DE3708037A1

DE3708037A1 - Radaufhaengung fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3708037A1
Application number: DE19873708037
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Shimatani; Yasuhiro Morita; Hideshi Komamizu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1987-10-01
Also published as: JPS6312412U; JPH0525284Y2; US4720120A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug und insbesondere auf eine Konstruktion zur Be festigung von Schwingarmen in der Radaufhängung.

Bei einer herkömmlichen Befestigungskonstruktion von Schwing armen ist ein Hilfsrahmen quer zur Längsrichtung des Fahr zeugs angeordnet und am Fahrzeugchassis befestigt, um ein Paar von Schwingarmen zu lagern, von denen jeweils ein Ba sisteil an seinem Frontende mit einem frontseitigen Ende des Hilfsrahmens gelenkig verbunden ist, wobei ein Paar von Konsolen auf gegenüberliegenden Seiten eines rückwärtigen Abschnitts des Hilfsrahmens angeordnet und mit dem Fahrzeug chassis verbunden ist, um die jeweiligen Basisteile der Schwingarme an ihren rückwärtigen Enden zu lagern. Bei einer anderen herkömmlichen Befestigungskonstruktion für Schwing arme, die beispielsweise in der JP-GM-Erstveröffentlichung Nr. 59-1 69 206 offenbart ist, ist ein Hilfsrahmen quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet und am Fahrzeug chassis befestigt, um ein Paar von Schwingarmen zu lagern, von denen je ein Basisteil an seinem front- und rückwärtigen Ende am Hilfsrahmen gelenkig angebracht ist.

Bei der erstgenannten herkömmlichen Befestigungskonstruktion ist jedes Basisteil der Schwingarme an seinem Frontende mit dem Hilfsrahmen und an seinem rückwärtigen Ende mit dem Fahr zeugchassis durch eine vom Hilfsrahmen unabhängige Konsole gelenkig verbunden. Bei einer derartigen Anordnung wird die Präzision in jeder Schwenklage der Schwingarme in hohem Maß durch die Präzision bei der Herstellung sowie bei der Mon tage des Hilfsrahmens wie auch durch die Präzision bei der Fertigung des Fahrzeugchassis beeinflußt. Aus diesem Grund ist es schwierig, die Präzision in jeder Schwenklage der Schwingarme zu steigern. Ferner ist es erforderlich, die Steifigkeit der jeweiligen Frontenden des Hilfsrahmens zur Befestigung an den Schwingarmen zu erhöhen, um eine ausrei chende Tragsteifigkeit der Schwingarme zu gewährleisten. Um diese Forderungen zu erfüllen, wird der Hilfsrahmen im allge meinen durch Befestigungsplatten verstärkt, die an ihm fest angebracht werden, oder er wird in seiner Dicke erhöht. Das führt zu einem Gewichtsanstieg und zu einem Kostenanstieg für den Hilfsrahmen.

Bei der letztgenannten Befestigungskonstruktion ist jedes Basisteil der Schwingarme mit seinem front- und rückseitigen Ende am Hilfsrahmen gelenkig gehalten. Dadurch ist es mög lich, die Präzision in jeder Schwenklage der Schwingarme auf einfache Weise zu steigern. Es ist jedoch erforderlich, die Steifigkeit des Hilfsrahmens zu erhöhen, um eine ausreichen de Tragsteifigkeit der Schwingarme zu gewährleisten. Das führt zu einer erhöhten Größenabmessung, zu erhöhtem Gewicht und zu einem Kostenanstieg für den Hilfsrahmen.

Es ist deshalb die primäre Aufgabe der Erfindung, eine ver besserte Radaufhängung zu schaffen, bei der die Schwingarme auf einfache Weise präzis positioniert werden können, ohne einen Anstieg im Gewicht und in den Herstellungskosten des Hilfsrahmens hervorzurufen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Radauf hängung für ein Kraftfahrzeug geschaffen wird, die einen quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordneten Hilfsrahmen um faßt, der ein Paar von in Querrichtung beabstandeten front seitigen Endabschnitten, die mit dem Fahrzeugchassis fest zu verbinden sind, und ein Paar von in Querrichtung beabstan deten rückseitigen Endabschnitten, die mit dem Fahrzeugchas sis fest zu verbinden sind, hat, und die ein Paar von Schwing armen aufweist, deren jeweiliges Basisteil ein frontseitiges Lagerteil hat, das mit den jeweiligen frontseitigen Endab schnitten des Hilfsrahmens gelenkig verbunden ist, und ein rückseitiges Lagerteil hat, das mit dem Fahrzeugchassis ge lenkig zu verbinden ist. Diese Radaufhängung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Paar von Konsolen mit ihren Basisteilen an den rückseitigen Endabschnitten des Hilfsrahmens befestigt ist, um jeden rückseitigen Endabschnitt der Schwingarme ge lenkig zu lagern, und daß die Konsolen des weiteren an ihren Basisteilen mit dem Fahrzeugchassis durch die rückseitigen Endabschnitte des Hilfsrahmens und an ihren anderen Enden mit dem Fahrzeugchassis fest verbunden sind.

Weitere Ziele wie auch die Merkmale des Erfindungsgegenstan des werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug neh menden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Hilfsrahmen, der am Fahrzeugchassis über ein Paar von verschwenk baren Schwingarmen gemäß der Erfindung befestigt ist;

Fig. 2 den vergrößerten Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Unteransicht der in Fig. 1 gezeigten linken Konsole;

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1;

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen in Fig. 5 gezeigten Befestigungsbolzen.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorderradaufhängung für ein Kraftfahr zeug mit einem Paar von Schwingarmen 10 und 11, die symme trisch mit Bezug zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind, und mit einem quer zur Längsachse desFahrzeugs angeord neten Hilfsrahmen 13, der lösbar an einem Paar von paralle len Längsträgern 12 des Fahrzeug-chassis gehalten ist. Der linke Schwingarm 10 weist ein Basis- oder Lagerteil mit einem frontseitigen Ende 10 a, das am frontseitigen Ende 13 a des Hilfsrahmens 13 gelenkig befestigt ist, und mit einem rück seitigen Ende 10 b, das von einer Konsole 14 drehbar getra gen wird, auf. Die Konsole 14 hat ein am linken rückwärtigen Ende 13 e des Hilfsrahmens 13 befestigtes Basisteil und ein am linken Längsträger 12 des Fahrzeugchassis befestigtes End stück. In gleichartiger Weise ist der rechte Schwingarm 11 mit einem Basis- oder Lagerteil versehen, das am rechten vor deren Ende des Hilfsrahmens 13 angebracht ist und ein von einer Konsole 15 drehbar gelagertes rückwärtiges Ende, die ein am rechten rückwärtigen Ende 13 f des Hilfsrahmens 13 be festigtes Basisteil und ein am rechten Längsträger 12 des Fahrzeugchassis befestigtes Endstück aufweist, hat.

Im folgenden wird eine Befestigungskonstruktion für den lin ken Schwingarm 10 im einzelnen beschrieben, wobei diese Befe stigungskonstruktion im wesentlichen zu derjenigen des rech ten Schwingarmes 11 gleich ist.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, hat das frontseitige Lagerteil 10 a des Schwingarmes 10 die Gestalt eines Lagerauges, in das ein Gummi-Metall-Lager 20 eingesetzt ist, das eine Metall buchse 20 a sowie ein an dieser Buchse 20 a befestigtes federn des Element 20 b aus synthetischem Gummi aufweist, das mit Preßsitz in das Lagerauge eingepaßt ist. Am linken frontsei tigen Ende 13 a des Hilfsrahmens 13 ist mit diesem einstückig ein Arm mit L-förmigem Querschnitt angeordnet, der an seinem linken vorderen Endabschnitt mit einer Mutter 13 b versehen ist, die mit einer Innenfläche des Hilfsrahmens 13 ver schweißt ist. In einem Zustand, in dem das Gummi-Metall- Lager 20 mit dem linken Frontende 13 a des Hilfsrahmens 13 verbunden ist, wird in die Metallbuchse 20 a des Lagers 20 ein Haltebolzen 21 eingesetzt, der mit der Mutter 13 b ver schraubt wird, um das frontseitige Lagerteil 10 a des Schwing armes 10 am Hilfsrahmen 13 gelenkig anzubringen.

Gemäß den Fig. 1, 3 und 4 ist das rückseitige Lagerteil 10 b des Schwingarmes 10 in Form eines Rundstabes ausgebildet, der in eine Metallbuchse 22 a eines Gummi-Metall-Lagers 22 eingefügt ist. Das Lager 22 umfaßt ein federndes Element 22 b aus synthetischem Gummi, das an der Metallbuchse 22 a befe stigt und innerhalb einer Hülse 14 b, die mit der Konsole 14 verschweißt ist, fest mit dieser verbunden ist. Während des Befestigungsvorgangs des Schwingarmes 10 wird der Rundstab 10 b des Schwingarmes 10 in die Metallbuchse 22 a durch einen Haltering 23 eingeführt und durch einen Haltering 24 an der Metallbuchse 22 a mit Hilfe einer über das äußere, freie Ende 10 b ₁ des Rundstabes 10 b geschraubten Mutter 25 befestigt.

Wie die Fig. 1, 4 und 5 zeigen, ist der Hilfsrahmen 13 mit einem Paar von in Querrichtung beabstandeten frontseitigen Endabschnitten 13 c und 13 d versehen, die mit Hilfe von Befe stigungseinrichtungen A ₁ und A ₂ an den Längsträgern 12 derart befestigt sind, daß sie in ihrer Lage justierbar sind. Der Hilfsrahmen 13 weist ferner ein Paar von in Querrichtung beab standeten rückseitigen Endabschnitten 13 e und 13 f auf, die zusammen mit den Konsolen 14 und 15 über Befestigungseinrich tungen A ₃ und A ₄ an den Längsträgern 12 so gehalten sind, daß sie in ihrer Lage justierbar sind. Die frontseitigen End abschnitte 13 c sowie 13 d und die rückseitigen Endabschnitte 13 e sowie 13 f des Hilfsrahmens 13 sind jeweils durch eine vertikal verlaufende Hülse 13 g, die in den Fig. 4 und 5 ge zeigt ist, verstärkt. Die Befestigungseinrichtungen A ₁, A ₂ und A ₄ sind jeweils zur Befestigungseinrichtung A ₃ (Fig. 4 und 5) im wesentlichen gleichartig ausgebildet und umfassen eine an eine Innenwand des Längsträgers geschweißte Mutter 12 a sowie einen durch die vertikale Hülse 13g in die Mutter 12 a eingeschraubten Befestigungsbolzen 26, wie die Fig. 4 und 5 zeigen. Zur Justierung des Hilfsrahmens 13 mit Bezug zu den Längsträgern 12 sind zwischen der vertikalen Hülse 13 g sowie dem Befestigungsbolzen 26 ein ringförmiger Spiel raum S ₁ und zwischen der Konsole 14 sowie dem Befestigungs bolzen 26 ein ringförmiger Spielraum S ₂ vorhanden.

Gemäß den Fig. 3-5 weist die Konsole 14 eine L-förmige Grundplatte 14 a mit einer Hülse 14 b, die mit einem mittigen Teil der Grundplatte 14 a verschweißt ist, auf. Die Konsole 14 wird im voraus mit ihrer Basis am Hilfsrahmen 13 mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung A ₅ derart befestigt, daß sie in ihrer Lage einstellbar ist, und sie wird an dem Längsträ ger 12 über den Hilfsrahmen 13 mit Hilfe der Befestigungs einrichtung A ₃ befestigt. Die Konsole 14 wird an ihrem End abschnitt am Längsträger 12 durch eine Befestigungseinrich tung A ₇ fest angebracht. Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, umfaßt die Befestigungseinrichtung A ₅ eine an eine Innenwand des Hilfsrahmens 13 geschweißte Mutter 13 h sowie einen durch ein Langloch 14 a ₁ in der Konsole 14 geführten und in die Mut ter 13 h eingeschraubten Befestigungsbolzen 27. Zur Justie rung der Konsole 14 mit Bezug zum Hilfsrahmen 13 ist zwi schen der Konsole 14 und dem Befestigungsbolzen 27 ein ring förmiger Zwischenraum S ₃ vorhanden. Wie die Fig. 4 zeigt, umfaßt die Befestigungeinrichtung A ₇ eine an eine Innenwand des Längsträgers 12 geschweißte Mutter 12 b und einen durch eine Bohrung 14 a ₂ der Konsole 14 geführten und in die Mut ter 12 b eingeschraubten Befestigungsbolzen 28. Zur Justie rung der Konsole 14 mit Bezug zum Längsträger 12 ist zwi schen der Konsole 14 und dem Befestigungsbolzen 28 ein ring förmiger Spielraum S ₄ vorhanden. Die Befestigungeinrichtun gen A ₆ und A ₈ für die rechte Konsole 15 sind jeweils zu den Befestigungseinrichtungen A ₅ und A ₇ im wesentlichen gleich.

Im Montagevorgang der Vorderradaufhängung werden die Konsolen 14 und 15 mit je einem rückwärtigen Basisteil der Schwingar me 10 und 11 durch die Gummi-Metall-Lager 22 verbunden. Die Schwingarme 10, 11 werden jeweils an ihren frontseitigen Ba sisteilen mit den in Querrichtung beabstandeten frontseitigen Endabschnitten 13 c und 13 d des Hilfsrahmens 13 durch die Gummi-Metall-Lager 22 und die Haltebolzen 21 verbunden. An schließend werden die Konsolen 14 und 15 mit ihren Basistei len jeweils an den in Querrichtung beabstandeten hinteren Endabschnitten 13 e und 13 f des Hilfsrahmens 13 durch die Befestigungseinrichtungen A ₅ und A ₆ fest angebracht. Auf die se Weise werden die Schwingarme 10 und 11, der Hilfsrahmen 13 sowie die Konsolen 14 und 15 zu einer einstückigen Einheit zusammengebaut. Hierauf wird der Hilfsrahmen 13 mit seinen frontseitigen Endabschnitten 13 c und 13 d an den Längsträgern 12 mit Hilfe der Befestigungeinrichtungen A ₁ sowie A ₂ und an seinen rückseitigen Endabschnitten 13 e sowie 13 f an den Längsträgern 12 über die Konsolen 14 und 15 mit Hilfe der Befestigungseinrichtungen A ₁ sowie A ₂ und an seinen rückseiti gen Endabschnitten 13 e sowie 13 f an den Längsträgern 12 über die Konsolen 14 und 15 mit Hilfe der Befestigungseinrichtun gen A ₃ und A ₄ befestigt. Schließlich werden die Konsolen 14 und 15 jeweils mit ihren Endabschnitten an den Längsträgern 12 durch die Befestigungseinrichtungen A ₇ und A ₈ fest ange bracht. Während des oben beschriebenen Montagevorgangs ist es möglich, die jeweilige Lage der Schwingarme 10 und 11 mit Bezug zum Hilfsrahmen 13 zu justieren, und es ist auch mög lich, die jeweilige Lage des Hilfsrahmens 13 sowie der Konso len 14 und 15 mit Bezug zu den Längsträgern 12 zu justieren.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung klar ergibt, zeich net sich die Vorderradaufhängung dadurch aus, daß die Schwing arme 10, 11 jeweils an ihren front- und rückseitigen Endab schnitten oder Lagerteilen mit dem Hilfsrahmen 13 und den am Hilfsrahmen 13 durch die Befestigungseinrichtungen A ₅, A ₆ fest angebrachten Konsolen 14, 15 gelenkig verbunden sind. Bei einer derartigen Befestigungskonstruktion wird die Präzi sion in der Lage der Schwingarme 10 und 11 allein durch die Präzision in der Fertigung des Hilfsrahmens 13 beeinflußt. Aus diesem Grund können die Schwingarme 10 und 11 ganz genau auf einfache Weise positioniert werden. Das trägt zu einer Gewährleistung einer präzisen Ausrichtung der Radaufhängung bei. Ferner zeichnet sich die Vorderradaufhängung dadurch aus, daß die Konsolen 14, 15 jeweils an ihren Basisteilen mit den Längsträgern 12 durch den Hilfsrahmen 13 mit Hilfe der Befestigungseinrichtungen A ₃, A ₄ und an ihren Endabschnit ten mit den Längsträgern über die Befestigungseinrichtungen A ₇, A ₈ verbunden sind. Dies ist von Vorteil, um die Tragstei figkeit des Hilfsrahmens 13 zu steigern und auch die auf die Längsträger von den Schwingarmen 10, 11 einwirkende Bela stung zu verteilen. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, eine ausreichende Tragsteifigkeit der Schwingarme 10 und 11 in einer einfachen Konstruktion von leichtem Gewicht bei nie drigen Kosten zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist die Anordnung der Konsolen 14 und 15 von Vorteil, um dem Hilfsrahmen eine geringe Größenabmessung und eine Konstruktion mit geringem Gewicht zu verleihen, während die mit den jeweiligen Konsolen 14 und 15 einstückigen Hülsen 14 b zur Aufnahme der jeweiligen Gummi-Metall-Lager 22 an ihrem Platz, ohne eine unerwünschte und ungeregelte Beeinflussung der federnden Elemente 22 b hervorzurufen, von Vorteil sind. Falls das federnde Gummielement 22 b an seinem Außenumfang mit einem Paar von halbkreisförmigen Ausnehmungen versehen wird, wie es in Fig. 4 durch gestrichelte Linien angedeutet ist, so kann die Federkennlinie eines solchen Gummielements 22 b auf einen geeigneten Wert eingestellt werden.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform dargestellt und beschrieben, jedoch ist sie darauf nicht beschränkt. Bei Kenntnis der offenbarten Erfin dung wird der Fachmann Möglichkeiten zu Abwandlungen, Auslas sungen und Änderungen sehen, die jedoch als im Rahmen der Erfindung liegend zu betrachten sind.

Claims

1. Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit einem quer zur Längsrichtung des Kraftfahrzeugs angeordneten Hilfsrah men (13), der ein Paar von in Querrichtung beabstande ten frontseitigen, mit dem Fahrzeugchassis (12) fest zu verbindenden Endabschnitten (13 c, 13 d) sowie ein Paar von in Querrichtung beabstandeten rückseitigen, mit dem Fahrzeugchassis fest zu verbindenden Endabschnitten (13 e, 13 f) aufweist, und mit einem Paar von Schwingar men (10, 11), von denen jeder ein Basisteil mit einem frontseitigen Lagerteil (10 a), das mit dem zugeordneten frontseitigen Endabschnitt (13 c, 13 d) des Hilfsrahmens gelenkig verbunden ist, und mit einem rückseitigen La gerteil (10 b), das mit dem zugeordneten rückseitigen Endabschnitt (13 e, 13 f) des Hilfsrahmens gelenkig zu verbinden ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Konsolen (14, 15) mit ihren Basisteilen an den rückseitigen Endabschnitten (13 e, 13 f) des Hilfsrahmens (13) zur gelenkigen Lagerung je eines rück seitigen Endabschnitts (10 b) der Schwingarme (10, 11) befestigt ist und daß die Konsolen (14, 15) jeweils mit ihren Basisteilen am Fahrzeugchassis (12) über die rück seitigen Endabschnitte (13 e, 13 f) des Hilfsrahmens sowie an ihren Endabschnitten am Fahrzeugchassis fest ange bracht sind.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (14, 15) je eine L-förmige Grundplatte (14 a) aufweisen, die mit ihrem Basisteil am Hilfsrah men (13) zur Verstärkung eines jeden rückseitigen Hilfs rahmen-Endabschnitts (13 e, 13 f) befestigt ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß jede Konsole (14, 15) mit einer mit ihr einstückigen Hülse (14 b) versehen ist und jedes rücksei tige Lagerteil (10 b) der Schwingarme (10, 11) durch ein Gummi-Metall-Lager (22), das eine Metallbuchse (22 a) sowie ein an dieser befestigtes und in der Hülse (14 b) festgelegtes Gummielement (22 b) umfaßt, gelagert ist.