DE19805810A1 - Verbindungselement für einen Torsionsstabilisator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 zum Verbinden eines Torsionsstabilisators mit einer Komponente einer Fahrzeug-Radaufhängung. Ferner betrifft die Erfindung eine Radaufhän­ gung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 19 für ein Kraftfahrzeug.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für Kraftfahrzeu­ ge und insbesondere auf ein Verbindungselement, mit dem ein Torsionsstabilisa­ tor mit einem Querlenker der Radaufhängung verbunden wird.

Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit einer Einzelradaufhängung auszustatten, mit der durch Straßenunebenheiten verursachte stoßartige Belastungen und andere Schwingungen absorbiert werden, um den Fahrzeuginsassen eine sanfte und komfortable Fahrt zu ermöglichen. Bei einer derartigen Einzelradaufhängung wird häufig ein Torsionsstabilisator verwendet, der die Neigungssteifigkeit erhöht und die Lenkstabilität des Fahrzeugs verbessert. Der Torsionsstabilisator ist übli­ cherweise ein Stab mit einem quer zum Fahrzeug verlaufenden länglichen mittle­ ren Abschnitt und zwei längsverlaufenden Schenkeln an den Enden des mittleren Abschnittes, so daß der Torsionsstabilisator im wesentlichen U-förmig ist. Der mittlere Abschnitt des Torsionsstabilisators ist durch einen oder mehrere Befesti­ gungsbügel, der bzw. die am Fahrzeugaufbau oder am Fahrzeugrahmen befestigt sind, um seine Längsachse drehbar gelagert. Am häufigsten sind die Befesti­ gungsbügel in unmittelbarer Nähe zu den Schenkeln angeordnet, um Biegemo­ mente zu minimieren, die eventuell in den Torsionsstabilisator eingeleitet werden. Das freie Ende jedes Schenkels ist durch ein Verbindungselement mit einem der Querlenker der Einzelradaufhängung verbunden. Wird das Fahrzeug Querneigungskräften ausgesetzt, wie sie beispielsweise beim Kurvenfahren des Fahrzeugs auftreten, bewegen sich die beiden Querlenker bezüglich der Längs­ achse des mittleren Abschnitts des Torsionsstabilisators in entgegengesetzte Richtungen. Dadurch werden Torsionsreaktionskräfte erzeugt, die durch die Schenkel übertragen werden und die Querlenker dazu zwingen, sich wieder in ih­ re normalen Positionen zurückzubewegen. Auf diese Weise wird durch den vom Torsionsstabilisator bewirkten Torsionswiderstand der Fahrzeugaufbau daran gehindert, sich in die eine oder andere Richtung zu neigen oder zu schlingern.

Als Reaktion auf die in letzter Zeit zunehmenden Forderungen der Verbraucher nach sportlichen und leistungsstarken Fahrzeugen, die üblicherweise mit sportli­ chen Einzelradaufhängungen ausgestattet sind, haben die Konstrukteure für Kraftfahrzeug-Radaufhängungen traditionsgemäß den Durchmesser des Torsi­ onsstabilisators vergrößert, um die Neigungssteifigkeit angepaßt zu erhöhen. Unglücklicherweise kann eine Erhöhung des Durchmessers des Torsionsstabili­ sators die Fahrqualität des Fahrzeugs beeinflussen, indem sich die Fahrt bei normalen Fahrbedingungen härter anfühlt. Darüber hinaus werden durch eine Vergrößerung des Durchmessers des Torsionsstabilisators das Gewicht und die Kosten des Fahrzeugs erhöht. Andere konstruktive Abwandlungen, die bei der Radaufhängung vorgenommen werden können, um die Wankbewegung des Fahrzeugs zu verringern, umfassen eine Erhöhung der Federrate oder Feder­ steifigkeit der Radaufhängungsfedern und/oder eine Modifizierung der Dämp­ fungseigenschaften der Schwingungsdämpfer. Wie bei den zuvor beschriebenen Maßnahmen können auch derartige Abwandlungen die Fahrqualität beeinflussen, da mehr durch die Straße verursachte Vibrationen an das Fahrzeug übertragen werden und den Fahrzeuginsassen ein hartes Gefühl vermitteln, wenn das Fahrzeug über kleine Unebenheiten auf oder Schlaglöcher in der Straßenober­ fläche gefahren wird.

Wie zuvor bereits erläutert, ist jedes Ende des Torsionsstabilisators üblicherweise durch ein Verbindungselement mit dem entsprechenden Querlenker verbunden.

Fig. 1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes, herkömmliches Verbindungselement, dessen Aufbau in dem US-Patent 4 875 703 beschrieben ist. Das Verbindungselement 10 hat einen Schraubenbolzen 12, auf den eine erste Unterlagscheibe 14a und eine erste Gummihülse 16a aufgesteckt ist. Der Schraubenbolzen 12 wird dann durch eine Öffnung 18 gesteckt, die an einem ab­ geflachten Ende 20 eines Schenkels 22 eines Torsionsstabilisators 24 ausgebil­ det ist. Anschließend wird eine zweite Gummihülse 16b und eine zweite Unter­ lagscheibe 14b auf den Schraubenbolzen 12 aufgeschoben, wie gezeigt ist. Als nächstes wird eine starre Abstandshülse 26 sowie eine dritte Unterlagscheibe 14c und eine dritte Gummihülse 16c auf den Schraubenbolzen 12 aufgesteckt. Der Schraubenbolzen 12 wird dann durch eine Bohrung 28 gesteckt, die an einem Querlenker der Radaufhängung, in diesem Fall an einem am oberen Querlenker 32 befestigten bzw. mit diesem einstückig ausgebildeten Arm 30 ausgebildet ist. Danach wird eine vierte Gummihülse 16d und eine vierte Unterlagscheibe 14d auf den Schraubenbolzen 12 aufgeschoben und mit einer Mutter 34 am Ende des Schraubenbolzens 12 befestigt, um die Anordnung zu sichern. Durch die Gummi­ hülsen 16a bis 16d können der Querlenker 32 und der Schenkel 22 des Torsi­ onsstabilisators 24 relativ zueinander verschwenkt werden, sobald sich die Rad­ aufhängung innerhalb ihres Bewegungsbereiches bewegt. Diese Schwenkbewe­ gung, die üblicherweise als Wankbewegung bezeichnet wird, entsteht dadurch, daß der Querlenker 32 in einer Ebene geschwenkt wird, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Ebene verläuft, in der die Schenkel 22 des Torsionsstabilisa­ tors 24 geschwenkt werden. Verschiedene Varianten der zuvor beschriebenen bekannten Verbindungselemente sind in den US-Patenten 4 875 703, 4 944 523, 5 449 193 sowie 5 551 722 offenbart.

Ein Nachteil des oben beschriebenen Verbindungselementes ist, daß die Gummi­ hülsen, die für das Zulassen der Wankbewegung erforderlich sind, zu Beginn die Wirksamkeit des Torsionsstabilisators herabsetzen. Tatsächlich wirken auf den Torsionsstabilisator solange keine Torsionskräfte und er korrigiert solange nicht die Wankbewegungen des Fahrzeuges, bis die Gummihülsen im wesentlichen so zusammengepreßt worden sind, daß sie zu starren Elementen werden. Dieser anfängliche Mangel, die Bewegung zu stabilisieren, führt bei dem Fahrzeug zu ei­ ner Zunahme des Momentes in Neigungsrichtung. Dieses Moment muß, zusätz­ lich zu den durch die betreffende Bewegung verursachten Kräften, von den Torsi­ onskräften des Torsionsstabilisators überwunden werden. Diese anfängliche Weichheit bei der Neigungssteifigkeit vermittelt dem Fahrer das Gefühl, daß das Fahrzeug nicht genau auf die Lenkbewegungen reagiert. Während über die Jahre hinweg verschiedene Formen für die Gummihülsen entwickelt und deren Steifig­ keiten verändert wurden, um diese Auswirkungen zu minimieren, werden derar­ tige Maßnahmen durch die Konstruktionsvorgabe beschränkt, daß das Verbin­ dungselement noch nachgiebig genug sein muß, um eine Winkelbewegung zwi­ schen dem Torsionsstabilisator und den Querlenkern der Radaufhängung zu er­ möglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbindungselement bzw. eine Radaufhängung bereitzustellen: durch das bzw. bei der der Torsionsstabilisator die Kräfte ohne Verzögerung an die Komponenten der Radaufhängung weiterleitet.

Diese Aufgabe wird bei einem Verbindungselement durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch eine Radaufhängung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen er­ geben sich aus den jeweils zugeordneten Unteransprüchen.

Durch die Erfindung wird unter anderem eine Radaufhängung bereitgestellt, bei der zwei Verbindungselemente die einander gegenüberliegenden Enden des Torsionsstabilisators mit zwei Radaufhängungsteilen verbindet. Der Torsions­ stabilisator hat einen mittleren Abschnitt und einen sich von jedem Ende des mittleren Abschnitts abstehenden Schenkel. Die Verbindungselemente verbinden die freien Enden der Schenkel mit den Radaufhängungsteilen. Jedes Verbin­ dungselement hat zwei Kugelgelenkanordnungen, die mit ihrem jeweils ersten Ende miteinander verbunden sind, während das andere Ende mit dem Torsi­ onsstabilisator bzw. dem Radaufhängungsteil verbunden ist. Die entsprechend ausgelegten Kugelgelenkanordnungen ermöglichen die Schwenkbewegungen zwischen dem Torsionsstabilisator und den Radaufhängungsteilen, wenn sich die Radaufhängung innerhalb ihren Bewegungsbereich verstellt. Gleichzeitig elimi­ nieren oder verringern die Kugelgelenkanordnungen die Nachgiebigkeit, die auf­ tritt, bevor der Torsionsstabilisator während einer Fahrzeugbewegung die Rad­ aufhängungsteile in ihre normale Stellung zwingt.

Als weiteres Merkmal der Erfindung können die Verbindungselemente aus her­ kömmlichen Bauteilen zusammengesetzt werden, damit sie bei vielen verschiede­ nen Radaufhängungen an unterschiedliche Längenabmessungen angepaßt, ein­ gesetzt werden können. Durch diese modulare Bauweise können die Verbin­ dungselemente aus bekannten Bauteilen zusammengesetzt werden, um sowohl als Originalbauteil als auch als Nachrüstbauteil verwendet zu werden.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Ansicht eines bekannten Verbindungselementes,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer als Beispiel dienenden Ein­ zelvorderradaufhängung, bei der die Erfindung eingesetzt ist,

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht eines Ausschnitts der Radaufhängung nach Fig. 2, in der ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Verbindungselementes dargestellt ist,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung eines Teils des Verbindungselementes nach Fig. 3,

Fig. 5 eine geschnittene Ansicht, in der ein Teil eines abgewandelten Ver­ bindungselementes nach Fig. 3 gezeigt ist,

Fig. 6 eine geschnittene Ansicht eines Ausschnitts der Radaufhängung nach Fig. 2, in der eine zweite Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Verbindungselementes dargestellt ist,

Fig. 7 eine Explosionsdarstellung eines Teils des Verbindungselementes nach Fig. 6, und

Fig. 8 eine geschnittene Ansicht eines Ausschnitts der Radaufhängung nach Fig. 2, in der eine weitere Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verbindungselementes gezeigt ist.

Allgemein betrifft die Erfindung ein Verbindungselement, mit dem ein Torsions­ stabilisator mit einem Bauteil der Radaufhängung wie einem Querlenker verbun­ den wird. Das erfindungsgemäße Verbindungselement ist so ausgelegt, daß es die meisten der herkömmlichen Verbindungselemente ersetzen kann und das Fahrverhalten verbessert, ohne daß weitere Teile der Radaufhängung geändert werden müssen. Daher kann das erfindungsgemäße Verbindungselement bei vielen verschiedenen Radaufhängungen eingesetzt werden und ist nicht auf die in der Anmeldung beschriebene Radaufhängung beschränkt.

Fig. 2 zeigt eine Einzelvorderradaufhängung 50, bei der an jedem Rad ein oberer und unterer Querlenker sowie eine Federungsanordnung am Fahrzeugrahmen aufgehängt ist. In der vorliegenden Beschreibung wird auf einen Fahrzeugrahmen Bezug genommen. Für den Fachmann ist es jedoch erkennbar, daß viele der gängigen Fahrzeuge keinen eigenständigen Fahrzeugrahmen besitzen, sondern statt dessen Bereiche am Fahrzeugaufbau ausgebildet sind, die als im Fahr­ zeugaufbau integrierter Rahmen dienen. Unter Berücksichtigung des zuvor Ge­ sagten hat der teilweise dargestellte Fahrzeugrahmen 52 zwei Längsträger 54 und einen Querträger 56.

Die Radaufhängung 50 hat einen vergleichsweise langen unteren Querlenker 58 und einen vergleichsweise kurzen oberen Querlenker 60, die beide schwenkbar am Fahrzeugrahmen 52 befestigt sind. Die Federungsanordnung hat eine Spiral­ feder 62 sowie einen Schwingungsdämpfer 64 und ist zwischen einem mittleren Abschnitt des unteren Querlenkers 58 und des Fahrzeugrahmens 52 angeordnet, um das Gewicht des Fahrzeuges und jede durch den unteren Querlenker 58 übertragene Belastung aufzunehmen. Der obere Querlenker 60 ist mit dem unte­ ren Querlenker 58 durch einen Achsschenkel 66 verbunden. Auf dem Achsenab­ schnitt (nicht dargestellt) des Achsschenkels 66 ist eine Radnabe 68 drehbar ge­ lagert, auf der ein Rad bzw. ein Reifen (gleichfalls nicht dargestellt) montiert sein kann. Ferner ist ein Torsionsstabilisator 70 mit einem quer zum Fahrzeug verlau­ fenden, länglichen mittleren Abschnitt 72 und mit einem sich von jedem Ende des mittleren Abschnitts 72 in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckenden Schenkel 74 gezeigt. Der mittlere Abschnitt 72 ist durch zwei Befestigungsbügel 76 an den Längsträgern 54 drehbar gelagert. Das freie Ende 78 jedes Schenkels 74 ist mit dem zugehörigen unteren Querlenker 58 durch ein erfindungsgemäßes Verbin­ dungselement 80 verbunden.

In den Fig. 3 und 4 ist das mit seinem einen Ende am Torsionsstabilisator 70 und mit seinem entgegengesetzten anderen Ende am unteren Querlenker 58 befe­ stigte Verbindungselement 80 gezeigt. Die dargestellte Ausführungsform ist zu einer durch die Linie A angegebenen, horizontal verlaufenden Ebene symme­ trisch ausgebildet. Das Verbindungselement 80 hat zwei Kugelgelenkanordnun­ gen 82 und 82', die durch geeignete Mittel, wie durch die Schweißnaht 84 ange­ deutet, beispielsweise durch Schweißen fest miteinander verbunden sind. Da die Bauteile der Kugelgelenkanordnung 82' den Bauteilen der Kugelgelenkanordnung 82 gleichen, sind diese mit denselben Bezugszeichen versehen, jedoch durch einen Strich gekennzeichnet.

Die Kugelgelenkanordnung 82 hat eine Aufnahmehülse 86 mit einem abstehen­ den Gewindezapfen 88, mit einem Scheibenabschnitt 90 und mit einer senkrecht von diesem abstehenden ringförmigen Wand 92, die eine Kugelgelenkaufnahme 94 definiert. Die Kugelgelenkanordnung 82 hat ferner einen Kugelzapfen 96 mit einem Schaft 98 und einer Kugel 100, die in der Kugelgelenkaufnahme 94 zwi­ schen einem Federsitz 102 und einem Kugelsitz 104 aufgenommen ist. Der Fe­ dersitz 102 ist gemeinsam mit einem Federring 108 in einen Abschnitt 106 klei­ neren Durchmessers der Kugelgelenkaufnahme 94 eingesetzt. Der Federring 108 ist zwischen einer planaren Stirnfläche 110 des Scheibenabschnitts 90 und einer planen Stirnseite 112 des Federsitzes 102 angeordnet. In zusammengebautem Zustand hat der Federsitz 102 eine von einer entgegengesetzten planen Stirnflä­ che 116 nach innen verlaufende Kugelpfanne 114. Die Kugelpfanne 114 dient zur Aufnahme eines Teils der kugelförmigen Außenoberfläche der Kugel 100. Vor dem Einbau des Kugelzapfens 96 in die Aufnahmehülse 86 wird sein Schaft 98 durch eine durch den Kugelsitz 104 verlaufende Bohrung 118 geführt, so daß ein weiterer Abschnitt der kugelförmigen Außenoberfläche der Kugel 100 an einer im Kugelsitz 104 ausgebildeten teilhohlkugelförmigen Sitzfläche 120 anliegt, die in die Bohrung 118 übergeht. Zum Sichern des Kugelzapfens 96 in der Aufnahme­ hülse 86 ist am Kugelsitz 104 ein Außengewinde 122 ausgebildet, das mit einem in der Kugelgelenkaufnahme 94 der Aufnahmehülse 86 ausgebildet Innengewinde 124 verschraubt ist. Der Kugelsitz 104 wird so fest in die Aufnahmehülse 86 eingeschraubt, bis ein erwünschtes Drehmoment erreicht ist. Danach wird die Stirnseite der Aufnahmehülse 86 nach innen gedrückt oder geformt, wodurch eine nach innen gerichtete Flanschkante 127 gebildet wird, die verhindert, daß sich der Kugelsitz 104 während seines Einsatzes von selbst losschraubt. Anstelle der umgebogenen Flanschkante 127 kann alternativ auch ein Schweißpunkt gesetzt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Kugelsitz 104 nicht in die Aufnahmehülse 86 einzuschrauben, sondern den Kugelsitz 104 in der Aufnah­ mehülse 86 zu halten, indem deren freies Ende einfach umgebogen wird, wobei wiederum die nach innen gerichtete Flanschkante 127 entsteht.

Wie zuvor bereits erläutert und in Fig. 3 gezeigt, wird der Schaft 98 des Kugel­ zapfens 96 mit dem Schaft 98' des Kugelzapfens 96' entlang der Verbindungslinie 84 durch Schweißen oder andere Verfahren verbunden, um die Kugelgelenk­ anordnungen 82 und 82' fest miteinander zu verbinden. Dabei kann jedes übliche Schweißverfahren einschließlich des Reibschweißens oder Laserschweißens bei der Erfindung eingesetzt werden. Als Alternative zum Schweißen zeigt Fig. 5 Ab­ schnitte der Schäfte 98 und 98', an denen jeweils ein Außengewinde 126 bzw. 126' ausgebildet ist, die in ein Innengewinde 128 einer Verbindungshülse 130 eingeschraubt sind. Durch derartige Schraubverbindungen kann die Gesamtlänge des Verbindungselementes 80 variiert werden, so daß es bei vielen verschiede­ nen Radaufhängungen verwendet werden kann. Unabhängig von der Art der Verbindung wird, sobald die Schäfte 98 und 98' miteinander verbunden worden sind, über die Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' eine flexible Dichtungshülse 132 gezogen, deren Enden an den Aufnahmehülsen 86 und 86' in geeigneter Weise wie beispielsweise durch Klemmringe 134 und 134' gesichert sind.

Wie zuvor bereits erläutert, dient das Verbindungselement 80 zum Verbinden des unteren Querlenkers 58 mit dem Torsionsstabilisator 70. Zu diesem Zweck ist im Endabschnitt 78 jedes Schenkels 74 des Torsionsstabilisators 70 eine Bohrung 136 und in jedem unteren Querlenker 58 eine entsprechende Bohrung 138 aus­ gebildet. Auf den Gewindezapfen 88 der Aufnahme 86 ist eine Beilagscheibe 140 aufgesteckt. Der Gewindezapfen 88 wird dann in die Bohrung 136 des Endab­ schnitts 78 eingeführt. Auf den Gewindezapfen 88 wird ein geeignete Befesti­ gungsmittel wie eine Sicherungsmutter 142 aufgeschraubt und mit einem geeig­ neten Drehmoment angezogen. In gleicher Weise wird auf den Gewindeabschnitt 88' der Aufnahme 86' eine Beilagscheibe 140' aufgesteckt, der Gewindezapfen 88' anschließend in die Bohrung 138 des unteren Querlenkers 58 eingeführt und danach eine auf den Gewindeabschnitt 88' aufgeschraubte Sicherungsmutter 142' mit einem geeigneten Drehmoment angezogen. Auf diese Weise wird jedes Verbindungselement 80 zwischen einem der Schenkel 74 des Torsionsstabilisa­ tors 70 und einem der unteren Querlenker 58 befestigt.

In den Fig. 6 und 7 ist ein Verbindungselement 180 als weiteres Ausführungsbei­ spiel der Erfindung dargestellt, bei dem gleiche Komponenten mit denselben Be­ zugszeichen bezeichnet sind, die zur Beschreibung des Verbindungselementes 80 verwendet wurden. Die Bauelemente des Verbindungselementes 180 gleichen im wesentlichen denen des Verbindungselementes 80, jedoch mit der Ausnahme, daß nun an den Schäften 98 und 98' Außengewinde 126 und 126' in gleicher Weise ausgebildet sind, wie in Fig. 5 gezeigt. Demzufolge hat das Verbin­ dungselement 180 zwei Kugelgelenkanordnungen 82 und 82', die durch eine mit einem Gewinde versehene Verbindungshülse 130 miteinander verbunden sind, wodurch der Gewindezapfen 88 der Aufnahme 86 am Gewindezapfen 88' der Aufnahme 86' befestigt ist. Die Verbindungshülse 130 kann in verschiedenen Längen bereitgestellt werden, so daß das Verbindungselement 180 mit unter­ schiedlichen Gesamtlängen zusammengesetzt werden kann, um die Nachrüstung in bereits bestehende, ursprünglich mit nach dem Stand der Technik gefertigten Verbindungselementen ausgestatteten Radaufhängungen und/oder dem die Radaufhängung entwickelnden Ingenieur eine flexible Konstruktion zu ermögli­ chen. Zwar ist die dargestellte Verbindungshülse 130 mit den Gewindezapfen 88 und 88' verschraubt, sie könnte aber auch mit diesen verschweißt sein, wobei Gewinde vorgesehen sein können oder nicht, oder nach anderen derzeit bekann­ ten oder später noch zu entwickelnden Verfahren mit diesen verbunden sein, oh­ ne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Das Verbindungselement 180 wird zwischen dem Torsionsstabilisator 70 und dem unteren Querlenker 58 befestigt, indem ein am Schaft 98 ausgebildeter Ge­ windeabschnitt 126 durch die Bohrung 136 in den Endabschnitt 78 des Schenkels 74 eingeführt wird, an dem es mit Hilfe der Sicherungsmutter 142 befestigt wird. Vorzugsweise ist zwischen einer am Schaft 98 ausgebildeten Schulter 148 und dem Endabschnitt 48 des Schenkels 74 eine Beilagscheibe 140 angeordnet, die eine vergrößerte Klemmfläche bildet, um ein Verkippen des Kugelzapfens 96 re­ lativ zum Endabschnitt 78 des Schenkels 74 zu verhindern. In gleicher Weise wird auf den Schaft 98' eine an der Schulter 148' anliegende Beilagscheibe 140' auf­ gesteckt und anschließend der Schaft 98' in die am unteren Querlenker 58 aus­ gebildete Bohrung 138' eingeführt. Danach wird auf den Gewindeabschnitt 126' des Kugelzapfens 96' die Sicherungsmutter 142' geschraubt und angezogen. Ferner ist eine flexible Dichtung 150 vorgesehen, die zwischen der Aufnahme 86 und dem Kugelzapfen 96 mit Hilfe von Klemmringen 152 und 154 befestigt ist. Die Dichtung 150 verhindert das Eindringen von Wasser und Verunreinigungen in die Kugelgelenkanordnung 82, die andernfalls deren Betrieb behindern würden.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform eines Verbindungselementes 280 ge­ zeigt. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen hat das Verbin­ dungselement 280 zwei Kugelgelenkanordnungen 82 und 82', die jedoch in an­ derer Weise zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden sind, als bei den in den Fig. 3 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen. Insbesondere ist bei dem dargestellten Verbindungselement 280 der Gewindeabschnitt 126 des Ku­ gelzapfens 96 am Endabschnitt 78 des Schenkels 74 des Torsionsstabilisators 70 befestigt, während der Gewindezapfen 88' der Aufnahme 86' mit dem unteren Querlenker 58 verbunden ist. Somit verbindet das Verbindungselement 130 den Gewindezapfen 88 der Aufnahme 86 mit dem Gewindeabschnitt 126' des Kugel­ zapfens 96', um die Kugelgelenkanordnung 82 mit der Kugelgelenkanordnung 82' fest zu verbinden. Wie zu erkennen ist, kann die in Fig. 8 gezeigte Anordnung auch so abgewandelt werden, daß das Verbindungselement 280 in seiner Orientierung umgedreht wird und mit dem Gewindezapfen 88' am Torsionsstabili­ sator 70 und mit dem Gewindeabschnitt 126 am unteren Querlenker 58 befestigt ist.

Im Gegensatz zu den bekannten Verbindungselementen, bei denen Gummihülsen oder ähnliches zum Ausgleich der zwischen dem Torsionsstabilisator 70 und dem unteren Querlenker 58 erforderlichen Winkelverstellung dienen, werden bei jedem hier offenbarten, erfindungsgemäßen Verbindungselement 80, 180 bzw. 280 zwei miteinander verbundene Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' verwendet, um die in der Radaufhängung auftretende Winkelverstellung zu ermöglichen. Ein Vorteil dieser Verbindungselemente 80, 180 und 280 besteht darin, daß verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten, Gummihülsen verwendenden Verbin­ dungselementen praktisch keine anfängliche Federung auftritt. Bei der Erfindung tritt nur eine minimale Toleranz in axialer Richtung auf, da die einzige Federung in axialer Richtung durch die zwischen den Aufnahmen 86 bzw. 86' und den Federsitzen 102 bzw. 102' eingelegten Federringe 108 bzw. 108' gegeben ist. Die Federringe 108 und 108' beseitigen Spannungen im System und dienen zum Ausgleich von Verschleiß. Durch den Mangel an Nachgiebigkeit bzw. durch das nicht bestehende Federungsvermögen der Komponenten der Verbindungsele­ mente 80, 180 und 280 wird eine direkte und unverzögerte Bewegungsübertra­ gung zwischen den unteren Querlenkern 58 und dem Torsionsstabilisator 70 er­ möglicht. Aufgrund der verbesserten Bewegungsübertragung wird ein anfängli­ ches seitliches Neigen des Aufbaus beim Abbiegen des Fahrzeugs verhindert, bevor der Torsionsstabilisator 70 jeden der unteren Querlenker 58 in seine nor­ male Stellung zwingt. Durch die direkte Bewegungsübertragung hat der Fahrer des Fahrzeugs ein steiferes oder deutlich ansprechendes, greifbares Gefühl der Kontrolle über das Fahrzeug und nimmt eine verbesserte Reaktion des Fahrzeugs auf die Lenkbewegungen wahr. Die Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' können mit einer Schmierung versehen werden, um Verschleiß zu verringern und einen geschmeidigeren Betrieb zu ermöglichen. Zum Schmieren kann an einem im Ge­ windezapfen 88 ausgebildeten Axialkanal 144 ein Schmiernippel (nicht darge­ stellt) befestigt werden. Ferner kann das Verbindungselement 80 eine Lebens­ dauerschmierung besitzen, bei der Schmiermittel vor dem Zusammenbau der Komponenten eingebracht wird. Durch eine im Federsitz 102 ausgebildete Boh­ rung 146 kann Schmiermittel in den Bereich der teilhohlkugelförmigen Sitzflächen 114 und 120 und der an diesen anliegenden Kugel 100 gelangen. Bei den in den Fig. 6 und 8 gezeigten alternativen Ausführungsbeispielen kann statt dessen ein sich durch den Kugelzapfen 96 bzw. durch die Wand 92 der Aufnahme 86 er­ streckender Axialkanal 144 ausgebildet werden.

Während jedes Ausführungsbeispiel im allgemeinen austauschbar bei verschie­ denen Radaufhängungen verwendet werden kann, ist das Verbindungselement 80 auch für Radaufhängungen sehr gut geeignet, die kompakt aufgebaut sein müssen, da der Abstand zwischen den Kugeln 100 und 100' bei einer vorgegebe­ nen Gesamtlänge größer sein kann. Die Verbindungselemente, bei denen die Verbindungshülse 130 verwendet wird, haben den Vorteil, daß ihre Gesamtlänge eingestellt werden kann. Es ist nicht ungewöhnlich, daß jedes der beschriebenen Verbindungselemente sich für eine vorgegebene Radaufhängung individuell eig­ net. Darüber hinaus kann jedes erfindungsgemäße Verbindungselement bei einer Radaufhängung verwendet werden, deren Torsionsstabilisator 70 statt mit dem unteren Querlenker 58 mit einem anderen Bauteil der Radaufhängung verbunden ist, sofern eine derartige Anordnung durch die Anwendung vorgegeben ist.

Zwar sind die beschriebenen und dargestellten Kugelgelenkanordnungen 82 und 82' im wesentlichen identisch zueinander ausgebildet, es ist jedoch auch möglich, die zwei miteinander verbundenen, das Verbindungselement bildenden Ku­ gelgelenkanordnungen unterschiedlich in ihren Abmessungen, Formen und an­ deren Konstruktionsmerkmalen auszubilden, wodurch deren koordinierte Ar­ beitsweise und Verbindung nicht behindert wird.

Claims (23)

1. Verbindungselement zum Verbinden eines Torsionsstabilisators (70) mit ei­ ner Komponente (58) einer Fahrzeugradaufhängung (50), das Kräfte zwi­ schen dem Torsionsstabilisator (70) und der Komponente (58) überträgt und Winkelbewegungen zwischen diesen zuläßt, gekennzeichnet durch eine erste Kugelgelenkanordnung (82), deren eines Ende (88, 177) mit dem Torsionsstabilisator (70) und deren anderes Ende (98, 88) mit dem einen Ende (98', 126') einer zweiten Kugelgelenkanordnung (82') fest verbunden ist, deren anderes Ende (126', 88') mit der Komponente (58) der Radauf­ hängung (50) verbunden ist.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kugelgelenkanordnung (82, 82') einen Kugelzapfen (96, 96') mit einem zu­ mindest teilweise kugelförmigen Lagerabschnitt (100, 100') und mit einem von diesem abstehenden Schaft (98, 98') sowie eine Aufnahme (86, 86') mit einer Aufnahmeöffnung (94, 94') hat, in der der kugelförmige Lagerabschnitt (100, 100') schwenkbar gelagert ist.

3. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (86) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) am Torsionsstabili­ sator (70) und die Aufnahme (86') der zweiten Kugelgelenkanordnung (82') an der Komponente (58) der Radaufhängung (50) befestigt ist, und daß der Schaft (98) des Kugelzapfens (96) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) mit dem Schaft (98') des Kugelzapfens (96') der zweiten Kugelgelenkanord­ nung (82') verbunden ist.

4. Verbindungselement nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Verbin­ dungsteil (130), das die beiden Schäfte (98, 98') miteinander verbindet.

5. Verbindungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verbindungsteil (130) der Abstand zwischen den Enden der Schäfte (98, 98') zum Einstellen der Gesamtlänge des Verbindungselementes (80) verändert werden kann.

6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Schäften (98, 98') jeweils ein Gewindeabschnitt (126, 126') ausgebildet ist, und daß das Verbindungsteil (130) mit einem an ihm aus­ gebildeten Gewinde mit den Gewindeabschnitten (126, 126') der Schäfte (98, 98') in Eingriff steht.

7. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von der der Aufnahmeöffnung (94, 94') entgegengesetzten Seite jeder Aufnahme (86, 86') ein Zapfen (88, 88') absteht, daß der Zapfen (88) der Aufnahme (86) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) durch eine am Torsionsstabilisator (70) ausgebildete Öffnung (136) ragt und an diesem befestigt ist und daß der Zapfen (88') der Aufnahme (86') der zweiten Kugel­ gelenkanordnung (82') durch eine an der Komponente (58) der Radaufhän­ gung (50) ausgebildete Öffnung (138) ragt und an der Komponente (58) befestigt ist.

8. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (98) des Kugelzapfens (96) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) am Torsionsstabilisator (70) und der Schaft (98') des Kugelzapfens (96') der zweiten Kugelgelenkanordnung (82') an der Komponente (58) der Radauf­ hängung (50) befestigt ist, und daß die Aufnahme (86) der ersten Kugelge­ lenkanordnung (82) mit der Aufnahme (86') der zweiten Kugelgelenkanord­ nung (82') fest verbunden ist.

9. Verbindungselement nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Verbin­ dungsteil (130), das die beiden Aufnahmen (86, 86') miteinander verbindet.

10. Verbindungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verbindungsteil (130) der Abstand zwischen den einander zugewand­ ten Seiten der beiden Aufnahmen (86, 86') zum Einstellen der Gesamtlänge des Verbindungselementes (180) verändert werden kann.

11. Verbindungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß von den einander zugewandten Seiten der beiden Aufnahmen (86, 86') jeweils ein vorzugsweise mit einem Gewinde versehener Zapfen (88, 88') absteht, und daß die Zapfen (88, 88') durch das Verbindungsteil (130) miteinander verbunden sind.

12. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jedem Schaft (98, 98') ein Gewindeabschnitt (126,126') ausgebildet ist, daß der Schaft (98) der ersten Kugelzapfenanordnung (82) durch eine am Torsionsstabilisator (70) ausgebildete Bohrung (136) ragt und mit seinem Gewindeabschnitt (126) durch eine Sicherungsmutter (142) am Torsionsstabilisator (70) befestigt ist, und daß der Schaft (98') der zweiten Kugelzapfenanordnung (82') durch eine an der Komponente (58) der Rad­ aufhängung (50) ausgebildete Bohrung (138') ragt und mit seinem Gewinde­ abschnitt (126') durch eine Sicherungsmutter (142') an der Komponente (58) befestigt ist.

13. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (98) des Kugelzapfens (96) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) am Torsionsstabilisator (70) bzw. der Komponente (58) der Radaufhängung (50) und die Aufnahme (86') der zweiten Kugelgelenkanordnung (82') an der Komponente (58) der Radaufhängung (50) bzw. am Torsionsstabilisator (70) befestigt ist, und daß die Aufnahme (86) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) mit dem Schaft (98') des Kugelzapfens (96') der zweiten Kugelgelenk­ anordnung (82') verbunden ist.

14. Verbindungselement nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Verbin­ dungsteil (130), das die Aufnahme (86) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) mit dem Schaft (98') des Kugelzapfens (96') der zweiten Kugelgelenk­ anordnung (82') verbindet.

15. Verbindungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß von jeder Aufnahme (86, 86') ein Gewindezapfen (88, 88') absteht, und an jedem Schaft (98, 98') ein Gewindeabschnitt (126, 126') ausgebildet ist, und daß das Verbindungsteil (130) ein Gewinde hat, mit dem es mit dem Gewinde­ zapfen (88) der Aufnahme (86) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) und mit dem Gewindeabschnitt (126') des Schaftes (98') des Kugelzapfens (96') der zweiten Kugelgelenkanordnung (82') in Eingriff steht.

16. Verbindungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeabschnitt (126) des Schaftes (98) des Kugelzapfens (96) der ersten Kugelgelenkanordnung (82) durch eine am Torsionsstabilisator (70) bzw. an der Komponente (58) der Radaufhängung (50) ausgebildete Öffnung (136, 138) ragt und an diesem durch eine Sicherungsmutter (142) verschraubt ist, und daß der Gewindezapfen (88') an der Aufnahme (86') der zweiten Kugel­ gelenkanordnung (82') durch eine an der Komponente (58) der Radaufhän­ gung (50) bzw. eine am Torsionsstabilisator (70) ausgebildeten Öffnung (136,138) ragt und an der Komponente (58) durch eine Sicherungsmutter (142') verschraubt ist.

17. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aufnahmeöffnung (94, 94') jeder Kugelgelenkanordnung (82, 82') ein La­ gersitz (102, 104, 102', 104') eingesetzt ist, in dem der kugelförmige Lager­ abschnitt (100, 100') des jeweiligen Kugelzapfens (96, 96') schwenkbar ge­ lagert ist.

18. Verbindungselement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß je­ der Lagersitz einen Federsitz (102, 102') mit zumindest teilweise hohlkugel­ förmig verlaufender Oberfläche (114, 114'), einen Kugelsitz (104, 104') mit zumindest teilweise hohlkugelförmig verlaufender Oberfläche (120, 120') und ein in die Aufnahmeöffnung (94, 94') eingesetztes, zwischen deren einer Wand und dem Federsitz (102, 102') angeordnetes elastisches Element (108, 108') hat, daß der Kugelabschnitt (100, 100') des Kugelzapfens (96, 96') zumindest teilweise an den hohlkugelförmig ausgebildeten Oberflächen des Federsitzes (102, 102') und des Kugelsitzes (104, 104') anliegt, und daß der Kugelsitz (104, 104') so an der Aufnahme (86, 86') befestigt ist, daß das elastische Element (108, 108') eine begrenzte axiale Bewegung des Kugel­ zapfens (96, 96') in der Aufnahmeöffnung (94, 94') zuläßt.

19. Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Torsionsstabilisator (70), mit einer beweglichen Radaufhängungskomponente (58) und mit einem diese beiden miteinander verbindenden Verbindungselement (80, 180, 280), dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (80, 180, 280) eine erste Kugelgelenkanordnung (82) mit einer ersten Aufnahme (86) und mit einem in dieser drehbar gelagerten ersten Kugelzapfen (96) sowie eine zweite Kugelgelenkanordnung (82') mit einer zweiten Aufnahme (86') und mit einem in dieser drehbar gelagerten zweiten Kugelzapfen (96') hat, daß die erste Aufnahme (86) oder der erste Kugelzapfen (96) an dem Torsions­ stabilisator (70) und die zweite Aufnahme (86') oder der zweite Kugelzapfen (96') an der Radaufhängungskomponente befestigt ist, und daß der erste Kugelzapfen (96) bzw. die erste Aufnahme (86) mit dem zweiten Kugelzap­ fen (96') bzw. der zweiten Aufnahme (86') fest verbunden ist.

20. Radaufhängung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufnahme (96) am Torsionsstabilisator (70), die zweite Aufnahme (96') an der Radaufhängungskomponente (58) und der erste Kugelzapfen (96) am zweiten Kugelzapfen (96') befestigt ist.

21. Radaufhängung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Kugelzapfen (96, 96') durch ein Verbindungsteil (130) mitein­ ander verbunden sind, mit dem der Abstand zwischen diesen eingestellt werden kann.

22. Radaufhängung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kugelzapfen (96) am Torsionsstabilisator (70), der zweite Kugelzapfen (96') an der Radaufhängungskomponente (58) und die erste Aufnahme (86) an der zweiten Aufnahme (86') befestigt ist.

23. Radaufhängung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Aufnahme (86, 86') durch ein Verbindungsteil (130) miteinan­ der verbunden sind, mit dem der Abstand zwischen diesen eingestellt wer­ den kann.