DE2107519A1

DE2107519A1 - Radaufhängung fur Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2107519A1
Application number: DE19712107519
Authority: DE
Inventors: Shibatani Jyuichi Shiomi Masanao Toyota Ishikawa Masakazu (Japan) P
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1970-02-18
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1971-10-07
Also published as: DE2107519B2; JPS499206B1; GB1288906A; US3758129A

Description

PATENTANWÄLTE DR. ING. OTTO STÜRNER . D R. FRI EDRICH E. M AYER

ino. O. Stürner- Dr. F. Mayer ·753 Pforzheim, Jullus-Naeher-Str.13~l

7S3 Pforzheim 13.2.71

Julius-Naeher-Str. Unser Zeichen

1999 IhrZeiohen

Patentanme !dung

Anmelder: Messrs. Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha, 1, Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi-ken (Japan)"

Bezeichnung: Radaufhängung für Fahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für Fahrzeuge mit Parallel-Gelenk und insbesondere auf eine Vorderradaufhängung, bei der ein Parallel-Gelenk, d.h. obere und untere Arme, über Kugelgelenke mit einem Lenkzapfen verbunden sind.

Bei herkömmlichen Radaufhängungen der beschriebenen Art ist ein die eine Seite des Parallel-Gelenkes bildender Lenkzapfen an seinem oberen und unteren Ende mit Kugelgelenk-Befestigungssitzen ausgestattet, die als Gelenkverbindungen dienen. Darüber hinaus' ist der Lenkzapfen in der Nähe seines unteren Endes mit einem Radzapfen zur Aufnahme eines Scheibenrades ausgestattet. Die besagten Befestigungssitze und der Radzapfen sind entweder einstückig ausgebildet oder der untere Befestigungssitz wird getrennt hergestellt und an dem Radzapfen an-

Telegrammadresse Tripatent Pforzheim

109841/1104

Postsoheokkonto Stuttgart 4O8S7

Bank

Dresdner Bank Pforzheim 337Ο

geschraubt. Bei der Konstruktion, bei der die oberen und unteren Befestigungssitze mit dem Zapfen einstückig ausgebildet sind, wird die Form des Lenkzapfens kompliziert und die Herstellung damit schwierig. Bei der Ausführung, bei der der untere Befestigungssitz getrennt gefertigt wird, erhöht sich dementsprechend die Anzahl der benötigten Teile. In jedem Fall sind die Hersteilungskosten der Aufhängung hoch.

Insbesondere können einstückig ausgebildete Lenkzapfen, die für einen speziellen Fahrzeugtyp hergestellt werden, nicht für andere Fahrzeugtypen verwendet werden. Dies ist vom Standpunkt der Lagerhaltung aus sehr unzweckmäßig. Dazu kommt noch, daß bei Radaufhängungen bei Vorderradantrieben ein unterer Befestigungssitz mit der Antriebswelle am unteren Teil verbunden werden muß. Deshalb läßt ein derartiger unterer Befestigungssitz wegen des geringen bei der Montage zur Verfügung stehenden Raumes oder der niedrigen mechanischen Festigkeit viel zu wünschen übrig und bedingt eine Erhöhung der für die Montage erforderlichen Arbeitsstunden oder der Materialkosten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Radaufhängung, deren Teile leicht hergestellt und montiert werden können, so daß die Herstellungskosten ohne Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit verringert werden.

Eineweitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer leicht zu montierenden Radaufhängung.

Dies wird durch eine vereinfachte Herstellung des Lenkzapfens erreicht, indem der untere Kugellager-Befestigungssitz einstückig mit einer Brems-Auflageplatte, insbesondere einer Scheibenbremsen-Auflageplatte ausgeführt und dann am Flansch des Lenkzapfens angeschraubt wird.

109841/1104

Die erfindungsgemäße Radaufhängung für Fahrzeuge besteht aus einem Lenkzapfen mit einem oberen Befestigungssitz, einem Radzapfen und einem am hinteren Ende des besagten Radzapfens befindlichen Plansch, einer an dem besagten Flansch angeschraubten Bremsauflageplatte, an deren unterem Ende sich ein einstükkig mit der Platte ausgebildeter unterer Befestigungssitz befindet, einem oberen Arm, der Über ein Kugelgelenk mit dem besagten oberen Befestigungssitz verbunden ist, und einem unteren Arm, der über ein Kugelgelenk mit dem besagten unteren Befestigungssitz verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Kugelgelenk-Vorderradaufhängung ist also ein Scheibenrad mittels eines Lenkzapfens und eines an dem Fahrzeug zu befestigenden Radzapfens so gelagert, daß es in vertikaler Richtung oszillieren kann. Eine Bremsauflageplatte ist an einem Flansch des Radzapfens oder im Falle von Frontantrieb an dem Montageteil des Lehkzapfens befestigt. Eine Bremszange einer Scheibenbremse ist an einer Seite der Bremsauflageplatte einstückig mit der letzteren ausgebildet, während an der anderen Seite der Bremsauflageplatte ein unterer Befestigungssitz einstückig mit der Platte ausgebildet ist. Mittels dieses unteren Befestigungssitzes und eines Kugelgelenkes oder eines Gelenkzapfens ist ein unterer Arm so installiert, daß Lenkbewegungen möglich sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine herkömmliche Radaufhängung;

Fig. 2a und 2b eine Draufsicht und eine Teil-Seitenansicht der Ausführung einer Bremsauflageplatte zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Radaufhängung;

Fig. 3a und 3b einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Bremsauflageplatte entlang der Linie IHa-IIIa sowie eine Teil-Seitenansicht derselben;

109841/1104

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Radaufhängung;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung für Vorderradantriebe;

Fig. 6 einen Teilquerschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung.

Figur 1 zeigt eine herkömmliche Aufhängung. Auf dem äußeren Umfang eines Scheibenrades 1 ist ein (nicht dargestellter) Reifen montiert. Ein Radzapfen H ist mit einem weiter unten beschreibenen Lenkzapfen einstückig ausgeführt. Die Nabe 2 für das Rad 1 ist auf dem Radzapfen 4 mittels eines Lagers 3 drehbar gelagert und gegen ein Abrutschen in axialer Richtung mittels einer Unterlegscheibe 5 und einer Mutter 6 gesichert. Die Bremsscheibe 7 ist an der Nabe 2-angeschraubt. Diese Bremsscheibe 7, in der Nähe beider Flächen der besagten Bremsscheibe angeordnete Reibklötzchen 8, die diese Bremsbeläge tragenden Bremsbacken 9_S ein Kolben 10 und eine Bremszange 11 bilden zusammen eine Scheibenbremse. Der Kolben 10 drückt die Reibklötzchen 8 gegen die Scheibe 7, wenn Drucköl durch eine Ölbohrung lla in der Zange 11 zugeführt und damit eine Bremskraft entwickelt wird. Ziffer 9a bezeichnet einen Führungsstift für die Bremsbacke 9.

An einer Brems-Lagerplatte 12 ist die Zange 11 mittels einer Schraube 13 befestigt. Die Brems-Lagerplatte 12 steht mit einem am hinteren Ende des Radzapfens U ausgebildeten Flansch 21 in Berührung und ist mit diesem an mehreren, in Fig. 1 nicht dargestellten Stellen verschraubt. Ziffer I¹I bezeichnet einen Bremsdeckel. Am unteren Ende des Lenkzapfens 20 befinden sich in einstückiger Ausbildung Radzapfen 4 und Flansch 21. Am Lenkzapfen 20 ist mittels einer Schraube 23 ein unterer Befestigungssitz 22 befestigt. Ein oberer Befestigungssitz befindet sich an

109841/11OA

dem nicht dargestellten oberen Ende des Lenkzapfens 20. Am unteren Befestigungssitz 22 ist mittels einer Schraube 25 ein Gelenkbolzen 24 befestigt, an dessen Kopf ein Kugelgelenk 26 installiert ist. Das Gehäuse 26a des Kugelgelenkes 26 befindet sich an der Spitze eines unteren Armes 27.

Der Querträger des Pahrzeugaufbaus und ein Rad, die beide nicht dargestellt sind, werden jeweils mittels eines parallel-Gelenkes. bestehend aus dem Lenkzapfen 20, dem unteren Arm 27 und dem oberen Arm, so gelagert, daß sie in vertikaler Richtung oszillieren können. Gleichzeitig sind Lenkbewegungen durch das Kugelgelenk 26 oder ähnliche Anordnungen möglich.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist bei herkömmlichen Vorrichtungen der untere Befestigungssitz 22 als gesondertes Teil ausgeführt und an dem unteren Ende des Lenkzapfens 20 befestigt oder aber mit dem Lenkzapfen 20 einstückig ausgeführt. In diesem Falle erhöhen sich die Herstellungskosten entweder durch die Vergrösserung der Zahl der benötigten Teile oder aber durch die kompliziertere Ausbildung des Lenkzapfens. Darüber hinaus werden die Montagearbeiten durch die um die Schrauben 23 oder 25 herum herrschende Enge erschwert.

Um diese Nachteile zu überwinden, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figuren 2a und 2b so konstruiert, daß ein unterer Befestigungssitz 32 einstückig mit der Brems-Auflageplatte 12 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist auch die Bremszange 11 einstückig mit der Brems-Auflageplatte 12 ausgebildet. Die Bremse iet so gebaut, daß das Bremsklötzchen 8 und die Bremsbacke 9 auf der einen Seite durch einen hydraulischen Kolben betätigt und auf der anderen Seite mittels einer Kopplungsplatte 11a und einer Befestigungsvorrichtung 9b gehalten werden. 9a ist ein Führungßstift. Wie aus Fig. 2b ersichtlich, ist die Bremsauflageplatte 12 mit einer u-förmigen öffnung 12a zur Aufnahme des Radzapfens und mit Bohrungen 12b für das Anschrauben der Platte 12 an den Flansch 21 versehen.

109841/1104

In den Figuren 3a und 3b sind ein Paar Bremszangen 11 einstückig mit der Bremsauflageplatte 12 und mit dem unteren Befestigungssitz 32 ausgebildet. Fig. 4 zeigt eine Aufhängung unter Verwendung der oben beschriebenen Bremsauflageplatte 12. Der Gelenkbolzen 24 und das Kugelgelenk 26 sind an dem unteren Befestigungssitz 32 angebracht. Fig. 4 zeigt einen oberen Befestigungssitz 31, der am oberen Ende des Lenkzapfens 20 angeordnet und an dem mittels einer Mutter 35 ein Gelenkbolzen 34 befestigt ist, während ein oberer Arm 37 über ein Kugelgelenk 36 mit ihm verbunden ist.

Die Ausbildung des Lenkzapfens 20 kann dadurch vereinfacht werden, daß der untere Befestigungssitz 32 und die Bremsauflageplatte 12 als ein Teil ausgebildet werden, wodurch die Herstellung des Lenkzapfens 20 vereinfacht wird. Bei der Montage der Teile wird das eine Ende des Gelenkbolzens 24 durch Anziehen der Mutter 25 an dem unteren, mit der Bremsauflageplatte 12 ein Stück bildenden Befestigungssitz 32 befestigt. Dann wird die öffnung 12a der Bremsauflageplatte 12 von der Seite her auf den Radzapfen 4 aufgeschoben, wodurch die Bremsauflageplatte 12 mit dem Flansch 21 in Berührung körnet. Jetzt kann die Befestigung der Bremsauflageplatte 12 an dem Flansch 21 leicht durch Anziehen bewerkstelligt werden.

In Fig.5 ist eine Radaufhängung für Vorderradantrieb dargestellt. Der Lenkzapfen 20 weist an seinem unteren Ende einen aus Stahlblech bestehenden Montageteil 20a, einen Hohlzapfen 20b und einen Flansch 20c auf. Eine getriebene Welle 40 treibt eine Welle 42 über ein Kardankugelgelenk 41 an.Eine Nabe 43 ist in die Welle 42 eingeführt und mittels des Lagers 3 auf dem Hohlzapfen 20b drehbar gelagert. Das Scheibenrad 1 und die Scheibenbremse 7 sind an der Nabe 43 mit einer Schraube 44 und einer Mutter 45 befestigt.

Die mit dem unteren Befestigungssitz 32 einstückig ausgebildete Bremsauflageplatte 12 ist mittels der Schraube 15 an dem Flansch 20c des Lenkzapfens 20 befestigt. Der Befestigungssitz 32 trägt den Gelenkbolzen 24. Durch die besondere Kon-

109841/1104

struktion der Erfindung kann die Montage des unteren Armes 27 und des Gelenkes 26 genauso erfolgen wie dies in Fig.4 dargestellt ist, selbst wenn die getriebene Welle 40 der oben beschriebenen Konstruktion unter das untere Ende des Lenkzapfens 20 eingeführt wird. Da der untere Befestigungssitz 32 nicht an derselben Seite vorgesehen ist wie der Lenkzapfen 20, ist die Konstruktion des Montageteiles 20a nicht kompliziert und auch eine extrem hohe Festigkeit ist nicht erforderlich.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das eine Ende des Gelenkbolzens 24 an dem unteren Befestigungssitz befestigt. Zusätzlich dazu kann man aber auch den Befestigungssitz 32 als Gehäuse für das Kugelgelenk 26 verwenden, wie dies in Fig. 6 dargestellt Ist, wobei das Endstück des Bolzens 24 mittels der Mutter 25 am unteren Arm 27 angeschraubt ist.

Erfindungsgemäß ist der untere Befestigungssitz 32 des Kugelgelenkes einstückig mit der Bremsauflageplatte 12 ausgebildet, so daß die Form des Lenkzapfens 20 vereinfacht werden kann, ohne daß dadurch die Zahl der erforderlichen Teile erhöht wird. Darüber hinaus können die Montagearbeiten weitgehend vereinfacht werden. Ferner wird das System durch Kombination von Lenkzapfen 20 und Bremsauflageplatten 12 verschiedener Größe auch für verschiedene Fahrzeugarten verwendbar, was eine Verringerung der Lagerhaltung ermöglicht. Demzufolge ermöglicht die Erfindung die Herstellung einer Radaufhängung mit niedrigeren Herstellungskosten.

109841/1104

Claims

ANSPRUCH

Kugelgelenk-Radaufhängung für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch einen Lenkzapfen (20), bestehend aus einem oberen Befestigungssitz (31), einem Zapfen und einem am hinteren Teil des besagten Zapfens befindlichen Plansch, eine an den besagten Plansch angeschraubte Bremsauflageplatte (12) mit einem am unteren Ende befindlichen und einstückig mit ihr ausgebildeten unteren Befestigungssitz (32), einen über ein Kugelgelenk mit dem besagten oberen Befestigungssitz verbundenen oberen Arm (37) und einen über ein Kugelgelenk mit dem besagten unteren Befestigungssitz verbundenen unteren Arm (27).

109841/11OA