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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorderradaufhängungsvorrichtung, welche die Stabilität beim Bremsen verbessern, die Anzahl der Bauelemente verringern und eine Gewichtsreduzierung realisieren kann.
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Um Hilfsmaschinen, wie etwa einen Motor hinter einer Achse eines Vorderrads zu montieren und um einen Raum unter einem überspannten Boden wirksam zu nutzen, kommt bei Nutzfahrzeugen, wie etwa Lastkraftwagen oder Lieferwagen, oft eine Anordnung zum Einsatz, bei der eine Radaufhängung vor der Achse montiert ist. Diese Anordnung kommt nicht nur bei Nutzfahrzeuge, sondern in manchen Fällen auch bei Personenkraftwagen zum Einsatz.
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In einem solchen Fall weist das Fahrzeug eine Gestaltung auf, bei der ein fahrzeugfrontseitiger Querlenker-Lagerpunkt an dem vorderen Überstand angeordnet ist.
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Wenn eine derartige Anordnung verwendet wird, verursacht eine beim Bremsen erzeugte Kraft eine Bewegung der Vorderseite des Querlenkers in Richtung einer Öffnung zur Außenseite des Fahrzeugs, eine Spurwinkeländerung eines Reifens in Richtung einer Öffnung nach außen (Nachspur) wird beachtlich und es ist zu befürchten, dass die Stabilität des Fahrzeugs sich verschlechtert (siehe Patentliteratur 1).
Patentliteratur 1:
Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2009-143517
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Wenn bei einer Struktur, bei der Lagerpunkte eines Querlenkers und ein Aufhängungsrahmen über der Achse verlaufend angeordnet sind und bei der eine Spuränderung eines Reifens unterdrückt werden kann, wie etwa bei einem Querlenker, der häufig bei einem Personenkraftwagen eingesetzt wird, die Radaufhängung eine Hubbewegung ausführt, besteht die Befürchtung, dass die Achse und der Querlenker einander beeinträchtigen und die Hubbewegung wird geregelt.
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Insbesondere bei Nutzfahrzeugen, wie etwa einem Lastkraftwagen, ist eine die Hubbewegung der Radaufhängung vergrößernde Gestaltung erforderlich.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Vorderradaufhängungsvorrichtung bereitzustellen, die das Problem lösen kann, einen Hubbetrag der Radaufhängung sicherzustellen, die Stabilität beim Bremsen zu verbessern und die Anzahl der Bauelemente und das Gewicht zu reduzieren.
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Zur Lösung des Problems stellt die vorliegende Erfindung eine Vorderradaufhängungsvorrichtung zur Verfügung, bei der zwei fahrzeugkarosserieseitige Querlenker-Lagerpunkte an zwei Stellen in Längsrichtung eines Querlenkers, an einer frontseitigen und einer heckseitigen Stelle der Fahrzeugkarosserie schwingfähig gelagert sind und bei der ein radseitiger Querlenker-Lagerpunkt an einem das Rad abstützenden Achsschenkel befestigt ist, bei der ein Liniensegment α, das einen vorderen fahrzeugkarosserieseitigen Lagerpunkt A des Querlenkers mit dem radseitigen Querlenker-Lagerpunkt C verbindet und ein Liniensegment β, das einen hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Lagerpunkt des Querlenkers mit dem radseitigen Querlenker-Lagerpunkt verbindet, so ausgebildet sind, dass die Beziehung α > β erfüllt ist, und bei welcher der hintere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt des Querlenkers im Fahrzeug frontseitig einer Achse angeordnet ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der vordere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt des Querlenkers außerdem bezogen auf den hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Querlenker-Lagerpunkt weiter zum Fahrzeuginneren hin angeordnet und eine Schwenkachse des Querlenkers ist vorne geschlossen [”front-closed”].
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der vordere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt des Querlenkers darüber hinaus bezogen auf den hinteren fahrzeug karosserieseitigen Querlenker-Lagerpunkt in Vertikalrichtung des Fahrzeugs höher angeordnet, und eine Schwenkachse des Querlenkers ist bezogen auf eine horizontale Achse der Fahrzeugkarosserie in einem nach vorne ansteigenden Winkel gehalten.
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Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Linie, welche den hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Querlenker-Lagerpunkt mit dem radseitigen Querlenker-Lagerpunkt verbindet, so angeordnet, dass sie im Wesentlichen parallel zu einer Zugstange verläuft, welche ein Lenkgetriebe mit dem Achsschenkel verbindet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können die folgenden Effekte erzielt werden.
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Da der hintere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt des Querlenkers im Fahrzeug frontseitig der Achse angeordnet ist, befindet sich keine Konstruktion unter der Achse und auf diese Weise kann bei einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung ein weiter Betriebsbereich der Achse sichergestellt werden.
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Da der vordere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt des Querlenkers bezogen auf den hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Querlenker-Lagerpunkt weiter zum Fahrzeuginneren hin angeordnet ist, und da eine Schwenkachse des Querlenkers vorne geschlossen ist, kann die Schwenkachse des Querlenkers eine vorne geschlossene Gestaltung annehmen und auf diese Weise kann eine Drehbewegung des Querlenkers um eine hintere Lagerbuchse nach außerhalb des Fahrzeugs, die entsteht, wenn beim Bremsen in dem Fahrzeug eine nach hinten wirkende Kraft auf einen Reifen einwirkt, abgeschwächt werden. Dadurch kann eine Veränderung dahingehend, dass ein Spurwinkel des Reifens sich nach außerhalb des Fahrzeugs öffnet, oder eine sogenannte Nachspuränderung, abgeschwächt werden und ein instabiles Fahrzeugverhalten beim Bremsen kann reduziert werden.
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Da der vorderseitige Lagerpunkt innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, kann ein Abstand vor dem Querlenker groß gewählt werden, und der Drehwinkel des Reifens kann groß festgelegt werden, während der Drehradius klein wird, wodurch die Manövrierfähigkeit verbessert wird.
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Indem die Schwenkachse außerdem einen Aufwärtswinkel erhält, kann die Vorderradaufhängung beim Bremsen leicht einfedern. Indem die Front früher abgesenkt oder das sogenannte Bremsnicken durchgeführt wird, kann ein in einem Stoßdämpfer koaxial zu einer Feder eingebauter Anschlagpuffer in einer frühen Phase zum Einsatz gebracht werden, ein Anheben des Hecks kann reduziert werden, ein sogenanntes Einknick-Phänomen oder Auftreten heckseitigen Blockierens kann unterdrückt und ein instabiles Verhalten des Fahrzeugs reduziert werden.
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Bei einem Mini-Nutzfahrzeug ist nämlich die Heckseite leichter, wenn das Fahrzeug unbeladen ist, und der Schwerpunkt liegt höher als die Achse und befindet sich an der Fahrzeugfront, und wenn die Bremswirkung an der Fahrzeugfront zu stark ist, kann die Heckseite daher leicht angehoben werden. Indem die Frontseite dadurch leicht einfederbar ausgeführt wird, dass sie ein frühes Wirken des Anschlagpuffers ermöglicht, und dadurch, dass durch den vorliegenden Vorschlag die Federsteifigkeit verbessert wird, kann die Frontseite bei plötzlichem Bremsen ausweichen und die Heckseite hebt sich nicht mehr leicht an.
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Durch Verwendung der Anordnung, bei der die Linie, welche den hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Querlenker-Lagerpunkt mit dem radseitigen Querlenker-Lagerpunkt verbindet, im Wesentlichen parallel zu der Zugstange wird, welche ein Lenkgetriebe mit dem Achsschenkel verbindet, kann ein Änderungsbetrag des Spurwinkels des Reifens klein gemacht werden, wenn die Radaufhängung eine Hubbewegung ausführt, und wenn die Radaufhängung während der Fahrt über eine ungleichmäßige Fahrbahndecke einen Hub ausführt, oder beim Bremsen kann instabiles Verhalten des Fahrzeugs auf einfache Weise verhindert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 eine Draufsicht, die eine Vorderradaufhängungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 eine Unteransicht, welche die Vorderradaufhängungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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3 ist eine diagonal von vorne betrachtete perspektivische Ansicht der Vorderradaufhängungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt eine von der Fahrzeugfront aus gesehene Vorderansicht der Vorderradaufhängungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine Unteransicht, die einen Befestigungsabschnitt zwischen einem Aufhängungsrahmen und einem Querlenker darstellt.
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6 ist eine Ansicht, welche die Neigung des Querlenkers zeigt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht des Aufhängungsrahmens und des Querlenkers.
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Beste Ausführungsform der Erfindung
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Die 1 bis 7 veranschaulichen eine Vorderradaufhängungsvorrichtung und die sie umgebenden Bauteile, und an einem Fahrzeugkarosserie-Seitenrahmen (nicht dargestellt) ist ein Aufhängungsrahmen 1 befestigt. Dieser Aufhängungsrahmen 1 ist so gebildet, dass er in der Draufsicht eine quadratische Rahmenform aufweist, und besteht aus einem auf der Vorderseite in Fahrzeugquerrichtung angeordneten vorderen Querträger 11, einem auf der Rückseite in Fahrzeugquerrichtung angeordneten hinteren Querträger 12, und einem Paar von Längsträgern 13, die links und rechts in Längsrichtung angeordnet sind und die beiden linken und rechten Enden des vorderen Querträgers 11 und des hinteren Querträgers 12 miteinander verbinden.
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In den 1 und 2 kennzeichnet das Bezugszeichen 2 einen linken und einen rechten Querlenker, die schwingfähig und drehbar an vorderen und hinteren Abschnitten der beiden Längsträger 13 des Aufhängungsrahmens 1 gelagert sind. Diese Querlenker 2 bestehen aus Stahl und sind in einer Bogenform ausgebildet, so dass sie sich von einem vorderen Ende der Fahrzeugkarosserie in Richtung des Fahrzeughecks jeweils zur Außenseite in Fahrzeugquerrichtung hin erweitern und durch Bereitstellen eines erweiterten Abschnitts 2b, der sich im Wesentlichen an einer mittleren Position dieses bogenförmigen Abschnitts 2a an einer Innenseite der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ist ein Lenkerhauptkörper 20 ausgebildet. An einem vorderen Endabschnitt des bogenförmigen Abschnitts 2a des Lenkerhauptkörpers 20 und an einem distalen Endabschnitt des erweiterten Abschnitts 2b, sind eine vordere Schwenkwelle 21a und eine hintere Schwenkwelle 21b schwenkbar an einem vorderen und einem hintere Endabschnitt des Längsträgers 13 gelagert und so vorgesehen, dass sie an einer vorderen und einer hinteren Stelle auf der Fahrzeugkarosserieseite des Querlenkers 2 Querlenker-Lagerpunkte A und B bilden. Die vordere Schwenkwelle 21a als der vordere Lagerpunkt A des Querlenkers ist durch eine Lagerwelle, die vertikal durch eine Buchse verläuft, schwingfähig und drehbar an einem vorderen Endabschnitt des Längsträgers 13 gelagert und die hintere Schwenkwelle 21b als der hintere Querlenker-Lagerpunkt B des Querlenkers ist durch eine Lagerwelle, die in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie durch eine Buchse verläuft, schwingfähig und drehbar an einem hinteren Endabschnitt des Längsträgers 13 gelagert.
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An einem hinteren Endabschnitt des bogenförmigen Abschnitts 2a des Lenkerhauptkörpers 20 ist, wie in den 3 und 4 dargestellt, an einem Spurhebel 3, der ein Radlager abstützt, ein Schwenklagerabschnitt 21c vorgesehen, der einen radseitigen Querlenker-Lagerpunkt C des Querlenkers 2 bildet und die Radseite, an der ein Reifen befestigt ist, abstützt. An dem Spurhebel 3 ist das Radlager, an dem ein Rad mit einem Reifen befestigt ist, drehschwenkbar gelagert und mit dem Radlager ist eine Achse 4, die eine Antriebswelle wird, verbunden. Auf der Achse 4 wird über ein Differentialgetriebe 5 Leistung von einem Motor (nicht dargestellt) übertragen.
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Wie in 2 dargestellt, sind das Liniensegment α, das den vorderen fahrzeugkarosserieseitigen Lagerpunkt A des Querlenkers 2 mit dem radseitigen Querlenker-Lagerpunkt C verbindet und ein Liniensegment β, das den hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Lagerpunkt B des Querlenkers 2 mit dem radseitigen Querlenker-Lagerpunkt C verbindet, so ausgebildet, dass sie die Beziehung α > β erfüllen. Außerdem ist der hintere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt B des Querlenkers 2 fahrzeugfrontseitig der Achse 4 angeordnet und verhindert bei einem Verschwenken des Querlenkers 2 fehlerhaften Kontakt mit der Achse 4.
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Wie in 5 dargestellt, ist außerdem der vordere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt A des Querlenkers 2 weiter zum Fahrzeuginneren hin als der hintere fahrzeugkarosserieseitige Querlenker-Lagerpunkt B angeordnet (L1 < L2), und die Schwenkachse des Querlenkers 2 ist als nach vorne geschlossen L3 gebildet.
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Wie in 6 dargestellt, ist darüber hinaus der vordere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt A des Querlenkers 2 bezogen auf den hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Querlenker-Lagerpunkt B in Vertikalrichtung des Fahrzeugs höher angeordnet, und die Schwenkachse 22 des Querlenkers 2 ist bezogen auf die Horizontale der Fahrzeugkarosserie in einem nach vorne ansteigenden Winkel θ gehalten.
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Ein Lenkgetriebe 7 ist, wie in 3 dargestellt, über die Spurstangen 6 mit dem linken und dem rechten Spurhebel 3 verbunden und mit diesem Lenkgetriebe 7 ist eine Lenkwelle 8 verbunden. Auf diese Weise wird der Spurhebel 3 durch Betätigen eines Lenkrads über die Lenkwelle 8, das Lenkgetriebe 7 und die Spurstangen 6 so gelenkt, dass er die Richtung des Reifens ändert. Bezugszeichen 9 kennzeichnet einen Stabilisator. Der Spurhebel 3 stützt untere Endabschnitte eines Stoßdämpfers 31 und die Feder 32 ab, deren obere Enden fahrzeugkarosserieseitig abgestützt sind, und an ihm ist das linke bzw. rechte Rad aufgehängt. Der Stoßdämpfer 31 ist koaxial zu der Feder 32 vorgesehen und in dem Stoßdämpfer 31 ist ein Anschlagpuffer (nicht dargestellt) eingebaut.
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Entsprechend der Konfiguration sind das linke und das rechte Rad über den Querlenker 2 durch den Aufhängungsrahmen 1 schwingfähig gelagert. Der Querlenker 2 ist durch die Querlenker-Lagerpunkte A und B an einer frontseitigen und einer heckseitigen Stelle an der Fahrzeugkarosserie schwingfähig gelagert.
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Der Lenkerhauptkörper 20 des Querlenkers 2 ist in einer Bogenform ausgebildet, so dass er sich von einem vorderen Ende der Fahrzeugkarosserie in Richtung des Fahrzeugkarosseriehecks zur Außenseite in Fahrzeugquerrichtung hin erweitert, der erweiterte Abschnitt 2b, der sich an einer Innenseite der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ist an einer im Wesentlichen mittleren Position dieses bogenförmigen Abschnitts 2a vorgesehen, und an dem vorderen Endabschnitt des bogenförmigen Abschnitts 2a des Lenkerhauptkörpers 20 und an dem distalen Endabschnitt des erweiterten Abschnitts 2b sind die vordere Schwenkwelle 21a und die hintere Schwenkwelle 21b, die schwenkbar am vorderen und am hinteren Endabschnitt des Längsträgers 13 gelagert sind, so vorgesehen, dass sie an der vorderen und der hinteren Stelle auf der Fahrzeugkarosserieseite die Querlenker-Lagerpunkte A und B des Querlenkers 2 bilden. An dem hinteren Endabschnitt des bogenförmigen Abschnitts 2a des Lenkerhauptkörpers 20 ist außerdem der Schwenklagerabschnitt 21c, der an dem Spurhebel 3, der das Radlager abstützt, befestigt ist, so vorgesehen, dass er den radseitigen Lagerpunkt C des Querlenkers 2 bildet, der die Radseite abstützt.
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Der hintere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt B des Querlenkers 2 ist im Fahrzeug frontseitig der Achse 4 angeordnet und kann beim Verschwenken des Querlenkers 2 fehlerhaften Kontakt mit der Achse 4 verhindern. Wie vorstehend beschrieben, kann während einer Hubbewegung ein weiter Betriebsbereich der Achse 4 sichergestellt werden, da sich unterhalb der Achse 4 keine Konstruktion befindet.
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Da der vordere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt A des Querlenkers 2 weiter zum Fahrzeuginneren hin als der hintere fahrzeugkarosserieseitige Querlenker-Lagerpunkt B angeordnet ist (L1 < L2), und da die Schwenkachse 22 des Querlenkers 2 nach vorne geschlossen L3 ausgeführt ist, kann die Schwenkachse 22 des Querlenkers 2 eine vorne geschlossene Gestaltung annehmen und auf diese Weise kann eine Drehbewegung des Querlenkers 2 um die hintere Lagerbuchse nach außerhalb des Fahrzeugs, die entsteht, wenn in dem Fahrzeug beim Bremsen eine nach hinten wirkende Kraft außerhalb des Fahrzeugs auf den Reifen einwirkt, abgeschwächt werden. Infolgedessen kann eine Veränderung dahingehend, dass ein Spurwinkel des Reifens sich nach außerhalb des Fahrzeugs öffnet, oder eine sogenannte Nachspuränderung, abgeschwächt und ein instabiles Fahrzeugverhalten beim Bremsen reduziert werden.
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Da der vordere Lagerpunkt A des Querlenkers innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, kann außerdem ein Abstand vor dem Querlenker 2 groß gewählt werden und ein Drehwinkel des Reifens kann groß festgelegt werden während der Drehradius klein wird, und dadurch wird die Manövrierfähigkeit verbessert.
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Da der vordere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt A des Querlenkers 2 bezogen auf den hinteren fahrzeugkarosserieseitigen Querlenker-Lagerpunkt B in Vertikalrichtung des Fahrzeugs höher angeordnet ist, und da die Schwenkachse 22 des Querlenkers 2 bezogen auf die Horizontale der Fahrzeugkarosserie in einem nach vorne ansteigenden Winkel θ gehalten ist, kann dadurch, dass die Schwenkachse einen Aufwärtswinkel erhält, die Vorderradaufhängung beim Bremsen leicht einfedern. Indem die Front sich früher absenkt oder das sogenannte Bremsnicken durchgeführt wird, kann ein in dem Stoßdämpfer 31 koaxial zu der Feder 32 eingebauter Anschlagpuffer in einer frühen Phase zum Einsatz kommen, ein Anheben des Hecks kann reduziert werden, ein sogenanntes Einknick-Phänomen oder das Auftreten heckseitigen Blockierens kann unterdrückt und ein instabiles Verhalten des Fahrzeugs reduziert werden.
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Bei einem Mini-Nutzfahrzeug ist die Heckseite leichter, wenn das Fahrzeug unbeladen ist, und der Schwerpunkt liegt höher als die Achse und befindet sich auf der Fahrzeugfrontseite und wenn die Bremswirkung auf der Fahrzeugfrontseite zu stark ist, kann die Heckseite daher leicht angehoben werden. Indem die Frontseite leicht einfederbar gestaltet ist, und indem durch den vorliegenden Vorschlag ein frühes Wirken des Anschlagpuffers ermöglicht und die Federsteifigkeit verbessert wird, kann die Frontseite bei plötzlichem Bremsen ausweichen und die Heckseite hebt sich nicht mehr leicht an.
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Durch Verwendung der Anordnung, bei der die Linie, welche den hinteren fahrzeugkarosserieseitige Querlenker-Lagerpunkt B mit dem radseitigen Querlenker-Lagerpunkt C verbindet, im Wesentlichen parallel zu der Zugstange 6 wird, welche das Lenkgetriebe 7 mit dem Spurhebel 3 verbindet, kann ein Änderungsbetrag des Spurwinkels des Reifens klein gehalten werden, wenn die Radaufhängung eine Hubbewegung ausführt, und wenn die Radaufhängung während der Fahrt über eine ungleichmäßige Fahrbahndecke eine Hubbewegung ausführt, oder beim Bremsen, kann instabiles Verhalten des Fahrzeugs daher verhindert werden.
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Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorderradaufhängungsvorrichtung, welche die Stabilität beim Bremsen verbessern und die Anzahl der Bauelemente und das Gewichts reduzieren kann, bereitgestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannte Ausführungsform beschränkt, sondern es können beispielsweise als Querlenker 2 solche mit verschiedenen Formen eingesetzt werden, sofern die Stabilität beim Bremsen verbessert werden kann und die Anzahl der Bauelemente und das Gewicht verringert werden können. Wenn der hintere fahrzeugkarosserieseitige Lagerpunkt B des Querlenkers 2 fahrzeugfrontseitig der Achse 4 angeordnet ist, kann fehlerhafter Kontakt mit der Achse 4 bei einem Verschwenken des Querlenkers 2 verhindert werden und dadurch kann der Querlenker 2 mit verschiedenen Formen eingesetzt werden. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung mit geeigneten Veränderungen innerhalb eines bestimmten Bereichs durchgeführt werden, ohne den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung zu verändern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufhängungsrahmen
- 2
- Querlenker
- 3
- Spurhebel
- 4
- Achse
- 6
- Zugstange
- 7
- Lenkgetriebe
- 13
- Längsträger
- 20
- Hauptkörper des Querlenkers
- 21a
- Vordere Schwenkwelle
- 21b
- Hintere Schwenkwelle
- 22
- Schwenkachse
- A
- Vorderer Querlenker-Lagerpunkt
- B
- Hinterer Querlenker-Lagerpunkt
- C
- Radseitiger Querlenker-Lagerpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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