DE102015110470A1

DE102015110470A1 - Fahrzeug und ein aufhängungssystem für das fahrzeug

Info

Publication number: DE102015110470A1
Application number: DE102015110470.9A
Authority: DE
Inventors: James L. Luttinen; Jeffry Pniewski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-01-21
Also published as: CN105270123A; CN105270123B; US20160016448A1; US9238391B1

Abstract

Es werden ein Fahrzeug und ein Aufhängungssystem für das Fahrzeug offenbart. Das Aufhängungssystem umfasst einen Achsschenkel und einen Querlenker, der mit dem Achsschenkel gekoppelt ist. Der Querlenker weist ein proximales Ende mit einem ersten Armsegment und einem zweiten Armsegment auf, die sich jeweils von dem proximalen Ende voneinander weg nach außen zu einem jeweiligen ersten und zweiten distalen Ende erstrecken, um einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment zu definieren. Das Aufhängungssystem umfasst auch eine Vorspanneinrichtung, die zumindest teilweise in dem Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment angeordnet ist. Die Vorspanneinrichtung ist mit dem ersten und/oder dem zweiten distalen Ende des ersten bzw. zweiten Armsegments derart gekoppelt, dass eine Betätigung der Vorspanneinrichtung eine erste Reaktionskraft liefert, die einer Abwärtslast entgegenwirkt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeug und ein Aufhängungssystem für das Fahrzeug.
HINTERGRUND
Viele Fahrzeuge weisen ein Aufhängungssystem auf. Wenn ein Fahrzeug über eine Erhöhung oder ein Loch in einer Straße fährt, kann das Aufhängungssystem verschiedene Kräfte zwischen einer gefederten Masse des Fahrzeugs und der Straße steuern, wodurch ein glattes Fahrverhalten geschaffen wird. Beispielsweise sind einige Personenkraftwagen und Lastkraftwagen mit einem Aufhängungssystem ausgestaltet, das ein Federbein mit einer Schraubenfeder und einer Kolben-Zylindereinrichtung umfasst. Die Schraubenfeder umgibt die Kolben-Zylindereinrichtung, und die Schraubenfeder und die Kolben-Zylindereinrichtung wirken zusammen, um Kräfte zu erzeugen, welche die Bewegung der gefederten Masse dämpfen.
Zusätzlich umfassen einige Lastkraftwagenkonstruktionen ein Aufhängungssystem mit einem Torsionsstab, der als eine Feder wirkt. Der Torsionsstab wird anstelle der Schraubenfeder verwendet, die vorstehend erwähnt wurde. Der Torsionsstab ist an einer Außenseitenfläche eines unteren Querlenkers befestigt, und ein Achsschenkel ist mit dem unteren Querlenker gekoppelt. Der Torsionsstab wird verdreht, um eine Momentenkraft auszuüben, die als eine vertikale Kraft auf den unteren Querlenker wirkt, um die gefederte Masse des Lastkraftwagens schwebend zu halten. Es wird ein großer Bauraum verwendet, um Raum für den Torsionsstab zu schaffen, damit dieser an dem unteren Querlenker an der Außenseitenfläche befestigt wird.
Zusätzlich wurden einige Sportwagen mit einem Spoiler an einem Kofferraum des Wagens konstruiert, um eine Abwärtskraft zu erhöhen, die auf die gefederte Masse des Wagens ausgeübt wird. Das Aufhängungssystem des Wagens kann das Federbein umfassen, das vorstehend erwähnt wurde. Die Abwärtskraft, die auf die gefederte Masse des Wagens aufgrund des Spoilers ausgeübt wird, kann bewirken, dass die gefederte Masse des Wagens abwärts in Richtung der Straße bewegt wird. Um dieser Abwärtskraft entgegenzuwirken, kann ein hydraulischer Aktuator funktional mit dem Federbein gekoppelt sein, um die Sitzhöhe der Schraubenfeder des Federbeins einzustellen. Das Einstellen der Sitzhöhe verändert den Betrag der Kompression der Schraubenfeder, welche der Abwärtskraft entgegenwirkt. Eine andere Alternative, um dieser Abwärtskraft entgegenzuwirken, ist die Verwendung einer Hebefeder, die funktional mit den Federbeinen gegenüberliegender Räder gekoppelt ist und bei dieser Konfiguration der Abwärtskraft entgegenwirken kann, wenn beide Seiten des Fahrzeugs gleichzeitig eine vertikale Auslenkung erfahren.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Aufhängungssystem für ein Fahrzeug vor. Das Aufhängungssystem umfasst einen Achsschenkel und einen Querlenker, der mit dem Achsschenkel gekoppelt ist. Der Querlenker weist ein proximales Ende mit einem ersten Armsegment und einem zweiten Armsegment auf, die sich jeweils von dem proximalen Ende voneinander weg nach außen zu einem jeweiligen ersten und zweiten distalen Ende erstrecken, um einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment zu definieren. Das Aufhängungssystem umfasst auch eine Vorspanneinrichtung, die zumindest teilweise in dem Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment angeordnet ist. Die Vorspanneinrichtung ist mit dem ersten und/oder dem zweiten distalen Ende des ersten bzw. zweiten Armsegments derart gekoppelt, dass eine Betätigung der Vorspanneinrichtung eine erste Reaktionskraft liefert, die einer Abwärtslast entgegenwirkt, die auf den Querlenker wirkt. Die erste Reaktionskraft ist der Abwärtslast im Wesentlichen proportional, um eine Position des Achsschenkels im Wesentlichen aufrecht zu erhalten.
Die vorliegende Offenbarung sieht auch ein Fahrzeug mit einer Struktur und einem Aufhängungssystem vor, das die Struktur trägt. Das Aufhängungssystem umfasst einen Achsschenkel und einen Querlenker, der mit dem Achsschenkel gekoppelt ist. Der Querlenker weist ein proximales Ende mit einem ersten Armsegment und einem zweiten Armsegment auf, die sich jeweils von dem proximalen Ende voneinander weg nach außen zu einem jeweiligen ersten und zweiten distalen Ende erstrecken, um einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment zu definieren. Das Aufhängungssystem umfasst auch eine Vorspanneinrichtung, die zumindest teilweise in dem Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment angeordnet ist. Die Vorspanneinrichtung ist mit dem ersten und/oder dem zweiten distalen Ende des ersten bzw. zweiten Armsegments derart gekoppelt, dass eine Betätigung der Vorspanneinrichtung eine erste Reaktionskraft liefert, die einer Abwärtslast entgegenwirkt, die auf die Struktur ausgeübt wird. Die erste Reaktionskraft ist der Abwärtslast im Wesentlichen proportional, um eine Position der Struktur relativ zu dem Achsschenkel im Wesentlichen aufrecht zu erhalten.
Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sollen die Offenbarung stützen und beschreiben, der Umfang der Offenbarung ist jedoch ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Obgleich einige der besten Weisen und andere Ausführungsformen zum Ausführen der Ansprüche im Detail beschrieben werden, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen, um die Offenbarung auszuüben, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Perspektivansicht eines Fahrzeugs, wobei ein Spoiler eingezogen ist.
2 ist eine schematische, fragmentarische Perspektivansicht des Fahrzeugs, wobei der Spoiler ausgefahren ist.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Aufhängungssystems.
4 ist eine schematische Perspektivansicht des Aufhängungssystems.
5 ist eine schematische, fragmentarische Seitenansicht des Aufhängungssystems.
6 ist eine schematische Perspektivansicht des Aufhängungssystems, das eine Vorspanneinrichtung für ein Rad des Fahrzeugs und eine weitere Vorspanneinrichtung für ein anderes Rad des Fahrzeugs aufweist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Fachleute werden erkennen, dass Begriffe wie etwa ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”aufwärts”, ”nach oben”, ”abwärts”, ”nach unten”, ”an der Oberseite”, ”an der Unterseite”, ”links”, ”rechts”, usw. verwendet werden, um die Figuren zu beschreiben, und keine Einschränkungen für den Umfang der Offenbarung darstellen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus kann der Begriff ”im Wesentlichen” eine leichte Ungenauigkeit oder leichte Abweichung eines Zustands, einer Quantität, eines Werts oder einer Abmessung usw. bezeichnen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile angeben, ist ein Fahrzeug 10 allgemein in 1 gezeigt, und ein Aufhängungssystem 12 für das Fahrzeug 10 ist allgemein in 3–6 gezeigt. Das Fahrzeug 10 kann ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Sportwagen, ein Lastwagen usw. Darüber hinaus kann das Fahrzeug 10 ein Hybridfahrzeug sein, das eine Brennkraftmaschine und einen oder mehrere Motoren-Generatoren verwendet. Zusätzlich kann das Fahrzeug 10 ein Elektrofahrzeug sein, das einen oder mehrere Motoren-Generatoren verwendet und auf die Brennkraftmaschine verzichtet. Als ein weiteres Beispiel kann das Fahrzeug 10 ein Fahrzeug sein, das die Brennkraftmaschine verwendet und auf die Motoren-Generatoren verzichtet. Es ist einzusehen, dass das Fahrzeug 10 alternativ kein Kraftfahrzeug sein kann.
Wie am besten in 1, 2 und 4 gezeigt ist, kann das Fahrzeug 10 eine Struktur 14 aufweisen. Allgemein trägt das Aufhängungssystem 12 die Struktur 14, und die Struktur 14 ist von einer Straße 16 oder dem Boden beabstandet. Wenn das Fahrzeug 10 über eine Erhöhung oder ein Loch in der Straße 16 fährt, kann das Aufhängungssystem 12 die Bewegung der Struktur 14 in Richtung der Straße 16 und weg von dieser dämpfen, wodurch ein glattes Fahrverhalten geschaffen wird. Mit anderen Worten kann das Aufhängungssystem 12 die vertikale Bewegung der Struktur 14 relativ zur Straße 16 dämpfen. Die Struktur 14 kann daher eines oder mehrere sein von: einem Chassis, einer Trägerstruktur, einem Rahmen, einem Unterrahmen, einer Karosserie, einer Strebe, einem Blech, einer Außenhaut, einem Balken usw. Einfach ausgedrückt kann die Struktur 14 eine beliebige Komponente einer gefederten Masse des Fahrzeugs 10 sein, einschließlich beispielsweise der Karosserie, des Rahmens, des Unterrahmens, des Chassis, der Außenhaut oder einer beliebigen Last tragenden Komponente, die durch das Aufhängungssystem 12 getragen wird. Es ist einzusehen, dass die Struktur 14 eine beliebige geeignete Konfiguration sein kann.
Das Fahrzeug 10 kann optional einen Spoiler 18 (siehe 1 und 2) oder eine Heckflosse aufweisen, der bzw. die eingezogen oder ausgefahren werden kann, um eine Abwärtslast zu verändern (die Abwärtslast ist in 1, 2 und 4 mit dem Pfeil 20 bezeichnet), die auf die Struktur 14 oder die gefederte Masse des Fahrzeugs 10 ausgeübt wird. Die Abwärtslast kann eine Abwärtskraft sein, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird. Der Spoiler 18 liegt an der Außenseite des Fahrzeugs 10 frei und kann beispielsweise mit einem Kofferraum 22 des Fahrzeugs 10 beweglich gekoppelt sein. Der Spoiler 18 ist in 1 eingezogen und in 2 ausgefahren. In der eingezogenen Position sind eine Außenfläche 24 des Spoilers 18 und eine Außenfläche 26 der Außenhaut im Wesentlichen bündig miteinander, und daher kann die ausgefahrene Position des Spoilers 18 eine beliebige Position sein, welche nicht die eingezogene Position ist. Mit anderen Worten ist die Außenfläche 24 des Spoilers 18 in der ausgefahrenen Position des Spoilers 18 nicht im Wesentlichen bündig mit der Außenfläche 26 der Außenhaut.
Der Spoiler 18 kann automatisch oder manuell eingestellt werden. Wie in 2 gezeigt ist, kann beispielsweise ein erster Motor 28 mit dem Spoiler 18 gekoppelt sein, um den Spoiler 18 in eine gewünschte Position zu bewegen, und zwar in die ausgefahrene oder die eingezogene Position. Der erste Motor 28 kann ein elektromechanischer Motor, ein Elektromotor oder ein beliebiger anderer geeigneter Mechanismus sein, um den Spoiler 18 zu bewegen. Es ist einzusehen, dass ein Positionssensor 30 mit dem Spoiler 18 oder einem Teil des ersten Motors 28 gekoppelt sein kann, um die Position des Spoilers 18 zu detektieren.
Wenn sich das Fahrzeug 10 bewegt, erzeugt die Aerodynamik die Abwärtslast (Pfeil 20), die auf das Fahrzeug 10 ausgeübt wird und die spezieller auf die Struktur 14 oder die gefederte Masse ausgeübt wird. Durch das Ausfahren oder Einziehen des Spoilers 18 ändert sich daher die Aerodynamik des Fahrzeugs 10, und somit verändert sich die Abwärtslast, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird. Wenn der Spoiler 18 ausgefahren ist, wird allgemein eine erste Abwärtslast auf die Struktur 14 ausgeübt, und wenn der Spoiler 18 eingezogen ist, wird eine zweite Abwärtslast auf die Struktur 14 ausgeübt, wobei die erste Abwärtslast größer als die zweite Abwärtslast ist. Durch Erhöhen der Abwärtslast, die auf die Struktur 14 oder die gefederte Masse ausgeübt wird, kann beispielsweise das Kurvenfahren des Fahrzeugs 10 im Vergleich dazu verbessert werden, dass eine geringere Abwärtslast auf die Struktur 14 bzw. die gefederte Masse ausgeübt wird. Das Aufhängungssystem 12, das hierin diskutiert wird, kann der Abwärtslast entgegenwirken, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird, um ein Kurvenfahren bei hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Speziell kann das Aufhängungssystem 12 aktiv eingestellt werden, um der Abwärtslast entgegenzuwirken, die auf die Struktur 14 wirkt. Es ist einzusehen, dass dann, wenn der Spoiler 18 verwendet wird, sich der Spoiler 18 in einer beliebigen geeigneten Position und Konfiguration befinden kann.
Wie am besten in 1 und 6 gezeigt ist, kann das Fahrzeug 10 auch eine erste Radbaugruppe 32 und bei bestimmten Ausführungsformen eine zweite Radbaugruppe 34 aufweisen. Die Radbaugruppen 32, 34 rotieren über der Straße 16 und sind mit dem Aufhängungssystem 12 gekoppelt. Die Radbaugruppen 32, 34 sind an entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugs 10 angeordnet, beispielsweise an der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs 10. Beispielsweise kann die erste Radbaugruppe 32 entlang einer Fahrerseite 36 des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, und die zweite Radbaugruppe 34 kann entlang einer Beifahrerseite 38 des Fahrzeugs 10 angeordnet sein. Darüber hinaus können die erste und die zweite Radbaugruppe 32, 34 für ein Heck 40 des Fahrzeugs 10, eine Vorderseite 142 des Fahrzeugs 10 oder für eine beliebige andere geeignete Position am Fahrzeug 10 vorgesehen sein. Wenn die erste und die zweite Radbaugruppe 32, 34 für das Heck 40 des Fahrzeugs 10 vorgesehen sind, können die Radbaugruppen 32, 34 als hintere Radbaugruppen 32, 34 bezeichnet werden.
Die erste und die zweite Radbaugruppe 32, 34 umfassen jeweils einen Reifen 42 (wie er in 1 in durchgezogenen Linien und in 4 und 6 in gestrichelten Linien gezeigt ist) und eine Nabe, welche die entsprechenden Reifen 42 trägt. Die Abwärtslast, die vorstehend diskutiert wurde, ist eine auf die Struktur 14 ausgeübte Abwärtskraft, welche auf die Reifen 42 übertragen wird und dazu beiträgt, die Griffigkeit zwischen den Reifen 42 und der Straße 16 zu erzeugen. Wenn beispielsweise die Abwärtslast, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird, erhöht wird, nimmt die Abwärtskraft zu, die auf die Reifen 42 übertragen wird oder auf diese wirkt, wodurch eine größere Griffigkeit zwischen den Reifen 42 und der Straße 16 erzeugt wird.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 umfasst das Aufhängungssystem 12 einen Achsschenkel 44. Der Achsschenkel 44 ist mit der ersten Radbaugruppe 32 gekoppelt. Speziell ist der Achsschenkel 44 mit der Nabe der ersten Radbaugruppe 32 derart gekoppelt, dass sich die erste Radbaugruppe 32 relativ zu dem Achsschenkel 44 drehen kann. Die Abwärtslast, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird, wird auf den Achsschenkel 44 im Wesentlichen entlang einer Achse 46 übertragen oder wirkt entlang dieser auf jenen. Die Achse 46 verläuft in Querrichtung zur Straße 16.
Wenn die erste Radbaugruppe 32 den Reifen 42 umfasst, der zum Lenken des Fahrzeugs 10 gedreht wird, ist der Achsschenkel 44 mit dem Reifen 42 verschwenkbar. Wenn der Achsschenkel 44 verschwenkt wird, dreht sich die erste Radbaugruppe 32 insbesondere beispielsweise nach links oder nach rechts, wodurch das Fahrzeug 10 nach links oder rechts gelenkt wird. Wenn die erste Radbaugruppe 32 den Reifen 42 umfasst, der nicht zum Lenken des Fahrzeugs 10 gedreht wird, ist der Achsschenkel 44 nicht mit dem Reifen 42 verschwenkbar. Wenn der Achsschenkel 44 nicht verschwenkt, dreht sich insbesondere die erste Radbaugruppe 32 beispielsweise nicht nach links oder rechts, um das Fahrzeug 10 zu lenken.
Wie am besten in 3 und 4 gezeigt ist, kann der Achsschenkel 44 ein oberes Segment 48 und ein unteres Segment 50 aufweisen, das bezogen auf die Achse 46 unterhalb des oberen Segments 48 angeordnet ist. Der Achsschenkel 44 kann auch eine erste Seite 52 und eine zweite Seite 54 aufweisen, die voneinander in Querrichtung zur Achse 46 beabstandet sind. Im Allgemeinen ist die erste Seite 52 der zweiten Radbaugruppe 34 nach innen zugewandt, und die zweite Seite 54 ist der zweiten Radbaugruppe 34 nach außen hin abgewandt. Das obere und das untere Segment 48, 50 können jeweils einen Abschnitt der ersten und der zweiten Seite 52, 54 umfassen.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3 und 4 umfasst das Aufhängungssystem 12 ferner einen Querlenker 56, der mit dem Achsschenkel 44 gekoppelt ist. Darüber hinaus ist der Querlenker 56 auch mit der Struktur 14 gekoppelt. Daher koppelt der Querlenker 56 den Achsschenkel 44 mit der Struktur 14. Die Abwärtslast, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird, wird auf den Querlenker 56 übertragen oder wirkt auf diesen und wird anschließend auf den Achsschenkel und die erste Radbaugruppe 32 übertragen oder wirkt auf diese.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3 und 4 weist der Querlenker 56 wiederum ein proximales Ende 58 mit einem ersten Armsegment 60 und einem zweiten Armsegment 62 auf, die sich jeweils von dem proximalen Ende 58 voneinander weg nach außen bis zu einem jeweiligen ersten und zweiten distalen Ende 64, 66 erstrecken, um einen Raum 68 zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment 60, 62 zu definieren. Speziell ist das proximale Ende 58 des Querlenkers 56 mit dem oberen Segment 48 des Achsschenkels 44 gekoppelt. Daher koppelt das proximale Ende 58 des Querlenkers 56 den Achsschenkel 44 mit der Struktur 14. Beispielsweise kann ein Kugelgelenk den Achsschenkel 44 mit dem proximalen Ende 58 des Querlenkers 56 koppeln.
Zu 4–6 übergehend umfasst das Aufhängungssystem 12 auch eine Vorspanneinrichtung 70, die zumindest teilweise in dem Raum 68 zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment 60, 62 angeordnet ist. Der Bauraum wird verringert, indem die Vorspanneinrichtung 70 zumindest teilweise in dem Raum 68 angeordnet wird. Das Vorspannelement 70 kann für das Aufhängungssystem 12 des Hecks 40 des Fahrzeugs 10 oder der Vorderseite 142 des Fahrzeugs 10 vorgesehen sein.
Die Vorspanneinrichtung 70 liefert eine Reaktionskraft (die Reaktionskraft ist in 3 und 5 mit dem Pfeil 72 bezeichnet), die der Abwärtslast (Pfeil 20) entgegenwirkt. Die Vorspanneinrichtung 70 ist mit dem ersten und/oder dem zweiten distalen Ende 64, 66 des ersten bzw. zweiten Armsegments 60, 62 derart gekoppelt, dass eine Betätigung der Vorspanneinrichtung 70 eine erste Reaktionskraft liefert, die der Abwärtslast entgegenwirkt, die auf den Querlenker 56 wirkt. Die erste Reaktionskraft ist der Abwärtslast im Wesentlichen proportional, um eine Position des Achsschenkels 44 im Wesentlichen aufrecht zu erhalten. Wie vorstehend diskutiert wurde, wird die Abwärtslast auf den Querlenker 56 übertragen oder wirkt auf diesen, und sie wird anschließend auf den Achsschenkel 44 übertragen oder wirkt auf diesen. Spezieller ist die Vorspanneinrichtung 70 mit dem ersten und/oder dem zweiten distalen Ende 64, 66 des ersten bzw. zweiten Armsegments 60, 62 derart gekoppelt, dass eine Betätigung der Vorspanneinrichtung 70 die erste Reaktionskraft liefert, die der Abwärtslast entgegenwirkt, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird. Die erste Reaktionskraft ist der Abwärtslast im Wesentlichen proportional, um eine vertikale Position der Struktur 14 relativ zu dem Achsschenkel 44 aufrecht zu erhalten. Indem der ersten Abwärtslast entgegenwirkt wird, wird daher ermöglicht, das die Struktur 14 ihre vertikale Position relativ zur Straße 16 im Wesentlichen aufrecht erhält. Somit kann das Aufhängungssystem 12 aktiv eingestellt werden, um der Abwärtslast entgegenzuwirken, die auf die Struktur 14 wirkt, um den Aufhängungshub und dadurch die vertikale Position der Struktur 14 relativ zur Straße 16 im Wesentlichen beizubehalten. Einfach ausgedrückt ist die Reaktionskraft der Abwärtslast im Wesentlichen entgegengesetzt. Die vertikale Position der Struktur 14 kann die Höhe der Struktur 14 bezüglich der Straße 16 sein. Somit kann die Höhe der Struktur 14 relativ zur Straße 16 im Wesentlichen beibehalten oder verändert werden (wie nachstehend weiter diskutiert wird). Anders ausgedrückt kann die vertikale Position die Position der Struktur 14, die von der Straße 16 beabstandet ist, oder einer Komponente des Fahrzeugs 10, beispielsweise des Achsschenkels 44, im Wesentlichen entlang der Achse 46 sein.
Die Formulierung ”und/oder” sollte derart ausgelegt werden, dass sie ein nicht exklusives logisches ”Oder” umfasst, d. h. zumindest eines von dem ersten distalen Ende 64 oder dem zweiten distalen Ende 66. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Vorspanneinrichtung 70 daher mit dem ersten distalen Ende 64 des ersten Armsegments 60 oder mit dem zweiten distalen Ende 66 des zweiten Armsegments 62 gekoppelt. Bei anderen Ausführungsformen ist das Vorspannelement 70 sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten distalen Ende 64, 66 des ersten bzw. zweiten Armsegments 60, 62 gekoppelt.
Wie am besten in 3–5 gezeigt ist, kann die Vorspanneinrichtung 70 zwischen dem ersten und dem zweiten distalen Ende 64, 66 des ersten bzw. des zweiten Armsegments 60, 62 angeordnet sein. Darüber hinaus können das erste und das zweite distale Ende 64, 66 entlang einer Längsachse 74 voneinander beabstandet sein. Wie nachstehend weiter diskutiert wird, kann sich ein Abschnitt der Vorspanneinrichtung 70 über das erste und/oder das zweite distale Ende 64, 66 des ersten bzw. zweiten Armsegments 60, 62 hinaus erstrecken. Wie beispielsweise in 5 gezeigt ist, erstreckt sich ein Abschnitt der Vorspanneinrichtung 70 über das erste distale Ende 64 des ersten Armsegments 60 hinaus und von dem zweiten distalen Ende 66 des zweiten Armsegments 62 weg. Als ein anderes Beispiel kann sich ein Abschnitt der Vorspanneinrichtung 70 über das zweite distale Ende 66 des zweiten Armsegments 62 hinaus und von dem ersten distalen Ende 64 des ersten Armsegments 60 weg erstrecken. Die Interpretation der Formulierung ”und/oder” ist vorstehend erläutert und wird nicht erneut diskutiert.
Im Allgemeinen kann der Querlenker 56 um die Längsachse 74 drehbar sein. Daher kann sich die Struktur 14 dann, wenn sich der Querlenker 56 um die Längsachse 74 dreht, dementsprechend relativ zur Straße 16 oder allgemein entlang der Achse 46 aufwärts oder abwärts bewegen. Wenn sich der Querlenker 56 um die Längsachse 74 dreht, bewegt sich der Querlenker 56 darüber hinaus relativ zu dem Achsschenkel 44.
Die Vorspanneinrichtung 70 sorgt für eine aktive Aufhängungseinstellung. Wenn beispielsweise ein Spurhalten und/oder ein Fahren bei hoher Geschwindigkeit bzw. ein Kurvenfahren gewünscht sind, wird der Spoiler 18 von der eingezogenen Position in die ausgefahrene Position bewegt, und gleichzeitig oder danach wird die Vorspanneinrichtung 70 betätigt, um der erhöhten, auf die Struktur 14 ausgeübten Abwärtslast entgegenzuwirken, um die vertikale Position der Struktur 14 relativ zur Straße 16 im Wesentlichen beizubehalten. Als ein weiteres Beispiel wird der Spoiler 18 dann, wenn eine gute Bodenhaftung und/oder ein Fahren bei langsamer Geschwindigkeit gewünscht sind, von der ausgefahrenen Position zurück in die eingezogene Position bewegt, und gleichzeitig oder danach wird die Vorspanneinrichtung 70 betätigt, um die Reaktionskraft zu verändern, die der Abwärtskraft entgegenwirkt, wodurch ermöglicht wird, dass die Struktur 14 ihre vertikale Position verändert. Es ist einzusehen, dass dann, wenn die Vorspanneinrichtung 70 und der Spoiler 18 nacheinander betätigt werden, die Vorspanneinrichtung 70 vor oder nach dem Spoiler 18 betätigt werden kann. Daher können sich die Abwärtslast und die Reaktionskraft in Abhängigkeit von der gewünschten Betriebsweise des Fahrzeugs 10 kontinuierlich ändern.
Speziell kann die Vorspanneinrichtung 70 in einem ersten Modus betrieben werden, um die erste Reaktionskraft zu liefern, die der Abwärtslast im Wesentlichen proportional ist. Die Vorspanneinrichtung 70 kann auch in einem zweiten Modus betrieben werden, um eine zweite Reaktionskraft zu liefern, die der Abwärtslast, die auf den Querlenker 56 wirkt, derart entgegenwirkt, dass die zweite Reaktionskraft von der Abwärtslast verschieden ist, wodurch ermöglicht wird, dass sich der Querlenker 56 selektiv um die Längsachse 74 dreht, um die Position des Querlenkers 56 relativ zu dem Achsschenkel 44 zu verändern. Spezieller liefert der zweite Modus die zweite Reaktionskraft, die der Abwärtslast entgegenwirkt, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird. Daher ist die zweite Reaktionskraft von der Abwärtslast verschieden, wodurch ermöglicht wird, dass sich der Querlenker 56 selektiv um die Längsachse 74 dreht, um die vertikale Position der Struktur 14 relativ zu dem Achsschenkel 44 zu verändern. Die Vorspanneinrichtung 70 kann sowohl im ersten als auch im zweiten Modus betätigt werden. Wenn die Vorspanneinrichtung 70 im zweiten Modus betätigt wird, wird die Vorspanneinrichtung 70 gedreht, um die Reaktionskraft zu verändern, die der Abwärtslast entgegenwirkt.
Die erste Reaktionskraft und die zweite Reaktionskraft können beliebige geeignete Beträge oder Werte aufweisen. Die erste und die zweite Reaktionskraft können sich in Abhängigkeit davon ändern, ob das Fahrzeug 10 in dem ersten oder dem zweiten Modus betrieben wird. Darüber hinaus können sich die erste und die zweite Reaktionskraft in Abhängigkeit von der Abwärtslast ändern, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird. Die Abwärtslast kann sich aufgrund der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10, der Position des Spoilers 18, dem Betrag des Gewichts, das sich in dem Fahrzeug 10 befindet oder von diesem entfernt wird, usw. ändern. Daher kann die erste Reaktionskraft in Abhängigkeit vom Betrag der Abwärtslast und/oder dem Modus größer als die zweite Reaktionskraft, kleiner als diese oder gleich dieser sein. Die Änderung der Reaktionskraft ermöglicht, dass die Struktur 14 näher zur Straße 16 bewegt wird, d. h., dass der Abstand zwischen der Struktur 14 und der Straße 16 verringert wird, oder weiter von der Straße 16 weg bewegt wird, d. h., dass der Abstand zwischen der Struktur 14 und der Straße 16 erhöht wird. Wenn die Reaktionskraft beispielsweise kleiner als die Abwärtslast ist, kann die Struktur 14 näher zur Straße 16 bewegt werden. Als ein anderes Beispiel kann die Struktur 14 dann, wenn die Reaktionskraft größer als die Abwärtslast ist, von der Straße 16 weg bewegt werden. Wenn sich die Abwärtslast aufgrund von Änderungen in der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 oder der Position des Spoilers 18 verändert, kann die erste Reaktionskraft darüber hinaus dementsprechend verändert werden, um die vertikale Position der Struktur 14 relativ zur Straße 16 im Wesentlichen beizubehalten, oder es kann die zweite Reaktionskraft dementsprechend verändert werden, um zu ermöglichen, dass die vertikale Position der Struktur 14 relativ zur Straße 16 verändert wird. Daher können sich die Abwärtslast und die Reaktionskraft kontinuierlich verändern.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann die Vorspanneinrichtung 70 eine Torsionsstange 76 aufweisen, die in dem Raum 68 angeordnet ist und sich entlang der Längsachse 74 erstreckt. Das Positionieren der Torsionsstange 76 in dem Raum 68 zwischen dem ersten und dem zweiten distalen Ende 64, 66 schafft einen kompakten Bauraum der Vorspanneinrichtung 70. Bei bestimmten Ausführungsformen verläuft die Torsionsstange 76 konzentrisch oder koxial mit der Längsachse 74. Die Torsionsstange 76 kann einen ersten Endabschnitt 78 und einen zweiten Endabschnitt 80 aufweisen, die entlang der Längsachse 74 voneinander beabstandet sind. Einer von dem ersten und dem zweiten Endabschnitt 78, 80 der Torsionsstange 76 ist befestigt, während der andere von dem ersten und dem zweiten Endabschnitt 78, 80 drehbar ist, um eine Torsionskraft auf die Torsionsstange 76 auszuüben. Einfach ausgedrückt kann ein Drehmoment auf die Torsionsstange 76 ausgeübt werden, um die erste Reaktionskraft zu liefern, die der Abwärtslast entgegenwirkt. Daher kann im ersten Modus ein Drehmoment auf die Torsionsstange 76 ausgeübt werden, und das auf die Torsionsstange 76 ausgeübte Drehmoment kann im zweiten Modus verändert werden. Somit kann ein Drehmoment sowohl im ersten als auch im zweiten Modus auf die Torsionsstange 76 ausgeübt werden, und es kann in Abhängigkeit vom Betrag der Abwärtslast und/oder dem Modus verändert werden. Die Torsionskraft wird auf den Querlenker 56 übertragen oder wirkt auf diesen als die Reaktionskraft, die der Abwärtslast entgegenwirkt. Die Reaktionskraft kann im Wesentlichen aufwärts durch den Querlenker 56 und den Achsschenkel 44 hindurch ausgerichtet sein, um der Abwärtslast entgegenzuwirken, die im Wesentlichen abwärts durch den Querlenker 56 und den Achsschenkel 44 hindurch ausgerichtet ist. Allgemein wirkt oder funktioniert die Vorspanneinrichtung 70 als eine einstellbare Lastfeder.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3 und 4 kann das Vorspannelement 70 zusätzlich ein Gehäuse 82 aufweisen, das an dem ersten oder dem zweiten distalen Ende 64, 66 des ersten bzw. des zweiten Armsegments 60, 62 befestigt ist, um das Vorspannelement 70 mit dem Querlenker 56 zu koppeln. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Gehäuse 82 daher an dem ersten distalen Ende 64 des ersten Armsegments 60 oder an dem zweiten distalen Ende 66 des zweiten Armsegments 62 befestigt. Bei anderen Ausführungsformen ist das Gehäuse 82 sowohl an dem ersten als auch an dem zweiten distalen Ende 64, 66 des ersten bzw. zweiten Armsegments 60, 62 befestigt, um das Vorspannelement 70 mit dem Querlenker 56 zu koppeln. Das Gehäuse 82 ist derart an dem Querlenker 56 befestigt, dass die Reaktionskraft durch das Gehäuse 82 auf den Querlenker 56 übertragen wird oder auf diesen wirkt.
Das Gehäuse 82 kann um die Längsachse 74 drehbar sein. Somit ist das Gehäuse 82 derart an dem ersten oder dem zweiten distalen Ende 64, 66 oder an beiden befestigt, dass der Querlenker 56 und das Gehäuse 82 als eine Einheit selektiv um die Längsachse 74 drehbar sind. Einfach ausgedrückt ist das Gehäuse 82 derart an dem Querlenker 56 befestigt, dass sich das Gehäuse 82 und der Querlenker 56 als Einheit oder gemeinsam um die Längsachse 74 drehen können. Daher kann die Vorspanneinrichtung 70 beispielsweise sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten distalen Ende 64, 66 des ersten bzw. des zweiten Armsegments 60, 62 derart gekoppelt sein, dass der Querlenker 56 und das Gehäuse 82 als Einheit selektiv drehbar sind.
Unter Bezugnahme auf 3–5 kann das Gehäuse 82 bei bestimmten Ausführungsformen ein erstes Ende 84 und ein zweites Ende 86 aufweisen, die entlang der Längsachse 74 voneinander beabstandet sind. Das erste und/oder zweite distale Ende 64, 66 des ersten bzw. zweiten Armsegments 60, 62 können an dem Gehäuse 82 befestigt sein. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das erste distale Ende 64 benachbart zu dem ersten Ende 84 des Gehäuses 82 befestigt, und/oder das zweite distale Ende 66 ist benachbart zu dem zweiten Ende 86 des Gehäuses 82 befestigt. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das erste Ende 84 des Gehäuses 82 darüber hinaus jenseits des ersten distalen Endes 64 des ersten Armsegments 60 von dem Raum 68 entfernt angeordnet, und/oder das zweite Ende 86 des Gehäuses 82 ist jenseits des zweiten distalen Endes 66 des zweiten Armsegments 62 von dem Raum 68 entfernt angeordnet. Einfach ausgedrückt sind das erste und das zweite Ende 84, 86 des Gehäuses 82 von dem Raum 68 zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment 60, 62 beabstandet. Mit anderen Worten sind das erste und das zweite Ende 84, 86 des Gehäuses 82 nicht in dem Raum 68 zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment 60, 62 angeordnet.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3–5 kann das Aufhängungssystem 12 auch zumindest eine Buchse oder zumindest ein Lager 88 aufweisen, die bzw. das mit dem Gehäuse 82 gekoppelt ist. Die Buchse oder das Lager 88 kann die Reibung zwischen dem Gehäuse 82 und der Buchse 88 während der Drehung des Gehäuses 82 um die Längsachse 74 minimieren. Bei bestimmten Ausführungsformen können mehrere Buchsen oder Lager 88 verwendet werden. Allgemein umgeben die Buchsen oder Lager 88 die Außenseite des Gehäuses 82, und sie können das Gehäuse 82 tragen. Eine Buchse oder ein Lager 88 kann benachbart zu dem ersten Ende 84 des Gehäuses 82 angeordnet sein, und eine andere Buchse oder ein anderes Lager 88 kann benachbart zu dem zweiten Ende 86 des Gehäuses 82 angeordnet sein. Somit sind die Buchsen oder Lager 88 bei bestimmten Ausführungsformen außerhalb des Raums 68 zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment 60, 62 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Buchsen oder Lager 88 von dem Raum 68 zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment 60, 62 beabstandet. Daher ist bei bestimmten Ausführungsformen eine Buchse oder ein Lager 88 zwischen dem ersten Ende 84 des Gehäuses 82 und dem ersten distalen Ende 64 des ersten Armsegments 60 angeordnet, und eine andere Buchse oder ein anderes Lager 88 ist zwischen dem zweiten Ende 86 des Gehäuses 82 und dem zweiten distalen Ende 66 des zweiten Armsegments 62 angeordnet. Einfach ausgedrückt können die Buchsen oder Lager 88 außerhalb des ersten und des zweiten Armsegments 60, 62 angeordnet sein. Es ist einzusehen, dass sich die Buchse bzw. die Buchsen oder das Lager bzw. die Lager 88 an einer beliebigen geeigneten Position befinden können.
Darüber hinaus sind die Buchsen 88 an der Struktur 14 angebracht. Beispielsweise können die Buchsen 88 zwischen einem Paar von Rippen 90 an dem Rahmen angeordnet sein. Speziell können die Buchsen 88 ein Paar von Füßen 92 aufweisen, die zwischen dem Paar von Rippen 90 eingekeilt sind, um die Buchsen 88 an der Struktur 14 zu befestigen. Es ist einzusehen, dass die Buchsen 88 an einer beliebigen Position, in einer beliebigen Konfiguration und/oder mit einem beliebigen Verfahren an der Struktur 14 befestigt oder angebracht werden können. Die Füße 92 können die Abwärtslast, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird, auf das Gehäuse 82, den Querlenker 56, den Achsschenkel 44 und daher auf die erste Radbaugruppe 32 übertragen. Darüber hinaus wird die Reaktionskraft von dem Gehäuse 82 und dem Querlenker 56 übertragen, um der Abwärtslast entgegenzuwirken. Einfach ausgedrückt wirkt die Abwärtslast, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird, auf die Buchsen 88 oder wird auf diese übertragen, und diese Abwärtslast wirkt über die Buchsen 88 auf das Gehäuse 82 und somit auf den Querlenker 56 oder wird über die Buchsen 88 auf diese übertragen. Die Buchsen/Lager 88 können Stehlagerbuchsen bzw. Stehlager sein. Es ist einzusehen, dass die Buchse bzw. die Buchsen oder das Lager bzw. die Lager 88 eine beliebige geeignete Konfiguration sein können.
Wie am besten in 3 gezeigt ist, kann die Torsionsstange 76 zumindest teilweise im Innern des Gehäuses 82 angeordnet sein. Das Gehäuse 82 kann beispielsweise eine erste Länge 94 aufweisen, und die Torsionsstange 76 kann eine zweite Länge 96 aufweisen, die größer als die erste Länge 94 ist, so dass sich die Torsionsstange 76 außerhalb des Gehäuses 82 erstreckt. Allgemein kann sich ein Abschnitt der zweiten Länge 96 der Torsionsstange 76 innerhalb des Gehäuses 82 befinden, und ein anderer Abschnitt der Torsionsstange 76 kann sich außerhalb des Gehäuses 82 erstrecken. Es ist einzusehen, dass das Gehäuse 82 und die Torsionsstange 76 eine beliebige geeignete Länge aufweisen können. Darüber hinaus kann die Torsionsstange 76 eine beliebige geeignete Dicke aufweisen. Zusätzlich kann sich ein Abschnitt der Torsionsstange 76 über das erste und/oder zweite distale Ende 64, 66 des ersten bzw. des zweiten Armsegments 60, 62 hinaus erstrecken. Wie in 5 gezeigt ist, erstreckt sich beispielsweise ein Abschnitt der Torsionsstange 76 über das erste distale Ende 64 des ersten Armsegments 60 hinaus und von dem zweiten distalen Ende 66 des zweiten Armsegments 62 weg. Als ein anderes Beispiel kann sich ein Abschnitt der Torsionsstange 76 über das zweite distale Ende 66 des zweiten Armsegments 62 hinaus und von dem ersten distalen Ende 64 des ersten Armsegments 60 weg erstrecken. Bei einer Konfiguration erstrecken sich ungefähr 20% der zweiten Länge 96 der Torsionsstange 76 über das zweite distale Ende 66 des zweiten Armsegments 62 hinaus und von dem ersten distalen Ende 64 des ersten Armsegments 60 weg. Es ist einzusehen, dass sich die Torsionsstange 76 an einer beliebigen geeigneten Position relativ zu dem Querlenker 56 befinden kann.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist der zweite Endabschnitt 80 (der Torsionsstange 76) an dem Gehäuse 82 befestigt, und der erste Endabschnitt 78 ist außerhalb des Gehäuses 82 angeordnet. Speziell kann der zweite Endabschnitt 80 der Torsionsstange 76 an dem Gehäuse 82 und spezieller an dem zweiten Ende 86 des Gehäuses 82 befestigt sein. Dass der zweite Endabschnitt 80 an dem Gehäuse 82 befestigt ist, schafft den Fixpunkt, bezüglich dessen die Torsionsstange 76 verdreht werden oder sich drehen kann. Daher liefert die Drehung der Torsionsstange 76 die Torsionskraft, die auf den Querlenker 56 übertragen wird oder als die Reaktionskraft auf diesen wirkt, die der Abwärtslast entgegenwirkt. Speziell erzeugt das Drehmoment, dass auf die Torsionsstange 76 durch die Drehung oder das Verdrehen der Torsionsstange 76 ausgeübt wird, ein Moment (eine Torsionskraft), die auf das Gehäuse 82 bzw. den Querlenker 56 übertragen wird oder auf diese wirkt und die Reaktionskraft erzeugt, um der Abwärtslast entgegenzuwirken.
Die Torsionsstange 76 ist im Allgemeinen von dem Gehäuse 82 beabstandet, außer an dem Befestigungspunkt zwischen dem zweiten Endabschnitt 80 und dem zweiten Ende 86 des Gehäuses 82, wodurch der Reibungseingriff während der Drehung der Torsionsstange 76 minimiert wird. Dass der zweite Endabschnitt 80 der Torsionsstange 76 an dem zweiten Ende 86 des Gehäuses 82 befestigt ist, ermöglicht, dass die Reaktionskraft, die durch das Vorspannelement 70 geschaffen wird, auf das Gehäuse 82 und den Querlenker 56 übertragen wird, um der Abwärtslast entgegenzuwirken. Wenn das Vorspannelement 70 im ersten Modus betrieben wird, wird die Torsionsstange 76 daher verdreht oder gedreht, und sie übt daher die erste Reaktionskraft auf das Gehäuse 82 aus, die auf den Querlenker 56 wirkt, um der Abwärtslast entgegenzuwirken. Wenn das Vorspannelement 70 im zweiten Modus betrieben wird, wird die Torsionsstange 76 in der gleichen Richtung oder in der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen, in der die Torsionsstange 76 im ersten Modus gedreht wurde, verdreht oder gedreht, und sie übt daher die zweite Reaktionskraft auf das Gehäuse 82 aus, die auf den Querlenker 56 wirkt, um der Abwärtslast entgegenzuwirken.
Ein Abschnitt der Torsionsstange 76 kann selektiv um die Längsachse 74 drehbar sein. Speziell ist ein Ende der Torsionsstange 76 an dem Gehäuse 82 befestigt, um eine Drehung dieses Endes zu verhindern, während das andere Ende der Torsionsstange 76 drehbar ist, um die Torsionsstange 76 zu verdrehen oder teilweise zurückzudrehen. Beispielsweise ist der erste Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 selektiv um die Längsachse 74 drehbar, um die Torsionskraft auf die Torsionsstange 76 auszuüben, um die erste und die zweite Reaktionskraft zu liefern, die der Abwärtslast entgegenwirken. Wenn der Spoiler 18 bis zu der gewünschten Position ausgefahren ist, wird daher die Abwärtslast auf die Struktur 14 ausgeübt, die auf den Querlenker 56 und daher auf das Gehäuse 82 der Vorspanneinrichtung 70 wirkt, und das Drehen der Torsionsstange 76 bewirkt, dass die Torsionsstange 76 die Torsionskraft auf das Gehäuse 82 und dadurch auf den Querlenker 56 ausübt, um der Abwärtslast entgegenzuwirken. Wenn der erste Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wie durch den Pfeil 98 angegeben ist (siehe 3 und 4), nimmt die Torsionskraft zu. Es ist einzusehen, dass die Torsionsstange 76 in anderen Konfigurationen als der dargestellten an dem Gehäuse 82 befestigt sein kann, so dass eine Drehung der Torsionsstange 76 im Uhrzeigersinn anstelle der Drehung gegen den Uhrzeigersinn die Torsionskraft erhöhen kann.
Ein distaler Abschnitt 100 des zweiten Endabschnitts 80 der Torsionsstange 76 und das zweite Ende 86 des Gehäuses 82 können miteinander verzahnt sein, um eine Drehung der Torsionsstange 76 an diesem Befestigungspunkt zu verhindern. Allgemein sind die Verzahnungen des zweiten Endes 86 des Gehäuses 82 innerhalb des Gehäuses 82 angeordnet, um mit den Verzahnungen des distalen Abschnitts 100 des zweiten Endabschnitts 80 der Torsionsstange 76 zusammenzuwirken. Es ist einzusehen, dass der zweite Endabschnitt 80 der Torsionsstange 76 in anderen geeigneten Konfigurationen an dem Gehäuse 82 befestigt sein kann, beispielsweise verkeilt, eben, konisch usw., oder an dem Gehäuse 82 mit beliebigen geeigneten Verfahren befestigt werden kann, beispielsweise mittels Schweißen, Klebstoff usw.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 kann die Vorspanneinrichtung 70 einen Aktuator 102 aufweisen, der mit dem ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 gekoppelt ist, um den ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 selektiv zu drehen. Der Aktuator 102 ist darüber hinaus an der Struktur 14 befestigt. Daher trägt der Aktuator 102 den ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76. Der Aktuator 102 kann beispielsweise an der Struktur 14 befestigt sein. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Aktuator 102 an dem Rahmen benachbart zu einem Stoßfängerbalken 104 befestigt. Bei anderen Ausführungsformen ist der Aktuator 102 an dem Stoßfängerbalken 104 befestigt. Der Stoßfängerbalken 104 kann sich über das Fahrzeug 10 erstrecken (siehe 6), beispielsweise zwischen der ersten und der zweiten Radbaugruppe 32, 34. Es ist einzusehen, dass der Aktuator 102 an einer beliebigen geeigneten Position an der Struktur 14 befestigt sein kann. Der Aktuator 102 ist in 3 lediglich zu Darstellungszwecken entfernt.
Unter weiterer Bezugnahme auf 4 und 5 kann der Aktuator 102 bei bestimmten Ausführungsformen einen Motor 106 aufweisen (der hierin als ein zweiter Motor 106 bezeichnet wird), der mit dem ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 gekoppelt ist, um den ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 selektiv zu drehen. Darüber hinaus kann der Aktuator 102 einen Antriebsmechanismus 108 aufweisen, der mit dem zweiten Motor 106 und dem ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 gekoppelt ist, um den ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 selektiv zu drehen. Beispielsweise bewegt, dreht oder treibt die Betätigung des zweiten Motors 106 den Antriebsmechanismus 108, der den ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 dreht. Der Antriebsmechanismus 108 kann ein Planetenradsatz, ein mehrstufiger Planetenradsatz, ein Riemenantrieb oder ein beliebiger anderer geeigneter Mechanismus sein, um die Torsionsstange 76 zu drehen und in der gewünschten Position zu halten. Wenn der Antriebsmechanismus 108 ein Planetenradsatz ist, kann der Planetenradsatz bei bestimmten Ausführungsformen optional konzentrisch oder koaxial mit der Längsachse 74 sein. Der zweite Motor 106 kann ein elektromechanischer Motor, ein Elektromotor oder ein beliebiger anderer geeigneter Mechanismus zum Betreiben des Antriebsmechanismus 108 sein. Es ist einzusehen, dass ein Positionssensor 110 mit der Torsionsstange 76, dem Antriebsmechanismus 108 und/oder einem Teil des zweiten Motors 106 gekoppelt sein kann, um die Position der Torsionsstange 76 und/oder des Antriebsmechanismus 108 zu detektieren.
Der zweite Endabschnitt 80 der Torsionsstange 76 ist an dem Gehäuse 82 befestigt, um eine Drehung dieses Endes zu verhindern, während der erste Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 drehbar ist, wenn der zweite Motor 106 betätigt wird, um die Torsionsstange 76 zu verdrehen oder teilweise zurückzudrehen. Ein distaler Abschnitt 112 des ersten Endabschnitts 78 der Torsionsstange 76 kann mit einer Verzahnung verstehen sein, und ein Abschnitt des Antriebsmechanismus 108 kann mit einer Verzahnung versehen sein, um mit dem distalen Abschnitt 112 des ersten Endabschnitts 78 zusammenzuwirken. Daher dreht eine Bewegung des Antriebsmechanismus 108 entsprechend den ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76. Es ist einzusehen, dass der erste Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 und der Antriebsmechanismus 108 in beliebigen geeigneten Konfigurationen miteinander gekoppelt sein können, beispielsweise verkeilt, eben, konisch usw., oder mittels beliebiger geeigneter Verfahren miteinander gekoppelt werden können, beispielsweise mittels Schweißen, einem Klebstoff usw. Es ist ebenso einzusehen, dass der erste Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 und der Antriebsmechanismus 108 durch beliebige geeignete Konfigurationen/Komponenten miteinander gekoppelt sein können, um die Torsionsstange 76 zu drehen.
Die Betätigung des Aktuators 102 kann den ersten Endabschnitt 78 der Torsionsstange 76 in die gewünschte Position drehen, um die gewünschte Reaktionskraft auszuüben, die der Abwärtslast entgegenwirkt, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird. Ein Controller 114 kann verwendet werden, um die Vorspanneinrichtung 70 und spezieller den Aktuator 102 selektiv zu betätigen, um die Torsionsstange 76 in die gewünschte Position zu drehen. Der Controller 114 kann allgemein ein Teil eines elektronischen Steuermoduls sein, das mit verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 10 in Verbindung steht. Beispielsweise kann der Controller 114 mit dem ersten und dem zweiten Motor 28, 106 und auch mit den Positionssensoren 30, 110 in Verbindung stehen, wenn diese verwendet werden. Als ein anderes Beispiel kann der Controller 114 mit einem Geschwindigkeitssensor 116 in Verbindung stehen, um die Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der sich das Fahrzeug 10 bewegt. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 kann durch den Controller 114 verwendet werden, um aerodynamische Informationen zu ermitteln und um dadurch die Abwärtslast zu ermitteln, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird. Speziell kann der Controller 114 Daten von den Sensoren 30, 110, 116 zusammenstellen und auch Daten zum Bewegen des Spoilers 18 in die gewünschte Position und zum Antreiben des Antriebsmechanismus 108 berechnen, um die Torsionsstange 76 in die gewünschte Position zu drehen. Einfach ausgedrückt kann der Controller 114 ein Signal an den Aktuator 102 übertragen, um diesen in dem ersten oder zweiten Modus zu betreiben. Es ist einzusehen, dass mehr als ein Controller 114 verwendet werden kann und dass diese Controller miteinander in Verbindung stehen.
Der Controller 114 umfasst einen Prozessor 118 und einen Speicher 120, in dem Anweisungen zum Kommunizieren mit dem Spoiler 18, dem Aktuator 102, dem Geschwindigkeitssensor 116 und/oder den Positionssensoren 30, 110 aufgezeichnet sind. Der Controller 114 ist ausgebildet, um die Anweisungen aus dem Speicher 120 mittels des Prozessors 118 auszuführen. Beispielsweise kann der Controller 114 eine Hostmaschine oder ein verteiltes System sein, z. B. ein Computer, wie beispielsweise ein Digitalcomputer oder Mikrocomputer, der als Fahrzeugsteuermodul und/oder als eine Proportional-Integral-Ableitungs-Controllereinrichtung (PID-Controllereinrichtung) mit einem Prozessor und als Speicher 120 mit einem zugreifbaren, nicht vorübergehenden und computerlesbaren Speicher wirkt, wie beispielsweise einem Festwertspeicher (ROM) oder Flashspeicher. Der Controller 114 kann auch einen Arbeitsspeicher (RAM), einen elektrisch löschbaren und programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Schaltungen zur Analog-Digital-Umwandlung (A/D) und/oder zur Digital-Analog-Umwandlung (D/A) sowie beliebige erforderliche Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und zugeordnete Einrichtungen sowie beliebige erforderliche Signalkonditionierungs- und/oder Signalpufferschaltungen aufweisen. Daher kann der Controller 114 sämtliche Software, Hardware, sämtliche Speicher 120, Algorithmen, Verbindungen, Sensoren usw. aufweisen, die zum Überwachen und Steuern des ersten und des zweiten Motors 28, 106, des Geschwindigkeitssensors 116 und der Positionssensoren 30, 110 erforderlich sind. Somit kann ein Steuerverfahren als Software oder Firmware verkörpert sein, die dem Controller 114 zugeordnet ist. Es ist einzusehen, dass der Controller 114 auch eine beliebige Einrichtung aufweisen kann, die in der Lage ist, Daten von den verschiedenen Sensoren 30, 110, 116 zu analysieren, Daten zu vergleichen und die notwendigen Entscheidungen zu treffen, die zum Steuern und Überwachen des ersten und des zweiten Motors 28, 106, des Geschwindigkeitssensors 116 und der Positionssensoren 30, 110 erforderlich sind.
Daher kann der Controller 114 mit dem Aktuator 102 in Verbindung stehen, um die Vorspanneinrichtung 70 aktiv zu steuern. Beispielsweise kann der Aktuator 102 aktiviert werden, wenn sich die Vorspanneinrichtung 70 in dem ersten Modus und/oder in dem zweiten Modus befindet. Der Controller 114 kann den Betrag des Drehmoments (der Drehung der Verdrehung), das auf die Torsionsstange 76 ausgeübt werden soll, basierend auf dem Winkel des Spoilers 18 und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und/oder dem Betrag der Abwärtslast, die auf die Struktur 14 ausgeübt wird, und/oder der Höhe der Struktur 14 bezüglich der Straße 16 unter Verwendung eines Höhensensors, des Betrags des Gewichts, das sich in dem Fahrzeug 10 befindet oder von diesem entfernt wird, usw., ermitteln. Der Controller 114 kann eine oder mehrere Berechnungen oder Algorithmen speichern, die zum Ermitteln der Position der Vorspanneinrichtung 70 verwendet werden können. Optional kann ein Messwandler mit dem Controller 114 und dem Aktuator 102 in Verbindung stehen, um das Steuern der Position der Vorspanneinrichtung 70 und speziell der Torsionsstange 76 zu unterstützen.
Zusätzlich kann der Aktuator 102 auch optional einen oder mehrere Anschläge aufweisen, um eine oder mehrere Drehrichtungen der Torsionsstange 76 zu begrenzen. Wenn die Anschläge verwendet werden, kann daher ein Anschlag die Drehung der Torsionsstange 76 auf ein minimales Drehmoment begrenzen, das auf die Torsionsstange 76 ausgeübt wird, und ein anderer Anschlag kann das Drehmoment der Torsionsstange 76 auf ein maximales Drehmoment begrenzen, das auf die Torsionsstange 76 ausgeübt wird.
Zu 4 übergehend, kann das Aufhängungssystem 12 ferner einen Kolbenstoßdämpfer 122 aufweisen, der mit dem Achsschenkel 44 gekoppelt und teilweise in dem Raum 68 zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment 60, 62 angeordnet ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Kolbenstoßdämpfer 122 mit der Struktur 14 und der ersten Seite 52 des Achsschenkels 44 gekoppelt. Der Kolbenstoßdämpfer 122 erstreckt sich durch den Raum 68, und daher ist ein Abschnitt des Kolbenstoßdämpfers 122 oberhalb des Querlenkers 56 angeordnet, und ein Abschnitt des Kolbenstoßdämpfers 122 ist unterhalb des Querlenkers 56 angeordnet. Mit anderen Worten ist ein Abschnitt des Kolbenstoßdämpfers 122 bezogen auf die Achse 46 oberhalb der Längsachse 74 angeordnet, und ein Abschnitt des Kolbenstoßdämpfers 122 ist bezogen auf die Achse 46 unterhalb der Längsachse 74 angeordnet. Daher wirken der Querlenker 56 und das Gehäuse 82 der Vorspanneinrichtung 70 zusammen, um einen Abschnitt des Kolbenstoßdämpfers 122 zu umgeben.
Der Kolbenstoßdämpfer 122 kann einen Zylinder mit einem Kolben aufweisen, der innerhalb des Zylinders beweglich angeordnet ist. Der Kolbenstoßdämpfer 122 dämpft die Bewegung der Struktur 14 oder der gefederten Masse des Fahrzeugs 10, wenn das Fahrzeug 10 über die Straße 16 fährt. Beispielsweise kann der Kolbenstoßdämpfer 122 die Bewegung der Struktur 14 dämpfen, wenn sich das Fahrzeug 10 über Erhöhungen, Löcher usw. bewegt. Die Vorspanneinrichtung 70 kann ebenso die Bewegung der Struktur 14 dämpfen, und zwar zusätzlich dazu, dass die Vorspanneinrichtung 70 im ersten Modus die vertikale Position der Struktur 14 im Wesentlichen beibehalten kann oder im zweiten Modus die vertikale Position der Struktur 14 verändern kann.
Der Kolbenstoßdämpfer 122 ist betreibbar, ohne dass eine Schraubenfeder verwendet wird, die den Zylinder umgibt. Einfach ausgedrückt verwendet der Kolbenstoßdämpfer 122 keine Schraubenfeder, wie dies vorstehend im Abschnitt Hintergrund diskutiert wurde.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Querlenker 56 ferner als ein erster Querlenker 56 definiert (und wird in der nachstehenden Diskussion als der erste Querlenker 56 bezeichnet), und das Aufhängungssystem 12 kann ferner einen zweiten Querlenker 126 aufweisen (siehe 3 und 4), der von dem ersten Querlenker 56 beabstandet ist. Der zweite Querlenker 126 ist ebenso mit dem Achsschenkel 44 gekoppelt. Speziell ist der zweite Querlenker 126 mit dem unteren Segment 50 des Achsschenkels 44 gekoppelt. Zusätzlich ist der zweite Querlenker 126 mit der Struktur 14 gekoppelt. Daher koppelt der zweite Querlenker 126 den Achsschenkel 44 allgemein mit der Struktur 14. Beispielweise kann ein Kugelgelenk den Achsschenkel 44 mit dem zweiten Querlenker 126 koppeln.
Wie am besten in 4 gezeigt ist, ist der erste Querlenker 56 bei bestimmten Ausführungsformen mit dem Achsschenkel 44 oberhalb des zweiten Querlenkers 126 gekoppelt. Mit anderen Worten ist der zweite Querlenker 126 unterhalb des ersten Querlenkers 56 angeordnet, und daher ist der zweite Querlenker 126 näher an der Straße 16 angeordnet als der erste Querlenker 56. Einfach ausgedrückt ist der zweite Querlenker 126 bezogen auf die Achse 46 unterhalb der Längsachse 74 angeordnet. Der erste Querlenker 56 kann als ein oberer Querlenker bezeichnet werden, und der zweite Querlenker 126 kann als ein unterer Querlenker bezeichnet werden.
Unter Bezugnahme auf 3 ist der zweite Querlenker 126 um eine erste Achse 128 drehbar, die von der Längsachse 74 beabstandet ist. Bei bestimmten Ausführungsformen können die erste Achse 128 und die Längsachse 74 beabstandet sein und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Wenn sich der erste und/oder der zweite Querlenker 56, 126 um die Längsachse 74 bzw. die erste Achse 128 drehen, bewegt sich die Struktur 14 dementsprechend relativ zur Straße 16. Beispielsweise kann die Struktur 14 relativ zu dem Achsschenkel 44, der Straße 16 oder der Achse 46 aufwärts oder abwärts bewegt werden.
Wie in 6 gezeigt ist, kann das Aufhängungssystem 12 Aufhängungskomponenten auf beiden Seiten des Fahrzeugs 10 aufweisen. Somit können die Komponenten, die vorstehend erläutert wurden, für die andere Seite des Fahrzeugs 10 verdoppelt sein. Mit anderen Worten können die Aufhängungskomponenten mit der zweiten Radbaugruppe 34 gekoppelt sein. Daher kann eine Vorspanneinrichtung 70 für die erste Radbaugruppe 32 verwendet werden, und eine zweite Vorspanneinrichtung 130 kann für die zweite Radbaugruppe 34 verwendet werden. Somit kann ein zweiter Achsschenkel 132 mit der zweiten Radbaugruppe 34 gekoppelt sein; ein dritter Querlenker 134, der ebenso als ein oberer Querlenker bezeichnet werden kann, kann mit dem zweiten Achsschenkel 132 gekoppelt sein; ein vierter Querlenker 136, der ebenso als ein unterer Querlenker bezeichnet werden kann, kann mit dem zweiten Achsschenkel 132 gekoppelt sein; ein zweiter Kolbenstoßdämpfer 138 und ein zweiter Aktuator 140 können mit dem zweiten Achsschenkel 132 gekoppelt sein usw. Jede dieser zusätzlichen Aufhängungskomponenten kann die gleichen Merkmale aufweisen, wie sie vorstehend erläutert sind, mit dem Unterschied, dass diese Komponenten entlang der entgegengesetzten Seite des Fahrzeugs 10 betrieben werden.
Darüber hinaus kann der Controller 114, der vorstehend erläutert ist, mit beiden Vorspanneinrichtungen 70, 130 und somit mit beiden Aktuatoren 102, 140 in Verbindung stehen, um den gewünschten Betrag der Torsionskraft für die jeweiligen Torsionsstangen 76 zu liefern. Beispielsweise kann der Controller 114 mit jedem der Aktuatoren 102, 140 in Verbindung stehen, um eine im Wesentlichen proportionale oder im Wesentlichen die gleiche Torsionskraft für jede der Torsionsstangen 76 zu liefern, um die im Wesentlichen proportionale oder im Wesentlichen gleiche Reaktionskraft auf beiden Seiten des Fahrzeugs 10 zu schaffen, die der Abwärtslast entgegenwirkt. Alternativ kann der Controller 114 mit jedem der Aktuatoren 102, 140 in Verbindung stehen, um unterschiedliche Torsionskräfte für jede der Torsionsstangen 76 zu liefern, um unterschiedliche Reaktionskräfte auf den Seiten des Fahrzeugs 10 zu schaffen, die der Abwärtslast entgegenwirken.
Das hierin beschriebene Aufhängungssystem 12 ist ausgebildet, um einen kompakten Bauraum des Aufhängungssystems 12 in dem Fahrzeug 10 zu schaffen. Zusätzlich können die Vorspanneinrichtungen 70, 130 eine aktive Steuerung bereitstellen, um die vertikale Position der Struktur 14 im Wesentlichen beizubehalten und/oder um die vertikale Position der Struktur 14 zu verändern. Darüber hinaus können die Vorspanneinrichtungen 70, 130 den Nickwinkel und/oder den Rollwinkel der Struktur 14 aktiv steuern.
Eine Nickbewegung kann auftreten, wenn das Fahrzeug 10 beschleunigt oder bremst, wodurch ein Schaukeln der Struktur 14 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewirkt wird. Daher kann der Controller 114 die Aktuatoren 102, 140 betätigen, um den Nickwinkel der Struktur 14 zu minimieren. Allgemein kann der Controller 114 einige der Daten/Informationen usw., die vorstehend erläutert sind, und auch Beschleunigungs-/Bremsdaten des Fahrzeugs 10 verwenden, um die gewünschten Positionen der Vorspanneinrichtungen 70, 130 zum Minimieren des Nickwinkels zu ermitteln.
Eine Rollbewegung kann auftreten, wenn das Fahrzeug 10 eine Kurvenfahrt ausführt (sich um eine Biegung/Kurve bewegt), wodurch bewirkt wird, dass die Struktur 14 von dem Zentrum der Biegung weg schaukelt. Daher kann der Controller 114 die Aktuatoren 102, 140 betätigen, um den Rollwinkel der Struktur 14 zu minimieren. Allgemein kann der Controller 114 einige der Daten/Informationen usw., die vorstehend erläutert sind, verwenden, um die gewünschten Positionen der Vorspanneinrichtungen 70, 130 zum Minimieren des Rollwinkels zu ermitteln.
Wenn eine vorbestimmte Axialkraft auf die Vorderseite 142 oder das Heck 40 des Fahrzeugs 10 ausgeübt wird, ermöglicht darüber hinaus die Positionierung der Vorspanneinrichtungen 70, 130 benachbart zu dem Stoßfängerbalken 104, dass die Torsionsstangen 76 in bestimmten Situationen außer Eingriff gelangen und in den Stoßfängerbalken 104 hinein verschoben werden, um eine Verstärkung der Strukturleisten des Fahrzeugs 10 zu minimieren, wodurch ermöglicht wird, dass die Strukturleisten zum Absorbieren von Energie verschoben werden, und/oder ermöglicht wird, dass die Torsionsstangen 76 in bestimmten Situationen zum Absorbieren von Energie verformt werden. Zusätzlich können die Vorspanneinrichtungen 70, 130 durch den Controller 114 betätigt werden, um als ein Stabilisator für das Fahrzeug 10 zu wirken.
Obgleich die besten Weisen zum Ausführen der Offenbarung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Offenbarung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Offenbarung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auszuüben. Darüber hinaus sollen die Ausführungsformen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, oder die Eigenschaften verschiedener Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht notwendigerweise als Ausführungsformen verstanden werden, die voneinander unabhängig sind. Stattdessen ist es möglich, dass jede der Eigenschaften, die in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschrieben ist, mit einer oder mehreren anderer gewünschter Eigenschaften aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was zu anderen Ausführungsformen führt, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen solche andere Ausführungsformen in den Rahmen des Umfangs der beigefügten Ansprüche.

Claims

Aufhängungssystem für ein Fahrzeug, wobei das System umfasst: einen Achsschenkel; einen Querlenker, der mit dem Achsschenkel gekoppelt ist, wobei der Querlenker ein proximales Ende mit einem ersten Armsegment und einem zweiten Armsegment aufweist, die sich jeweils von dem proximalen Ende voneinander weg nach außen bis zu einem jeweiligen ersten und zweiten distalen Ende erstrecken, um einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment zu definieren; eine Vorspanneinrichtung, die zumindest teilweise in dem Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Armsegment angeordnet ist, wobei die Vorspanneinrichtung mit dem ersten und/oder dem zweiten distalen Ende des ersten bzw. des zweiten Armsegments derart gekoppelt ist, dass eine Betätigung der Vorspanneinrichtung eine erste Reaktionskraft liefert, die einer Abwärtslast entgegenwirkt, die auf den Querlenker wirkt, wobei die erste Reaktionskraft zu der Abwärtslast im Wesentlichen proportional ist, um eine Position des Achsschenkels im Wesentlichen beizubehalten.
System nach Anspruch 1, wobei die die Vorspanneinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten distalen Ende des ersten bzw. des zweiten Armsegments angeordnet ist, wobei das erste und das zweite distale Ende entlang einer Längsachse voneinander beabstandet sind und wobei die Vorspanneinrichtung in einem ersten Modus betrieben wird, um die erste Reaktionskraft derart zu liefern, dass diese der Abwärtslast im Wesentlichen proportional ist, sowie in einem zweiten Modus, um eine zweite Reaktionskraft zu liefern, die der Abwärtslast, die auf den Querlenker wirkt, derart entgegenwirkt, dass die zweite Reaktionskraft von der Abwärtslast verschieden ist, wodurch ermöglicht wird, dass der Querlenker selektiv um die Längsachse gedreht wird, um die Position des Querlenkers relativ zu dem Achsschenkel zu verändern.
System nach Anspruch 1, wobei die Vorspanneinrichtung eine Torsionsstange aufweist, die in dem Raum angeordnet ist und sich entlang einer Längsachse erstreckt.
System nach Anspruch 3, wobei die Vorspanneinrichtung ein Gehäuse aufweist, das an dem ersten oder an dem distalen Ende des ersten bzw. des zweiten Armsegments befestigt ist, um die Vorspanneinrichtung mit dem Querlenker zu koppeln, wobei der Querlenker und das Gehäuse selektiv als eine Einheit um die Längsachse drehbar sind und wobei die Torsionsstange zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
System nach Anspruch 3, wobei die Vorspanneinrichtung ein Gehäuse aufweist, das sowohl an dem ersten als auch an dem zweiten distalen Ende des ersten bzw. des zweiten Armsegments befestigt ist, um die Vorspanneinrichtung mit dem Querlenker zu koppeln, wobei der Querlenker und das Gehäuse selektiv als eine Einheit um die Längsachse drehbar sind und wobei die Torsionsstange zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
System nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse eine erste Länge aufweist und die Torsionsstange eine zweite Länge aufweist, die größer als die erste Länge ist, so dass sich die Torsionsstange außerhalb des Gehäuses erstreckt.
System nach Anspruch 6, wobei die Torsionsstange einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist, die entlang der Längsachse voneinander beabstandet sind, wobei der erste Endabschnitt an dem Gehäuse befestigt ist und der erste Endabschnitt außerhalb des Gehäuses angeordnet ist und wobei der erste Endabschnitt der Torsionsstange selektiv um die Längsachse drehbar ist, um eine Torsionskraft auf die Torsionsstange auszuüben, um die erste Reaktionskraft zu liefern, die der Abwärtslast entgegenwirkt.
System nach Anspruch 7, wobei die Vorspanneinrichtung einen Aktuator aufweist, der mit dem ersten Endabschnitt der Torsionsstange gekoppelt ist, um den ersten Endabschnitt der Torsionsstange selektiv zu drehen.
System nach Anspruch 8, wobei der Aktuator einen Motor aufweist, der mit dem ersten Endabschnitt der Torsionsstange gekoppelt ist, um den ersten Endabschnitt der Torsionsstange selektiv zu drehen.
System nach Anspruch 9, wobei der Aktuator einen Antriebsmechanismus aufweist, der mit dem Motor und dem ersten Endabschnitt der Torsionsstange gekoppelt ist, um den ersten Endabschnitt der Torsionsstange selektiv zu drehen.