DE2262835B2 - Aufhängung für eine abgefederte starre Radachse - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung für eine abgefederte- starre Radachse für Kraftfahrzeuge, mit einer am Fahrzeugrahmen befestigten getrennten Stützvorrichtung, einem einteiligen Radlenker, der an einem Ende mit der Radacnse fest verschweißt ist, sich von der Radachse zum vorderen Er.de der Stützvorrichtung erstreckt und über eine elastische Lagervorrichtung um eine quer zum Radlenker verlaufende Achse schwenkbar an der Stützvorrichtung gelagert ist, und einem mit der Radachse auf der dem Lenker gegenüberliegenden Seite verschweißten Führungselement, das mit einer am Fahrzeugrahmen befestigten vertikalen Führung zusammenwirkt

Eine derartige Aufhängung ist beispielsweise aus der US-PS 31 33 745 bekanntgeworden. Hierbei sind der Radlenker auf der einen Seite und das Führungselement auf der anderen Seite der Achse getrennt an diese angeschweißt Eine solche Achsaufhängung erweist sich insofern als nachteilig, als das Zusammensetzen von Achse, Radlenker und Führungselement wegen der so erforderlichen Ausrichtung der einzelnen Teile zueinander schwierig ist und man hierfür einen erheblichen Montageaufwand benötigt Trotzdem ist nach Fertigstellung mit nachträglichen Störungen oder frühzeitigem Verschleiß zu rechnen, wenn die Montagegenauigkeit nicht den gewünschten Grad erreicht hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsaufhängung zu schaffen, für deren Herstellung und Montage mit der Achse ein geringerer Aufwand erforderlich ist eo

Diese Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen Aufhängung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lenker und das Führungselement als einteiliges Bauteil ausgebildet sind und eine in Richtung der Radachse verlaufende Ausnehmung aufweisen, in der die Radachse aufgenommen und — bezogen auf den Achsumfang — an jeweils gegenüberliegenden Schweißstellen befestigt ist während der obere Umfang der Radachse unbefestigt bleibt, und daß der Lenker im Bereich der Radachse eine Aufwölbung aufweist

Durch die einteilige Gestaltung des Lenkers und des Führungselementes sind diese Teile genau zueinander ausgerichtet, wenn sie an einer Radachse befestigt werden. Die Anordnung einer genau ausgerichteten Ausnehmung, die der Form der Radachse entspricht, in dem einteiligen Bauteil, stellt sicher, daß der Radlenker und das Führungselement auch zur Radachse richtig ausgerichtet sind.

Die Ausrichtung erfolgt automatisch, wenn das einteilige Bauteil vor dem Schweißen auf die Radachse gesetzt wird. Bei einer runden Radachse spielt die Winkelstellung der Radachse vor dem Verschweißen mit dem einteiligen Bauteil keine Rolle. Bei einer rechteckigen Radachse muß diese so ausgerichtet werden, daß sie ordnungsgemäß in der Ausnehmung aufgenommen ist Unabhängig von der Querschnittsform der !Radachse erfolgt immer eine automatische Ausrichtung der beiden Teile beim Ineinanderfügen, vorausgesetzt, daß die Form der im einteiligen Bauteil vorgesehenen Ausnehmung mit wenigstens einem Abschnitt der Radachse übereinstimmt

Das einteilige Bauteil läßt sich ferner im Vergleich zu zweiteiligen Radlenkern bei verminderten Herstellungskosten leichter montieren. Beispielsweise kann hierzu das einteilige Bauteil mit der Ausnehmung nach oben gerichtet auf eine Stützfläche gelegt werden, wonach die Radachse in die Ausnehmung gelegt wird. Der Schweißvorgang kann somit in bequemer Weise von der Oberseite her durchgeführt werden. Ein anderer Vorteil des einteiligen Bauteils ist darin zu sehen, daß trotz der Verschweißung mit der Radachse, bei der der obere Umfang der Radachse unverschweißt bleibt, eine Einheit hoher Festigkeit entsteht Der unverschweißte Abschnitt sichert eine Beanspruchungsentlastung, wenn sich die Aufhängung in Betrieb befindet

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die US-PS 27 42 302 und 29 13 252 verwiesen. In der erstgenannten Veröffentlichung ist eine Aufhängung für eine abgefederte, starre Radachse beschrieben, bei der der Radlenker durch zwei getrennte Arme gebildet ist, deren Enden zur Befestigung an der Radachse dem Achsenquerschnitt angepaßt sind. Es Findet somit hierbei kein einteiliges Bauteil aus Lenker und Führungselement Verwendung, das mit einer Ausnehmung versehen ist, in der die Radachse aufgenommen und befestigt ist Bei der Aufhängung nach der US-PS 29 13 252 ist der Radlenker als hohler Luftkanalkasten ausgebildet, durch den Luft für pneumatische Federn hindurchgeleitet wird. Der Lenker ist zwar über die Radachse hinaus verlängert; das verlängerte Teil dient hierbei jedoch nicht als Führungselement. Im übrigen ist die in einer Ausnehmung des Radlenkers angeordnete Radachse nicht mit dem Radlenker verschweißt

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufhängung;

Fig.2 die Vorderansicht der Aufhängung nach Fig.1;

F i g. 3 die Rückansicht der Führungseinrichtung für die Aufhängung;

F i g. 4 die Seitenansicht der Aufhängung nach F i g. 1, in der der Fahrzeugrahmen und ein Fahrzeugrad in strichpunktierten Linien dargestellt sind;

Fig.5 die Draufsicht auf das aus Radlenker und

Führungselement bestehende einteilige Bauteil, in der die Verschwenkung mit der Radachse dargestellt ist;

Fig,6 die Seitenansicht des in Fig.5 gezeigten Bauteils und

F i g. 7 die Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufhängung, bei der eine andere Federungseinrichtung Verwendung findet

Zunächst wird die in den Fig. 1—6 dargestellte Ausführungsforra erläutert Wie ersichtlich, weist die Achsaufhängung 10 für ein Kraftfahrzeug einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen 12 auf, der an zwei Abstand voneinander aufweisenden Fahrzeugrahmenträgem 14 und 16 befestigt werden kann. Der Rahmen 12 ist mit einer eine Bodenwand 18 bildenden unteren Platte versehen, deren Enden zur Bildung von Endwänden 20 und 22 aufwärtsgebogen sind.

Durch weitere Wandteile 24 und 26, die mit der Bodenwand 18 verschweißt sind, wird ein kastenförmiger Rahmen gebildet

Zwei U-Profilschenkel 28 und 30 erstrecken sich vom hinteren Ende des Rahmens 12 abwärts und weisen einen Abstand zueinander auf, so dai3 sie eine Führung bilden. An den inneren Stirnflächen dr_:> unteren Bereiches der Schenkel 28 und 30 sind Lagerplatten 32 und 34 vorgesehen, während sie an ihren unteren Enden durch eine Platte 36 verbunden sind. Die oberen Enden der Schenkel 28 und 30 sind am Rahmen 12 angeschweißt

Zwei sich längserstreckende, mit Abstand zueinander angeordnete Aufhängungsstützen 38 und 40 sind an der Unterseite des Rahmens 12 vorgesehen. Diese Aufhängungsstützen 38 und 40 erstrecken sich vom vorderen Rahmenabschnitt aus und enden an den Schenkeln 28 und 30; sie weisen eine im wesentlichen dreieckige Form auf, wie dies aus F i g. 4 ersichtlich ist Das hintere Ende der Aufhängungsstützen 38 und 40 besitzt einen L-förmigen Querschnitt, während der vordere Abschnitt kastenförmig erweitert ist und aus einer Rückwand 42, Seitenwänden 44 und 46 und einer Bodenwand 48 gebildet ist An der Unterseite der Bodenwände 48 sind winkelförmige Lagerböcke 50 und 52 festgeschraubt

Die Radachse 54 mit den Rädern 61 wird durch zwei nahe jedem Ende der Achse angeordnete übliche pneumatische Federn 58 und 60 abgefedert

Die Federn 58 und 60 sind einerseits mit der Achse 54 jeweils durch Konsolen 62 und 64 verbunden, während sie an ihren anderen Enden durch Konsolen 66 und 68 an den Rahmenträgern 14 und 16 befestigt sind

Ein aus einem Radlenker 94 und einem Führungselement 86 bestehendes Bauteil 70 ist mit der Achse 54 verbunden. Das Bauteil 70 ist einteilig ausgebildet und weist eine mittlere Aufwölbung 72 auf, die sich im Bereich der Achse 54 erstreckt welche in einer in Richtung der Achse 54 verlaufenden Ausnehmung 78 aufgenommen und mit dem Bauteil 70 verschweißt ist Wie aus den F i g. 5 und 6 ersichtlich, erstrecken sich die Schweißnähte 80, 82 von den äußeren Kanten der Ausnehmungen 78 über eine verhältnismäßig kurze Länge des Umfangs der Achse 54. Es entsteht somit am oberen Umfang der Achse 54 zwischen den Schweißnähten 80,82 ein unbefestigter Abschnitt Eine derartige Konstruktion bewirkt eine erwünschte Beanspruchungsentlastung an der Oberseite der Achse 54, die auf Zug beansprucht wird. Es ist aus F i g. 5 ersichtlich, daß die Schweißnähte 80, 82 über die genannte Breite lies Bauteils 70 verlaufen. Hierdurch entsteht eine Einheit mit hoher Festigkeit die trotzdem eine Beanspruchungsentlastung bewirbt

Das sich nach hinten erstreckende Führungselement 86 des Bauteils 70 weist am äußeren Ende eine zylindrische öffnung 88 auf, in der ein Lagerbolzen 90 sitzt Der Lagerbolzen 90 ist der einzige Abschnitt des Bauteils 70, der nicht einteilig damit ausgebildet ist Durch ein anderes Herstellungsverfahren, z. B. Schmieden, kann das gesamte Bauteil 70 einteilig ausgebildet sein. Das Führungselement 86 hat zur Erzielung einer größeren Festigkeit eine im wesentlichen dreieckige Form. Der Lagerbolzen 90 trägt einen rechteckigen Fühnmgsblock 92, der vertikal gleitend in der öffnung zwischen den Schenkeln 28 und 30 angeordnet ist, so daß auf diese Weise eine vertikale Bewegung der Achse 54 sowie ein Verschwenken der Achse um eine horizontale Achse möglich ist die durch die Längsachse des Führungselementes 86 bestimmt ist Wie ersichtlich, hat der Lenker 94 ebenfalls zur Vergrößerung der Festigkeit eine im wesentlichen dreieckige Form. Im mittleren Abschnitt des Lenkers 94 ist eins Aussparung vorgesehen, so daß zwei konvergierende Schenkel gebildet werden, die an einem sich nach vorn erstreckenden Abschnitt 100 ende«. Der Abschnitt 100 ist zu einem hohlzylindrischen, geschlitzten Teil 96 geformt welches zwischen den Lagerböcken 50 und 52 gelagert ist Die Längsachse des Teiles 96 erstreckt sich quer zur Längsachse des Lenkers 94 und im wesentlichen parallel zur Längsachse der Radachse 54. Die Lagerung des Teils 96 an den Lagerböcken 50 und 52 erfolgt mittels einer elastischen Gummi-Metall-Lagerbüchse mit den Teilen 102, 104 und 106, in die einwärts gerichtete zylindrische Abschnitte 108 der Lagerböcke 50 und 52 eingreifen. Ein mit einer Mutter 112 gesicherter Bolzen 110 hält das Lager zusammen. Der geschlitzte Ringteil 96 wird durch Schrauben und Muttern 114 zusammengezogen.

Während des Betriebes gibt das Gummi-Metall-Lager 104 federnd nach und gestattet dem äußeren Ende des Lenkers 94 beim Hochgehen und Abfallen der Radachse 54 eine Verschwenkung um einen kleinen Winkel. Das Lager 104 läßt auch ein geringfügiges Kippen um die Längsachse zu, so daß die Radachse 54 um eine horizontale, durch den Lenker 94 und das Führungselement 86 bestimmte Achse verschwenkbar ist Wann immer die Radachse 54 aus ihrer Normalstellung heraus bewegt wird, drückt das Lage; 104 sie in diese zurück. Das Lager 104 erzeugt jedoch keine so starke Rückstellkraft wie dies bei bekannten Radlenkern der Fall ist bei denen eine federnde Verbindung einen Rotationsmittelpunkt um eine Achse aufweist die parallel zur Lenkerachse verläuft Eine derartige federnde Verbindung neigt dazu, eine Zentrierung der Radachse zu bewirken, wenn dies unerwünscht ist z. B. beim Bremsen und wenn sich ein Rad in einer Vertiefung der Straße befindet

Die Achsaufhängung wird durch zwei Stoßdämpfer 116 und 118 vervollständigt die sich zwischen dem Fahrzeugrahmen 12 und Vorsprüngen 120 und 122, die an die Radachse 54 angeschweißt sind, erstrecken.

Eine abgeänderte Ausföhrungsform der Achsaufhängung ist in V i 1.7 dargestellt Die dort gezeigte Achsaufhängung 124 weist die meisten der zuvor beschriebenen Hauptbauelemente auf. Sie besteht aus einem einen Lenker 138 und ein Führungselement 128 aufweisendes Bauteil 126, bei dem das Führungselement 128 drehbar in dem Führungsblock 130 aufgenommen ist Der Lenker 12? ist mit seinem vorderen Ende in Lagerböcken 140, wie zuvor beschrieben, elastisch gelagert Die Lagerböcke 140 sind am vorderen Ende

der sich längserstreekenden Stützvorrichtung 136 angeschraubt. Am anderen Ende der Stützvorrichtung 136 sind sich nach unten erstreckende Schenkel 132 vorgesehen, die den Block 130 in der zuvor beschriebenen Weise gleitend aufnehmen.

Das Bauteil 126 isi zur Erhöhung der Festigkeit mit einer Aufwölbung 146 versehen. Eine rechteckige Ausnehmung 148 ist an der Unterseite der Aufwölbung 146 vorgesehen, in der eine rechteckige Radachse 150 aufgenommen ist Derartige rechteckige Radachsen werden manchmal verwendet, wobei die erfindungsgemäQe Aufhängung ohne weiteres an derartige Radachsformen oder andere Radachsformen, falls erwünscht, anpaßbar ist. Es ist ersichtlich, daß kurze Schweißnähte 152 und 154 an jeder der vertikalen Flächen der Radachse 150 vorgesehen sind, die die obere Fläche 160 unbefestigt lassen, um die gewünschte Beanspruchungsentlastung, wie zuvor beschrieben, zu erreichen.

Die Achse 150 ist mittels zweier Federn 162 aus elas!omerem Material am Fahrzeugrahmen gelagert.

Die Federn 162 haben im unbelasteten Zustand einen irr wesentlichen ovalen Querschnitt, wie dies in Fig./ dargestellt ist Bei einer Belastung verformen sich die Federn seitwärts und nehmen unter voller Belastung

' eine etwa ringwulstartige Form an. Diese Federn sine billig und haben eine lange Lebensdauer. Hilfsstoß dämpfer können entfallen, da die Federn selbstdämp fend sind.

Jede Feder 162 ist mit einer in jedem Ende

K) eingebetteten Metallplatte versehen. Die untere Platte ist an einer Konsole 166 festgeschraubt, die ihrerseit; durch Schweißen an der oberen Fläche der Radachse 150 befestigt ist. Die obere Federplatte ist an eir U-förmiges Querteil 168 geschraubt, das sich quer übei

'·' die Stützvorrichtung 136 erstreckt Das Querteil 168 is durch Schweißen mit der Stützvorrichtung 136 verbun den. Die soweit beschriebene Konstruktion kann mittel; eines Hilfsrahmens (nicht dargestellt) in der ir Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrie

-'η benen Weise mit dem Fahrzeugrahmen verbunden sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Aufhängung für eine abgefederte, starre Radachse für Kraftfahrzeuge, mit einer am Fahrzeugrahmen befestigten getrennten Stützvorrichtung, einem einteiligen Radlenker, der an einem Ende mit der Radachse fest verschweißt ist, sich von der Radachse zum vorderen Ende der Stützvorrichtung erstreckt und über eine elastische Lagervorrichtung um eine quer zum Radlenker verlaufende Achse schwenkbar ι ο an der Stützvorrichtung gelagert ist, und einem mit der Radachse auf der dem Lenker gegenüberliegenden Seite verschweißten Führungselement, das mit einer am Fahrzeugrahmen befestigten vertikalen Führung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (94; 138) und das Führungselement (86; 128) als einteiliges Bauteil ausgebildet sind und eine in Richtung der Radachse (54; 150) verlaufende Ausnehmung (78; 148) aufweisen, in der die Radachse aufgenommen und — bezogen stuf den Achsumfang — an jeweils gegenüberliegenden Schweißstelle!! (80, 82; 152, 154) befestigt ist, während der obere Umfang der Radachse unbefestigt bleibt, und daß der Lenker im Bereich der Radachse eine Aufwölbung (72; 146) aufweist