DE3232410C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Radaufhängung ist aus der US-PS 41 94 760 be­ kannt. Bei dieser bekannten Radaufhängung bildet ein Steg, der die Schenkel der Schelle oberhalb zweier Klemmschrauben verbindet, einen Anschlag für einen Ansatz des Achsschen­ kels, der in den Zwischenraum zwischen Steg und Federbein hineinragt. Die Stellschraube ist dabei durch eine Bohrung im Steg geführt und in ein Gewinde im Ansatz des Achsschen­ kels eingeschraubt. Die Einstellung des Radsturzes erfolgt durch Distanzelemente, die zwischen dem Ansatz des Achsschen­ kels und dem Steg auf den Schaft der Stellschraube aufge­ steckt und durch Anziehen der Stellschraube fixiert werden. Um ein Verkanten der Stellschraube bei einer Änderung des Radsturzes zu vermeiden, ist diese außerdem mittels einsei­ tig konvex bzw. konkav ausgebildeter Zwischenelemente schwenkbar auf dem Steg gelagert.

Dieser Einstellmechanismus ist konstruktiv aufwendig und weist weiterhin den Nachteil auf, daß die Montage aufgrund der vielen Einzelteile kompliziert ist, wobei auch die Gefahr der Verwechslung der Einzelteile besteht. Wird bei der Montage eine der beiden Klemmschrauben versehentlich nicht montiert, ist trotzdem die Sturzeinstellung möglich, ohne daß das Fehlen der Klemmschraube sofort bemerkt wird. Es besteht im Fahrbetrieb dann die erhebliche Gefahr, daß die einer zu hohen Beanspruchung ausgesetzte Stellschraube reißt und durch Veränderung des Radsturzes ein Unfall verur­ sacht wird. Darüber hinaus ist der Einstellvorgang sehr auf­ wendig, da unter Umständen ein wiederholtes Lösen der Stell­ schraube, Dazwischenlegen von Distanzelementen und Festzie­ hen der Stellschraube erforderlich ist, bis der gewünschte Radsturz eingestellt ist. Diese Einstellvorrichtung erfor­ dert außerdem aufgrund der größeren Bauhöhe in unerwünschter Weise einen zusätzlichen Platzbedarf.

Aus der US-PS 39 17 308 ist eine Radaufhängung bekannt, bei der an einem Spannbolzen ein drehbarer Exzenter vorgesehen ist, der zwischen Schienen eines Aufhängungsteils eingreift. Die Einstellung des Radsturzes erfolgt dabei durch Verstel­ len des Exzenters. Bei dieser Einstellvorrichtung ist jedoch der Aufwand bei der Herstellung des mit dem Exzenter versehe­ nen Spannbolzens und der Exzenterführungen relativ hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die auf möglichst einfache und platzsparende Art und Weise eine schnelle und sichere Einstellung des Radsturzes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst.

Durch das Einschrauben der Stellschraube in ein Gewinde des Achsschenkelansatzes und das Abstützen der Schraubenspitze über den Bolzen einer Kopfschraube gegen die Schelle des Fe­ derbeins wird eine sehr einfache Einstellmöglichkeit für den Radsturz geschaffen, da als einziges zusätzliches Teil nur die Stellschraube benötigt wird und der für die Achsschenkel­ lagerung ohnehin stabil ausgeführte Bereich der Schelle und des Achsschenkels auch für die Einstellung des Radsturzes mitbenutzt wird. Die Schelle und der Achsschenkelansatz können dadurch sehr kompakt und platzsparend ausgebildet werden. Eine aufwendige Konstruktion mit gewölbten Zwischen­ elementen wie beim Stand der Technik ist nicht erforderlich, da sich die Einstellschraube mit ihrem Ende gegen den Befe­ stigungsbolzen abstützt und dadurch unabhängig von Winkelän­ derungen des Achsschenkelansatzes ist, die bei der Verände­ rung des Radsturzes auftreten. Die Einstellung des Radstur­ zes ist äußerst einfach, da aufgrund der gegebenen Kraftver­ hältnisse zwischen dem Federbein und dem Achsschenkel dieser im Sinne eines maximalen negativen Sturzwinkels belastet wird und nach dem Lösen der Kopfschrauben nur die als An­ schlag dienende Stellschraube so lange gedreht werden muß, bis der gewünschte Radsturz erreicht ist. Das Fehlen einer Kopfschraube würde sich sofort durch das Einstellen eines anormal negativen Radsturzes bemerkbar machen, so daß auch die damit verbundene Unfallgefahr beseitigt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist aus dem Un­ teranspruch ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Radaufhängung mit weggebrochenen Teilen,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 im größe­ ren Maßstabe,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4 eine schematische Vorderansicht der Rad­ aufhängung zur Veranschaulichung der Kräfteverhältnisse.

Im Ausführungsbeispiel besteht die gefederte Masse 10 eines Kraftfahrzeugs aus einem Wagenaufbau mit einem kastenförmigen Längsträger 12, an den ein Turm 14 zur Befestigung der Radaufhängung an­ geschweißt ist. Darunter befindet sich eine Wiege 16 zur Aufnahme des Antriebsaggregats, die in bekannter Weise mit dem Wagenaufbau verbunden ist. Die Wiege 16 weist einen Längs­ träger 18 auf, an dem der untere Querlenker der Radauf­ hängung befestigt ist.

Die Radaufhängung 20 ist im Ausführungsbeispiel für ein linkes Vorderrad bestimmt, sie ist aber allgemein einsetzbar auch bei Hinterrädern, angetriebenen und nicht angetriebenen Rädern, sowie lenkbaren und nicht lenkbaren Rä­ dern.

Die Radaufhängung 20 besteht aus einem Federbein 22, das als hydraulischer Teleskopstoßdämpfer ausge­ bildet ist und lotrechte Schwingungen des zugeordneten Ra­ des dämpft. Ferner ist eine Schraubenfeder 24 vorgesehen, die zwischen einem Federteller 26 am unteren Teil des Federbeins und einem nicht dargestellten Federteller am oberen Teil des Federbeins 22 angeordnet ist. Das obere Ende des Stoßdämpfers 22 ist am Turm 14 starr durch Schrau­ ben 28 befestigt.

Ein unterer Querlenker 30 ist über mit Gummi­ buchsen versehene Gelenke 32 am Längsträger 18 verbunden und weist am äußeren Ende ein Kugelgelenk 34 auf, über das er mit dem unteren Ende eines Achsschenkels 36 verbun­ den ist, der hierzu ein Auge 38 hat. Der Achsschenkel 36 ist von üblichem Aufbau und in bekannter Weise zur Auf­ nahme des Bremsträgers einer Schwimmsattelscheibenbremse ausgebildet. Ferner enthält er eine Achse 40, auf der drehbar ein Rad 42 mit seinen Teilen drehbar gelagert ist. Der Achsschenkel 36 weist ferner einen nach oben gerich­ teten Ansatz 44 auf, der der Verbindung mit dem Federbein 22 dient.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das untere, den Federtel­ ler 26 tragende Teil des Stoßdämpfers 22 mit einer Schel­ le 46 aus verhältnismäßig schwerem Metallblech verbunden, die mit einem Verstärkungsflansch 48 versehen ist. Sie hat U-förmige Gestalt und kann mit dem Stoßdämpfer bei­ spielsweise durch Punktschweißen verbunden sein. Die Schel­ le 46 hat zwei in Querrichtung des Fahrzeugs liegende Schen­ kel 50 und 52, zwischen denen eine Verstärkungsplatte 54 liegt, die mit der zylindrischen Mantelfläche des Federbeins 22 verbunden ist. In den Schenkeln 50 und 52 sind je zwei zueinander fluchtende obere Löcher 56 und untere Löcher 58 gebildet, in die eng Kopfschrauben 60 und 62 passen, auf die Muttern 64 aufgeschraubt sind. Der Ansatz 44 des Achsschenkels 36 paßt zwischen die Schenkel 50 und 52 und enthält ein oberes Loch 66 und ein unteres Loch 68, die zu den Löchern in den Schenkeln 50 und 52 fluch­ ten. Das untere Loch 68 umgibt eng die zugeordnete Kopf­ schraube 62, während das obere Loch 66 einen größeren Durchmesser als die zugeordnete Kopfschraube 66 aufweist.

Im oberen Teil des Ansatzes 44 ist eine Stell­ schraube 70 eingeschraubt, die senkrecht zu den Löchern 56 und der Kopfschraube 60 das Loch 66 im Ansatz 44 an­ schneidet. Die Stellschraube ist frei drehbar im Ansatz 44 vorgesehen.

In Fig. 4 sind die Kräfteverhältnisse dar­ gestellt, die für eine Anzahl von Radaufhängungen zutreffen. Die Federkraft der durch die federnde Masse 10 zusammen­ gedrückten Schraubenfeder 24 einschließlich deren Vor­ spannung ist durch den Vektor 72 dargestellt und geht im wesentlichen durch die Kopfschrauben 60 und 62. Die Reaktionskraft der auf der Fahrbahn abgestützten Räder ist durch den Vektor 74 dargestellt, der sich lotrecht vom Boden durch die Achse 40 in der mittleren lotrechten Ebene des Rades befindet. Es ergibt sich hieraus ein Mo­ ment M, das in der Vorderansicht der Aufhängung auf den unteren Querlenker 30 eine Kraft um das Kugelgelenk 34 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt. Dieses Moment führt zu einer Querkraft F im oberen Bereich des Rades 42, der einwärts auf die gefederte Masse bewegt wird, so daß eine Belastung in Richtung auf maximalen negativen Rad­ sturz vorliegt.

Gemäß Fig. 2 wirkt das Moment um die eng in dem Loch 58 sitzende Kopfschraube 62 auf den Achsschenkel 36, wodurch die Stellschraube 70 einwärts bewegt wird, bis ihre Spitze zur Anlage gegen die Kopfschraube 60 anfährt und damit einen Anschlag bildet. Das Moment ist über die Kopfschraube 62 und die Schelle 46 unmittelbar am Stoß­ dämpfer 22 abgestützt.

Für die Einstellung des Sturzwinkels ist ein Bereich verfügbar, der sich aus dem Unterschied des Durchmessers des Loches 66 zum Durchmesser der Kopfschrau­ be 62 ergibt. Ein starker negativer Radsturz wird in Fig. 2 erreicht, wenn die rechte Seite des Loches 66 zur An­ lage gegen die Kopfschraube 60 gelangt, während ein mehr positiver Radsturz bei der Berührung mit der linken Seite des Loches 66 gegeben ist. Eine derartige Einstellung erfordert zunächst das Lösen der Muttern 64 an beiden Kopfschrauben 60 und 62, um die Schelle 46 loszuspannen. Danach erfolgt ein Verdrehen der Stellschraube 70 im Ansatz 44, um die Lage ihrer Spitze im Loch 66 einzustel­ len. Das Moment M bewirkt dann das Verschwenken der beiden Teile der Aufhängung um die Achse der Kopfschraube 62. Ist die Lage für den gewünschten Radsturz erreicht, so werden die Muttern 64 wieder angezogen und mit der nötigen Vorspannung für das Festklemmen der Schelle versehen. Hierbei ist weder auf die Winkelstellung der Kopfschrauben noch auf die Stellschraube 70 zu achten. Allenfalls kann das Fahrzeug nach dem Einstellen des Radsturzes durch ein Hebezeug vom Boden gelüftet werden, um die Kopfschrau­ ben 60 und 62 anzuziehen, wobei nur hierauf zu achten ist.

Im Rahmen der Erfindung sind Abwandlungen mög­ lich, so können auch die unteren Löcher größer als die zugeordneten Kopfschrauben ausgebildet sein, während die oberen Kopfschrauben in ihren Löchern eng passen.

Claims (3)

1. Radaufhängung für Fahrzeuge mit einer einstellbaren Ver­ bindung zwischen dem unteren Ende eines Federbeins und einem Achsschenkel, die die wahlweise Einstellung des Radsturzes ermöglicht, bei der

• - ein Federbein im wesentlichen in einer lotrechten Achse angeordnet und mit seinem oberen Ende mit einer gefederten Masse verbunden ist,
• - ein Querlenker mit seinem inneren Ende schwenkbar mit der gefederten Masse verbunden und mit seinem äußeren Ende über ein Gelenk mit dem unteren Ende des Achs­ schenkels verbunden ist,
• - die Achse des Federbeins zur mittleren lotrechten Ebene des Rades so angeordnet ist, daß ein Moment den oberen Bereich des Rades einwärts auf die gefederte Masse zu belastet,
• - eine Schelle mit zwei in Querrichtung des Fahrzeugs liegenden Schenkeln das untere Ende des Federbeins umgreift, wobei ein Ansatz des Achsschenkels zwischen die Schenkel der Schelle greift,
• - die Schenkel der Schelle und der Ansatz des Achsschenkels obere zueinander fluchtende Löcher und untere zueinander fluchtende Löcher haben,
• - durch die zueinander fluchtenden Löcher Kopfschrauben treten, wobei eine Kopfschraube ein Schwenklager für den Achsschenkel bildet,
• - die Kopfschrauben im gelockerten Zustand eine Einstell­ position einnehmen, in der der Ansatz relativ zu den Schenkeln bewegbar ist, sowie im festgezogenen Zustand eine Fahrposition einnehmen, in der der Ansatz und die Schenkel fest aneinander liegen, und
• - in ein Gewinde im Ansatz des Achsschenkels im wesentlichen senkrecht zum Federbein eine zur Einstellung des Radsturzes dienende Stellschraube eingeschraubt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das nicht der Schwenklager-Kopfschraube zugeordnete Loch (66) im Ansatz (44) größer als die zugeordnete Kopfschraube (60) ist, daß das Gewinde für die Stellschraube in dem größeren Loch (66) mündet und das Ende der Stellschraube (70) einen verstellbaren, auf Druck beanspruchten Anschlag für den sich durch das Loch (66) erstreckenden Kopfschrauben­ bolzen bildet.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das größer als die zugeordnete Kopfschraube (60) ausgebildete Loch (66) als senkrecht zur Kopfschraube liegen­ der Schlitz ausgebildet ist.