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Die Erfindung betrifft eine Lenkerarmvorrichtung eines Mehrlenkeraufhängungssystems, wobei das Mehrlenkeraufhängungssystem eine Mehrzahl von Mehrfachgelenken aufweist, wobei das Mehrfachgelenk wenigstens einen Lenkerarm aufweist, der Fremdkörper, die über eine Werkzeugöffnung zur Herstellung des Lenkerarmes eindringen können, über eine Abführöffnung leicht abführen kann.
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Ein Aufhängungssystem eines Fahrzeuges ist zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einem Rad angeordnet und verbindet zwei starre Körper über ein oder mehrere Gelenke miteinander.
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Eine Auf- oder Abwärtsbelastung, die von einer Straße an das Rad übertragen wird, wird mittels einer Feder und eines Hydraulikdruck-Stoßdämpfers abgestützt, und eine in anderen Richtungen ausgeübte Belastung wird durch Harmonisierung einer hohen Steifigkeit und Flexibilität abgestützt. Daher harmonisiert das Aufhängungssystem mechanisch eine Relativbewegung zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Rad.
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Verschiedene Arten von Aufhängungssystemen wurden entwickelt und werden bei Fahrzeugen angewendet. Die eine Art von Aufhängungssystemen ist ein Aufhängungssystem, das mit mehreren Lenkern versehen ist, welche das Fahrverhalten von Hochleistungsfahrzeugen maximieren.
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Ein Hinterrad-Aufhängungssystem des Mehrlenkertyps weist im Allgemeinen einen Radträger auf, der das Rad drehbar abstützt. Ein unterer Endabschnitt des Radträgers ist über einen unteren Querlenker, der in einer Querrichtung des Fahrzeuges angeordnet ist, mit einem Hilfsrahmen der Fahrzeugkarosserie verbunden und über einen Längslenker, der in einer Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet ist, mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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Außerdem ist ein oberer Endabschnitt des Radträgers über zwei obere Querlenker, die in Querrichtung des Fahrzeuges angeordnet sind, mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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Die Schraubenfeder und der Stoßdämpfer sind in Höhenrichtung des Fahrzeuges an einer vorbestimmten Stelle des unteren Querlenkers als eine Einheit oder separat angeordnet.
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Dementsprechend wird die durch Ein- und Ausfederung des Fahrzeuges verursachte Belastung entlang von Bewegungslinien des unteren Querlenkers, der oberen Querlenker und des Längslenkers übertragen, und die Belastung wird durch stoßabsorbierende Mittel, die aus der Schraubenfeder und dem Stoßdämpfer bestehen, absorbiert und reduziert.
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Wie in 7 gezeigt, hat der obere Querlenker 100 des Mehrlenkeraufhängungssystems eine U-Form (d. h. seine beiden Enden sind höher positioniert als sein mittlerer Abschnitt), um eine gegenseitige Beeinflussung mit Teilen der Fahrzeugkarosserie (z. B. Längsträger der Fahrzeugkarosserie), die über dem oberen Querlenker 100 angeordnet sind, zu verhindern. Insbesondere ist der mittlere Abschnitt bei einem hinteren oberen Querlenker 100 am meisten nach unten gebogen.
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Der obere Querträger 100 wird durch Montieren eines vorderen und eines hinteren Elements 102 und 104 gebildet, nachdem das vordere und das hintere Element 102 und 104 durch Pressen von Stahlplatten hergestellt sind. Das vordere und das hintere Element 102 und 104 sind durch ein Verfahren, wie zum Beispiel Schweißen, aneinander montiert. Der oben beschriebene obere Querlenker 100 kann durch Fremdkörper, die in den oberen Querlenker 100 eindringen, korrodieren.
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Werkzeugöffnungen 106 müssen bei der Herstellung des vorderen und des hinteren Elements 102 und 104 gebildet werden. Wenn der obere Querlenker 100 an dem Fahrzeug montiert ist, dringen die Fremdkörper, wie zum Beispiel Wasser und Enteisungsmittel, über die Werkzeugöffnung 106 in den oberen Querlenker 100 ein. Wenn es keine Abführöffnung gibt, kann der obere Querlenker 100 korrodieren. Ferner kann in dem Falle, dass Korrosionsermüdung auftritt, der Querlenker während der Fahrt des Fahrzeuges gebrochen werden, so dass tödliche Verkehrsunfälle auftreten können.
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Um diese Probleme zu lösen, ist ein herkömmlicher Lenkerarm mit einer Abführöffnung 108 versehen, die in einem unteren mittleren Abschnitt derart ausgebildet ist, dass die Fremdkörper nach unten fallen und durch die Abführöffnung 108 hindurch ausgelassen werden, wie in 8 gezeigt ist. Eine solche Abführöffnung 108 kann die Fremdkörper zwar auslassen, jedoch muss die Querschnittsfläche des unteren mittleren Abschnitts vergrößert werden, um die Abführöffnung 108 mit einer ausreichenden Größe zu bohren. Daher kann das Gewicht des Lenkerarmes erhöht werden.
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Die
DE 199 53 597 A1 offenbart einen Lenkerarm, der durch Zusammenbauen eines vorderen und eines hinteren Elements derart gebildet ist, dass er einen rohrförmigen Querschnitt hat, wobei in dem Lenkerarm eine Abführöffnung ausgebildet ist.
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Die
US 2 784 983 A beschreibt einen Rahmenlängsträger, der durch Zusammenbauen eines vorderen und eines hinteren Elements, die jeweils einen oberen und einen unteren Flansch aufweisen, derart gebildet ist, dass er einen rohrförmigen Querschnitt hat, wobei eine Abführöffnung gebildet wird, wenn das vordere und das hintere Element zusammengebaut sind.
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Mit der Erfindung wird ein Lenkerarm eines Mehrlenkeraufhängungssystems geschaffen, bei dem eine Abführöffnung ausgebildet ist, ohne dass die Querschnittsfläche des Lenkerarmes vergrößert wird, und bei dem Fremdkörper durch die Abführöffnung hindurch entfernt werden.
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Nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine Lenkerarmvorrichtung ein Mehrlenkeraufhängungssystem mit einer Mehrzahl von Mehrfachgelenken aufweisen, wobei das Mehrfachgelenk wenigstens einen Lenkerarm aufweist, wobei der wenigstens eine Lenkerarm durch Zusammenbauen eines vorderen und eines hinteren Elements, die jeweils einen oberen und einen unteren Flansch aufweisen, derart gebildet ist, dass er einen rohrförmigen Querschnitt hat, und wobei ein Biegeabschnitt durch Biegen eines Abschnitts des unteren Flansches des vorderen Elements nach unten derart gebildet ist, dass durch den nach unten vorstehenden Biegeabschnitt eine Abführöffnung gebildet wird, wenn das vordere und das hintere Element zusammengebaut sind.
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Der obere und der untere Flansch des hinteren Elements können an der Innenseite des vorderen Elements mit dem oberen und dem unteren Flansch des vorderen Elements gekuppelt sein.
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Ein Ausschnitt, der mit dem Biegeabschnitt des vorderen Elements korrespondiert, kann in dem unteren Flansch des hinteren Elements derart ausgebildet sein, dass durch den Biegeabschnitt und den Ausschnitt eine Abführöffnung gebildet wird, wenn das vordere und das hintere Element zusammengebaut sind.
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Der Biegeabschnitt kann an einem untersten Abschnitt des unteren Flansches des vorderen Elements ausgebildet sein.
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Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine Lenkerarmvorrichtung ein Mehrlenkeraufhängungssystem mit einer Mehrzahl von Mehrfachgelenken aufweisen, wobei das Mehrfachgelenk wenigstens einen Lenkerarm aufweist, wobei der wenigstens eine Lenkerarm durch Zusammenbauen eines vorderen und eines hinteren Elements, die jeweils einen oberen und einen unteren Flansch aufweisen, derart gebildet ist, dass er einen rohrförmigen Querschnitt hat, und wobei ein Biegeabschnitt durch Biegen eines Abschnitts des unteren Flansches des hinteren Elements nach unten derart gebildet ist, dass durch den nach unten vorstehenden Biegeabschnitt eine Abführöffnung gebildet wird, wenn das vordere und das hintere Element zusammengebaut sind.
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Der obere und der untere Flansch des vorderen Elements können an der Innenseite des hinteren Elements mit dem oberen und dem unteren Flansch des hinteren Elements gekuppelt sein.
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Ein Ausschnitt, der mit dem Biegeabschnitt des hinteren Elements korrespondiert, kann in dem unteren Flansch des vorderen Elements derart ausgebildet sein, dass durch den Biegeabschnitt und den Ausschnitt eine Abführöffnung gebildet wird, wenn das vordere und das hintere Element zusammengebaut sind.
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Der Biegeabschnitt kann an einem untersten Abschnitt des unteren Flansches des hinteren Elements ausgebildet sein.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Mehrlenkeraufhängungssystems, das mit einem Lenkerarm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung versehen ist;
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2 eine perspektivische Ansicht eines vorderen Elements, das den Lenkerarm gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung bildet;
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3 eine perspektivische Ansicht eines hinteren Elements, das den Lenkerarm gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung bildet;
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4 eine perspektivische Ansicht des Lenkerarmes gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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5 einen Schnitt entlang der Linie I-I in 4;
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6 ein Diagramm, das die Knickdruckspannung des herkömmlichen und des erfindungsgemäßen Lenkerarmes darstellt;
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7 eine perspektivische Ansicht und einen Schnitt eines herkömmlichen Lenkerarmes ohne einer Abführöffnung; und
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8 eine perspektivische Ansicht und einen Schnitt eines herkömmlichen Lenkerarmes mit einer Abführöffnung.
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In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Mit Bezug auf die Zeichnung wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 ist ein Radträger 2 an einem Rad drehbar abgestützt. Um den Radträger 2 mit einer Fahrzeugkarosserie zu verbinden, ist ein unterer Abschnitt des Radträgers 2 über einen unteren Querlenker 4, der in Querrichtung eines Fahrzeuges angeordnet ist, mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, und ein oberer Abschnitt des Radträgers 2 ist über zwei obere Querlenker 6 und 8, die in Querrichtung des Fahrzeuges angeordnet sind, mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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Der untere Querlenker 4 ist in Querrichtung des Fahrzeuges auf einer Mittelachse des Rades angeordnet, und zwei Verbindungsabschnitte 10 und 12 sind durch Einfügen von Buchsen zwischen diesen mit der Fahrzeugkarosserie und dem Radträger 2 verbunden.
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Ein Stoßdämpfer 14 und eine Feder 16 sind separat an dem unteren Querlenker 4 vertikal oder schräg angeordnet, um Auf- und Abwärtsschwingungen, die von den Rädern ausgeübt werden, zu absorbieren und zu reduzieren. Daher werden die von der Fahrzeugkarosserie übertragenen Schwingungen minimiert.
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Die beiden oberen Querlenker 6 und 8 sind in Querrichtung des Fahrzeuges mit einem Abstand dazwischen angeordnet. Ein vorderer oberer Querlenker 6 ist kürzer als ein hinterer oberer Querlenker 8, und die beiden oberen Querlenker 6 und 8 sind auf oder über der Mittelachse des Rades angeordnet.
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Außerdem sind Verbindungsabschnitte 18, 20, 22 und 24 der oberen Querlenker 6 und 8 durch Anordnen von Gummibuchsen zwischen ihnen mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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In der Zeichnung ist beispielhaft gezeigt, dass alle Verbindungsabschnitte 18, 20, 22 und 24 der oberen Querlenker 6 und 8 durch Anordnen von Gummibuchsen zwischen ihnen mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sind, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, anstelle der Gummibuchse kann ein Kugelgelenk verwendet werden.
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Wenn das Rad in einem Zustand, in dem der untere Querlenker 4 und die oberen Querlenker 6 und 8 wie oben beschrieben angeordnet sind, ein- und ausfedert, wird eine durch die Ein- und Ausfederung verursachte Belastung entlang einer Bewegungslinie der Querlenker 4, 6 und 8 an die Fahrzeugkarosserie übertragen.
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Außerdem ist ein vorderer Abschnitt des Radträgers 2 über einen Längslenker 26, der in Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet ist, mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Der Längslenker 26 hat eine Plattenform, wobei sein hinterer Abschnitt eine größere Breite als sein vorderer Abschnitt hat.
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Außerdem ist ein oberer und ein unterer Abschnitt des hinteren Abschnitts des Längslenkers 26 mittels Schrauben an dem Radträger 2 befestigt, und ein vorderer Verbindungsabschnitt 28 des Längslenkers 26 ist durch Anordnen einer Gummibuchse zwischen diesem mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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Daher wird, selbst wenn durch eine Bewegung der Fahrzeugkarosserie beim Bremsen ein Bremsmoment erzeugt wird, das Bremsmoment durch den Längslenker 26 absorbiert und reduziert. Daher kann eine stabile Bremsleistung erreicht werden.
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Die oberen Querlenker 6 und 8 in dem Mehrlenkeraufhängungssystem haben eine U-Form (d. h. ihre beiden Enden sind höher als ihr mittlerer Abschnitt positioniert), um eine gegenseitige Beeinflussung mit Längsträgern der Fahrzeugkarosserie, die über den oberen Querlenkern 6 und 8 angeordnet sind, zu verhindern. Insbesondere ist der mittlere Abschnitt des hinteren oberen Querlenkers 8 am meisten nach unten gebogen. Zur Erleichterung der Beschreibung werden der vordere und der hintere obere Querlenker 6 und 8 als ein Lenkerarm CA bezeichnet.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 wird ein Lenkerarm CA durch Montieren eines vorderen und eines hinteren Elements 30 und 32 gebildet, nachdem das vordere und das hintere Element 30 und 32 durch Pressen von Stahlplatten hergestellt sind. Das vordere und das hintere Element 30 und 32 werden durch ein Verfahren, wie zum Beispiel Schweißen, aneinander montiert. Ösen 34 und 36, die Verbindungsabschnitte bilden, sind an beiden Enden des Lenkerarmes CA montiert.
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Genauer gesagt, ist das vordere Element 30 aus einem oberen und einem unteren Flansch 38 und 40 gebildet, die nach hinten gebogen sind, und das hintere Element 32 ist aus einem oberen und einem unteren Flansch 42 und 44 gebildet, die nach vorn gebogen sind. Daher sind der obere und der untere Flansch 42 und 44 des hinteren Elements 32 in den oberen und den unteren Flansch 38 und 40 des vorderen Elements 30 eingesetzt, und das vordere und das hintere Element 30 und 32 sind derart zusammengeschweißt, dass sie einen viereckigen rohrförmigen Querschnitt bilden.
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Bei dem Lenkerarm CA ist ein mittlerer Abschnitt des unteren Flansches 40 des vorderen Elements 30 derart gebogen, dass er einen nach unten vorstehenden Biegeabschnitt 46 bildet, und der untere Flansch 44 des hinteren Elements 32 ist derart ausgeschnitten, dass er einen Ausschnitt 48 bildet, der mit dem Biegeabschnitt 46 korrespondiert.
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Wenn das vordere und das hintere Element 32 und 34 montiert werden, wird an einem mittleren Abschnitt des Lenkerarmes CA durch den Biegeabschnitt 46 und den Ausschnitt 48 eine Abführöffnung 50 gebildet.
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Das heißt, die Abführöffnung 50 wird durch Anwendung eines Kröpfungsverfahrens (Verfahren zum Formen eines gestuften Abschnitts an einer Platte) bei dem Lenkerarm CA gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung gebildet.
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Die Abführöffnung 50 kann ohne Formen des Ausschnitts 48 an dem hinteren Element 32 gebildet werden, jedoch wird es bevorzugt, dass der Ausschnitt 48 gebildet wird, um die Querschnittsfläche der Abführöffnung 50 zu vergrößern.
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Da die Querschnittsfläche der Abführöffnung durch das Kröpfungsverfahren vergrößert wird, ohne die Querschnittsfläche eines Abschnitts zu vergrößern, in welchem die Abführöffnung gebohrt ist, kann das Gewicht des Lenkerarmes CA reduziert werden. Außerdem kann, da der Ausschnitt 48 derart geformt ist, dass er die Abführöffnung bildet, das Gewicht des Lenkerarmes CA weiter reduziert werden.
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Die Abführöffnung 50 ist an dem untersten Abschnitt des Lenkerarmes CA derart ausgebildet, dass die Fremdkörper leicht ausgelassen werden können.
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Wie in dem Diagramm in 6 gezeigt, ist die Knick- druckspannung eines Lenkerarmes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung 97% der Knickdruckspannung eines herkömmlichen Lenkerarmes ohne der Abführöffnung. Da die Knickdruckspannung des herkömmlichen Lenkerarmes mit der Abführöffnung 82% der Knickdruckspannung eines herkömmlichen Lenkerarmes ohne der Abführöffnung ist, ist der Lenkerarm gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausgezeichnet im Vergleich zu dem herkömmlichen Lenkerarm mit der Abführöffnung.
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Wenn die Knickspannung nach der in verschiedenen Richtungen ausgeübten Belastung bewertet wird, hat der Aufhängungsarm gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausgezeichnete Spannungseigenschaften im Vergleich zu dem herkömmlichen Aufhängungsarm mit oder ohne der Abführöffnung.
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Da eine Abführöffnung zum Auslassen von Fremdkörpern durch ein Kröpfungsverfahren gebildet wird, ohne die Querschnittsfläche des Lenkerarmes gemäß der Erfindung zu vergrößern, kann das Gewicht des Lenkerarmes reduziert werden. Außerdem kann, da ein Ausschnitt geformt ist, um die Abführöffnung zu bilden, das Gewicht des Lenkerarmes weiter reduziert werden.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben”, „unten”, „vorn”, und „hinten” verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf ihre Positionen in den Figuren zu beschreiben.
