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Die Erfindung betrifft eine gekuppelte Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft allgemein eine gekuppelte Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug, und insbesondere eine gekuppelte Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug, die geeignet ist, die Rollsteifigkeit eines Verbundlenkers sicherzustellen und die Erscheinung einer Stimmgabelvibration zu verringern, die durch eine vertikale Biegung des Verbundlenkers auftritt.
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Eine wie eingangs beschriebene gekuppelte Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug ist z.B. aus der
JP S58- 53 504 A bekannt. Weitere gekuppelte Verbundlenkerachsen für ein Fahrzeug sind z.B. in der
WO 2014/ 138 850 A1 ,
DE 10 2013 107 119 A1 und der
CN 204 210 263 U offenbart.
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Da eine gekuppelte Verbundlenkerachse (CTBA) für ein Fahrzeug im Allgemeinen aus einfachen Teilen konfiguriert ist und einen geringen Konstruktionsaufwand hat, jedoch trotz niedrigen Herstellungskosten und geringem Gewicht eine relativ hohe Fahrstabilität besitzt, wurde sie bei einer Hinterradaufhängung eines Kleinwagens und eines Mittelklassewagens verwendet.
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Eine Konfiguration der gekuppelten Verbundlenkerachse weist einen Verbundlenker 1, der in einer Fahrzeugbreitenrichtung vorgesehen ist, und Längslenker 3 auf, die an beiden Enden des Verbundlenkers 1 in einer Längsrichtung einer Fahrzeugkarosserie durch Schweißen fixiert sind.
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Die Längslenker 3 sind an hinteren Außenseiten mit Achszapfenhaltern 5 versehen, an welchen Radnaben zum Montieren von Rädern 7 drehbar installiert sind.
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Außerdem ist ein vorderes Ende jedes Längslenkers 3 mit einer Montagebuchse 9 für eine Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie versehen, und eine hintere Innenseite jedes Längslenkers 3 ist mit einer Federplatte 13 zum Montieren einer Tragfeder 11 einer Aufhängung und eines Stoßdämpferhalters 17 zum Montieren eines Stoßdämpfers 15 versehen.
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Der bei der herkömmlichen gekuppelten Verbundlenkerachse verwendete Verbundlenker 1 hat einen Querschnitt mit einer umgekehrten V-Form entlang einer Längsrichtung davon.
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Jedoch kann, da der Verbundlenker 1 der herkömmlichen gekuppelten Verbundlenkerachse einen vorbestimmten Querschnitt hat, die Rollsteifigkeit des Verbundlenkers 1 nicht elastisch gehalten werden. Infolgedessen besitzt die Verbundlenkerachse nicht nur Verhaltenscharakteristika, die sich nachteilig auf den Fahrkomfort auswirken, sondern hat auch das Problem, dass die Haltbarkeit eines Verbindungsabschnitts zwischen dem Verbundlenker 1 und dem Längslenker 3 durch den Einfluss der Seitenkraft, der Längskraft und der Bremskraft, die über den Längslenker 3 übertragen werden, herabgesetzt wird.
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Außerdem ist es bei dem Verbundlenker 1 schwierig, Vibrationen durch eine vertikale Biegung zu isolieren. Daher gibt es das Problem, dass, wenn eine Vibration durch die vertikale Biegung auftritt, die Erscheinung einer Stimmgabelvibration entlang beiden Seiten des Verbundlenkers 1 hervortritt und ein Geräusch durch die Vibration an eine Innenseite des Fahrzeuges übertragen wird, wodurch das Geräusch von der Fahrzeugkarosserie erhöht wird.
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Mit der Erfindung wird eine gekuppelte Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug geschaffen, bei der die Rollsteifigkeit auf das rechte und das linke Ende eines Verbundlenkers konzentriert verteilt wird, und bei der die durch eine vertikale Biegung des Verbundlenkers auftretende Erscheinung einer Stimmgabelvibration verringert wird.
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Eine gekuppelte Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist einen Verbundlenker, der in einer Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist, und Längslenker auf, die an beiden Enden des Verbundlenkers in einer Längsrichtung einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, wobei der Verbundlenker einen offenen Querschnitt, der durch Pressformen eines Blechteils, das derart bearbeitet ist, dass die Längen einer rechten und einer linken Seite in Bezug auf eine Mitte voneinander verschieden sind, in einer umgekehrten U-Form geformt ist, und Querschnittsbreiten aufweist, welche entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen beider Seiten in Bezug auf die Mitte zwischen den Längslenkern beider Seiten voneinander verschieden sind, wobei eine vordere und eine hintere Fläche in einer Wellenform entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen beider Seiten in Bezug auf die Mitte ausgebildet sind.
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Der Verbundlenker weist einen Mittelabschnitt, der eine gebogene Fläche aufweist, die in einer Diagonalrichtung derart gebogen ist, dass beide Seiten eines oberen Endes in Bezug auf die Mitte symmetrisch zueinander sind, wobei untere Enden beider Seiten der gebogenen Fläche derart ausgebildet sind, dass sie sich in einer Richtung zur unteren Seite erstrecken, Seitenabschnitte, die sich an beiden Seiten in Bezug auf den Mittelabschnitt erstrecken und eine Querschnittsbreite haben, welche im Vergleich zu der des Mittelabschnitts vergrößert ist, wobei beide Seiten eines oberen Teils derart ausgebildet sind, dass sie sich zu einer unteren Seite erstrecken, und eine Breite eines unteren Teils im Vergleich zu der des Mittelabschnitts vergrößert ist, und Endabschnitte auf, die sich an beiden Seiten in Bezug auf die Seitenabschnitte erstrecken und eine Querschnittsbreite aufweisen, welche im Vergleich zu der des Seitenabschnitts verringert ist, wobei beide Seiten eines oberen Teils derart ausgebildet sind, dass sie sich zu einer unteren Seite erstrecken, und eine Breite eines unteren Teils im Vergleich zu der des Seitenabschnitts verringert ist.
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Z.B. kann der untere Teil des Seitenabschnitts derart ausgebildet sein, dass er länger als ein unterer Teil des Mittelabschnitts ist.
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Z.B. kann der untere Teil des Endabschnitts derart ausgebildet sein, dass er kürzer als der untere Teil des Seitenabschnitts ist.
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Z.B. kann ein unteres Ende des Seitenabschnitts mit einem Flansch versehen sein, dessen beide Enden gebogen ausgebildet sind.
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Z.B. kann ein unteres Ende des Endabschnitts mit einem Flansch versehen sein, dessen beide Enden gebogen ausgebildet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Verbundlenker derart konfiguriert, dass die Querschnittsbreiten des Verbundlenkers entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen beider Seiten in Bezug auf die Mitte zwischen den Längslenkern beider Seiten unterschiedlich sind, und die vordere und die hintere Fläche des Verbundlenkers die Wellenform entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen beider Seiten in Bezug auf die Mitte bilden, wodurch es möglich ist, durch Reduzieren der Gesamtdicke eines Materials des Verbundlenkers ein leichteres Gewicht zu realisieren.
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Außerdem ist der Verbundlenker derart konfiguriert, dass die vordere und die hintere Fläche davon die Wellenform entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen von beiden Seiten in Bezug auf die Mitte bilden, wodurch es möglich ist, die Rollsteifigkeit zusammen mit der Haltbarkeit des Verbundlenkers sicherzustellen.
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Ferner sind bei dem Verbundlenker die Längen der unteren Teile des Mittelabschnitts, des Seitenabschnitts und des Endabschnitts voneinander verschieden ausgebildet, und der offene Querschnitt in der umgekehrten U-Form mit den Flanschen, die an dem unteren Ende jedes Seitenabschnitts bzw. Endabschnitts ausgebildet sind, ist konfiguriert, wodurch es möglich ist, die Erscheinung der Stimmgabelvibration, die durch ein vertikales Biegen des Verbundlenkers aufgetreten ist, zu vermindern.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Hinterradaufhängung, bei welcher eine allgemeine gekuppelte Verbundlenkerachse angewendet wird;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer gekuppelten Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine Draufsicht eines Verbundlenkers der gekuppelten Verbundlenkerachse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine Teildraufsicht des Verbundlenkers der gekuppelten Verbundlenkerachse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 5 Querschnittsansichten eines Mittelabschnitts entlang den Linien A-A und B-B in 4;
- 6 Querschnittsansichten eines Seitenabschnitts entlang den Linien C-C, D-D und E-E in 4; und
- 7 Querschnittsansichten eines Endabschnitts entlang den Linien F-F und G-G in 4.
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In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Zuerst mit Bezug auf die 2 und 3 ist eine gekuppelte Verbundlenkerachse für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung derart konfiguriert, dass sie einen Verbundlenker 10 und Längslenker 20 aufweist, wobei der Verbundlenker 10 mit den Längslenkern 20 gekuppelt ist, die in einer Längsrichtung einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind.
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Hier muss der Verbundlenker 10, der verhindert, dass ein bei der Fahrt des Fahrzeuges auf der Straße auftretender Stoß an die Fahrzeugkarosserie oder an Insassen übertragen wird, derart gestaltet sein, dass er in der Lage ist, das Fahrverhalten durch hohe Greifkraft auf der Straße beim Fahren des Fahrzeuges zu verbessern, während der Fahrkomfort durch Verringerung des Stoßes auf der Straße erhöht wird.
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Der Verbundlenker 10 muss derart gestaltet sein, dass er in der Lage ist, trotz eines kontinuierlichen Stoßes auf der Straße eine gleichmäßige Steifigkeit und kontinuierliche Haltbarkeit beizubehalten.
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Da eine kontinuierliche Torsionsbelastung auf den Verbundlenker 10 ausgeübt wird, muss der Verbundlenker 10 so gestaltet sein, dass er eine stabile Haltbarkeit hat. Ferner ist die Haltbarkeit des Verbundlenkers 10 entscheidend von seiner Querschnittsform abhängig.
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Zum Beispiel kann die Querschnittsform des Verbundlenkers 10 in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Fahrzeuges verschiedenartig gestaltet sein, und kann in Bezug auf die Rollsteifigkeit und Rollfestigkeit des Fahrzeuges bei einer anfänglichen Gestaltung in verschiedenen Formen bestimmt werden.
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Mit Bezug auf die 4 bis 7 wird die gekuppelte Verbundlenkerachse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung durch Pressformen eines Blechteiles, das derart bearbeitet ist, dass die rechte und die linke Länge in Bezug auf eine Mitte unterschiedlich sind, mit einem offenen Querschnitt in einer umgekehrten U-Form hergestellt.
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Die Breiten der Querschnitte des Verbundlenkers 10 entlang der Fahrzeugbreitenrichtung an beiden Seiten in Bezug auf die Mitte zwischen den Längslenkern 20 beider Seiten sind unterschiedlich, und die vordere und die hintere Fläche bilden eine Wellenform entlang der Fahrzeugbreitenrichtung an beiden Seiten in Bezug auf die Mitte.
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Der Verbundlenker 10 weist einen Mittelabschnitt 30, Seitenabschnitte 40 und Endabschnitte 50 auf.
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Der Mittelabschnitt 30 weist eine gebogene Fläche 31, die in einer Diagonalrichtung derart gebogen ist, dass beide Seiten eines oberen Endes in Bezug auf die Mitte des Verbundlenkers 10 symmetrisch zueinander sind. Die unteren Enden der beiden Seiten der gebogenen Fläche 31 sind derart ausgebildet, dass sie sich in einer Richtung nach unten erstrecken.
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Die Seitenabschnitte 40 erstrecken sich an beiden Seiten in Bezug auf den Mittelabschnitt 30, und deren Querschnittsbreite ist im Vergleich zu der des Mittelabschnitts 30 vergrößert.
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Beide Seiten eines oberen Teils des Seitenabschnitts 40 sind derart ausgebildet, dass sie sich zu einer unteren Seite davon erstrecken, und die Breite eines unteren Teils des Seitenabschnitts 40 ist im Vergleich zu der des Mittelabschnitts 30 vergrößert.
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Die Endabschnitte 50 erstrecken sich an beiden Seiten in Bezug auf die Seitenabschnitte 40, und deren Querschnittsbreite ist im Vergleich zu der des Seitenabschnitts 40 verringert.
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Beide Seiten eines oberen Teils des Endabschnitts 50 sind derart ausgebildet, dass sie sich zu einer unteren Seite davon erstrecken, und die Breite eines unteren Teils des Endabschnitts 50 ist im Vergleich zu der des Seitenabschnitts 40 verringert.
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Der untere Teil des Seitenabschnitts 40 ist derart ausgebildet, dass er länger als der des Mittelabschnitts 30 ist, und Flansche 41 sind an beiden Endes des unteren Teils des Seitenabschnitts 40 gebogen ausgebildet.
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Der untere Teil des Endabschnitts 50 ist derart ausgebildet, dass er kürzer als der des Seitenabschnitts 40 ist, und Flansche 51 sind an beiden Enden des unteren Teils des Endabschnitts 50 gebogen ausgebildet.
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Der Verbundlenker 10 mit der oben beschriebenen Konfiguration bildet einen offenen Querschnitt in einer umgekehrten U-Form und hat eine Struktur, bei welcher die Querschnittsbreiten entlang der Fahrzeugbreitenrichtung von beiden Seiten voneinander verschieden sind, und eine vordere und eine hintere Fläche haben eine Wellenform entlang der Fahrzeugbreitenrichtung von beiden Seiten in Bezug auf die Mitte.
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Das heißt, da die Rollsteifigkeit in Abhängigkeit von einer Form und einer Richtung des Querschnitts bestimmt wird, hat der Verbundlenker 10 die Eigenschaft, dass die Rollsteifigkeit in Richtung zu sowohl der rechten als auch der linken Endseite anstatt der Mitte davon konzentriert ist.
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Daher sind gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, um die Rollsteifigkeit des Verbundlenkers 10 sicherzustellen, indem die Rollsteifigkeit auf sowohl die rechte als auch die linke Seite des Verbundlenkers 10 konzentriert verteilt wird, die Querschnittsbreiten des Mittelabschnitts 30, des Seitenabschnitts 40 und des Endabschnitts 50 des Verbundlenkers 10 voneinander verschieden.
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Außerdem sind gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, um die Erscheinung einer Stimmgabelvibration des Verbundlenkers 10 zu vermindern, die Längen der unteren Teile des Mittelabschnitts 30, des Seitenabschnitts 40 und des Endabschnitts 50 voneinander verschieden ausgebildet, und der offene Querschnitt in der umgekehrten U-Form mit den Flanschen 41 und 51, die an einem unteren Ende des Seitenabschnitts 40 bzw. des Endabschnitts 50 ausgebildet sind, ist konfiguriert.
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Das heißt, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird, wenn eine Vibration von dem Verbundlenker 10 auftritt, die Vibration abgeschwächt, während sie durch den Mittelabschnitt 30, den Seitenabschnitt 40, den Endabschnitt 50 und die Flansche 41 und 51 mit den unterschiedlichen Längen der unteren Teile davon hindurchtritt, wodurch es möglich ist, die Erscheinung der Stimmgabelvibration des Verbundlenkers 10 zu vermindern.
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Bei der oben beschriebenen gekuppelten Verbundlenkerachse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Verbundlenker 10 derart konfiguriert, dass der offene Querschnitt in der umgekehrten U-Form geformt ist, die Querschnittsbreiten des Verbundlenkers 10 entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen beider Seiten in Bezug auf die Mitte zwischen den Längslenkern 20 beider Seiten unterschiedlich sind, und die vordere und die hintere Fläche des Verbundlenkers 10 die Wellenform entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen beider Seiten in Bezug auf die Mitte bilden, wodurch es möglich ist, durch Reduzieren der Gesamtdicke eines Materials des Verbundlenkers 10 ein leichteres Gewicht zu realisieren.
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Außerdem ist der Verbundlenker 10 derart konfiguriert, dass die vordere und die hintere Fläche davon die Wellenform entlang den Fahrzeugbreitenrichtungen von beiden Seiten in Bezug auf die Mitte bilden, wodurch es möglich ist, die Rollsteifigkeit zusammen mit der Haltbarkeit des Verbundlenkers 10 sicherzustellen.
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Zudem sind bei dem Verbundlenker 10 die Längen der unteren Teile des Mittelabschnitts 30, des Seitenabschnitts 40 und des Endabschnitts 50 voneinander verschieden ausgebildet, und der offene Querschnitt in der umgekehrten U-Form mit den Flanschen 41 und 51, die an dem unteren Ende jedes Seitenabschnitts 40 bzw. Endabschnitts 50 ausgebildet sind, ist konfiguriert, wodurch es möglich ist, die Erscheinung der Stimmgabelvibration, die durch ein vertikales Biegen des Verbundlenkers 10 aufgetreten ist, zu vermindern.
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Zur Erleichterung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“ und „außen“ verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf die Positionen dieser Merkmalen in den Figuren zu beschreiben.
