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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende betrifft eine Drehstabaufhängung für ein Fahrzeug.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Um den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen, beispielsweise Automobilen, zu verbessern, ist eine Reduzierung des Fahrzeuggewichts erforderlich, mithin auch des Gewichts der Aufhängungsteile durch größeren Gebrauch einer Aluminiumlegierung. Eine Drehstabaufhängung enthält als Teile der Aufhängung einen Dreh- oder Torsionsstab und ein Paar Längslenker, die an den beiden Enden des Drehstabs durch Schweißmittel angebracht sind. Während die jeweiligen Längslenker eine hohe Steifigkeit gegenüber einer Querkraft, einer Längskraft und einer Vertikalkraft, die auf ein Fahrzeug einwirken, aufweisen müssen, muss der Drehstab eine moderate Steifigkeit aufweisen, um eine Torsionskraft aufzunehmen, wenn rechte und linke Räder in vertikal entgegengesetzten Phasen verlagert werden.
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Bekannt ist eine Drehstabaufhängung, die eine in einem Randbereich eines Drehstabs hervorgerufene Spannung verringert bei gleichzeitiger Vermeidung einer Gewichtszunahme. Die herkömmliche Drehstabaufhängung enthält einen in einen Längslenker eingesetzten Drehstab (siehe beispielsweise Patentschrift 1 (
Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2012-140031 )).
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Bei der herkömmlichen Drehstabaufhängung wird aufgrund der Struktur, bei der der Drehstab in den Längslenker eingesetzt ist, ein Überlappungsbereich zwischen dem Längslenker und dem Drehstab gebildet. Der Überlappungsbereich ruft eine zusätzliche Steigerung des Gewichts für den Längslenker oder den Drehstab hervor.
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Der Längslenker und der Drehstab haben unvermeidlich unterschiedliche Durchmesserabmessungen. Demzufolge ergibt sich in dem Überlappungsbereich eine Stufe. Die Stufe hat den Nachteil mangelnder Festigkeit aufgrund von Spannungskonzentration.
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Außerdem gibt es einen ungeschweißten Bereich zwischen dem Längslenker und dem Randbereich des Drehstabs, was eine Grenze zwischen dem geschweißten Bereich und dem nicht geschweißten Bereich bildet und zu einer Spannungskonzentration und damit einhergehender mangelnder Festigkeit führt. Der nicht geschweißte Bereich ist außerdem Reibermüdung aufgrund der geringen hin- und hergehenden Gleitbewegung unterworfen.
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Ferner ist es schwierig, die Lagegenauigkeit in Längsrichtung des Drehstabs zu verbessern, wenn der Längslenker und der Drehstab miteinander verschweißt werden.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erläuterten Umstände gemacht, und es ist ihr Ziel, eine Drehstabaufhängung zu schaffen, die sich durch eine hohe Produktivität auszeichnet, deren Lagegenauigkeit durch Verringerung von Spannungskonzentration an einem Verbindungsbereich an einem Längslenker und einem Drehstab einfach bestimmbar ist, und die eine deutliche Gewichtsverringerung mit sich bringt.
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Das obige Ziel sowie weitere Ziele lassen sich erfindungsgemäß erreichen durch eine Drehstabaufhängung, umfassend einen Drehstab mit einem Blechteil, welches an einer als Offenseite bezeichneten Seite in seiner Längsrichtung offen ist, oder in einer rohrartigen Form, die an einer als Offenseite bezeichnete Seite entlang ihrer Längsrichtung offen ist; und ein Paar Längslenker, die an den beiden Längsenden des Lenkstabs angebracht sind, wobei jeder Längslenker einen hohlen Stabverbindungsabschnitt aufweist, der als Auflagerverbindung mit dem jeweiligen Ende des Drehstabs verbunden ist.
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Bei dem obigen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die folgenden bevorzugten Ausführungsbeispiele vorgesehen:
Es kann bevorzugt sein, dass ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Längslenker und dem Drehstab bezüglich einer Referenzlinie geneigt ist, die sich in einer Längsrichtung des Drehstabs erstreckt. Es kann er wünscht sein, wenn der Verbindungsabschnitt derart geneigt ist, dass eine nicht offene Seite in dem offenen Drehstab an einer Seite näher bei der Mitte in Längsrichtung des Drehstabs gelegen ist als die Offenseite des Drehstabs.
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Es kann bevorzugt sein, wenn ein Endbereich des Drehstabs ausgehend von der nicht-offenen Seite zu der Offenseite in dem Drehstab kleiner wird, und ein Endbereich des Stabverbindungsabschnitts eine geneigte Oberfläche aufweist, die nach Maßgabe einer Form des Endbereichs des Drehstabs geneigt ist.
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Der Stabverbindungsabschnitt kann einen konkaven Bereich enthalten, der in die geneigte Fläche eingesenkt ist.
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Außerdem kann bevorzugt sein, wenn die Dicke des Stabverbindungsabschnitts allmählich oder stufenweise mit zunehmendem Abstand von dem Drehstab erhöht ist.
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Es kann bevorzugt sein, wenn eine Dicke des Stabverbindungsabschnitts schwankt zwischen einer ersten Zone entsprechend dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Längslenker und dem Drehstab, einer zweiten Zone entsprechend dem konkaven Abschnitt verschieden von der ersten Zone, und einer dritten Zone verschieden von der ersten Zone und der zweiten Zone in Längsrichtung des Drehstabs, wobei die erste Zone am dünnsten ist, die dritte Zone am dicksten ist und eine Dicke der zweiten Zone sich allmählich oder stufenweise innerhalb eines Unterschieds zwischen einer Dicke der ersten Zone und einer Dicke der dritten Zone ändert.
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Außerdem kann bevorzugt sein, dass der konkave Abschnitt eine rechteckige Querschnittsform oder eine V-förmige Querschnittsform besitzt.
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Der Stabverbindungsabschnitt kann eine geschlossene Querschnittsform aufweisen.
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Der Längslenker kann gegabelt sein, ausgehend von dem Stabverbindungsabschnitt, so dass die beiden Gabelabschnitte eine von dem Stabverbindungsabschnitt durchgängig ausgehende kreisförmige Bogenform bilden.
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Weiterhin kann bevorzugt sein, wenn der Längslenker ein Gussteil aus einer Nichteisenlegierung ist, während der Drehstab ein Extrusionsteil oder ein Formprodukt aus einem Blechmaterial ist, bestehend aus einer Aluminiumlegierung oder einer Eisenlegierung.
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Bei der erfindungsgemäßen Drehstabaufhängung mit den oben erläuterten Strukturen lässt sich eine hohe Produktivität für die Drehstabaufhängung bei hoher Positionierleistung und verringerter Spannungskonzentration in einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Längslenker und einem Drehstab erreichen, während in erhöhtem Maß eine Zunahme des Gewichts vermieden wird.
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Weitere vorteilhafte Effekte und Funktionsweisen der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Fahrzeug zeigt, bei der eine Drehstabaufhängung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Anwendung findet;
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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3 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht, welche die Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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4 ist eine Ansicht, die eine auf die Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung einwirkende Last veranschaulicht;
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5 bis 8 sind Querschnittansichten unterschiedlicher Beispiele für einen langen Drehstab gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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9 ist eine Schnittansicht, die die Drehstabhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung entlang einer Referenzlinie veranschaulicht;
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10 bis 13 sind Schnittansichten unterschiedlicher Beispiele der Drehstabaufhängung gemäß der in 9 dargestellten Ausführungsform;
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14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Längslenker der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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15 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels für die Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Referenzlinie;
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16 bis 20 sind Schnittansichten, die unterschiedliche Beispiele der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform nach 15 veranschaulichen;
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21 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Längslenker der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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22 und 23 sind Querschnittansichten eines und weiterer Beispiele des Längslenkers gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
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24 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Referenzlinie; und
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25 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung entlang der Referenzlinie veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform einer Drehstabaufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 25 erläutert. Außerdem sei angemerkt, dass Begriffe wie „oben”, „unten”, „rechts”, „links” und dergleichen, welche eine Richtung angeben, hier den Darstellungen in den Figuren oder einer üblichen Einbaulage in einem Fahrzeug entsprechen.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Fahrzeug darstellt, bei dem eine Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Einsatz findet.
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Nach 1 besitzt ein Kraftfahrzeug 1 als Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Drehstabaufhängung 2 (im folgenden einfach als „Aufhängung 2” bezeichnet) als Heckfederung. Die Aufhängung 2 trägt ein Paar aus einem rechten und einem linken Rad 3 des Kraftfahrzeugs.
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Die Aufhängung 2 schwingt in vertikaler Richtung des Fahrzeugs 1. Die Aufhängung 2 umfasst einen langen Drehstab 5 und ein Paar Längslenker 6, die an einander abgewandten Enden des Drehstabs 5 angebracht sind.
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Der Lang-Drehstab 5 (im folgenden lediglich als Drehstab 5 bezeichnet) besitzt eine Länge in seiner Längsrichtung (in Fahrzeug-Breitenrichtung) des Kraftfahrzeugs 1. Jeder der Längslenker 6 ist mit dem Drehstab 5 gekoppelt und erstreckt sich in Fahrzeug-Breitenrichtung. Der Längslenker 6 ist außerdem in der Weise gegabelt, dass die beiden jeweiligen Gabelteile sich zu der Fahrzeug-Frontseite bzw. der Fahrzeug-Heckseite (das heißt in Längsrichtung des Fahrzeugs) erstrecken.
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Eine Aufhängefeder 7 und ein Stoßdämpfer 8 nehmen eine Vertikalkraft des Kraftfahrzeugs 1 auf, die auf die Aufhängung 2 einwirkt.
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Bezugnehmend auf 2, die die Drehstabaufhängung nach der Ausführungsform veranschaulicht, und 3, die eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht, ist die Aufhängung 2 schwingend an einem an der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen Winkelstück 9 angebracht. Die Aufhängung 2 trägt das Rad 3 über eine Nabe 11. Eine Bremstrommel 12 ist zwischen der Nabe 11 und dem Rad 3 vorhanden.
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Der Längslenker 6 ist ein Gussteil aus einer Nichteisenlegierung, beispielsweise einer Aluminiumlegierung. Der Drehstab 5 ist ein extrudiertes Teil oder ein Formteil aus einem Blechwerkstück aus einer Aluminiumlegierung oder einer Eisenlegierung.
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Der Längslenker 6 enthält ein Stabverbindungsstück oder einen Stabverbindungsabschnitt 13, der mit dem Drehstab 5 in Form eines Auflagers verbunden ist. Der Längslenker 6 ist ausgehend von dem Stabverbindungsstück 3 zweiteilig gegabelt. Jeder der beiden Gabelabschnitte besitzt eine Bogenform R, die kontinuierlich ausgeht von dem Stabverbindungsstück 13. Es ist bevorzugt, dass die Bogenform eine geringere Krümmung (einen größeren Krümmungsradius) besitzt. Einer der beiden Gabelteile, der sich zur Fahrzeugfrontseite hin erstreckt, wird als vorderer Arm 15 bezeichnet, der andere der beiden Gabelteile, der sich zu der Fahrzeugheckseite hin erstreckt, wird als hinterer Arm 16 bezeichnet. Der vordere Arm 15 enthält einen Abschnitt 17 zur Aufnahme einer Hülse im Presssitz (im folgenden als „Hülsenpresssitzteil” bezeichnet). Eine elastische rohrförmige Hülse 18 ist im Presssitz in den Hülsenpresssitzteil 17 eingesetzt. Die Hülse 18 ist schwenkbar über einen Bolzen 21 an dem Winkelstück 9 gelagert. Das Winkelstück 9, die Hülse 18 und der Hülsenpresssitzteil 17 bilden eine Schwingachse der Aufhängung 2.
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Der hintere Arm 16 enthält einen Stoßdämpferhalter 22, einen Federsitz 23 und einen Träger 25.
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Der Stoßdämpferhalter 22 befindet sich auf einer Oberfläche des hinteren Arms 16, die dem Drehstab 5 zugewandt ist, das heißt auf einer Innenseite bei Betrachtung in Fahrzeugbreitenrichtung des Kraftfahrzeugs 1. Der Stoßdämpferhalter 22 trägt schwingfähig einen unteren Endbereich des Stoßdämpfers 8. Der Stoßdämpfer 8 ist schwenkbar an dem Stoßdämpferhalter 22 mit Hilfe eines Bolzens 26 gelagert.
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Der Federsitz 23 erstreckt sich ausgehend von dem Verbindungsstück 13 zu dem hinteren Arm 16. Der Federsitz 23 ist außerdem an der Innenseite bei Betrachtung in Fahrzeugbreitenrichtung des Kraftfahrzeugs 1 vorgesehen. Der Federsitz 23 steht in Berührung mit einem unteren Endbereich der Aufhängefeder 7. Ein oberer Endbereich der Aufhängefeder 7 steht in Kontakt mit einem Fahrzeugkarosserierahmen des Kraftfahrzeugs 1, um diesen abzustützen.
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Der Träger 25 ist auf einer Fläche abgewandt von dem Drehstab 5 vorgesehen, das heißt auf einer Fläche, die nach außen gewandt ist, wenn man das Kraftfahrzeug 1 in dessen Breitenrichtung betrachtet. Der Träger 25 trägt das Rad 3 über die Nabe 11.
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Ein Verbindungsabschnitt 27 zwischen dem Längslenker 6 und dem Drehstab 5 ist bezüglich einer Referenzlinie B geneigt, die sich in einer Längsrichtung (einer axialen Richtung) des Drehstabs 5 erstreckt.
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4 ist eine Ansicht, die eine auf die Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform nach 2 aufgebrachte Last beispielhaft veranschaulicht.
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Wie in 4 gezeigt ist, wird die Aufhängung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform von dem Winkelstück 9 derart gelagert, dass sie in Vertikalrichtung des Kraftfahrzeugs 1 schwingen kann, wobei die Lage der Aufhängung 2 in vertikaler Richtung des Kraftfahrzeugs 1 durch die Aufhängefeder 7 und den Stoßdämpfer 8 bestimmt wird.
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Eine Seitenkraft, eine Längskraft und eine Vertikalkraft, die von einem Anbringungspunkt des Rads 3 her einwirken, und eine Verwindungslast, die einwirkt, wenn das Räderpaar aus rechtem und linkem Rad 3 in vertikaler Richtung in entgegengesetzten Phasen verlagert wird, wirkt auf den Drehstab 5.
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5 bis 7 sind Querschnittansichten verschiedener Beispiele des Drehstabs gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
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Wie in den 5 bis 7 dargestellt ist, handelt es sich bei dem Drehstab 5 der Aufhängung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform um einen blechförmigen Stab mit einer Öffnung in einer Richtung seiner Querschnittsform, das heißt in einer Querschnittsform in einer Richtung rechtwinklig zu der Referenzlinie B.
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Insbesondere weist der Drehstab 5 eine in seiner Längsrichtung gemessene Länge auf und bietet einen U-förmigen Querschnitt (5), einen V-förmigen Querschnitt (6) oder einen C-förmigen Querschnitt (7), derr entlang der Längsrichtung (das heißt in axialer Richtung entsprechend der Referenzlinie B) des Drehstabs 5 mit einer Offenseite ausgebildet, das heißt geöffnet ist. Es sei angemerkt, dass bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen der Drehstab 5 in seiner Längsrichtung eine Oberseite aufweist, die als nicht-offene Seite geschlossen ist, und eine Unterseite aufweist, die als Offenseite geöffnet ist, wenn man auf die begleitenden Zeichnungen Bezug nimmt.
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8 zeigt außerdem eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels des Drehstabs gemäß der Ausführungsform.
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Wie in 8 gezeigt ist, kann der Drehstab 5 ein rohrartiger Stab sein, der eine Öffnung in einer Richtung der Querschnittsform aufweist, das heißt einer Querschnittsform in der Richtung rechtwinklig zu der Referenzlinie B. Insbesondere bietet der Drehstab 5 einen U-förmigen Querschnitt, der zum Beispiel dadurch erhalten wird, dass man ein im Querschnitt kreisförmiges Rohr mit Hilfe plastischer Bearbeitung so zusammendrückt, dass der Querschnitt in der Längs-(das heißt Axial-)Richtung des Drehstabs 5 geöffnet wird.
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Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Drehstab 5 mit einem U-förmigen Querschnitt.
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9 ist eine Schnittansicht, die die Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung entlang der Referenzlinie B veranschaulicht.
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10 bis 13 sind Schnittansichten, die die Drehstabaufhängung bei Betrachtung entlang einer Linie X-X in 9, bei Betrachtung entlang ein Linie XI-XI in 9, bei Betrachtung entlang einer Linie XII-XII in 9 und bei Betrachtung entlang einer Linie XIII-XIII in 9 veranschaulicht.
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14 ist eine perspektivische Ansicht, die den Längslenker der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung in vergrößertem Maßstab darstellt.
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Wie in den 9 bis 13 gezeigt ist, besitzt das Drehstab-Verbindungsstück 13 der Aufhängung 2 dieser Ausführungsform eine Hohlstruktur mit einer im wesentlichen gleichförmigen Dicke und einer geschlossenen Querschnittsform.
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Der Drehstab 5 der Aufhängung 2 ist ein blech- oder plattenähnlicher Stab, der in eine Richtung eine Offenform oder Öffnung bietet. Der Drehstab 5 ist auf einer Unterseite des Kraftfahrzeugs 1 geöffnet, das heißt zu einer Straßenoberfläche hin, und zwar in der Längs-(das heißt Axial-)Richtung des Drehstabs.
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Eine Stirnfläche des Torsionsstabs 5 ist zu einer Fahrzeugmittenseite hin bezüglich einer Ebene rechtwinklig zur Referenzlinie B geneigt.
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Der Verbindungsabschnitt 27 ist derart geneigt, dass eine nicht-offene Seite C (die Oberseite in der Darstellung) des Drehstabs 5 mit der geöffneten Form näher bei der Mitte (linke Seite in 4) in Längsrichtung des Drehstabs 5 liegt als eine Offenseite O (die untere Seite in der Darstellung). Anders ausgedrückt, ein Endbereich des Drehstabs 5 wird in Richtung des Endbereichs von der nicht-offenen Seite C hin zu der offenen Seite O in dem offen gestalteten Drehstab 5 kleiner. Andererseits wird ein Endbereich des Verbindungsstücks 13 ausgehend von einer Stelle entsprechend der nicht-offenen Seite C des Drehstabs 5 hin zu einer der offenen Seite O des Drehstabs 5 entsprechenden Stelle größer. Der Endbereich des Verbindungsstücks 13 enthält eine geneigte Fläche 28, die entsprechend der Form des Endbereichs des Drehstabs 5 geneigt ist.
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Ein konvexer (vorspringender) Abschnitt 29 befindet sich am Endbereich des Verbindungsstücks 13, und er passt zu dem Endbereich des Drehstabs 5. Der konvexe Abschnitt 29 kann einen minimalen Vorsprung aufweisen, wie er erforderlich ist zum Positionieren und Verbinden des Verbindungsstücks 13 mit dem Drehstab 5. Wenn der konvexe Abschnitt 29 an dem Drehstab 5 angesetzt ist, liegt die Stirnfläche des Drehstabs 5 an dem Endbereich des Verbindungsstücks 13 an, und die Außenflächen des Drehstabs 5 und des Verbindungsstücks 13 sind miteinander nahezu bündig. Der Verbindungsabschnitt 27 ist über seinen gesamten Umfang durch Schweißen oder Rührreibschweißen angebracht, um den Drehstab 5 mit dem Längslenker 6 zu vereinen.
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In der Aufhängung 2 mit der oben erläuterten Struktur nimmt eine Querschnittsfläche des Längslenkers 6 ausgehend von dem Drehstab 5, der eine geöffnete Querschnittsform und relativ geringe Steifigkeit in Richtung des Längslenkers 6 (genauer gesagt, in Richtung des Verbindungsstücks 13) mit geschlossener Querschnittsform und relativ hoher Steifigkeit aufweist, allmählich zu. Dementsprechend lässt sich eine plötzliche Änderung der Steifigkeit des Verbindungsabschnitts 27 zwischen dem Drehstab 5 und dem Längslenker 6 unterdrücken.
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Weitere Beispiele der Aufhängung 2 gemäß der Ausführungsform werden im folgenden beschrieben. Es sei angemerkt, dass Elemente oder Teile mit gleicher oder im wesentlichen gleicher Konfiguration wie in der Aufhängung 2 bei den im folgenden beschriebenen Beispielen von Aufhängungen 2A, 2B und 2C gleiche Bezugszeichen tragen und eine wiederholte Beschreibung entfällt.
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15 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Referenzlinie B, die in 15 selbst nicht gezeigt ist, darstellt.
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16 bis 20 sind Schnittansichten, die die Drehstabaufhängung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung darstellen, und zwar bei Betrachtung entlang einer Linie XVI-XVI in 15, bei Betrachtung entlang einer Linie XVII-XVII in 15, bei Betrachtung entlang einer Linie XVIII-XVIII in 15, bei Betrachtung entlang einer Linie XIX-XIX in 15 und bei Betrachtung entlang einer Linie XX-XX in 15.
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21 ist eine perspektivische Ansicht, die den Längslenker der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
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Wie in den 14 bis 21 zu sehen ist, enthält eine Aufhängung 2A dieser Ausführungsform einen konkaven (eingesenkten) Abschnitt 31, der in die geneigte Fläche 28 des Verbindungsstücks 13 eingesenkt ist.
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Bei Betrachtung in der Längsrichtung des Drehstabs gemäß 15 bietet der konkave Abschnitt 31 eine Form, in der eine Tiefe h1 der Einsenkung allmählich zunimmt, ausgehend von einem Kantenbereich P, der sich am weitesten entfernt von dem Drehstab 5 befindet, bis zu einem distalen Ende Q des Drehstabs 5, während eine Tiefe h2 der Einsenkung allmählich abnimmt, ausgehend von dem distalen Ende Q des Drehstabs 5 hin zu dem distalen Ende R des Verbindungsstücks 13.
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Der konkave Abschnitt 31 entspricht einer Bogenform in einem Querschnitt rechtwinklig zur Referenzlinie B.
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22 und 23 sind Querschnittansichten, die weitere Beispiele für den Längslenker gemäß der Ausführungsform der Erfindung darstellen.
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Wie in den 22 und 23 gezeigt ist, bildet der konkave Abschnitt 31 der Aufhängung 2A dieser Ausführungsform einen rechteckigen (22) oder einen V-förmigen (23) Querschnitt, verschieden von der bogenförmigen Querschnittsform in der Richtung rechtwinklig zu der Referenzlinie B.
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Da die Aufhängung 2A der oben erläuterten Struktur den konkaven Abschnitt 31 in der geneigten Fläche 28 des Längslenkers 6 besitzt, kann dieser so aufgebaut sein, dass er einen zunehmenden und sich ändernden Betrag der Querschnittsfläche des Längslenkers 6 erhält, ausgehend von dem Drehstab 5 hin zu dem Längslenker 6 (genauer gesagt, zu dem Verbindungsstück 13), wobei diese Zunahme langsamer und sanfter verläuft als bei der Aufhängung 2. Dementsprechend lässt sich eine rasche Änderung der Steifigkeit des Verwendungsabschnitts 27 zwischen dem Drehstab 5 und dem Längslenker 6 weiter unterdrücken.
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24 ist eine Querschnittansicht eines weiteren Beispiels der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Referenzlinie B.
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Wie in 24 gezeigt ist, nimmt die Dicke des Verbindungsstücks 13 der Aufhängung 2B dieser Ausführungsform entweder allmählich oder schrittweise zu, während der Abstand von dem Drehstab 5 zunimmt. Der Verbindungsabschnitt 13 besitzt die geringste Dicke an dem distalen Ende R, und von dort ausgehend nimmt die Dicke allmählich oder schrittweise in Richtung des Kantenabschnitts P des konkaven Abschnitts 31, der sich am weitesten weg von dem Drehstab 5 befindet, zu und erreicht dann am anderen Ende die gleiche Dicke wie der Längslenker 6.
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Obschon die Aufhängung 2B den konkaven Abschnitt 31 die bei der Aufhängung 2A enthält, kann die Aufhängung 2B die flach geneigte Fläche 28 wie in der Aufhängung 2 enthalten.
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In der Aufhängung 2B der oben erläuterten Struktur nimmt die Dicke des Verbindungsstücks 13 ausgehend von dem Drehstab 5 allmählich oder schrittweise zu. Damit ändern sich die Zuwächse der Querschnittsfläche und die Querschnittsänderung des Längslenkers 6 hin zu dem Drehstab 5 (genauer gesagt, dem Verbindungsstück 13) noch langsamer und sanfter als bei den Aufhängungen 2 und 2A. Folglich lässt sich eine rasche Änderung der Steifigkeit des Verbindungsabschnitts 27 zwischen dem Drehstab 5 und dem Längslenker 6 zusätzlich unterdrücken.
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25 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel der Drehstabaufhängung gemäß der Ausführungsform der Erfindung entlang der Referenzlinie B veranschaulicht.
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Wie in 25 gezeigt ist, gibt es Unterschiede in der Dicke des Verbindungsabschnitts 13 der Aufhängung 2C dieser Ausführungsform in der Längsrichtung des Drehstabs 5 in einer ersten Zone A1 entsprechend dem Verbindungsabschnitt 27, dem Längslenker 6 und dem Drehstab 5, einer zweiten Zone A2 entsprechend dem konkaven Abschnitt 31 verschieden von der ersten Zone A1, und einer dritten Zone A3 verschieden von der ersten Zone A1 und der zweiten Zone A2.
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Die erste Zone A1 ist eine Zone, die von dem distalen Ende R des Verbindungsstücks 13 zu dem distalen Ende Q des Drehstabs 5 reicht.
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Die zweite Zone A2 ist eine Zone von dem distalen Ende Q des Drehstabs 5 zu dem Kantenbereich P, der sich am weitesten entfernt von dem Drehstab 5 innerhalb des konkaven Abschnitts 31 befindet.
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Die dritte Zone A3 ist eine Zone in Fahrzeug-Breitenrichtung ausgehend von dem Kantenbereich P, und es handelt sich um einen Basisabschnitt des Verbindungsstücks 13.
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Die erste Zone A1 ist am dünnsten, und die dritte Zone A3 ist am dicksten. Die erste Zone A1 und die dritte Zone A3 haben eine in der jeweiligen Zone im wesentlichen gleichförmige Dicke.
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Die Dicke der zweiten Zone A2 ändert sich allmählich oder stufenweise innerhalb eines Differenzbereichs zwischen der Dicke der ersten Zone A1 und der Dicke der dritten Zone A3.
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Die Aufhängung 2C der oben beschriebenen Struktur enthält die zweite Zone A2, deren Dicke und mithin die Steifigkeit sich ändert, so dass Spannung, die in den Verbindungsabschnitt 27 zwischen dem Längslenker 6 und dem Drehstab 5 (das heißt der ersten Zone A1) entsteht, sich zwischen der ersten Zone A1 und der zweiten Zone A2 verteilt, wodurch der Abschnitt S, in welchem sich die Spannung konzentriert, zu der zweiten Zone A2 hin verschiebt, um die auf den Verbindungsabschnitt 27 zwischen dem Längslenker 6 und dem Drehstab 5 aufgebrachte Last zu verringern (der Spannungskonzentrationsbereich S bewegt sich von der Doppelpunkt-Strich-Linie S1 zu der Doppelpunkt-Strich-Linie S2 in 25). Wenn die Dicke der zweiten Zone A2 sich in dem Bereich nahe der dritten Zone A3 plötzlich ändert, wird der oben beschriebene Effekt deutlich.
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In den Aufhängungen 2, 2A, 2B und 2C gemäß der vorliegenden Ausführungsform lässt sich, da der Drehstab 5 mit dem Längslenker 6 in einer Auflagerverbindung vereint ist, die Aufhängung zuverlässiger im Gewicht reduzieren, sie lässt sich außerdem in ihrer Lage einfacher bestimmen als eine herkömmliche Aufhängung.
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Da außerdem der Verbindungsabschnitt 27 in den Aufhängungen 2, 2A, 2B und 2C dieser Ausführungsform geneigt ist, lässt sich eine rasche Änderung der Steifigkeit des Verbindungsabschnitts 27 unterdrücken, und damit lässt sich die Spannungskonzentration verringern.
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Außerdem ist in den Aufhängungen 2, 2A, 2B und 2C der vorliegenden Ausführungsform der Verbindungsabschnitt 27 über den gesamten Umfang angebunden. Folglich gibt es keine Grenze zwischen einem geschweißten und einem nicht geschweißten Bereich, so dass eine Konzentration der Spannung unterdrückt und eine Reibermüdung vermieden werden kann.
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In den Aufhängungen 2, 2A, 2B und 2C dieser Ausführungsform lässt sich die Spannungskonzentration rund um die Außenfläche vermeiden, da die Außenflächen in dem Verbindungsabschnitt 27 nahezu bündig verlaufen. Obschon möglicherweise eine Stufe zwischen der Innenfläche des Drehstabs 5 und der geneigten Fläche 28 des Längslenkers 6 vorhanden ist, führt dies zu keinerlei Problem, weil die Spannung geringer ist als auf der Außenfläche.
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Da in den Aufhängungen 2, 2A, 2B und 2C der vorliegenden Ausführungsform der Bereich zwischen dem Verbindungsabschnitt 13 und dem vorderen Arm 15, und der Abschnitt zwischen dem Verbindungsstück 13 und dem hinteren Arm 16 eine Bogenform bilden, überträgt sich eine Belastung allmählich von dem Hülsenpresssitzabschnitt 17, dem Stoßdämpferhalter 22, dem Federsitz 23 und dem Träger 25 auf den Drehstab 5, wodurch die Spannungskonzentration verringert wird.
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Da die Aufhängungen 2, 2A, 2B und 2C dieser Ausführungsform außerdem den Drehstab 5 enthalten, der in einer Richtung eine offene Form aufweist, das heißt eine Öffnung besitzt, lässt sich die vorliegende Erfindung bei einem Fahrzeug anwenden, welches eine hohe Torsionssteifigkeit benötigt.
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Wenn außerdem bei der Aufhängung 2C dieser Ausführungsform der Verbindungsabschnitt 27 eine geschweißte Struktur aus einer Aluminiumlegierung besitzt, lässt sich die Spannungskonzentration in dem Verbindungsabschnitt 27 reduzieren durch Ausbilden des Verbindungsabschnitts 27 mit zunehmendem Abstand auf einer Aluminiumlegierung, die in der Materialfestigkeit ausgehend von dem Bereich der Spannungskonzentration abnimmt.
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Wie oben erläutert, lässt sich bei den Aufhängungen 2, 2A, 2B und 2C dieser Ausführungsform eine Zunahme des Gewichts zuverlässiger verhindern, die Spannungskonzentration in dem Verbindungsabschnitt 27 zwischen dem Längslenker 6 und dem Drehstab 5 lässt sich reduzieren, und die Aufhängung lässt sich lagegenau bestimmen.
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Außerdem sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern zahlreiche Änderungen und Modifikationen oder Abwandlungen möglich sind, ohne von dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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