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HINTERGRUND
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Torsionsstabaufhängung für ein Fahrzeug und einen Torsionsstab für ein Fahrzeug.
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Die ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 2013-091433 und 2016-199209 beschreiben Torsionsstabaufhängungen, bei denen es sich um eine Art von Fahrzeugaufhängung handelt. Diese Aufhängungen umfassen rechte und linke Längslenker bezüglich einer Fahrzeugkarosserie, die jeweils ein Rad lagern, und einen Torsionsstab, der diese Lenker verbindet. Die Längslenker sind drehbar an die Fahrzeugkarosserie an deren Basisenden angefügt, und Räder sind drehbar an den Führungsenden montiert. Die gegenüberliegenden Enden des Torsionsstabs sind mit den Längslenkern verbunden. An den Enden der Torsionsstäbe und Längslenker sind Federsitze angebunden, und zwischen den Federsitzen und der Fahrzeugkarosserie sind Spiralfedern angeordnet.
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Bei Torsionsstäben ist es erforderlich, dass sie während einem Wanken des Fahrzeugs eine ausreichende Verdrehfestigkeit zur Positionssteuerung besitzen. Da Torsionsstäbe an den gegenüberliegenden Enden an den Längslenker und die Federsitze angeschlossen sind, müssen die Torsionsstäbe auch eine ausreichende Bindungsfestigkeit aufweisen. Die in den ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 2013-091433 und 2016-199209 beschriebenen Aufhängungen umfassen jeweils einen Torsionsstab mit einem geschlossenen Querschnitt. Dieser Torsionsstab umfasst einen mittleren Stababschnitt mit einem inversen, im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt, der durch eine obere Wand und untere Wand gebildet wird, die beide nach oben vorstehen. Diese Schnittform verleiht dem Torsionsstab einen geringeren Grad an Torsionswiderstand. Die Schnittform des Stabs variiert von dem mittleren Stababschnitt hin zu den gegenüberliegenden Enden des Stabs derart, dass ein Raum zwischen der oberen Wand und der unteren Wand immer weiter zunimmt, also die Querschnittsfläche immer weiter zunimmt. Dieser Aufbau erhöht die Biegesteifigkeit des Stabs.
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Wie oben erläutert soll der Torsionsstab sowohl eine geeignete Torsionssteifigkeit als auch eine ausreichende Biegesteifigkeit haben. Der herkömmliche Torsionsstab ist typischerweise aus einem Stahlrohr gebildet, das entlang der gesamten Rohrlänge eine konstante Umfangslänge hat. Da die Umfangslänge des Torsionsstabs konstant ist, ist es schwierig, die Anforderungen nur durch Verändern der Querschnittsform zu erfüllen.
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DARSTELLUNG
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In Anbetracht der vorstehenden Informationen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Torsionsstab anzugeben, der eine ausreichende Torsionssteifigkeit und eine ausreichende Festigkeit besitzt, die für ein Verstärkungselement, an dem Längslenker angebunden werden, benötigt werden.
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Um die obige Aufgabe zu lösen umfasst der Torsionsstab gemäß der vorliegenden Offenbarung Abschnitte mit zunehmendem Umfang an gegenüberliegenden Seiten des Torsionsstabs, wobei jeder Abschnitt mit zunehmendem Umfang eine längere Umfanglänge hin zu einem Stabende und eine sich schrittweise hin zu dem Stabende vergrößernde Breite hat.
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Eine hier offenbarte Torsionsstabaufhängung umfasst
ein Paar von Längslenkern, die jeweils ein Rad an einer Fahrzeugkarosserie lagern und einen Torsionsstab mit einem geschlossenen Querschnitt, wobei der Torsionsstab die Längslenker verbindet, wobei
jeder Längslenker einen Gelenklagerabschnitt an einem Ende in einer Längsrichtung des Längslenkers umfasst, um den Längslenker bezüglich der Karosserie schwenkbar zu lagern, und einen Radmontageabschnitt an einem anderen Ende in der Längsrichtung des Längslenkers umfasst, den Radmontageabschnitt, an dem das Rad montiert wird,
der Torsionsstab Stabenden an in einer Längsrichtung des Torsionsstabs gegenüberliegenden Enden hat, wobei die Stabenden jeweils an einen mittleren Abschnitt zwischen dem Gelenklagerabschnitt und dem Radmontageabschnitt des Längslenkers angebunden sind,
der Torsionsstab einen mittleren Stabschnitt mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt an einer Mitte in der Längsrichtung des Torsionsstabs umfasst, wobei der im Wesentliche V-förmige Querschnitt durch Wände definiert wird, die in Schwenkrichtungen der Längslenker zeigen, wobei die Wände in eine der Schwenkrichtungen hervorstehen,
der Torsionsstab Abschnitte mit zunehmendem Umfang an gegenüberliegenden Seiten des mittleren Stababschnitts umfasst, wobei jeder Abschnitt mit zunehmendem Umfang eine Umfangslänge besitzt, die eine Gesamtlänge in einer Umfangsrichtung des Stabs ist, welche länger als eine Umfangslänge des mittleren Stabschnitts ist, wobei die Umfangslänge des Abschnitts mit zunehmendem Umfang hin zum Stabende zunimmt, und
der Abschnitt mit zunehmendem Umfang eine Stabbreite besitzt, die eine Abmessung ist, die der Längsrichtung des Längslenkers entspricht, wobei die Stabbreite schrittweise hin zum Standende zunimmt und mit höherer Rate zunimmt, je näher eine Position der Stabbreite an dem Stabende liegt.
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Der mittlere Stababschnitt, der einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat, verleiht dem Torsionsstab einen schwächeren Grad an Torsionswiderstand. Diese Konfiguration kann eine geeignete Rollsteifigkeit zur Positionssteuerung während eines Rollens der Karosserie des Fahrzeugs und Handling-Stabilität des Fahrzeugs erreichen. Die Abschnitte mit zunehmendem Umfang, die an den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Stababschnitts angeordnet sind, haben eine Stabbreite, die schrittweise hin zu den Stabenden zunimmt, an denen die Längslenker angebunden sind. Eine solche Zunahme der Stabbreite verleiht Abschnitten nahe der Stabenden eine größere Biegesteifigkeit um eine Achse (nachfolgend zur vereinfachten Erörterung als „vertikale Achse“ bezeichnet), die sich in einer zur Stabbreitenrichtung und Stablängsrichtung orthogonalen Richtung erstreckt. Die größere Biegesteifigkeit kann eine ausreichende Montagefestigkeit der Längslenker sicherstellen.
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Wenn eine solche Zunahme der Stabbreite für eine größere Biegesteifigkeit um die Vertikalachse zu Lasten einer Abmessung geht (nachfolgend aus Gründen der Übersichtlichkeit als „Stabhöhe“ bezeichnet) in einer Richtung orthogonal zur Stabbreitenrichtung und der Stablängsrichtung, verringert sich die Biegesteifigkeit um eine Achse (nachfolgend zur vereinfachten Erklärung als „horizontale Achse“ bezeichnet), die sich in der Stabbreitenrichtung erstreckt. In diesem Fall ist es schwierig, eine gewünschte Montagefestigkeit der Längslenker zu erzielen.
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Bei der wie oben beschriebenen Struktur für einen Torsionsstab nimmt die Stabbreite schrittweise in den Abschnitten zu, die eine sich hin zu den Stabenden vergrößernde Umfangslänge haben. Eine solche Zunahme in der Umfangslänge kann eine Verringerung in der Stabhöhe verhindern, die durch die schrittweise Zunahme der Stabbreite verursacht wird. Mit anderen Worten können die Biegesteifigkeit um die horizontale Achse dadurch beibehalten werden, indem eine geringere Stabhöhe verhindert wird, und die Biegesteifigkeit um die vertikale Achse kann durch die schrittweise Zunahme in der Stabbreite erhöht werden.
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Dementsprechend nimmt die Montagefestigkeit der Längslenker zu, und dies ist für eine Verhinderung einer Positionsänderung des Momentzentrums der Aufhängung vorteilhaft.
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Vergrößert sich die Stabbreite schrittweise von dem mittleren Stababschnitt zu den Enden des Stabs mit einer gleichbleibenden Rate, um an den Stabenden eine ausreichende Stabbreite zu erzielen, kann eine markierte Unterbrechung der Form an einer Grenze zwischen dem mittleren Stababschnitt und einem Abschnitt, ab dem die Stabbreite zunimmt, beobachtet werden.
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Die Stabbreite des oben beschriebenen Torsionsstabs nimmt nicht mit einer konstanten Rate zu, sondern nimmt mit einer höheren Rate zu, je näher die Position der Stabbreite am Stabende liegt. In dieser Hinsicht kann eine abrupte Änderung der Stabbreite (Unterbrechung der Form) verhindert werden, und es kommt zu keiner Belastungskonzentration.
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Die Umfangslänge der Abschnitte mit zunehmendem Umfang kann schrittweise hin zu den Stabenden zunehmen, über die gesamte Länge der Abschnitte mit zunehmendem Umfang, oder kann abwechselnd zunehmen und hin zu den Stabenden konstant bleiben. Nimmt die Umfangslänge der Abschnitte mit zunehmendem Umfang schrittweise hin zu den Stabenden durch die Längen derselben zu, kann die Umfangslänge mit einer konstanten Rate zunehmen, oder kann mit einer höheren Rate zunehmen, da eine Position der Umfangslänge näher an den Stabenden liegt.
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Auch wenn dies den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken soll, kann der mittlere Stababschnitt mit einer konstanten Umfangslänge beispielsweise 5 bis 20 % der gesamten Länge des Torsionsstabes ausmachen, und die restlichen Abschnitte an den entgegengesetzten Seiten des mittleren Stababschnitts können als Abschnitte mit zunehmendem Umfang mit einer Umfangslänge ausgestaltet sein, die sich schrittweise hin zu den Stabenden vergrößert. Als weiteres Beispiel kann der Torsionsstab Endabschnitte mit vergrößertem Umfang besitzen, die jeweils 3 bis 10 % der Gesamtlänge des Torsionsstabs von den jeweiligen Stabenden ausmachen. Jeder Endabschnitt mit vergrößertem Umfang hat eine konstante Umfangslänge, die länger ist als jene des mittleren Stababschnitts, und zwischen dem mittleren Stababschnitt und dem Endabschnitt mit vergrößertem Umfang kann sich ein Abschnitt mit zunehmendem Umfang mit einer schrittweise zunehmenden Umfangslänge befinden.
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Ein hier offenbarter Torsionsstab hat einen geschlossenen Querschnitt und verbindet ein Paar von Längslenker, die jeweils ein Rad an einer Fahrzeugkarosserie lagern und umfasst
einen mittleren Stababschnitt mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt an einer Mitte in der Längsrichtung des Torsionsstabs, wobei der im Wesentlichen V-förmige Querschnitt durch Wände definiert wird, die einander in der Schwenkrichtung der Längslenker zugewandt sind, wobei die Wände in einer der Schwenkrichtungen vorstehen; und
Abschnitte mit zunehmendem Umfang an gegenüberliegenden Enden des mittleren Stababschnitts, wobei jeder Abschnitt mit zunehmendem Umfang eine Umfangslänge hat, die eine Gesamtlänge in einer Umfangsrichtung des Stabs und länger ist als eine Umfangslänge des mittleren Stababschnitts, wobei die Umfangslänge des Abschnitts mit zunehmendem Umfang hin zu einem Stabende, das mit einem Längslenker verbunden ist, zunimmt, wobei
der Abschnitt mit zunehmendem Umfang eine Stabbreite hat, die eine Abmessung ist, die einer Längsrichtung der Längslenker entspricht, wobei die Stabbreite schrittweise hin zu dem Stabende zunimmt und schrittweise mit einer höheren Rate zunimmt, je näher eine Position der Stabbreite an dem Stabende liegt.
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In einer Ausführungsform haben die Abschnitte mit zunehmendem Umfang eine Querschnittsfläche, die einen hohlen Abschnitt im Inneren des Stabs beinhaltet, der schrittweise hin zu den Stabenden zunimmt, und mit einer höheren Rate zunimmt, je näher eine Position der Querschnittsfläche an den Stabenden liegt.
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Diese Konfiguration kann die Festigkeit der Montage der Längslenker an dem Torsionsstab ohne Belastungskonzentrationen erhöhen. Dies ist auch ein Vorteil beim Verhindern einer Veränderung in der Position des Momentzentrums der Aufhängung.
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In einer Ausführungsform haben die sich im Umfang vergrößernden Abschnitte eine Wanddicke, die gleich der Wanddicke des mittleren Stababschnitts ist. Dies ist vorteilhaft beim Erzielen einer ausreichenden Montagefestigkeit der Längslenker durch eine schrittweise Zunahme der Stabbreite.
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Die Stabbreite der Abschnitte mit zunehmendem Umfang kann eingerichtet sein, schrittweise ab dem mittleren Stababschnitt hin zu den jeweiligen Stabenden zuzunehmen, doch bei einer Ausführungsform ist die Stabbreite wie unten beschrieben ausgestaltet.
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Die sich im Umfang vergrößernden Abschnitte umfassen jeweils eine Vielzahl von Bereichen, die in der Längsrichtung des Torsionsstabs angeordnet sind. Die Stabbreite der Bereiche vergrößert sich schrittweise hin zu einem Stabende, und die Stabbreite eines Bereichs näher am Stabende nimmt mit einer höheren Rate zu. In diesem Fall wird jeder sich vergrößernde Umfangsabschnitt in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt, in denen die Stabbreite schrittweise mit einer unterschiedlichen Rate zunimmt. Diese Ausgestaltung kann eine plötzliche Veränderung in der Stabbreite (eine Belastungskonzentration) zwischen dem mittleren Stababschnitt und dem Abschnitt mit zunehmendem Umfang oder zwischen aneinander angrenzen Bereichen verhindern.
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Obgleich dies den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken soll, wenn jeder Abschnitt mit zunehmendem Umfang durch einen ersten Bereich, der an den Stabmittelpunkt angrenzt, und einen zweiten Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt, ausgebildet ist, kann der erste Bereich 40 bis 60 % der Gesamtlänge des Abschnitts mit zunehmendem Umfang ausmachen, und der Rest des Bereichs kann der zweite Bereich sein. Beispielsweise können der erste Bereich und der zweite Bereich eine schrittweise hin zum Stabende zunehmende Länge besitzen, und die Umfangslänge kann mit einer Rate von 5 bis 25 mm pro Stablänge von 100 mm in der linken und rechten Richtung der Fahrzeugkarosserie zunehmen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform vergrößert sich die Stabbreite des ersten Bereiches mit einer Rate von 8 bis 12 mm pro 100 mm Stablänge in der Längsrichtung des Torsionsstabs, und die Stabbreite des zweiten Bereichs vergrößert sich mit einer Rate von 12 bis 30 mm pro 100 mm Stablänge in dessen Längsrichtung, und die Zunahmerate in der Stabbreite des zweiten Bereichs ist 1,5 bis 3 Mal so hoch wie die Zunahmerate in der Stabbreite des ersten Bereichs.
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In einer Ausführungsform haben die Bereiche der Abschnitte mit zunehmendem Umfang eine Querschnittsfläche einschließlich eines hohlen Abschnitts des Stabs, die schrittweise hin zum Stabende zunimmt, und die Querschnittsfläche eines Bereichs, der näher an dem Stabende liegt, vergrößert sich mit einer höheren Rate. Da der Abschnitt mit zunehmendem Umfang in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt ist, die unterschiedliche Zunahmeraten in der Querschnittsfläche haben, kann eine plötzliche Zunahme in der Querschnittsfläche (Belastungskonzentration) zwischen benachbarten Bereichen verhindert werden.
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In einer Ausführungsform hat der mittlere Stababschnitt einen konstanten, im Wesentlichen V- bzw. keilförmigen Querschnitt und erstreckt sich in der Längsrichtung des Torsionsstabs,
die Abschnitte mit zunehmendem Umfang umfassen als Vielzahl von Bereichen jeweils einen ersten Bereich, der an den mittleren Stababschnitt angrenzt, und einen zweiten Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt, und
der erste Bereich hat einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt ähnlich dem Querschnitt des mittleren Stababschnitts, und eine Spitzenbreite einer Spitze des im Wesentlichen V-förmigen Querschnitts, die sich in der Stabbreitenrichtung erstreckt, nimmt schrittweise hin zu dem zweiten Bereich zu.
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Eine solche Zunahme in der Breite der Spitze des ersten Bereichs der Abschnitte mit zunehmendem Umfang , die sich an den mittleren Stababschnitt anschließen, erhöht die Biegesteifigkeit um die vertikale Achse und erhöht die Torsionssteifigkeit des ersten Bereichs verglichen mit jener des mittleren Stababschnitts.
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Vermittels dieser Konfiguration wird die Torsionssteifigkeit des Torsionsstabs im Wesentlichen durch die Torsionseigenschaften des mittleren Stababschnitts bestimmt, der sich mit konstantem Querschnitt in die linke und rechte Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und einen geringeren Grad an Torsionswiderstand besitzt. Die Biegesteifigkeit und die Torsionssteifigkeit in dem ersten Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang nehmen schrittweise zu, je weiter eine Position in dem ersten Bereich weg von dem mittleren Stababschnitt liegt. Diese Konfiguration kann eine Konzentration hoher Belastung an der Grenze zwischen dem mittleren Stababschnitt und dem Abschnitt mit zunehmendem Umfang verhindern, und kann die Biegesteifigkeit an einer Position nahe am Stabende erhöhen.
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In einer Ausführungsform ist eine Abmessung des ersten Bereichs in einer Richtung orthogonal zur Stabbreitenrichtung und der Stablängsrichtung, d.h. die Stabhöhe des ersten Bereichs, im Wesentlichen gleich jener des mittleren Stababschnitts, oder nimmt schrittweise von dem mittleren Stababschnitt zu. Mit anderen Worten nimmt die Breite der Spitze des ersten Bereichs schrittweise zu, ohne dass dies zu Lasten der Stabhöhe ginge.
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Die Stabhöhe beeinflusst die Biegesteifigkeit um die horizontale Achse des Torsionsstabs. Die Stabhöhe des ersten Bereichs ist gleich der Stabhöhe des mittleren Stababschnitts oder nimmt schrittweise ab dem mittleren Stababschnitt zu. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass die Biegesteifigkeit um die horizontale Achse an Positionen weg von dem mittleren Stababschnitt größer gleich jener des mittleren Stababschnitts ist. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, um eine geeignete Torsionssteifigkeit an dem mittleren Stababschnitt zu erreichen, und um eine Festigkeit an Stabendabschnitten, die an den Längslenkern angebunden sind, zu erhöhen.
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In einer Ausführungsform sind die Wandungen, die in die Schwenkrichtungen der Längslenker zeigen, in dem zweiten Bereich schrittweise voneinander in den Schwenkrichtungen beabstandet, sobald die Wandungen näher an dem Stabende sind. Dementsprechend nimmt die Querschnittsfläche einschließlich dem hohlen Abschnitt im Inneren des Stabs schrittweise hin zum Stabende zu. Diese Ausgestaltung kann die Festigkeit der an die Längslenker geklebten Stabendabschnitte erhöhen.
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In einer Ausführungsform ist die maximale Zunahmerate in der Umfangslänge des Abschnitts mit zunehmendem Umfang relativ zur Umfangslänge des mittleren Stababschnitts 10% oder mehr, was berechnet wird aus (Lmax-Lc)* 100/Lc, wobei Lc die Umfangslänge des mittleren Stababschnitts ist und Lmax die längste Umfangslänge der Abschnitte mit zunehmendem Umfang ist. Diese Ausgestaltung kann die Festigkeit der Stabendabschnitte, die mit den Längslenkern verbunden sind, erhöhen und gleichzeitig die Stabbreite schrittweise erhöhen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die maximale Zunahmerate der Umfangslänge des Abschnitts mit zunehmendem Umfang bezüglich der Umfangslänge des mittleren Stababschnitts 30% oder weniger, damit sich das Gewicht des Torsionsstabs nicht übermäßig erhöht.
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Der Torsionsstab gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Abschnitte mit zunehmendem Umfang an gegenüberliegenden Seiten des mittleren Stababschnitts. Die Umfangslänge des Abschnitts mit zunehmendem Umfang nimmt hin zu den Stabenden zu. Der mittlere Stababschnitt hat einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt. Die Stabbreite der Abschnitte mit zunehmendem Umfang nimmt schrittweise hin zu den Stabenden zu und nimmt mit einer höheren Rate zu, je näher die Position der Stabbreite an den Stabenden liegt. Vermittels dieser Ausgestaltung kann sowohl eine geeignete Torsionssteifigkeit für gewünschte Aufhängungseigenschaften als auch eine ausreichende Montagefestigkeit der Längslenker ohne Belastungskonzentration erreicht werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Draufsicht einer Torsionsstabaufhängung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Schnittansicht eines Metallrohrs, das ein Material eines Torsionsstabs ist;
- 3 ist eine Draufsicht auf eine Metallplatte, aus der das Metallrohr gebildet wird;
- 4A bis 4C sind Schnittansichten, die Formveränderungen von Metallplatte zu Metallrohr veranschaulichen;
- 5 ist eine Seitenansicht von einem Teil des Torsionsstabs;
- 6 veranschaulicht Schnittansichten eines mittleren Stababschnitts, aufgenommen entlang Linien an zwei Orten;
- 7 veranschaulicht Schnittansichten eines ersten Bereichs eines Abschnitts mit zunehmendem Umfang des Torsionsstabs, aufgenommen entlang Linien an fünf Orten;
- 8 veranschaulicht Schnittansichten eines zweiten Bereichs des Abschnitts mit zunehmendem Umfang des Torsionsstabs, aufgenommen entlang Linien an fünf Orten;
- 9 ist ein Schaubild, das eine Veränderung in der Umfangslänge des Torsionsstabs zeigt;
- 10 ist ein Schaubild, das eine Veränderung eines Vorne/Hinten-Breitenverhältnisses des Torsionsstabs zeigt;
- 11 ist ein Schaubild, das eine Veränderung bei Iy des Torsionsstabs zeigt;
- 12 ist ein Schaubild, das eine Veränderung bei Iy' des Torsionsstabs zeigt;
- 13 ist ein Schaubild, das eine Veränderung bei Iz des Torsionsstabs zeigt;
- 14 ist ein Schaubild, das eine Veränderung bei Iz' des Torsionsstabs zeigt;
- 15 ist ein Schaubild, das eine Veränderung bei Iz" des Torsionstabs zeigt;
- 16 ist ein Schaubild, das eine Veränderung bei Ip des Torsionsstabs zeigt;
- 17 ist ein Schaubild, das eine Veränderung bei Ip' des Torsionsstabs zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die unten zu beschreibende, bevorzugte Ausführungsform ist rein beispielhaft und beabsichtigt nicht, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, Objekte, auf die die vorliegende Offenbarung angewendet wird, oder Verwendungen dieser zu beschränken.
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<Torsionsstabaufhängung>
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Eine in 1 dargestellte (Draufsicht) Torsionsstab-Heckaufhängung eines Fahrzeugs umfasst bezogen auf eine Fahrzeugkarosserie linke und rechte Querlenker 1, die jeweils ein Rad lagern, und einen Torsionsstab 2 mit geschlossenem Querschnitt, der sich in die linke und rechte Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, um die Arme 1 zu verbinden.
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Jeder Längslenker 1 umfasst am vorderen Ende einen Schwenklagerabschnitt. Der Schwenklagerabschnitt wird schwenkbar von einem Gelenk 3 gelagert, das durch ein Gelenk und eine Gummihülse an einem hinteren Rahmen der Fahrzeugkarosserie ausgebildet wird, und das hintere Ende des Längslenkers 1 schwenkt bezüglich der Fahrzeugkarosserie nach oben und nach unten. Das hintere Ende des Längslenkers 1 ist mit einem Träger 4 als einem Radlagerabschnitt versehen. Der Träger 4 lagert ein durch eine Drehwelle gedrehtes Rad drehbar.
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Eine Eckverstärkung 5 verbindet einen rückseitigen, inneren Abschnitt des Längslenkers 1 und einen rückseitigen Endabschnitt des Torsionstabs 2. An der Eckverstärkung 5 ist ein Federsitz 6 vorgesehen. Eine Öldruckfeder 6, die einen Schwingungsabsorptionsmechanismus des Fahrzeugs ausbildet, ist zwischen dem Federsitz 6 und der Fahrzeugkarosserie darüber angeordnet.
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<Material des Torsionsstabs>
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Torsionsstab 2 aus einem Metallrohr (Stahlrohr) 11 gebildet, das in 2 veranschaulicht ist.
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Das Metallrohr 11 ist ein Rundrohr und hat einen mittleren Abschnitt 11a konstanten Durchmessers, der sich in der Längsrichtung mit einem konstanten Durchmesser erstreckt und seitliche Abschnitte 11b sich vergrößernden Durchmessers, die an den Abschnitt 11a konstanten Durchmessers angrenzen und einen Durchmesser haben, der sich schrittweise hin zu den Rohrenden vergrößert. Die Abschnitte 11b sich vergrößernden Durchmessers grenzen an die Endabschnitte 11c konstanten Durchmessers an, die einen größeren Durchmesser haben, als jener der Abschnitte 11a konstanten Durchmessers. Das Metallrohr 11 hat eine im Wesentliche konstante Wanddicke entlang der Länge.
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Das Metallrohr 11 kann durch den UO-Rohrbildungsprozess (einer Kombination aus U-Press- und O-Press-Vorgängen) aus einer in 3 dargestellten Metallplatte 12 gebildet sein. Die Metallplatte 12 hat einen mittleren Abschnitt 12a konstanter Breite, der eine konstante Plattenbreite zum Bilden des Abschnitts 11a konstanten Durchmessers des Metallrohrs 11, Abschnitte 12b zunehmender Breite 12b mit einer schrittweise zunehmenden Plattenbreite, die an die gegenüberliegenden Seiten des Abschnitts 12a konstanter Breite zum Ausbilden der Abschnitte 11b sich vergrößernden Durchmessers des Metallrohrs 11 angrenzen, und Endabschnitte 12c konstanter Breite mit einer im Wesentlichen konstanten Plattenbreite, die an die Abschnitte 12b zunehmender Breite zum Bilden der Endabschnitte 11c konstanten Durchmessers des Metallrohrs 11.
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Wie in den 4A bis 4C gezeigt kann das Metallrohr 11 mittels eines U-Pressvorgangs A, eines Preformvorgangs B, und eines O-Pressvorgangs C, die in dieser Reihenfolge durchgeführt werden, aus der Metallplatte 11 gebildet werden.
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Bei dem U-Pressvorgang A wird die Metallplatte 12 mithilfe eines Stempels und einer Matrize zu einer U-förmigen Metallplatte geformt. Die umgeformte Metallplatte 13 hat gegenüberliegende Seitenwände 14 mit einem sich innenseitig hin zu Enden der Seitenwände 14 aufgrund von Rückfederung aufweitenden Raum.
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Bei dem Preform-Vorgang B werden die sich aufweitenden, gegenüberliegenden Seitenwände 14 der Metallplatte 13 nach innen geneigt. Ein Teil der Seitenwände wird weiter nach innen geneigt, um nach innen weisende Neigungsabschnitte 15 zu bilden. Wird die Metallplatte 12 durch den UO-Rohrbildungsvorgang zu dem Metallrohr 11 geformt bzw. umgeformt, wird ein Abschnitt (schraffierter Bereich in 3) zwischen dem Abschnitt 12b zunehmender Breite und dem Abschnitt 12c konstanter Breite zu einem Übermaß-Abschnitt 12d. Um zu verhindern, dass sich das Metallrohr 11 verzieht, werden als die nach innen geneigten Abschnitte 15 Abschnitte geformt, die Übermaßabschnitten 12d entsprechen.
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Der O-Pressvorgang C, der mithilfe eines Paars von gegenüberliegenden Matrizen durchgeführt wird, die jeweils eine halbkreisförmige Umformoberfläche haben, derart, dass der der Bodenabschnitt der Metallplatte 13 nach dem Preform-Vorgang 13 auf einer Matrize platziert wurde, und die Matrizen gegeneinander geschlossen werden. Bei diesem Vorgang wird die U-förmige Metallplatte 13 im Querschnitt in das im Querschnitt O-förmige Metallrohr 11 gepresst.
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<Aufbau des Torsionsstabs>
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Der Torsionsstab 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise durch mechanisches Pressen, hydraulisches Pressen oder Hydroforming an dem Metallrohr 11 einschließlich der Abschnitte 11b sich vergrößernden Durchmessers, die einen Durchmesser haben, der schrittweise hin zu den Rohrenden zunimmt, gebildet werden.
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5 ist eine Seitenansicht, die einen Teil (einen Abschnitt von der Mitte zu einem Ende) des Torsionsstabs 2 darstellt. Die 6 bis 8 stellen Querschnitte (Vertikalschnitte) des Torsionsstabs 2 dar, aufgenommen entlang der Linien A-A bis L-L in 5. Die Linie A-A befindet sich an einer Koordinate von 0 in einem BL-Koordinatensystem, welches dazu genutzt wird, Positionen in der linken und rechten Richtung der Fahrzeugkarosserie in Millimetereinheiten darzustellen, wobei die Mittenlinie des Fahrzeugs in der Vorderansicht 0 ist. Die Linien B-B bis K-K befinden sich in einem Abstand von 50 mm in der BL-Koordinate und die Linie L-L befindet sich 10 mm entfernt von der Linie K-K und befindet sich nahe an dem Stabende (BL = 510).
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Die Wanddicke des Torsionsstabs 2 ist über die Länge hinweg im Wesentlichen konstant.
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Im Folgenden wird der Aufbau des Torsionsstabs 2 eingehend beschrieben.
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< Umfangslänge L des Torsionsstabs>
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9 veranschaulicht eine Umfangslänge L (die Gesamtlänge des Stabumfangs in der Umfangsrichtung) des Torsionsstabs 2 von Position A-A zu Position L-L. Die Umfangslänge L an der Stelle von BL = 0 (Position A-A) ist gleich jener der Stelle von BL = 50 (Position B-B). Der Torsionsstab 2 ist bilateral-symmetrisch bezüglich der Stelle von BL = 0, und somit ist die Umfangslänge L an dem Ort BL = -50 gleich jener der Stelle von BL = 0. Mit anderen Worten hat ein mittlerer Abschnitt 21 des Torsionsstabs 2, der von BL -50 bis 50 reicht, eine konstante Umfangslänge L.
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Wie in 9 gezeigt nimmt die Umfangslänge L des Torsionsstabs 2 von BL = 50 (Position B-B) bis BL = 510 (Position B-B) in der links/rechts Richtung der Fahrzeugkarosserie (Längsrichtung des Torsionsstabs 2) hin zu einem Stabende zu. Der Abschnitt, der von BL = 50 (Position B-B) bis BL = 510 (Position L-L) reicht, definiert einen Abschnitt mit zunehmendem Umfang 22. Da der Torsionsstab 2 bilateral symmetrisch bezüglich BL = 0 ist, wird der Abschnitt mit zunehmendem Umfang 22 auf entgegengesetzten Seiten des mittleren Stababschnitts 21 angeordnet.
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Der mittlere Abschnitt 11a konstanten Durchmessers des Metallrohrs 11, der in 2 gezeigt ist, und der das Material des Torsionsstabs ist, bildet den mittleren Stababschnitt 21 des Torsionsstabs 2, die Abschnitte 11b sich vergrößernden Durchmessers des Metallrohrs 11 bilden die Abschnitte 22 sich vergrößernden Umfangs des Torsionsstabs 2 und die Endabschnitte 11c konstanten Durchmessers des Metallrohrs 11 bilden Endabschnitte 23 vergrößerten Umfangs des Torsionsstabs 2.
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In der vorliegenden Ausführungsform nimmt die Umfangslänge L des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 mit einer im Wesentlichen konstanten Rate (ungefähr 18 mm pro 100 mm Stablänge in der BL-Koordinate) von dem mittleren Stababschnitt 21 hin zu dem Stabende zu. Die maximale Zunahmerate in der Umfangslänge L des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 bezüglich der Umfangslänge L des mittleren Stababschnitts 21 ist ein wenig geringer als 30 %.
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[Allgemeine Beschreibung der Stabbreite des Torsionsstabs]
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Im Folgenden wird eine Stabbreite BW beschrieben, welche die Breite des Torsionsstabs 2 in der Vor-Zurück-Richtung bei der Fahrzeugkarosserie ist. Die Stabbreite BW ist eine Abmessung, die der Längsrichtung der Längslenker 1 entspricht. 10 veranschaulicht ein Verhältnis der Stabbreite BW an jeder Position in der BL-Koordinate zur Stabbreite BW bei BL = 0 (Position A-A) als 100 definiert.
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Wie in 10 gezeigt, ist die Stabbreite BW des mittleren Stababschnitts 21 (von BL = -50 bis + 50) im Wesentlichen konstant.
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Die Stabbreite BW des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 (von BL = 50 bis 510) nimmt schrittweise hin zum Stabende zu und nimmt mit einer höheren Rate zu, je näher eine Position der Stabbreite am Stabende liegt.
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Mit anderen Worten nimmt die Stabbreite mit einer im Wesentlichen konstanten Rate an Positionen von BL = 50 (Position B-B) bis BL= 300 (Position G-G) und die Stabbreite BW an Positionen von BL = 350 (Position H-H) bis BL = 500 (Position K-K) mit einer im Wesentlichen konstanten Rate zu. Die Zunahmerate in der Stabbreite BW verändert sich zwischen BL = 300 und BL = 350, und die Zunahmerate von BL = 350 bis 500 ist höher als die Zunahmerate an Positionen von BL = 50 bis 300.
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In dieser Hinsicht umfasst der Abschnitt mit zunehmendem Umfang 22 einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich. Der erste Bereich grenzt an den mittleren Stababschnitt 21 an und erstreckt sich von BL = 50 zu einer Position (zwischen BL = 300 und BL = 350), bei der sich die Zunahmerate der Stabbreite verändert. Die Stabbreite des ersten Bereichs nimmt mit einer verhältnismäßig geringen Rate zu. Der zweite Bereich grenzt an den ersten Bereich und erstreckt sich von den Positionen der Veränderung bis BL = 510. Die Stabbreite des zweiten Bereichs nimmt mit einer verhältnismäßig hohen Rate zu. Der erste Bereich und der zweite Bereich sind in der links/rechts-Richtung der Fahrzeugkarosserie angeordnet.
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[Schnittform des Torsionsstabs]
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- mittlerer Stababschnitt 21 -
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6 veranschaulicht Schnittformen des Torsionsstabs 2 an der Position A-A (BL = 0) und der Position B-B (BL = 50), also Schnittformen des mittleren Stababschnitts 21. Wie in 6 veranschaulicht hat der mittlere Stababschnitt einen invertierten, im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt, der durch Wandungen definiert wird, die in die Schwenkrichtungen der Längslenker 1 weisen, d.h. ist definiert durch eine obere Wandung 21a und eine untere Wandung 21, die beide nach oben hin über die gesamte Länge des mittleren Stababschnitts 21 hervorstehen.
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Die obere Wandung 21 und die untere Wandung 21b überlappen sich an ihrem oberen Abschnitt von einer Spitze hin zur Mitte von seitlich geneigten Abschnitten und sind an ihren unteren Abschnitten von der Mitte der seitlich geneigten Abschnitte hin zu gekrümmten, gefalteten Abschnitten beabstandet.
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Der mittlere Stababschnitt 21 ist aus dem Metallrohr 11 gebildet, so dass der kreisförmige Querschnitt des Metallrohrs 11 in einen inversen, im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt gepresst wird. Die im Wesentlichen V-förmige Struktur hat einen geringeren Grad an Torsionswiderstand als ein Rundrohr, wodurch eine Torsionssteifigkeit erzielt wird, die geeignet ist, um die Position des Fahrzeugs zu steuern.
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- Erster Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 -
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7 veranschaulicht Schnittansichten des Torsionsstabs 2 an Positionen von Position C-C (BL = 100) bis Position G-G (BL = 300), also Schnittformen in dem ersten Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22.
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Die Schnittansicht des ersten Bereichs an Position C-C (BL = 100) ist ein inverser, im Wesentlichen V-förmiger Querschnitt, ähnlich jenem des mittleren Stababschnitts 21, eine Breite TW der Spitze des inversen, im Wesentlichen V-förmigen Querschnitts, der sich in der Vor-Zurück-Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ist jedoch größer als die Breite TW der Spitze an der Position B-B (BL = 50). Die „Breite TW der Spitze“ ist definiert als ein Abstand zwischen oberen Enden der geneigten Abschnitte, die im Wesentlichen linear von den gegenüberliegenden Enden der Spitze abfallen.
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Wie in 7, die Schnittformen an Positionen von C-C bis G-G darstellt, veranschaulicht, nimmt die Breite TW der Spitze des ersten Bereichs von Position B-B (BL = 50) bis Position G-G (BL = 300) schrittweise hin zum Stabende zu. Dementsprechend nimmt die Stabbreite BW schrittweise hin zum Stabende zu. Wie in 10 veranschaulicht, nimmt die Stabbreite BW in diesem Bereich mit einer im Wesentlichen konstanten Rate zu (etwa 10 mm pro 100 mm Stablänge in der BL-Koordinate).
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Die Stabhöhe BH (eine Abmessung in der Richtung orthogonal zur Stabbreitenrichtung und der Stablängsrichtung) des Torsionsstabs 2 von Position A-A bis Position G-G ist im Wesentlichen konstant. Mit anderen Worten vergrößert die zunehmende Umfangslänge L von Position B-B in dem ersten Bereich schrittweise die Stabbreite BW (vergrößert schrittweise die Breite TW der Sitze), während die Stabhöhe BH im Wesentlichen konstant gehalten wird.
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Der Höhengrad der Oberseite des Torsionsstabs 2 in dem ersten Bereich ist über die Länge des ersten Bereichs hinweg konstant, und die Höheneben der Oberseite des ersten Bereichs ist auf der gleichen Ebene wie das der Oberseite des mittleren Stababschnitts 21.
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Bei dem ersten Bereich ist die Spitze der unteren Wandung 22b des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 in Kontakt mit der Spitze der oberen Wandung 22a, und die Querschnittsfläche einschließlich eines hohlen Abschnitts im Innern des Stabs nimmt gemäß der schrittweisen Zunahme in der Stabbreite BW hin zum Stabende zu.
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11 veranschaulicht eine Veränderung im zweiten Flächenmoment Iy des Torsionsstabs 2 in der BL-Koordinate bezüglich einer y-Achse (horizontale Achse orthogonal zum Torsionsstab), und 12 veranschaulicht eine erste Ableitung Iy' von Iy über die Strecke in der BL-Koordinate. Wie in 11 veranschaulicht wird bei dem zweiten Flächenmoment Iy in dem ersten Bereich keine Verringerung beobachtet (das zweite Flächenmoment nimmt leicht zu). Dies deutet an, dass die im Wesentlichen konstante Stabhöhe BH in dem ersten Bereich die Biegesteifigkeit um die Horizontalachse (Biegung in der Vertikalrichtung) beibehält.
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13 veranschaulicht eine Veränderung in dem zweiten Flächenmoment Iz des Torsionsstabs 2 in der BL-Koordinate bezüglich einer z-Achse (vertikale Achse), 14 veranschaulicht eine erste Ableitung Iz' von Iz über die Strecke in der BL-Koordinate, und 15 veranschaulicht eine zweite Ableitung Iz" von Iz über die Strecke in der BL-Koordinate. Wie in 13 dargestellt, nimmt das zweite Flächenmoment Iz schrittweise mit einer im Wesentlichen konstanten Rate in dem ersten Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 zu. Dies ist einer schrittweisen Zunahme in der Stabbreite BW und der Querschnittsfläche hin zum Stabende geschuldet.
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In dem ersten Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 nimmt die Stabbreite BW schrittweise hin zum Stabende zu, während die Stabhöhe BH im Wesentlichen konstant ist. Diese Ausgestaltung erhöht schrittweise die Biegefestigkeit um die vertikale Achse (Biegung in der horizontalen Richtung) hin zum Stabende, während die Biegesteifigkeit um die horizontale Achse aufrechterhalten wird.
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- Zweiter Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 -
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8 veranschaulicht Schnittansichten des Torsionsstabs 2 an Positionen von H-H (BL = 350) bis L-L (BL = 510), also Schnittformen in dem zweiten Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22.
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Der Querschnitt an Position H-H (BL = 350) in dem zweiten Bereich ist allgemein ein inverser, im Wesentlichen V-förmiger Querschnitt ähnlich jenem des ersten Bereichs, doch der zweite Bereich unterscheidet sich vom ersten Bereich dahingehend, dass die Spitze der unteren Wandung 22 von der Spitze der oberen Wandung 22a entfernt liegt, und dass die Spitze der oberen Wandung 22a mit einem geringeren Krümmungsradius gebogen ist. Im Ergebnis hat der zweite Bereich eine größere Stabbreite BW an der Position H-H als der erste Bereich und hat eine größere Stabhöhe BH. Eine solche Formveränderung setzt sich an den Positionen I-I (BL = 400), J-J (BL = 450) und K-K (BL = 500) fort. An der Position L-L (BL = 510) verändert sich die untere Wandung 22b hin zu einer im Wesentlichen planaren Wandung.
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Mit anderen Worten nehmen sowohl die Stabbreite BW als auch die Stabhöhe BH in dem zweiten Bereich schrittweise hin zum Stabende zu. Dementsprechend nimmt die Querschnittsfläche einschließlich des hohlen Abschnitts im Stabinnern schrittweise hin zum Stabende zu.
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Die Stabbreite BW des zweiten Bereichs nimmt mit einer im Wesentlichen konstanten Rate zu, und mit einer höheren Rate als die des ersten Bereichs, die ungefähr 20 mm pro 100 mm Stablänge in der BL-Koordinate beträgt.
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Die Querschnittsfläche des zweiten Bereichs nimmt mit einer im Wesentlichen konstanten Rate zu, und mit einer höheren Rate als jene des ersten Bereichs.
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Die Höhenebene der Oberseite des Torsionsstabs 2 in dem zweiten Bereich ist über die Länge des zweiten Bereichs hinweg konstant, und die Höhenebene der Oberseite in dem zweiten Bereich ist die gleiche wie jene des mittleren Stababschnitts 21 und des ersten Bereichs.
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Wie in 11 veranschaulicht nimmt das zweite Flächenmoment Iy bezüglich der Y-Achse (horizontale Achse orthogonal zum Torsionsstab) deutlich hin zum Stabende in dem zweiten Bereich zu. Eine solche Zunahme ist der schrittweisen Zunahme der Stabhöhe BH und der Querschnittsfläche geschuldet. Wie in 13 veranschaulicht nimmt das zweite Flächenmoment Iz bezüglich der Z-Achse (Vertikalachse) mit einer höheren Rate in dem zweiten Bereich als in dem ersten Bereich zu. Eine solche Zunahme ist der schrittweisen Zunahme in der Stabbreite BW und der Querschnittsfläche geschuldet.
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Wie oben beschrieben nehmen die Stabbreite BW, die Stabhöhe BH und die Querschnittsfläche des zweiten Bereichs des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 schrittweise hin zum Stabende zu, und dementsprechend nehmen die Biegesteifigkeit um die horizontale Achse (Biegung in der vertikalen Richtung) und die Biegesteifigkeit um die vertikale Achse (Biegung in der horizontalen Richtung) schrittweise hin zum Stabende zu.
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- Torsionseigenschaften -
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16 veranschaulicht eine Veränderung des zweiten Pol-Flächenmoments Ip des Torsionsstabs 2 in der BL-Koordinate bezüglich der Y-Achse (horizontale Achse orthogonal zum Torsionsstab), und 17 veranschaulicht eine erste Ableitung Ip' von Ip über die Strecke in der BL-Koordinate. Das zweite Pol-Flächenmoment Ip beschreibt den Widerstand gegenüber Torsionsverformung und wird als Ip = Iy + Iz ausgedrückt.
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Wie den Änderungseigenschaften von Iy in der in 11 dargestellten BL-Koordinate und den Änderungseigenschaften von Iz in der in 13 dargestellten BL-Koordinate entnommen werden kann, zeigt der mittlere Stababschnitt 32 (von BL = -50 bis +50) ein im Wesentlichen konstantes Ip, und Ip nimmt schrittweise in dem ersten Bereich des Abschnitts mit zunehmendem Umfang 22 zu und nimmt in dem zweiten Bereich mit einer höheren Rate als in dem ersten Bereich zu.
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Wie in den 14 und 15 veranschaulicht, die die erste Ableitung Iz' bzw. die zweite Ableitung IZ" des zweiten Flächenmoments Iz bezüglich der Z-Achse zeigen, nimmt IZ deutlich am Umfang der Grenze zwischen dem mittleren Stababschnitt 21 und dem Abschnitt mit zunehmendem Umfang 22 zu (von BL = 50 bis 100). Dementsprechend nimmt Ip deutlich zu, wie in der 17 dargestellt, die Eigenschaften von Ip' veranschaulicht.
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Das bedeutet, dass sich der Torsionsstab 2 mit einem konstanten Winkel an dem mittleren Stababschnitt 21, der ein im Wesentlichen konstantes Ip zeigt, verdreht, wohingegen der Torsionsstab 2 in dem Abschnitt mit zunehmendem Umfang 22 plötzlich torsionsfest ist. Mit anderen Worten tritt der Großteil der Torsionsverformung des Torsionsstabs 2 an dem mittleren Stababschnitt 21 auf und die Torsionssteifigkeit des Torsionsstabs 2 wird im Wesentlichen durch die Torsionssteifigkeit des mittleren Stababschnitts 21 bestimmt.
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Bei der oben beschriebenen Konfiguration des Torsionsstabs 1 kann ein Verändern des Längenverhältnisses des mittleren Stababschnitts 21 zum Abschnitt mit zunehmendem Umfang 22 die Aufhängungseigenschaften anpassen. Beispielsweise verleiht ein längerer, mittlerer Stababschnitt 21 dem Torsionsstab 2 weichere Aufhängungseigenschaften und verbessert den Fahrkomfort des Fahrzeugs, wohingegen ein kürzerer mittlerer Stababschnitt 21 dem Torsionsstab 2 härtere Aufhängungseigenschaften verleiht und die Stabilität des Fahrverhaltens des Fahrzeugs verbessert.
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<Schlussfolgerung>
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Indem die Abschnitte mit zunehmendem Umfang 22 mit einer hin zu den Stabenden schrittweise zunehmenden Umfangslänge L an den entgegengesetzten Seiten des mittleren Stababschnitts 21, der eine konstante Schnittform hat, bereitgestellt werden, können die nachfolgenden Funktionswirkungen erzielt werden.
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In dem die Abschnitte mit zunehmendem Umfang 22 an den entgegengesetzten Seiten des mittleren Stababschnitts 21 bereitgestellt werden, kann die Stabbreite BW hin zu den Stabenden schrittweise erhöhen, ohne die Stabhöhe BH zu verringern. Diese Konfiguration kann eine ausreichende Montagefestigkeit der Längslenker 1 an den Stabenden erzielen.
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Diese Konfiguration ermöglicht es ferner, dass der Torsionsstab 2 ein konstantes Ip an dem mittleren Stababschnitt 21 und ein schrittweise zunehmendes Ip hin zu den Enden der Spitzen an den entgegengesetzten Seiten des mittleren Stababschnitts 21 hat. In dieser Hinsicht kann ein Anpassen der Querschnittsform und der Länge des mittleren Stababschnitts 21 die Torsionssteifigkeit des Torsionsstabs 2 anpassen. Diese Anpassung kann sowohl eine geeignete Torsionssteifigkeit für die gewünschten Aufhängungseigenschaften als auch eine geeignete Montagefestigkeit der Längslenker erzielen.
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Abschnitte an den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Stababschnitts 21 sind jeweils in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt, die in der linken und rechten Richtung der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, und die Stabbreite BW kann mit einer höheren Rate zunehmen, sobald die Position der Stabbreite näher an dem Stabende ist.
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Wie bei der obigen Ausführungsform beschrieben sind die Abschnitte mit zunehmendem Umfang 22, die an den entgegengesetzten Seiten des mittleren Stababschnitts 21 angeordnet sind, jeweils in den ersten Bereich und den zweiten Bereich unterteilt, und die Stabbreite BW kann in zwei Phasen in dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich erhöht werden.
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In dieser Hinsicht dient der erste Bereich zum Erzielen einer geeigneten Torsionssteifgeit und einer ausreichenden Biegefestigkeit (Biegen in der Vertikalrichtung und der Horizontalrichtung) und der zweite Bereich dient dazu, die Biegefestigkeit weiter zu erhöhen. Diese Konfiguration kann sowohl eine geeignete Torsionssteifigkeit als auch eine ausreihende Biegefestigkeit erzielen. Ferner kann diese Konfiguration eine plötzliche Veränderung in der Stabbreite an der Grenze zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich verhindern, wodurch eine Belastungskonzentration verhindert wird. Anders gesagt kann diese Konfiguration eine ausreichende Montagefestigkeit der Längslenker 1 ohne Belastungskonzentrationen erzielen.
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Obgleich der mittlere Stababschnitt 21 in der obigen Ausführungsform einen invertierten, im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat, kann er einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt haben.
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Obgleich der Abschnitt mit zunehmendem Umfang 22 in der obigen Ausführungsform den ersten und den zweiten Bereich umfasst, kann er drei oder mehr Bereiche umfassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013091433 [0002, 0003]
- JP 2016199209 [0002, 0003]
