbenet och tillhörande enheter, Fig. 3 visar en delvis skuren perspektivvy i större skala av huvudsakligen fjäderbenet på ena sidan, av vilket infästningen av krängningshämmaren framgår, Fig. 4 visar schematiskt ovanifrån ett tvärsnitt genom de båda fjäderbenen, ingående i en framhjulsupphäng- ning, medan lO 15 20 25 30 35 502 905 3 Fig. 5 visar en delvis bruten vy av fjäderbenet på fordo- nets andra sida.

FÖREDRAGEN UTFöRINGsFoRM: I Av den i Fig. 1 visade kompletta framhjulsupphängningen för vänster framhjul till ett motorfordon skall här endast beskrivas huvuddelarna, eftersom hjulupphängningen som princip är av typ McPherson och således välkänd. Framhjuls- upphängningen innebär att hjulen är individuellt avfjädran- de. Hjulupphängningen utgöres på vardera sidan av fordonet huvudsakligen av ett fjäderben 1 och en länkarm 2. Mellan de båda fjäderbenen sträcker sig en krängningshämmare 3, som är på känt sätt infäst medelst ett par konsoler 4 i var och en av karossens 5 båda sidobalkar 6, 7. Krängnings- hämmaren är utformad med två yttre, vevliknande partier 8 med ändar 9, som är inrättade att medfölja i fjäderbenets och därmed tillhörande hjuls rörelser och tjänstgör såsom en torsionsfjäder för att hämma karossens krängnings- rörelser vid kurvtagning. Fjäderbenet 1 är upptill lagrat i karossen på ett ej visat, i och för sig känt sätt och nedtill lagrat relativt länkarmens yttre ändparti 10 för att tillåta fjäderbenets vridning kring sin längdaxel och ledrörelser hos länkarmen. Länkarmen 2 är medelst två fästpunkter 11, 12 vid sitt inre parti vridbart lagrad i karossen för huvudsakligen vridning av länkarmen 2 kring en horisontell axel. Ett tvärstag 13 är infäst i de båda sidobalkarna 6, 7 och bildar även en förstärkning av den inre, bakre ledpunkten 12 på länkarmen 2.

I Fig. 1 visas även styrinrättningen 14 med styrstag 15 som i sina yttre ändar är kopplade till en med fjäderbenet vridfast anordnad arm 17. Genom en linjär rörelse hos styrstagen 15 i beroende av vridning av rattaxeln 17 kontrolleras fjäderbenets vridningsläge kring sin längdaxel på känt sätt varigenom hjulen styres. lO 15 20 25 30 35 502 905 4 Fjäderbenet 1 är, såsom bäst framgår av Fig. 1 och 2, uppbyggt av ett rör 19 med en inbyggd stötdämpare vars cylinderdel är fast anbragt i röret 19 och vars kolvdel 20 är linjärt rörlig med en dämpad rörelse utmed fjäderbenets längdaxel 21. Fjäderbenet uppbär en fjäderanordning 22, som huvudsakligen är anordnad med en skruvfjäder 3 av typ tryckfjäder, som vilar på ett vid röret 19 anbragt nedre säte 24. Fjäderbenet 1 är med den övre änden 25 av kolvde- len vridbart lagrad i karossen, vanligen i hjulhuset på ett ej visat sätt. Denna lagring är integrerad med ett i hjulhuset vridbart lagrat övre säte 27 för skruvfjädern.

Fjäderbenet 1 uppvisar nedtill en nedre lagringsdel 28 för den vridbara lagringen av fjäderbenet i länkarmens 2 yttre ändparti 10. Lagringsdelen 28 tillåter såväl vridnings- rörelser hos fjäderbenet kring längdaxeln 21 som ledrör- elser hos länkarmen 2 kring sin huvudsakligen horisontella axel. Fjäderbenet uppvisar vidare nedtill en hållare 29 för en hjulspindel 30 för roterbar lagring av tillhörande hjul kring sin hjulaxel 31, som huvudsakligen är tvärställd mot fjäderbenets längdaxel 21. Såsom inses av Fig. 1 sker lagringen av hjulet via hjulets nav 32 som även uppbär hjulets bromsanordning. På navets utsida är anordande gängade tappar 33, inrättade att sträcka sig genom hjulets fälghål och fasthållas medelst hjulmuttrar.

Hållaren 29 för hjulspindeln 30 är försedd med två ut- åtriktade fästflänsar 34 och är vridfast anordnad på fjäderbenets rör 19 och definierar därmed ett vridfast vinkelläge för hjulspindeln 30 relativt fjäderbenets rör.

För att möjliggöra krängningshämmarens 3 infästning vid det vridbara fjäderbenet 1 är krängningshämmaren försedd med en mellan vardera änden 9 och vardera fjäderbenet 1 ledbart förbunden krängningshämmarlänk 35. Länken 35 uppvisar ett nedre ledparti 36 i form av en kulled med ledfäste 37, 10 15 20 25 30 35 502 905 . 5 avsett för fastsättning vid krängningshämmarens ände 9 och ett övre ledparti 38 i form av en kulled med ett ledfäste 39 i form av en gängad skruv för fastsättning vid fjäderbe- net 19. I Som bäst framgår av Fig. 3 är fjäderbenet 1, närmare bestämt röret 19, försett med ett länkfäste 40 för kräng- ningshämmarlänken 35. Länkfästet 40 utgöres i det visade exemplet av en konsol i form av ett öra eller en fläns, som är vridfast anbragt vid fjäderbenet 1, närmare bestämt röret 19 i. ett bestämt vinkelläge relativt fjäderbenets hållare för hjulspindeln 31, som ej visas i Fig. 3. Denna sträcker sig huvudsakligen horisontellt i papperets plan, med smärre avvikelse för upprätthållande av korrekt hjulgeometri. Länkfästet 40 uppvisar ett fästställe 42 som i det visade exemplet bildas av ett hål genom örat och omgivande kantytor. Genom hålet sträcker sig det övre ledpartiets 38 ledfäste 39, varvid ledpartiet 38 hålles fast ansatt mot flänsens ena sida medelst en på motsatta sidan anbragt mutter 41, vilka båda sidor bildar nämnda kantytor av hålet. På motsvarande sätt är det nedre ledpartiets 36 ledfäste 37 i form av en gängad skruv eller tapp förd genom krängningshämmarens 3 flänsliknande ände 9, som är försedd med ett hål. De båda ledpartierna 36, 38 uppvisar en ej visad ledkula, på vilken ledfästet 39 är fast anordnat, varvid en ledkapsel för ledkulan är fast anbragt på länkens arm 43, vars sträckning' i längsled definieras av dess längdaxel 44. Det är tänkbart att ledkapseln i det ena eller båda ledpartierna 36, 38 är vridbart lagrad relativt armen 43, men är dock axiellt huvudsakligen oförskjutbar relativt armen. De båda led- fästena 37, 39 tillåtes därmed att åtminstone inom vissa gränser riktas i olika vinkellägen och tillåter ledrörelser mellan krängningshämmarens ände 9 och fjäderbenets länk- fäste 40. I vyn enligt Fig. 3 sträcker sig det nedre ledfästet 37 huvudsakligen horisontellt inåt mot fordonets 10 15 20 25 30 35 502 905 6 längsgående symmetriaxel, medan det övre ledfästet 39 är likaså riktat huvudsakligen horisontellt, men med en bestämd vinkel mot papperets plan.

Fig. 3 visar framhjulsupphängningen på vänster sida, dvs betraktad bakifrån med vyn lagd i ett plan, som är i huvudsakligen ett vertikalplan lagt vinkelrätt mot for- donets längdaxel. Av vyn framgår att länkfästet 40 är vinklat mot detta tvärställda plan och i det visade exemplet sträcker sig med en vald vinkel något bakåt.

Ledpartiet 38 är på denna sida av fordonet beläget framför länkfästet 40, varigenom ledpartiet erhåller en så symmet- risk placering som möjligt, vilket närmare skall förklaras nedan.

Den ovan nämnda optimala symmetrin i placeringen av det övre ledpartiet 38 eftersträvas för att krängningshämmaren skall erhålla optimalt dämpande egenskaper med hänsyn till styrningen, dvs fjäderbenets rörelser. Detta uppnås enligt uppfinningen med bibehållande av en och samma placering av länkfästet 40 för samtliga fjäderben, dvs för såväl vänster som höger sida. Av funktions- och konstruktionstekniska skäl sträcker sig även det övre ledpartiets 38 ledfäste 39 huvudsakligen tvärriktat armens 43 längdaxel 44, men tillåter genom ledfunktionen en ledrörelse med vinkelavvi- kelse inom ett bestämt vinkelintervall. Infästningen av länken 35 vid fjäderbenet l har dessutom valts för att uppnå en rationell, monteringseffektiv och utrymmesbe- sparande infästning, varför infästningen är vald så, att det övre ledfästets 39 längdaxel 45 bildar en sned vinkel mot ett tänkt förbindelseplan 46 genom de båda fjäderbenens l längdaxlar, betraktat när hjulupphängningen befinner sig i neutralläge, dvs med hjulen rakt fram och hjulaxlarna 31 sträckande sig huvudsakligen inbördes parallellt och parallellt eller huvudsakligen sammanfallande med planet lO 15 20 25 30 35 502 905 7 46. I detta läge är ledfästet 39 fritt åtkomligt för maskinell montering av muttern 41.

Hjulaxlarnas 31 riktning bestämmes av fjäderbenets 1 hjulspindelhållare 29. För att uppnå nämnda symmetriska infästning av ledpartiet 38 är dess ledpunkt belägen huvudsakligen diametralt motsatt axelspindelns axelrikt- ning, dvs huvudsakligen positionerad i ett med hjulaxeln 31 och fjäderbenets 1 längdaxel 21 sammanfallande plan 46, se Fig. 4, dock är ledpunkten i praktiken något förskjutet placerad med hänsyn till hjulgeometrin. Enligt uppfinningen är länkfästet 40 vinkelvridet med en bestämt vinkel v kring fjäderbenets längdaxel 21 relativt hjulaxelns 31 riktning, betraktat med en vinkelvridning exempelvis medurs vad beträffar såväl vänster som höger fjäderben. Därigenom erhåller således länkfästet 40 ej en spegelsymmetrisk placering vad beträffar symmetri kring fordonets symmetris- ka längdaxel 47, utan istället en spegelsymmetri kring det gemensamma tvärgående planet 46. På ena sidan fordonet, i det visade exemplet på vänster sida, är således, som ovan nämnts, länkfästet 40 vinklat något bakåt, medan ledpartiet 38 är beläget framför fästet, medan på motsatta sidan, i det visade exemplet höger sida, är länkfästet 40 vinklat något framåt, medan ledpartiet 38 är fört med sitt ledfäste 39 från andra hållet så, att ledpartiet 38 befinner sig bakom ledfästet. På båda sidor är den funktionsmässigt vitala delen, dvs ledpartiet 38, beläget och riktat huvudsakligen diametralt motsatt mot hjulaxelns riktning med en vald vinkelavvikelse med hänsyn till hjulgeometrin.

Av utrymmesskäl har de båda fjäderbenen 1 visats med oproportionerligt kort inbördes mellanrum. I praktiken är planet 46 genom hjulaxeln 31 ej sammanfallande, p.g.a. hjulgeometrin.

Fig. 5 åskådliggör med en förenklad, men mot Fig. 3 huvudsakligen svarande vy, ledfästets och ledpartiets läge lO 15 20 502 905 8 på den motsatta sidan, i det visade exemplet den högra sidan. Samma verkan uppnås genom att man i stället på vänster sida vinklar ledfästet 40 en motsvarande vinkel framåt och placerar ledpartiet på andra sidan ledfästeb, medan man på höger sida därvid erhåller en vinkling bakåt av ledfästet, varvid ledpartiet 38 placeras framför ledfästet, som sträcker sig huvudsakligen genom ett axialplan genom fjäderbenets 1 längdaxel 21.

Genom den ovan beskrivna lösningen kan således tillverkas ett fjäderben, som kan användas för såväl höger- som vänstersida, utan att ledstället vid tillverkningen behöver ges olika placering, utan den korrekta placeringen av krängningshämmarlänkens ledparti uppnås genom att led- partiet placeras på den ena resp. den andra sidan.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan kräng- ningshämmaren vara uppdelad i två delar, där dess inre ände är fast anbragt i fordonskarossen. Hjulupphängningen kan i detalj ha en annan uppbyggnad.

Claims (3)

lO 15 20 25 30 35 502 905- Patentkrav

1. l. Fjäderben till en framhjulsupphängning av typ McPherson för motorfordon, vilket fjäderben (1) innefattar en stötdämpare och är inrättat att upptill vara lagrat i fordonets kaross (5) för vridbarhet kring sin längdaxel (21) och att nedtill uppbära en hjulspindel (30) för att roterbart uppbära fordonets ena hjul kring en relativt fjäderbenets längdaxel huvudsakligen tvärriktad hjulaxel (31), varvid fjäderbenet är inrättat att uppbära en fjäderanordning och uppvisar nedtill en med fjäderbenet vridfast hållare (29) för nämnda hjulspindel och ett ovanför hållaren anordnat länkfäste (40) för en krängnings- hämmarlänk (35) för ledbar infästning vid fjäderbenet av en ifordonetsframhjulsupphängningingåendekrängningshämmare (3), varvid nämnda länk uppvisar ett ledparti (38) med ett fästorgan (39) för fasthållning av länken vid ett fäststäl- le på nämnda länkfäste, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att nämnda länkfäste (40) är med avseende på sitt fästställe orienterat till ett fast vinkelläge relativt det av nåliaren för njuiepinaein bestämde vinkel- läget för hjulspindelns hjulaxel, varvid vinkelläget är ett och samma för båda fjäderbenen i framvagnsupphängningen med avseende på en vridningsvinkel kring fjäderbenets längdaxel relativt hjulaxeln och är avvikande från l80° med en för såväl vänster som höger fjäderben identisk vinkelavvikelse (v) betraktad medurs för båda fjäderbenen och att vinkelav- vikelsen är vald att positionera krängningshämmarlänkens ledparti symmetriskt på båda sidor av fordonet, och huvud- sakligen motriktat hjulspindelns (30) axelriktning. 10 502 905 lO

2. Fjäderben enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t d ä 1: a v, att vid framhjulsupphängningen för fordonets ena hjul är krängningshämmarlänkens (35) ledparti (38) fäst på länkfästets (40) ena sida, medan vid fram- hjulsupphängningen för fordonets andra hjul är ledpartiet (38) fäst på länkfästets motsatta sida.

3. Fjäderben enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att länkfästet (40) är utfört såsom ett huvudsakligen plant fästöra med ett nämnda fästställe (42) definierande hål för genomförande av ledpartiets (38) fästorgan (39).