DE102022105789A1

DE102022105789A1 - Lenkachssystem mit versetzter lenkachse

Info

Publication number: DE102022105789A1
Application number: DE102022105789.5A
Authority: DE
Inventors: Mason Verbridge; Max KOFF
Original assignee: Rivian IP Holdings LLC
Current assignee: Rivian IP Holdings LLC
Priority date: 2021-07-23
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-01-26
Also published as: US20230028928A1; US11772442B2; CN115675639A

Abstract

Ein Fahrzeug schließt eine Anordnung zum Bereitstellen einer Aufhängung und Lenkung für ein Rad ein. Die Anordnung schließt einen Innenachsschenkel und einen Lenkachsschenkel ein. Der Innenachsschenkel ist mit einem oberen Querlenker an einem oberen Gelenk und einem unteren Querlenker an einem unteren Gelenk gekoppelt und bildet so eine Doppelquerlenkeraufhängung. Das obere Gelenk und das untere Gelenk definieren eine erste Achse. Der Lenkachsschenkel ist mit dem Innenachsschenkel an einem Lenkgelenk gekoppelt, das eine Lenkzapfenachse bildet oder anderweitig definiert. Das Lenkgelenk schließt ein Drehgelenk, ein Kugelgelenk oder beides ein. Der Lenkachsschenkel ist so konfiguriert, dass er mit einer an einen Lenkmechanismus gekoppelten Spurstange in Eingriff kommt. Die Lenkzapfenachse liegt näher an der Mitte des Rades als die erste Achse und verhindert somit eine Drehmomentlenkung oder begrenzt diese anderweitig. Das obere und das untere Gelenk sind durch geeignete Buchsen, Anti-Lenkarme oder beides an einer wesentlichen Drehung der Lenkung gehindert.

Description

EINFÜHRUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Anordnung zum Bereitstellen einer Aufhängung und Lenkung für ein Fahrzeug, wobei die Anordnung einen Achsschenkel mit versetzter Lenkachse (OSAK oder Lenkachsschenkel) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er eine Lenkachse näher an eine Radmittellinie bewegt.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Anordnung zum Bereitstellen einer Aufhängung und Lenkung für ein Fahrzeug, wobei die Anordnung einen Achsschenkel mit versetzter Lenkachse (OSAK oder Lenkachsschenkel) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er eine Lenkachse näher an eine Radmittellinie bewegt. Die Anordnung schließt einen Innenachsschenkel und einen Lenkachsschenkel ein. Der Innenachsschenkel ist an einem oberen Gelenk mit einem oberen Querlenker (UCA) und an einem unteren Gelenk mit einem unteren Querlenker (LCA) gekoppelt, und das obere Gelenk und das untere Gelenk definieren eine erste Achse. Zur Veranschaulichung kann der UCA und der LCA eine Doppelquerlenkeraufhängung bilden. Das Lenkachsschenkel ist mit dem Innenachsschenkel an einem Lenkgelenk gekoppelt, welches ein unteres Lenkgelenk und ein oberes Lenkgelenk einschließen kann, das eine Lenkzapfenachse definiert. Die Lenkachsschenkel schließen ein Spurstangengelenk ein, das so konfiguriert ist, dass es mit einer Spurstange in Eingriff gebracht werden kann, sowie eine Radschnittstelle, die so konfiguriert ist, dass ein Rad montiert werden kann. Die Lenkzapfenachse liegt näher an der Mitte des Rads als die erste Achse (z. B. ist die Lenkzapfenachse zwischen der Mitte des Rads und der ersten Achse angeordnet), wodurch die durch asymmetrische Längsbeanspruchungen über der Achse verursachten Drehmoment-Lenkeffekte verringert und die Empfindlichkeit des Lenksystems gegenüber Unwuchten der Rad-/Reifen-/Bremsanordnung minimiert werden. Zur Veranschaulichung können durch die Anordnung der Lenkzapfenachse, die näher an der Mittellinie des Rads liegt als die erste Achse, die Drehmomentlenkeffekte oder Stoßlenkeffekte verringert werden.
In einigen Ausführungsformen schließt das untere Gelenk eine erste Buchse ein, die in einem vorderen Abschnitt des unteren Gelenks angeordnet ist, und eine zweite Buchse, die in einem hinteren Abschnitt des unteren Gelenks angeordnet ist. Zum Beispiel können die erste Buchse und die zweite Buchse als weit auseinander liegendes Buchsenpaar angeordnet werden, um die Beweglichkeitssteifigkeit des unteren Gelenks gegenüber der Lenkung zu erhöhen. In einigen Ausführungsformen schließt das untere Gelenk eine untere Buchse ein, die so konfiguriert ist, dass sie eine relativ geringere konische Steifigkeit bereitstellt, um einen minimalen vertikalen Raddrehzahlbeitrag zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen schließt das untere Gelenk eine untere Buchse ein, die eine größere Drehsteifigkeit um die erste Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse) als eine Drehung um eine seitliche Achse (z. B. durch die untere Buchse) aufweist. Zum Beispiel schließt in einigen Ausführungsformen die untere Buchse mindestens eine Vertiefung oder einen anderen Bereich mit geringerer Materialsteifigkeit ein, was die untere Buchse veranlasst, eine relativ größere Drehsteifigkeit um die erste Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse) als eine Drehung um die seitliche Achse aufzuweisen. In einigen Ausführungsformen weist das obere Gelenk eine obere Buchse auf, die eine größere Drehsteifigkeit um die erste Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse) als eine Drehung um eine seitliche Achse entlang der Spindel aufweist (z. B. kann die obere Buchse Vertiefungen oder andere Bereiche mit geringerer Materialsteifigkeit einschließen). In einigen Ausführungsformen schließt das untere Gelenk ein unteres Drehgelenk ein, und das obere Gelenk schließt ein oberes Drehgelenk ein. Zum Beispiel sind in einigen Ausführungsformen die obere Buchse, die untere Buchse oder beide konfiguriert, um eine Änderung des Nachlaufs beim Ein- und Ausfedern der Aufhängung oder des Innenachsschenkels davon aufzunehmen. In einem weiteren Beispiel ermöglichen in einigen Ausführungsformen das obere und das untere Gelenk, dass der Nachlauf des Innenachsschenkels während des Ausfederungswegs des Innenachsschenkels variiert, während die Lenkung hauptsächlich oder vollständig am Lenkgelenk (z. B. um die Lenkzapfenachse) erfolgen kann.
In einigen Ausführungsformen schließt die Anordnung einen Anti-Lenkarm ein, der an einem ersten Armgelenk mit dem LCA oder UCA und an einem zweiten Armgelenk mit dem Innenachsschenkel gekoppelt ist, wobei der Anti-Lenkarm so konfiguriert ist, dass er dem unteren Gelenk eine Drehsteifigkeit um die erste Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse) bereitstellt. In einigen Ausführungsformen schließt die Anordnung einen Anti-Lenkarm ein, der an einem ersten Armgelenk mit einer Federbeinanordnung und an einem zweiten Armgelenk mit dem Innenachsschenkel gekoppelt ist, und der Anti-Lenkarm ist so konfiguriert, dass er dem oberen Gelenk eine Drehsteifigkeit um die erste Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse) bereitstellt. Der Anti-Lenkarm verhindert, begrenzt oder widersetzt sich anderweitig der Lenkung um die oberen und unteren Gelenke und veranlasst somit, dass die Lenkung hauptsächlich oder vollständig um das Lenkgelenk (z. B. um die Lenkzapfenachse) erfolgt.
In einigen Ausführungsformen schließt die Anordnung eine Federbeinanordnung ein, die an einem Rahmen, oder einem Rahmenelement davon, des Fahrzeugs an einem ersten Federbeingelenk und am Innenachsschenkel an einem zweiten Federbeingelenk befestigt ist. In einigen Ausführungsformen ist das zweite Federbeingelenk über einer mit dem Rad gekoppelten Halbwelle (auch als Antriebswelle bezeichnet) angeordnet. In einigen Ausführungsformen schließt das Federbein eine Gabel ein, die so konfiguriert ist, dass sie um eine mit dem Rad gekoppelte Halbwelle passt, und das zweite Federbeingelenk ist unterhalb der Halbwelle angeordnet (z. B. vom Rahmen mit dem LCA oder dem Innenachsschenkel gekoppelt). Zum Beispiel schließt die Anordnung in einigen Ausführungsformen eine Federbeinanordnung ein, die an einem ersten Federbeingelenk am Rahmen und an einem zweiten Federbeingelenk am unteren Querlenker befestigt ist. In einem weiteren Beispiel schließt die Anordnung in einigen Ausführungsformen eine Federbeinanordnung ein, die an einem ersten Federbeingelenk an einem Rahmenelement des Fahrzeugs und an einem zweiten Federbeingelenk an dem Innenachsschenkel befestigt ist. In einigen Ausführungsformen sind das obere Gelenk, das untere Gelenk oder beide so konfiguriert, dass sie eine geringe konische Steifigkeit um eine Längsachse, um einen minimalen vertikalen Raddrehzahlbeitrag zur Nachlaufänderung beim Ausfederungsweg zu ermöglichen, und eine hohe konische Steifigkeit in der horizontalen Ebene, um die Spurnachgiebigkeit zu minimieren, und eine hohe radiale Steifigkeit, um die Sturznachgiebigkeit zu minimieren, bereitstellen. In einigen Ausführungsformen sind das obere und das untere Gelenk so konfiguriert, dass die Lenkung des Innenachsschenkels begrenzt wird, um den Bedarf an einee Anti-Lenkungsverbindung zu verringern.
In einigen Ausführungsformen schließt das Lenkgelenk ein Kugelgelenk und ein Drehgelenk ein, welche die Lenkzapfenachse definieren. In einigen Ausführungsformen schließt das Lenkgelenk eine im Innenachsschenkel angeordnete Bohrung und eine Stiftanordnung ein. Die Stiftanordnung schließt einen Stift ein, der so konfiguriert ist, dass er sich durch die Bohrung des Innenachsschenkels erstreckt, um ein Drehgelenk zu bilden, und mindestens ein Befestigungselement, das außerhalb der Achse des Stifts angeordnet und so konfiguriert ist, dass es am Lenkachsschenkel befestigt werden kann. Zum Beispiel ist in einigen Ausführungsformen die Stiftanordnung ein Anschraubstift, der die Wartung und/oder Montage des Lenkachsschenkels und des Lenkgelenks ermöglicht.
In einigen Ausführungsformen bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Fahrzeug mit einem OSAK (z. B. einem Lenkachsschenkel). Das Fahrzeug schließt zwei Vorderräder ein, mit einer ersten Querlenkeranordnung zur Kopplung des ersten Vorderrades an einen Rahmen und einer zweiten Querlenkeranordnung zur Kopplung des zweiten Vorderrades an den Rahmen. Die erste Querlenkeranordnung schließt einen ersten Innenachsschenkel ein, der mit einem ersten Paar von Querlenkern gekoppelt ist, und einen ersten Lenkachsschenkel, der mit dem ersten Innenachsschenkel gekoppelt ist. Die zweite Querlenkeranordnung schließt einen zweiten Innenachsschenkel ein, der mit einem zweiten Paar von Querlenkern gekoppelt ist, und einen zweiten Lenkachsschenkel, der mit dem zweiten Innenachsschenkel gekoppelt ist. Der erste Lenkachsschenkel ist so konfiguriert, dass er sich um eine erste Lenkzapfenachse dreht, und der zweite Lenkachsschenkel ist so konfiguriert, dass er sich um eine zweite Lenkzapfenachse dreht. Zum Beispiel bilden die erste und die zweite Querlenkeranordnung jeweils ein Doppelquerlenkeraufhängungsgestänge, und die Vorderräder sind so konfiguriert, dass sie um die erste und die zweite Lenkzapfenachse lenken. In einigen Ausführungsformen schließt das Fahrzeug eine Lenkanordnung ein, die mit dem ersten Lenkachsschenkel und dem zweiten Lenkachsschenkel durch jeweilige Spurstangen gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen ist der erste Innenachsschenkel mit einem ersten Paar von Querlenkern an einem Paar von Drehgelenken gekoppelt, und der erste Lenkachsschenkel ist mit dem ersten Innenachsschenkel durch ein Drehgelenk und ein Kugelgelenk gekoppelt (z. B. und in ähnlicher Weise für die zweite Querlenkeranordnung).
In einigen Ausführungsformen bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System, das einen oberen Querlenker (UCA), einen unteren Querlenker (LCA), einen Innenachsschenkel und einen Lenkachsschenkel einschließt. Der UCA ist so konfiguriert, dass er sich um ein erstes Gelenk mit einem Rahmen dreht, und der LCA ist so konfiguriert, dass er sich um ein zweites Gelenk mit dem Rahmen dreht. Der Innenachsschenkel bildet ein oberes Gelenk mit dem UCA und ein unteres Gelenk mit dem LCA. Zur Veranschaulichung bilden die Innenachsschenkel, UCA und LCA eine Doppelquerlenkeraufhängungsanordnung. Der Lenkachsschenkel ist mit dem Innenachsschenkel an einem Lenkgelenk gekoppelt, das eine Lenkzapfenachse definiert. Der Lenkachsschenkel ist so konfiguriert, dass er an ein Rad angekoppelt werden kann, und schließt ein Spurstangengelenk ein, das so konfiguriert ist, dass es mit einer Spurstange zum Lenken des Rades in Eingriff gebracht werden kann. In einigen Ausführungsformen schließt das untere Gelenk eine Buchse oder ein Buchsenpaar ein, das eine größere Drehsteifigkeit um die erste Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse) aufweist als eine Drehung um eine seitliche Achse (z. B. durch die Buchse oder das Buchsenpaar hindurch verlaufend), um die Lenkung um das untere Gelenk zu verhindern oder anderweitig zu begrenzen.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird gemäß einer oder mehreren verschiedenen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren ausführlich beschrieben. Die Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und stellen lediglich typische oder beispielhafte Ausführungsformen dar. Diese Zeichnungen werden bereitgestellt, um das Verständnis der hierin offenbarten Konzepte zu erleichtern, und sind nicht als Einschränkung der Breite, des Umfangs oder der Anwendbarkeit dieser Konzepte zu verstehen. Es sollte beachtet werden, dass diese Zeichnungen aus Gründen der Klarheit und zur Vereinfachung der Darstellung nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind.

1 zeigt eine Vorderansicht eines veranschaulichenden Fahrzeugs, das ein Achsschenkel mit versetzter Lenkachse aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt eine Vorderansicht einer veranschaulichenden Rad- und Fahrgestellanordnung des Fahrzeugs von 1, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
3 zeigt eine Draufsicht einer veranschaulichten Anordnung, die einen Achsschenkel mit versetzter Lenkachse aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4 zeigt eine Vorderansicht einer anderen veranschaulichten Anordnung, die ein Achsschenkel mit versetzter Lenkachse aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
5 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrzeugs, das einen Achsschenkel mit versetzter Lenkachse aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
6 und 7 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht von unten auf einen Abschnitt des veranschaulichenden Fahrzeugs von 5 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
8 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrzeugs, das einen mit einem Querlenker gekoppelten Anti-Lenkarm aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
9 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrzeugs das einen mit einem Federbeinelement gekoppelten Anti-Lenkarm aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
10 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrzeugs, das ein Drehgelenk zwischen einem Innenachsschenkel und einem Querlenker aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
11 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht des Drehgelenks von 10, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
12 zeigt seitliche Querschnittsansichten mehrerer Buchsen zum Ausbilden eines Drehgelenks zwischen einem Innenachsschenkel und einem Querlenker, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Doppelquerlenkeraufhängungssystem, das einen Achsschenkel mit versetzter Lenkachse (OSAK) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er eine Lenkachse näher an eine Radmittellinie bewegt. Zum Beispiel sind ein Innenachsschenkel und ein Lenkachsschenkel mit einem Paar von Querlenkern an geeigneten Außengelenken gekoppelt, um das Lenken an den Außengelenken der Querlenker zu verhindern oder zu begrenzen. Während andere Konstruktionen einen virtuellen Kugelgelenktyp oder einen anderen Federbeinaufhängungstyp anstelle eines Doppelquerlenkers aufweisen, ermöglichen die Systeme der vorliegenden Offenbarung eine getrennte Abstimmung des Lenk- und Aufhängungsverhaltens (z. B. unter Einschluss der Vorteile der OSAK- und der Doppelquerlenkeraufhängung).
1 zeigt eine Vorderansicht des veranschaulichenden Fahrzeugs 100 mit einem Achsschenkel mit versetzter Lenkachse (z. B. veranschaulicht durch den Lenkachsschenkel 204), gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 2 zeigt eine Vorderansicht einer veranschaulichenden Rad- und Fahrgestellanordnung des Fahrzeugs 100 von 1, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 100 schließt die Vorderräder 101 und 102 ein, wie in 1 veranschaulicht, die jeweils eine Fahrgestellanordnung 200 aufweisen, wie für das Rad 101 in 2 veranschaulicht (z. B. besteht eine ähnliche Fahrgestellstruktur für das Rad 102, das etwa spiegelbildlich zur Mitte des Fahrzeugs 100 angeordnet ist). Wie veranschaulicht, ist in 1-2 keine Antriebswelle oder Halbwelle dargestellt. Es versteht sich, dass die Fahrgestellanordnung 200 auf angetriebene Räder (z B. mit einer Antriebswelle oder Halbwelle, die durch ein Lager und/oder ein Gelenk mit dem Lenkachsschenkel 204 gekoppelt ist) angewendet werden kann.
Die Fahrgestellanordnung 200 schließt den oberen Querlenker (UCA) 201, den unteren Querlenker (LCA) 202, den Innenachsschenkel 203, den Lenkachsschenkel 204, die Kopplungen 205 und 206 (die z. B. die als Achse 298 dargestellte Lenkzapfenachse definieren), die Spurstange 220, die Federbeinanordnung 230 und beliebige andere geeignete Komponenten (nicht dargestellt) ein. Das obere Gelenk 211 koppelt den UCA 201 mit dem Innenachsschenkel 203 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Das untere Gelenk 212 koppelt den LCA 202 mit dem Innenachsschenkel 203 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Das Gelenk 221 koppelt die Spurstange 220 mit dem Lenkachsschenkel 204 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Das Fahrzeug 100 schließt einen Rahmen (z. B. einschließlich der Rahmenelemente 280a-280c, die gleich oder unterschiedlich sein können) und einen Lenkmechanismus 281 ein, der eine Zahnstange und ein Ritzel, ein Gestänge (z. B. einen Lenkzwischenhebel, einen Lenkstockhebel und/oder andere Gestänge), ein Lenkgetriebe, einen Aktuator und beliebige andere geeignete Komponenten einschließt, die mit der Spurstange 220 für das Lenkrad 101 um die Achse 298 verbunden sind. Zur Veranschaulichung können der UCA 201 und der LCA 202 an die jeweiligen Rahmenelemente 280b und 280c durch Drehgelenke (die z. B. eine, zwei oder mehr als zwei Buchsen aufweisen), Kugelgelenke, anderweitig flexible Gelenke oder eine Kombination davon angekoppelt werden. Die Kopplungen 205 und 206, bei denen es sich nicht um separate Verbindungselemente handeln muss, koppeln den Lenkachsschenkel 204 mit dem Innenachsschenkel 203, wodurch eine Drehung um die Achse 298 ermöglicht wird. Die Kopplungen 205 und 206 können jeweils ein Kugelgelenk, ein Drehgelenk oder ein anderweitig flexibles Gelenk einschließen. Zum Beispiel kann eine der Kopplungen 205 oder 206 (z. B. Drehgelenke, die Stifte/Zapfen, Kugelgelenke oder andere Gelenke einschließen) ein Kugelgelenk einschließen, während die andere ein Drehgelenk einschließt (z. B. um eine gewisse Änderung des Nachlaufwinkels, des Sturzwinkels oder von beidem einzuschließen, wenn sich das Rad 101 beim Ein- und Ausfedern (z. B. vertikaler oder nahezu vertikaler Lauf), beim Lenken, beim Beschleunigen und beim Bremsen oder anderweitig im Betrieb bewegt.
Die globalen Achsen X (z. B. eine seitliche Achse, von Seite zu Seite), Z (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse) und Y (z. B. eine longitudinale oder nahezu longitudinale Achse, von vorne nach hinten) sind in 2 als Referenz angezeigt. Die Achsen 297, 298 und 299 sind auch in 2 als Referenz veranschaulicht. Die Achse 297 entspricht einer Achse durch das obere Gelenk 211 und das untere Gelenk 212 (z. B. einer potenziellen nicht versetzten Lenkachse), die Achse 298 entspricht einer Lenkzapfenachse (z. B. der versetzten Lenkachse), und die Achse 299 entspricht einer Radmittellinie (z. B. einer vertikalen oder nahezu vertikalen Linie, die durch den geometrischen Mittelpunkt des Rads verläuft). Zur Veranschaulichung würde ohne den Lenkachsschenkel 204 der Innenachsschenkel 203 um die Achse 297 schwenken müssen, um die Lenkung des Rades 101 bereitzustellen, was zu Drehmomentlenk- oder Stoßlenkeffekten führen würde. Zum Beispiel kann der OSAK, der durch den die Achse 298 bildenden Lenkachsschenkel 204 veranschaulicht wird, die Drehmomentlenkeffekte, die z. B. durch Hochleistungs-Vorderradantriebsarchitekturen hervorgerufen werden, erheblich reduzieren, indem der Abstand zwischen der Lenkzapfenachse (z. B. Achse 298) zu der Radmittellinie (z. B. entlang der Achse 299) im Vergleich zum Abstand zwischen den Achsen 297 und 299 deutlich verringert wird. Durch die Möglichkeit, die Lenkung um die Achse 298 bereitzustellen, und die entsprechende Verringerung des Abstands zwischen der Achse 299 und der Lenkachse (Achse 298) wird das Lenkdrehmoment verringert, das durch Längsbeanspruchungen (z. B. Antriebskräfte) verursacht wird, die in der Mitte des Rades 101 aufgebracht werden. Da der OSAK zum Beispiel das durch die Längskräfte erzeugte Lenkdrehmoment reduziert, kann er auch die Reaktionskräfte der Spurstangen verringern, die dem Lenkdrehmoment entgegenwirken. Diese Verringerung der Spurstangenreaktionskräfte ermöglicht einen kleineren Durchmesser und somit ein geringeres Gewicht der Spurstange im Vergleich zu einer nicht-OSAK-Aufhängungsgeometrie. In einem weiteren Beispiel kann die Verwendung eines OSAK auch die Empfindlichkeit des Fahrzeugs 100 gegenüber Bremsen-, Rad- oder Reifenungleichmäßigkeiten und Unwuchten verringern, indem der Momentarm zur Lenkzapfenachse/Lenkachse (z. B. Achse 298, wie veranschaulicht) reduziert wird. Dementsprechend verbessert sich dadurch der Fahrkomfort, soweit er sich auf Vibrationen und Schwingungen des Lenkrads bezieht.
In einem veranschaulichenden Beispiel wird durch die Verwendung eines OSAK mit Doppelquerlenkeraufhängung (z. B. UCA 201 und LCA 202) die Lenkachse (z. B. von der Achse 297) zu einem neuen Satz von Punkten (z. B. welche die Achse 298 definieren) verlagert, die unabhängig von den oberen und unteren Außengelenken (z. B. oberes Gelenk 211 und unteres Gelenk 212) sind, die in der Regel mit einer Doppelquerlenkeraufhängung verbunden sind. Auf diese Weise kann das Gelenkverhalten der Aufhängung vom Lenkverhalten getrennt werden, wodurch ermöglicht wird, beide zu optimieren, festzulegen oder zu ändern, ohne das jeweils andere zu beeinflussen. In einigen Ausführungsformen ist die Konstruktion der äußeren oberen und unteren Querlenkergelenke (z. B. das obere Gelenk 211 und das untere Gelenk 212) mit der Lage der Achse 298 kompatibel. Wenn das Lenkgelenk zum Beispiel am oberen Gelenk 211 und am unteren Gelenk 212 angeordnet ist, kann die Konstruktion Kugelgelenke mit einer Buchsengelenkkonstruktion einschließen, die eine geringe konische Steifigkeit um die globale Z-Achse bereitstellt (z. B. um einen minimalen vertikalen Raddrehzahlbeitrag zur Nachlaufänderung beim Ausfederungsweg zu ermöglichen), während eine hohe konische Steifigkeit in der Y-Ebene (z. B. um die Spurnachgiebigkeit zu minimieren) und eine hohe radiale Steifigkeit (z. B. um die Sturznachgiebigkeit zu minimieren) beibehalten wird. In einem weiteren Beispiel können die äußeren Querlenkergelenke (z. B. das obere Gelenk 211 und das untere Gelenk 212) so konfiguriert sein, dass sie das Steuern des Innenachsschenkels 203 begrenzen (z. B. Begrenzung der Drehung um die Achse 297), wodurch die Notwendigkeit einer „Anti-Lenkungsverbindung“ oder einer Federbeinanordnung, die sich nicht drehen kann, beseitigt oder anderweitig verringert wird. In einigen Ausführungsformen kann eine Anti-Lenkungsverbindung oder ein -arm eingeschlossen sein, um eine Drehung des Innenachsschenkels 203 um die Achse 297 zu verhindern. Die Verwendung eines OSAK kann eine Verringerung des Lenkzapfenversatzes (z. B. des Abstands zwischen den Achsen 298 und 299 wie des Bereichs oder des Durchschnittswerts) ermöglichen, während die Eigenschaften einer Doppelquerlenkeraufhängungsarchitektur erhalten bleiben. Zur Veranschaulichung kann die Verwendung von OSAK einen besseren Fahrkomfort und eine bessere Handling-Kinematik bereitstellen (z. B. im Vergleich zu einem Federbein). Zur weiteren Veranschaulichung können die Aufhängungen der vorliegenden Offenbarung dazu verwendet werden können, die Lenkachse zu modifizieren, wodurch bei gleichem Lenkzustand eine kleinere Reifenhülle entsteht als bei einer Konstruktion mit virtueller Lenkzapfenachse.
In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel kann das Fahrzeug 100 eine erste Querlenkeranordnung (z. B. aus der Fahrgestellanordnung 200) zur Kopplung des Rades 101 an einen Rahmen (z. B. einschließlich der Rahmenelemente 280a-280c) und eine zweite Querlenkeranordnung (z. B. in ähnlicher Weise aus der Fahrgestellanordnung 200, jedoch gespiegelt) zur Kopplung des Rades 102 an einen Rahmen (z. B. einschließlich der Rahmenelemente 280a-280c) einschließen. Jede Querlenkeranordnung schließt einen jeweiligen Innenachsschenkel (z. B. Innenachsschenkel 203), der mit einem ersten Paar von Querlenkern (z. B. UCA 201 und LCA 202) gekoppelt ist, und einen jeweiligen Lenkachsschenkel (z. B. Lenkachsschenkel 204) ein, der mit dem jeweiligen Innenachsschenkel gekoppelt ist. Jedes Lenkachsschenkel ist so konfiguriert, dass es sich um eine jeweilige Lenkzapfenachse (z. B. Lenkzapfenachse 298) dreht. In einigen Ausführungsformen ist jeder Innenachsschenkel (z. B. Innenachsschenkel 203) mit dem jeweiligen Paar von Querlenkern (z. B. UCA 201 und LCA 202) über ein Paar von Drehgelenken (z. B. obere und untere Gelenke 211 und 212) gekoppelt, und der jeweilige Lenkachsschenkel (z. B. Lenkachsschenkel 204) mit dem jeweiligen Innenachsschenkel (z. B. Innenachsschenkel 203) durch ein Drehgelenk und ein Kugelgelenk (z. B. Kupplungen 205 und 206, die beliebige geeignete Lenkgelenke einschließen können) gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen schließt das Fahrzeug 100 eine Lenkanordnung (z. B. Lenkmechanismus 281) ein, die mit jedem Lenkachsschenkel (z. B. Lenkachsschenkel 204) durch jeweilige Spurstangen (z. B. Spurstange 220) gekoppelt ist.
In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel, wie es in 2 dargestellt ist, schließt die Federbeinanordnung 230 eine Gabel 235 (z. B. einen gegabelten Bereich) ein, die so konfiguriert ist, dass sie um die Halbwelle (z. B. die Antriebswelle 260) herum passt, und das Federbeingelenk 231 ist unterhalb der Halbwelle (z. B. der Antriebswelle 260) angeordnet. Das Federbeingelenk 233 koppelt die Federbeinanordnung 230 mit dem Rahmen (z. B. an das Rahmenelement 280a) und ermöglicht es der Federbeinanordnung 230, sich während des Laufs des Rads 101 zu drehen (z. B. beim Ein- und Ausfedern). In einigen Ausführungsformen, die in 2 nicht veranschaulicht sind, ist die Federbeinanordnung 230 am Rahmenelement 280a des Fahrzeugs am ersten Federbeingelenk 233 und am Innenachsschenkel 203 an einem zweiten Federbeingelenk (nicht dargestellt) befestigt und nicht am unteren Querlenker 202 am Federbeingelenk 231 (z B. kann das Federbeingelenk 231 am Innenachsschenkel 203 liegen).
In einigen Ausführungsformen schließt eine Anordnung für ein Fahrzeug (z. B. eine Fahrgestellanordnung 200) einen Innenachsschenkel (z. B. Innenachsschenkel 203) und einen Lenkachsschenkel (z. B. Lenkachsschenkel 204) ein. Der Innenachsschenkel (z. B. der Innenachsschenkel 203) ist an einem oberen und einem unteren Gelenk (z. B. dem oberen Gelenk 211 und dem unteren Gelenk 212) gekoppelt, die eine erste Achse (z. B. die Achse 297) definieren. Der Lenkachsschenkel (z. B. der Innenachsschenkel 204) ist mit dem Innenachsschenkel (z. B. dem Innenachsschenkel 203) an einem Lenkgelenk gekoppelt, das eine Lenkzapfenachse definiert (z. B. definieren die Kupplungen 205 und 206 die Achse 298), wobei die Lenkzapfenachse (z. B. die Achse 298) durch den Lenkachsschenkel (z. B. den Achsschenkel 204) zwischen einer Mittellinie eines Fahrzeugrades (z. B. entlang der Achse 299) und der ersten Achse (z. B. der Achse 297) verläuft. Wie veranschaulicht liegt die Lenkzapfenachse (z. B. Achse 298) näher an der Radmittellinie (z. B. entlang der Achse 299) als die erste Achse (z. B. Achse 297) (z. B. angrenzend oder anderweitig näher an ihr). In einigen Ausführungsformen schließt das Lenkgelenk (z. B. die Kopplungen 205 und 206) ein Kugelgelenk und ein Drehgelenk ein, welche die Lenkzapfenachse (z. B. die Achse 298) definieren.
In einem veranschaulichenden Beispiel schließt das untere Gelenk 212 eine oder mehrere Buchsen ein. Zum Beispiel kann das untere Gelenk 212 eine erste Buchse, die an einem vorderen Abschnitt des unteren Gelenks 212 angeordnet ist, und eine zweite Buchse einschließen, die an einem hinteren Abschnitt des unteren Gelenks 212 angeordnet ist. Zur Veranschaulichung kann das obere Gelenk 211 auch eine oder mehrere Buchsen einschließen, die mit dem unteren Gelenk 212 identisch sein können, aber nicht müssen. In einem weiteren Beispiel können entweder das untere Gelenk 212 oder das obere Gelenk 211 oder beide eine Buchse einschließen, die so konfiguriert ist, dass sie eine relativ geringere konische Steifigkeit aufweist, um einen minimalen vertikalen Raddrehzahlbeitrag zu ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann entweder das untere Gelenk 212 oder das obere Gelenk 211 oder beide eine Buchse einschließen, die mindestens eine Vertiefung aufweist, die bewirkt, dass die Buchse eine größere Drehsteifigkeit um die Achse 297 aufweist als eine Drehung um eine durch die untere Buchse verlaufende seitliche Achse (z. B. parallel zur X-Achse). Entweder das untere Gelenk 212 oder das obere Gelenk 211 oder beide können ein Drehgelenk einschließen. In einigen Ausführungsformen sind das obere Gelenk 211, das untere Gelenk 212 oder beide so konfiguriert, dass sie eine geringe konische Steifigkeit um eine Längsachse (z. B. parallel zur Y-Achse) bereitstellen, um einen minimalen vertikalen Raddrehzahlbeitrag zur Nachlaufänderung beim Ausfederungsweg zu ermöglichen, eine hohe konische Steifigkeit in der horizontalen Ebene (z. B. X-Y-Ebene), um die Spurnachgiebigkeit zu minimieren, eine hohe radiale Steifigkeit (z. B. Materialsteifigkeit gegen radiale Verschiebung von der Drehachse), um die Sturznachgiebigkeit zu minimieren, oder eine Kombination davon. In einigen Ausführungsformen sind das obere Gelenk 211 und das untere Gelenk 212 so konfiguriert, dass sie die Lenkung des Innenachsschenkels 203 (z. B. um die Achse 297) begrenzen, um den Bedarf an einer Anti-Lenkungsverbindung zu verringern.
3 zeigt eine Draufsicht einer veranschaulichten Anordnung 300, die einen Achsschenkel (z. B. den Lenkachsschenkel 304) mit versetzter Lenkachse, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, aufweist. Die Anordnung 300 kann mit der Fahrgestellanordnung 200 von 2 identisch, ihr ähnlich sein oder anderweitig einige der gleichen Komponenten einschließen. Wie in 3 veranschaulicht, ist die Anordnung 300 Teil des Fahrgestells eines Fahrzeugs (z. B. des Fahrzeugs 100 aus 1) und schließt ein Paar von Querlenkern 301, die eine Doppelquerlenkeraufhängung bilden (z. B. nur der UCA ist sichtbar, da der LCA in 3 unterhalb des UCA angeordnet ist), einen Innenachsschenkel 303, einen Lenkachsschenkel 304, ein Lenkgelenk 305, eine Radschnittstelle 307 (z. B. eine Radnabe, ein Rotor, Nasen 408 und/oder andere geeignete Komponenten), eine mit dem Lenkachsschenkel 304 gekoppelte Lenkanordnung 320 (z. B. am Lenkgelenk 321 durch eine Spurstange 320) und einen Rahmen 380 ein. Jeder Querlenker eines Paares von Querlenkern 301 (z. B. ein oberer Querlenker und ein unterer Querlenker) ist so konfiguriert, dass er sich um eine jeweilige Achse 399 (die z. B. vertikal ausgerichtet sein kann oder nicht) relativ zum Rahmen 380 dreht. Der Innenachsschenkel 303 ist mit einem Paar von Querlenkern 301 an jeweiligen Gelenken (z. B. oberes und unteres Gelenk) gekoppelt, die Drehgelenke einschließen können (die z. B. so konfiguriert sind, dass sie eine Drehung hauptsächlich um die Achse 398 ermöglichen). Die jeweiligen Gelenke sind so konfiguriert, dass sie lenksteif sind (z. B. Drehung um eine Achse parallel zur Achse Z). Der Lenkachsschenkel 304 ist mit dem Innenachsschenkel 303 an das Lenkgelenk 305 gekoppelt, das so konfiguriert ist, dass es das Lenken (z. B. eine Drehung um eine Achse parallel zur Achse Z) ermöglicht, das von der Spurstange 320 gesteuert wird. Da die Lenkung in erster Linie am Lenkgelenk 305 und nicht an den oberen und unteren Gelenken erfolgt, liegt die Lenkzapfenachse näher an der Mittellinie des Rades 370, wodurch die Drehmomentlenkeffekte verringert werden.
4 zeigt eine Draufsicht einer anderen veranschaulichten Anordnung 400, die einen Achsschenkel (z. B. den Lenkachsschenkel 404) mit versetzter Lenkachse, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, aufweist. Zur Veranschaulichung kann die Anordnung 400 die gleiche oder eine ähnliche sein wie die Anordnung 300 von 3 und die Fahrgestellanordnung 200 von 2, obwohl beide durch Blockdiagramme veranschaulicht sind, die unterschiedliche Formen, Toleranzen oder veranschaulichte Komponenten aufweisen können (z. B. sind einige Komponenten nicht in jeder der 3-4 veranschaulicht). Wie in 4 veranschaulicht, ist die Anordnung 400 Teil des Fahrgestells eines Fahrzeugs und schließt den oberen Querlenker 401, den unteren Querlenker 402 (z. B. nicht vollständig dargestellt), den Innenachsschenkel 403, den Lenkachsschenkel 404, das Lenkgelenk 405, die Federbeinanordnung 430 (z. B, welches das stationäre Element 431 und das bewegliche Element 432 einschließt, welche das Federbeingelenk 433 mit dem Innenachsschenkel 403 bildet), die Radschnittstelle 407 (z. B. eine Radnabe, ein Rotor, Nasen 408 und/oder andere geeignete Komponenten), die Antriebswelle 460 mit dem Gelenk 461 und den Rahmen 480 ein. Das obere Gelenk 411 koppelt den UCA 401 mit dem Innenachsschenkel 403 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Ein unteres Gelenk 512, das in 4 nicht sichtbar ist, koppelt den LCA 402 an den Innenachsschenkel 403 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Das obere Gelenk 411 und das untere Gelenk definieren die Achse 498. Das obere Gelenk 411, das untere Gelenk oder beide können zwei weit auseinander liegende Buchsen oder Buchsenpaare einschließen, die so konfiguriert sein können, dass sie das Lenken um die Achse 498 verhindern, begrenzen oder diesem widerstehen. Zum Beispiel können die Längen des LCA und des UCA 401 auf eine gewünschte Sturzverstärkungskurve im Fahrbetrieb abgestimmt (z. B. optimiert) werden. Eine Spurstange (in 4 nicht dargestellt) kann mit dem Lenkachsschenkel 404 an einem Kugelgelenk (das z. B. mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder einem Drehgelenk (das z. B. nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) gekoppelt sein. Zur Veranschaulichung können der UCA 401 und der LCA jeweils an den Rahmen 480 an jeweiligen Gelenken angekoppelt sein, die Drehgelenke (z. B. mit einer, zwei oder mehr als zwei Buchsen), Kugelgelenke, anderweitig flexible Gelenke oder eine Kombination davon sein können. In einem veranschaulichenden Beispiel kann das Gelenk 413 Drehgelenke mit Buchsen einschließen, während ein Gelenk zwischen dem unteren Querlenker und dem Rahmen 480 ein Kugelgelenk und ein Drehgelenk mit Buchsen einschließen kann. Die Anordnung 400 schließt ein Lenkgelenk ein, das durch einen Stift 414 definiert ist, der den Lenkachsschenkel 404 mit dem Innenachsschenkel 403 koppelt und eine Drehung des Lenkachsschenkels 404 um die Lenkzapfenachse 499 ermöglicht. Das Lenkgelenk kann ein Kugelgelenk, ein Drehgelenk, ein anderweitig flexibles Gelenk oder eine Kombination davon einschließen (z. B. ein Drehgelenk und ein Kugelgelenk, zwei Kugelgelenke oder zwei Drehgelenke). Zum Beispiel, wie veranschaulicht, schließt das Lenkgelenk ein Drehgelenk (z. B. definiert durch den Stift 414) und ein anderes geeignetes Gelenk an der Schnittstelle zwischen dem Innenachsschenkel 403 und dem Lenkachsschenkel 404 (z. B. ein Kugelgelenk) ein, deren Kombination so konfiguriert sein kann, dass eine gewisse Änderung des Nachlaufwinkels, des Sturzwinkels oder beides ermöglicht wird, wenn sich das an der Radschnittstelle 407 befestigte Rad beim Ein- und Ausfedern (z. B. vertikaler oder nahezu vertikaler Lauf), beim Lenken, Beschleunigen und Bremsen oder anderweitig während des Betriebs bewegt. Die Radschnittstelle 407 kann zum Beispiel eine Lagerschnittstelle einschließen, die so konfiguriert ist, dass sie ein Lager aufnimmt, das zum Ausrichten der Antriebswelle 460, eines Rades oder beider konfiguriert ist. Der Innenachsschenkel 403 schließt eine Gabel ein, die sich um die Antriebswelle 460 erstreckt und über ein unteres Gelenk an dem LCA befestigt ist. Wie veranschaulicht, ist die Federbeinanordnung 430 mit dem Innenachsschenkel 403 über das Federbeingelenk 433 gekoppelt, das über der Antriebswelle 460 angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen kann das stationäre Element 431 so konfiguriert sein, dass es sich um eine Achse oder einen Punkt dreht oder schwenkt, aber gegen eine Verschiebung gesichert ist, während das bewegliche Element 432 so konfiguriert sein kann, dass es sich beim Ausfederungsweg mit dem Innenachsschenkel 403 bewegt (z. B. kann sich die Federbeinanordnung 430 mit dem Radlauf zusammenziehen und ausdehnen). In einem veranschaulichenden Beispiel, das die unterschiedlichen Montagestellen einer Federbeinanordnung zeigt, ist die Federbeinanordnung 430 am Innenachsschenkel 403 befestigt, während die Federbeinanordnung 230 von 2 am LCA 202 befestigt ist.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrzeugs 500, das einen Achsschenkel 504 mit versetzter Lenkachse, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aufweist. 6 und 7 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht von unten auf einen Abschnitt des veranschaulichenden Fahrzeugs 500 von 5 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in den 5-7 veranschaulicht, schließt das Fahrgestell des Fahrzeugs 500 den oberen Querlenker 501 (in 6 dargestellt, aber in den 5 und 7 nicht dargestellt), den unteren Querlenker 502, den Innenachsschenkel 503 (von dem ein Abschnitt veranschaulicht ist und ein Abschnitt nicht dargestellt ist, damit einige Teile gezeigt werden können), den Lenkachsschenkel 504, die Lenkgelenke 505 und 506, die Spurstange 520 mit dem Gelenk 521 und dem Gelenk 522, die mit dem Lenkaktuator 581 gekoppelt sind, die Federbeinanordnung 530 (z. B., die das stationäre Element 531 und das bewegliche Element 532 einschließt, die das Federbeingelenk 533 bilden), die Radschnittstelle 507 (z. B. eine Radnabe, ein Rotor und/oder andere geeignete Komponenten), die Antriebswelle 560 mit den Gelenken 561 und 562 und den Rahmen 580 ein. Das obere Gelenk 511 koppelt den UCA 501 mit dem Innenachsschenkel 503 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Das untere Gelenk 512 koppelt den LCA 502 mit dem Innenachsschenkel 503 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Der obere Querlenker 501 schließt zwei weit auseinander liegende Buchsen ein (z. B. am oberen Gelenk 511 und am Gelenk 513, wobei die Buchsenpaare maximal beabstandet sein können, um eine verbesserte Drehmomentreaktionsgeometrie bereitzustellen), um eine Bewegung ähnlich der eines Mehrlenker-Systems zu erreichen. Zum Beispiel können die Längen des LCA 502 und des UCA 501 auf eine gewünschte Sturzverstärkungskurve im Fahrbetrieb abgestimmt (z. B. optimiert) werden. Das Gelenk 521 koppelt die Spurstange 520 mit dem Lenkachsschenkel 504 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Zur Veranschaulichung können der UCA 501 und der LCA 502 jeweils an den Rahmen 580 an jeweiligen Gelenken 513 und 514 angekoppelt sein, die Drehgelenke (z. B. mit einer, zwei oder mehr als zwei Buchsen), Kugelgelenke, anderweitig flexible Gelenke oder eine Kombination davon sein können. Wie veranschaulicht, schließt das Gelenk 513 zwei Drehgelenke mit Buchsen ein, während das Gelenk 514 ein Kugelgelenk und ein Drehgelenk mit Buchsen einschließt. Die Lenkgelenke 505 und 506 koppeln den Lenkachsschenkel 504 mit dem Innenachsschenkel 503, wodurch eine Drehung des Lenkachsschenkels 504 um die Lenkzapfenachse 599 ermöglicht wird. Die Lenkgelenke 505 und 506 können jeweils ein Kugelgelenk, ein Drehgelenk oder ein anderweitig flexibles Gelenk einschließen. Zum Beispiel, wie veranschaulicht, schließt das Gelenk 505 ein Drehgelenk ein (z. B. einen Stift und eine Buchse), während das Gelenk 506 ein Kugelgelenk einschließt, deren Kombination so konfiguriert ist, dass sie eine gewisse Änderung des Nachlaufwinkels, des Sturzwinkels oder beides ermöglichen, wenn das Rad 501 beim Ein- und Ausfedern (z. B. vertikaler oder nahezu vertikaler Lauf), beim Lenken, Beschleunigen und Bremsen oder anderweitig während des Betriebs bewegt wird. Die Radschnittstelle 507 kann zum Beispiel eine Lagerschnittstelle einschließen, die so konfiguriert ist, dass sie ein Lager aufnimmt, das zum Ausrichten der Antriebswelle 560, des Rades 570 (z. B. ist das Rad 570 an einer als Radschnittstelle 507 veranschaulichten Nabe befestigt oder anderweitig damit gekoppelt) oder von beiden konfiguriert ist.
Wie in 7 veranschaulicht, schließt das Lenkgelenk 505 die Bohrung 517 (z. B. im Innenachsschenkel 503 angeordnet) und die Stiftanordnung 515 ein. Die Stiftanordnung 515 schließt den Stift 516 (z. B. ausgerichtet auf die Lenkzapfenachse 599) ein, der so konfiguriert ist, dass er sich durch die Bohrung 517 des Innenachsschenkels 503 erstreckt, um ein Drehgelenk (z. B. Lenkgelenk 505) zu bilden, sowie mindestens ein Befestigungselement (z. B. die Elemente 518 und 519), das außerhalb der Achse des Stifts 516 angeordnet und so konfiguriert ist, dass es am Lenkachsschenkel 504 befestigt wird. In einem veranschaulichenden Beispiel kann die Stiftanordnung 515 vom Lenkachsschenkel 504 abgenommen oder eingebaut werden, um Wartungsarbeiten, die Entkopplung vom unteren Querlenker 502 oder vom Gelenk 505 oder jeden anderen geeigneten Zweck zu ermöglichen.
In einem veranschaulichenden Beispiel kann das Fahrzeug 500 eine oder mehrere Anordnungen zum Bereitstellen von Aufhängung und Lenkung einschließen. Jede Anordnung kann einen Innenachsschenkel (z. B. Innenachsschenkel 503) einschließen, der mit einem oberen Querlenker (z. B. UCA 501) an einem oberen Gelenk (z. B. oberes Gelenk 511) und einem unteren Querlenker (z. B. LCA 502) an einem unteren Gelenk (z. B. unteres Gelenk 512) gekoppelt ist. Das obere Gelenk und das untere Gelenk definieren eine erste Achse (z. B. als Achse 297 in 2 veranschaulicht). Jede Anordnung kann auch einen Lenkachsschenkel (z. B. den Lenkachsschenkel 504) einschließen, der mit dem Innenachsschenkel (z. B. dem Innenachsschenkel 503) an einem Lenkgelenk (z. B. den veranschaulichten Lenkgelenken 505 und 506) gekoppelt ist, das eine Lenkzapfenachse (z. B. die Achse 599) definiert. Jeder Lenkachsschenkel (z. B. Lenkachsschenkel 504) schließt ein oder bildet anderweitig ein Spurstangengelenk (z. B. Spurstangengelenk 521) ein, das so konfiguriert ist, dass es mit einer Spurstange (z. B. Spurstange 520) in Eingriff kommt, und eine Radschnittstelle (z. B. Radschnittstelle 507), die konfiguriert ist, um ein Rad (z. B. Rad 507) so zu montieren, dass die Lenkzapfenachse (z. B. Achse 599) näher an der Mitte des Rades (z. B. Rad 570) liegt als die erste Achse. In einigen Ausführungsformen schließt jede Anordnung eine Federbeinanordnung (z. B. Federbeinanordnung 530) ein, die am Rahmen (z. B. Rahmen 580) an einem ersten Federbeingelenk (z. B.
Federbeingelenk 534) und am Innenachsschenkel (z. B. Innenachsschenkel 503) an einem zweiten Federbeingelenk (z. B. Federbeingelenk 533) befestigt ist. In einigen Ausführungsformen ist das zweite Federbeingelenk (z. B. das Federbeingelenk 533) über einer Halbwelle (z. B. der Antriebswelle 560) angeordnet, die mit dem Rad (Rad 570) gekoppelt ist, wie in 5-7 veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen, auch wenn sie in 5-7 nicht veranschaulicht sind, schließt die Federbeinanordnung eine Gabel ein, die so konfiguriert ist, dass sie um die Halbwelle (z. B. die Antriebswelle 560) herum passt, und das zweite Federbeingelenk ist unterhalb der Halbwelle angeordnet.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrzeugs 800, das einen mit einem Querlenker gekoppelten Anti-Lenkarm 808, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, aufweist. Das Fahrzeug 800 kann das gleiche oder ein ähnliches Fahrzeug wie in 1-7 sein, mit dem Zusatz eines Anti-Lenkarms 808. Wie veranschaulicht, schließt das Fahrgestell des Fahrzeugs 800 einen oberen Querlenker (in 8 nicht dargestellt), einen unteren Querlenker 802, einen Innenachsschenkel 803 (von dem ein Abschnitt veranschaulicht und ein Abschnitt nicht dargestellt ist, um die Darstellung einiger Teile zu ermöglichen), einen Lenkachsschenkel 804, einen Anti-Lenkarm 808, Lenkgelenke 805 und 806, eine Spurstange 820 mit Gelenk 822 und Lenkaktuator 881, eine Federbeinanordnung 830, eine Nabe 807, eine Antriebswelle 860 mit Gelenken 861 und 862 und einen Rahmen 880 ein.
Das obere Gelenk koppelt den UCA mit dem Innenachsschenkel 803 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Ein unteres Gelenk koppelt den LCA 802 mit dem Innenachsschenkel 803 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Das Gelenk 821 koppelt die Spurstange 820 mit dem Lenkachsschenkel 804 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Zur Veranschaulichung können der UCA und der LCA 802 jeweils an den Rahmen 880 an jeweiligen Gelenken angekoppelt sein, die Drehgelenke (z. B. mit einer, zwei oder mehr als zwei Buchsen), Kugelgelenke, anderweitig flexible Gelenke oder eine Kombination davon sein können. Das Fahrzeug 800 schließt ein Lenkgelenk ein, das einzelne Lenkgelenke 805 und 806 aufweist, die den Lenkachsschenkel 804 mit dem Innenachsschenkel 803 koppeln, wodurch eine Drehung des Lenkachsschenkels 804 um die Lenkzapfenachse 899 (z. B. in ähnlicher Lage wie die Lenkzapfenachse 599) ermöglicht wird. Die Lenkgelenke 805 und 806 können jeweils ein Kugelgelenk, ein Drehgelenk oder ein anderweitig flexibles Gelenk einschließen. Zum Beispiel, wie veranschaulicht, schließt das Gelenk 805 ein Drehgelenk ein (z. B. einen Stift und eine Buchse), während das Gelenk 806 ein Kugelgelenk einschließt, deren Kombination so konfiguriert ist, dass sie eine gewisse Änderung des Nachlaufwinkels, des Sturzwinkels oder beides ermöglichen, wenn das Rad 870 beim Ein- und Ausfedern (z. B. vertikaler oder nahezu vertikaler Lauf), beim Lenken, Beschleunigen und Bremsen oder anderweitig während des Betriebs bewegt wird.
In einem veranschaulichenden Beispiel ist der Anti-Lenkarm 808 mit dem unteren Querlenker 802 am ersten Armgelenk 819 und mit dem Innenachsschenkel 803 am zweiten Armgelenk 818 gekoppelt. Zur Veranschaulichung ist der Anti-Lenkarm 808 so konfiguriert, dass er dem unteren Querlenker 812 Steifigkeit gegenüber einer Drehung um die Achse 898 bereitstellt (z. B. durch obere und untere Gelenke, die durch den Innenachsschenkel 803 mit dem oberen bzw. unteren Querlenker 802 gebildet werden). In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel, das in 8 nicht veranschaulicht ist, kann der Anti-Lenkarm 808 an einem ersten Armgelenk mit dem oberen Querlenker und an einem zweiten Armgelenk mit dem Innenachsschenkel 803 gekoppelt sein, und der Anti-Lenkarm 808 kann so konfiguriert sein, dass er dem oberen Gelenk Steifigkeit gegenüber einer Drehung um die Achse 898 bereitstellt (z. B. definiert durch obere und untere Gelenke, die durch den Innenachsschenkel 803 mit dem oberen Querlenker bzw. dem unteren Querlenker 802 gebildet werden).
In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel kann eine Anordnung einen Innenachsschenkel 803 einschließen, der an dem unteren Gelenk 812 mit dem unteren Querlenker 802 gekoppelt ist. Die Anordnung kann auch einen Anti-Lenkarm 808 einschließen, der mit dem unteren Querlenker 802 am ersten Armgelenk 819 und mit dem Innenachsschenkel 803 am zweiten Armgelenk 818 gekoppelt ist. Der Anti-Lenkarm 808 ist so konfiguriert, dass er dem unteren Gelenk 812 Steifigkeit gegenüber einer Drehung um die Achse 898 bereitstellt.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Abschnitt eines veranschaulichenden Fahrzeugs 900, das einen mit einem Federbeinelement gekoppelten Anti-Lenkarm 908, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, aufweist. Das Fahrzeug 900 kann das gleiche oder ein ähnliches Fahrzeug wie in 1-7 sein, mit dem Zusatz eines Anti-Lenkarms 908. Ferner kann 900 das gleiche oder ein ähnliches Fahrzeug wie das Fahrzeug 800 in 8 sein, wobei der Anti-Lenkarm 908 mit der Federbeinanordnung 930 und dem Innenachsschenkel 903 gekoppelt ist und nicht zwischen einem unteren Querlenker und einem Innenachsschenkel (z. B. wie in 8 veranschaulicht). Wie veranschaulicht, schließt das Fahrgestell des Fahrzeugs 900 einen oberen Querlenker (in 9 nicht dargestellt), einen unteren Querlenker 902, einen Innenachsschenkel 903 (von dem ein Abschnitt veranschaulicht und ein Abschnitt nicht dargestellt ist, um die Darstellung einiger Teile zu ermöglichen), einen Lenkachsschenkel 904, einen Anti-Lenkarm 908, Lenkgelenke 905 und 906, eine Spurstange 920 mit Gelenk 922 und Lenkaktuator 981, eine Federbeinanordnung 930, eine Nabe 907, eine Antriebswelle 960 mit Gelenken 961 und 962 und einen Rahmen 980 ein.
Das obere Gelenk koppelt den UCA mit dem Innenachsschenkel 903 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Ein unteres Gelenk koppelt den LCA 902 mit dem Innenachsschenkel 903 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Das Gelenk 921 koppelt die Spurstange 920 mit dem Lenkachsschenkel 904 und kann zum Beispiel ein Kugelgelenk (z. B. das mehr als einen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) oder ein Drehgelenk (z. B. das nur einen einzigen Drehfreiheitsgrad ermöglicht) einschließen. Zur Veranschaulichung können der UCA und der LCA 902 jeweils an den Rahmen 980 an jeweiligen Gelenken angekoppelt sein, die Drehgelenke (z. B. mit einer, zwei oder mehr als zwei Buchsen), Kugelgelenke, anderweitig flexible Gelenke oder eine Kombination davon sein können. Das Fahrzeug 900 schließt ein Lenkgelenk ein, das einzelne Lenkgelenke 905 und 906 aufweist, die den Lenkachsschenkel 904 mit dem Innenachsschenkel 903 koppeln, wodurch eine Drehung des Lenkachsschenkels 904 um die Lenkzapfenachse 999 (z. B. in ähnlicher Lage wie die Lenkzapfenachse 599 oder 899) ermöglicht wird. Die Lenkgelenke 905 und 906 können jeweils ein Kugelgelenk, ein Drehgelenk oder ein anderweitig flexibles Gelenk einschließen. Zum Beispiel, wie veranschaulicht, schließt das Gelenk 905 ein Drehgelenk ein (z. B. einen Stift und eine Buchse), während das Gelenk 906 ein Kugelgelenk einschließt, deren Kombination so konfiguriert ist, dass sie eine gewisse Änderung des Nachlaufwinkels, des Sturzwinkels oder beides ermöglichen, wenn das Rad 970 beim Ein- und Ausfedern (z. B. vertikaler oder nahezu vertikaler Lauf), beim Lenken, Beschleunigen und Bremsen oder anderweitig während des Betriebs bewegt wird.
In einem veranschaulichenden Beispiel ist der Anti-Lenkarm 908 mit der Federbeinanordnung 930 am ersten Armgelenk 919 und mit dem Innenachsschenkel 903 am zweiten Armgelenk 918 gekoppelt. Zur Veranschaulichung ist der Anti-Lenkarm 908 so konfiguriert, dass er dem Innenachsschenkel 903 Steifigkeit gegenüber einer Drehung um die Achse 998 bereitstellt (z. B. durch obere und untere Gelenke, die durch den Innenachsschenkel 903 mit dem oberen bzw. unteren Querlenker 902 gebildet werden). In einigen Ausführungsformen kann die Federbeinanordnung 930 mit dem Innenachsschenkel 903 über oder unter der Antriebswelle 960 koppeln. In einigen Ausführungsformen kann die Federbeinanordnung 930 eine Gabel einschließen, die sich um die Antriebswelle 960 herum und unterhalb dieser erstreckt, die an einem geeigneten Federbeingelenk mit dem unteren Querlenker 902 oder dem Innenachsschenkel 903 koppelt.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten auf einen Abschnitt des veranschaulichenden Fahrzeugs 1000, das ein Drehgelenk 1012 zwischen einem Innenachsschenkel 1003 und einem Querlenker 1002, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, aufweist. Die Achsen A und B sind in 10 angegeben, wohingegen die Achse C (z. B. die Hauptdrehachse des Gelenks 1012) in 11 angegeben ist. 11 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht des Drehgelenks 1012 von 10, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Obwohl der Querlenker 1002 in 10-11 als unterer Querlenker veranschaulicht ist, kann der Querlenker 1002 ein unterer Querlenker oder ein oberer Querlenker sein. Zum Beispiel kann ein Fahrzeug ein Gelenk ähnlich dem Drehgelenk 1012 einschließen, das zwischen einem Innenachsschenkel und einem unteren Querlenker, einem Innenachsschenkel und einem oberen Querlenker oder beiden angeordnet ist. Wie veranschaulicht, schließt das Drehgelenk 1012 die Buchsen 1021 und 1022 ein, die den Querlenker 1002 mit dem Innenachsschenkel 1003 koppeln. Die Mittelvertiefung 1070 (z. B. eine zylindrische Durchgangsbohrung) ist so konfiguriert, dass sie einen Stift, einen Bolzen oder ein anderes zylindrisches Element aufnimmt, um die Verschiebung zwischen dem Querlenker 1002 und dem Innenachsschenkel 1003 auf eine Drehung um die Achse C zu beschränken (z. B. mit einer begrenzten Verschiebung außerhalb der Achse C, basierend auf der Steifigkeit der Buchsen 1021 und 1022). Die Merkmale 1071 und 1072, wie veranschaulicht, schließen Blindvertiefungen ein, die so konfiguriert sind, dass sie die Drehsteifigkeit um die B-Achse verringern (z. B. um eine gewisse Nachlaufvariation aufzunehmen), während die Drehsteifigkeit um die A-Achse (z. B. eine potenzielle Lenkachse) beibehalten wird. Eine Buchse kann ein oder mehrere Merkmale einschließen, welche die Steifigkeit einer Buchse oder eines Buchsensatzes gegenüber einer Verschiebung in einem oder mehreren Freiheitsgraden verändern. Zum Beispiel können die Buchsen 1021 und 1022 (z. B. ein Buchsenpaar) so abgestimmt werden (z. B. direktional abgestimmt), dass sie spezifische Eigenschaften (z. B. Steifigkeit, Widerstand, Trägheit) in allen sechs Freiheitsgraden bereitstellen. Wie veranschaulicht, bilden die Merkmale 1071 und 1072 ein Drehgelenk 1012, das eine gewisse Biegung bei Nachlaufschwankungen ermöglicht (z. B. beim Ein- und Ausfedern), aber eine Verschiebung um die Achse A verhindert oder wesentlich einschränkt (z. B. um die Lenkdrehung auf die von einem Lenkachsschenkel gebildete Lenkzapfenachse zu begrenzen). Merkmale wie die Merkmale 1071 und 1072 können Bohrungen (z. B. Durchgangs- oder Blindbohrungen mit beliebigem Querschnitt), Taschen (z. B. geschlossene Vertiefungen), ein gesondert eingebettetes Material, eine veränderte geometrische Eigenschaft (z. B. ein verringerter Durchmesser oder eine verringerte Dicke), eine andere geeignete Entlastung oder Veränderung, die die Steifigkeit beeinflusst, oder eine beliebige Kombination davon einschließen. Jede der Buchsen 1021 und 1022 besteht aus einem geeigneten Material wie Gummi, Polyurethan, einem anderen geeigneten Kunststoff, einem anderen geeigneten Material oder einer Kombination davon. In einigen Ausführungsformen kann in die Mittelvertiefung 1070 eine Metall- oder Kunststoffhülse eingeschlossen werden, die mit einem Bolzen oder Stift verbunden ist (z. B. um die Verschiebung um eine der Achsen A, B oder C zu begrenzen). Die Buchsen 1021 und 1022 (z. B. ein weit auseinander liegendes Buchsenpaar) sind so konfiguriert, dass sie die Beweglichkeitssteifigkeit des Innenachsschenkels 1003 gegenüber lenkungs- oder drehmomentinduzierten Kräften verbessern.
In einem veranschaulichenden Beispiel kann ein unteres Gelenk, wie das untere Gelenk 1012 oder 512 in 5-7, eine oder mehrere Buchsen, wie die Buchsen 1021 und 1022, einschließen. Wie veranschaulicht, ist die Buchse 1021 an einem vorderen Abschnitt des unteren Gelenks 1012 angeordnet (z. B. nahe der Vorderseite des Fahrzeugs 1000), und die Buchse 1022 ist an einem hinteren Abschnitt des unteren Gelenks 1012 angeordnet (z. B. nahe der Rückseite des Fahrzeugs 1000). In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel kann ein unteres Gelenk, wie z. B. das untere Gelenk 1012 oder 512 in 5-7, eine oder mehrere Buchsen, wie z. B. die Buchsen 1021 und 1022, einschließen, die eine größere Drehsteifigkeit um eine durch das obere und untere Gelenk definierte Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse, wie die Achse A in 10) als eine Drehung um eine seitliche Achse (z. B. die Achse B in 10) aufweisen. In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel kann ein unteres Gelenk, wie z. B. das untere Gelenk 1012 oder 512 der 5-7, eine oder mehrere Buchsen, wie z. B. die Buchsen 1021 und 1022, einschließen, die mindestens eine Vertiefung, wie die Merkmale 1071 oder 1072, aufweisen, die bewirken, dass die untere Buchse die größere Drehsteifigkeit um eine durch das obere und untere Gelenk definierte Achse (z. B. eine vertikale oder nahezu vertikale Achse, wie die Achse A in 10) als eine Drehung um eine seitliche Achse (z. B. die Achse B in 10) aufweist.
In einem veranschaulichenden Beispiel, das sich auf 5-7 und 10-11 bezieht, ist die vorliegende Offenbarung in einigen Ausführungsformen auf eine Anordnung gerichtet, die einen oberen Querlenker 501, einen unteren Querlenker 502, einen Innenachsschenkel 503 und einen Lenkachsschenkel 504 einschließt. Zum Beispiel ist der obere Querlenker 501 so konfiguriert, dass er sich um das mit dem Rahmen 580 oder einem Rahmenelement davon gebildete Gelenk 513 dreht. Weiter ist der untere Querlenker 502 so konfiguriert, dass er sich um das Gelenk 514 mit dem Rahmen 580 oder einem Rahmenelement davon dreht. Der Innenachsschenkel 503 ist so konfiguriert, dass er ein oberes Gelenk 511 mit dem oberen Querlenker 501 und ein unteres Gelenk 512 mit dem unteren Querlenker 502 bildet. Zur Veranschaulichung bilden der Innenachsschenkel 502, der obere Querlenker 501 und der untere Querlenker 502 eine Doppelquerlenkeraufhängungsanordnung. Der Lenkachsschenkel 504 ist mit dem Innenachsschenkel 503 an einem Lenkgelenk gekoppelt (z. B. die Kombination der Lenkgelenke 505 und 506), die eine Lenkzapfenachse definieren. Der Lenkachsschenkel 504 ist so konfiguriert, dass er eine Schnittstelle zum Rad 570 bildet, und ist so konfiguriert, dass er mit der Spurstange 520 des Lenkrads 570 ein Spurstangengelenk bildet. In einigen Ausführungsformen schließt das untere Gelenk 1012, das dasselbe wie das untere Gelenk 512 sein kann, Buchsen 1021 und 1022 ein, die eine größere Drehsteifigkeit um eine vertikale Achse (z. B. Achse A in 10) als eine Drehung um eine seitliche Achse (z. B. Achse B in 10) aufweisen.
12 zeigt seitliche Querschnittsansichten mehrerer Buchsen zum Ausbilden eines Drehgelenks zwischen einem Innenachsschenkel und einem Querlenker (z. B. einem oberen oder einem unteren Querlenker) gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Buchsen 1200 und 1250 sind Beispiele für OSAK-Buchsen (z. B. zum Ändern oder Hinzufügen der Steigungsrate).
Die Buchse 1200 (im Querschnitt von einer Seitenansicht dargestellt) schließt die Schnittstelle 1201, die Schnittstelle 1202 und das Material 1203 (z. B. ein geeignetes nachgiebiges Material mit einer geeigneten Steifigkeit und Flexibilität) ein, das um die Achse 1205 (z. B. die gleiche wie die Achse X, senkrecht zur Achse Y) angeordnet ist, die eine Drehachse für das Drehgelenk ist (z. B. ein oberes oder unteres Gelenk zwischen einem Innenachsschenkel und Querlenkern). Die Buchse 1200 schließt eine asymmetrische Steifigkeit ein, die durch Vertiefungen 1206 und 1207 im Material 1203 erreicht wird. Die gekrümmten Pfeile in 12 veranschaulichen die verringerte Drehsteifigkeit der Schnittstelle 1202 (z. B. eines Stifts oder einer darin angeordneten Komponente, die mit einem Innenachsschenkel verbunden ist) in Bezug zur Schnittstelle 1201 (z. B. verbunden mit einem unteren oder oberen Querlenker). In einigen Ausführungsformen ist die Buchse 1200 so konfiguriert, dass die Raddrehzahl beim Ein- oder Ausfedern unabhängig gesteuert werden kann. Zum Beispiel kann die Buchse 1200 die beschleunigungsbedingte Neigung reduzieren, indem der steifere Bereich der Buchse 1200 auf den Vektor/die Richtung des von einer Vorderachse erfahrenen Ausfederns ausgerichtet wird.
Die Buchse 1250 (im Querschnitt von einer Draufsicht und einer Seitenansicht dargestellt) schließt die Schnittstelle 1251, die Schnittstelle 1252 und das Material 1253 (z. B. ein geeignetes nachgiebiges Material mit einer geeigneten Steifigkeit und Flexibilität) ein, das um die Achse X (z. B. senkrecht zu Achse Y und Z) angeordnet ist, die eine Drehachse für das Drehgelenk ist (z. B. ein oberes oder unteres Gelenk zwischen einem Innenachsschenkel und den Querlenkem). Die Buchse 1250 schließt eine asymmetrische Steifigkeit ein, die durch Vertiefungen 1256-1259 im Material 1253 erreicht wird. Die gekrümmten Pfeile in 12 veranschaulichen die verringerte Drehsteifigkeit der Schnittstelle 1252 (z. B. eines Stifts oder einer darin angeordneten Komponente, die mit einem Innenachsschenkel verbunden ist) in Bezug zur Schnittstelle 1251 (z. B. verbunden mit einem unteren oder oberen Querlenker). In einigen Ausführungsformen ist die Buchse 1250 so konfiguriert, dass die Raddrehzahl beim Ein- oder Ausfedern unter Verwendung der Vertiefungen 1256-1259 gesteuert werden kann, während die Lenkungssteifigkeit (z. B. um die Achse Z) aufrechterhalten wird. Zum Beispiel kann die Buchse 1250 es ermöglichen, dass der Nachlauf beim Ein- und Ausfedern variiert, während sie das Lenken um ein oberes oder unteres Gelenk eines Innenachsschenkels verhindert oder ihm widersteht. In einigen Ausführungsformen sind Vertiefungen 1256-1259 oder andere Merkmale, welche die Steifigkeit des Materials 1253 verringern, so konfiguriert, dass die Steifigkeit gegenüber einem aufgebrachten Drehmoment in der X-Z-Ebene verringert wird. Zum Beispiel kann die X-Z-Ebene auf die Ebene der Ausfederungsbewegung ausgerichtet werden, um die geringste oder eine anderweitig reduzierte konische Federrate zu bewirken, sodass die Radgesamtdrehzahl am wenigsten oder in einem anderweitig reduzierten Ausmaß durch den Nachlauf beeinflusst wird, der durch die Ausfederungsbewegung entsteht (z. B. um in Material 1253 gespeicherte Energie oder andere elastische Verformungen zu vermeiden). Alternativ kann in die Buchse 1200 oder 1250 eine asymmetrische Vertiefungsbereichsgeometrie eingeschlossen werden, um einer bestimmten Bewegung zu widerstehen. Zum Beispiel könnte die Raddrehzahl in Ausfederungsrichtung erhöht werden, indem die konische Anlenkung in dieser Richtung versteift wird, während für die Einfederungsrichtung eine niedrigere konische Drehzahl beibehalten wird. In einigen Ausführungsformen kann die Y-X-Ebene (z. B. die horizontale Ebene) auf die Ebene ausgerichtet sein, die die größte Seitenkraft auf die Buchse 1250 aufweist, um der Lenkung entgegenzuwirken. Zum Beispiel kann die Buchse 1250 im Falle eines Übersteuerns eine präzise Steuerung des Drehgegenlenkungs-/Lenkstoßfängerbereichs einschließen, um in die Lenkung (z. B. Anschlagpuffer oder Festanschlag zur Begrenzung der Drehung oder Drehverschiebung) einzugreifen und ihr entgegenzuwirken.
Die Verwendung einer OSAK-Buchse bietet die Möglichkeit, einen Innenachsschenkel in einer bevorzugten Achse einzuschränken oder ihn überzubestimmen und somit am Innenachsschenkel ein bindendes Anti-Merkmal hinzuzufügen (z. B. um das Lenken zu verhindern oder zu begrenzen, aber eine gewisse Drehbewegung in einigen Freiheitsgraden basierend auf der Buchsensteifigkeit zuzulassen). In einigen Ausführungsformen ist die Buchse 1200 oder 1250 basierend auf den vertikalen Kräften oder der Drehzahl zusammen mit (z. B. in Reihe mit) den Eigenschaften einer Feder, einer Federbeinanordnung, eines Reifens, anderer Buchsen, anderer Gelenke oder einer Kombination davon bemessen. In einigen Ausführungsformen ist die Buchse 1200 oder 1250 basierend auf einem Betrag an zulässiger Instabilität (z. B. basierend auf einer modifizierten Steifigkeit) für die Steuerung des Rades bemessen oder anderweitig ausgelegt, unabhängig davon, ob ein achsübergreifendes Kugelgelenk, oder eine Kombination davon, eingeschlossen ist.
Das Vorstehende dient lediglich der Veranschaulichung der Prinzipien dieser Offenbarung, und verschiedene Modifikationen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden zu Veranschaulichungszwecken und nicht einschränkend dargestellt. Die vorliegende Offenbarung kann auch viele andere Formen annehmen als die hierin ausdrücklich beschriebenen. Dementsprechend wird betont, dass diese Offenbarung nicht auf die explizit offenbarten Verfahren, Systeme und Vorrichtungen beschränkt ist, sondern Variationen und Modifikationen davon einschließen soll, die innerhalb des Geistes der folgenden Ansprüche liegen.

Claims

Anordnung für ein Fahrzeug, wobei die Anordnung umfasst: einem Innenachsschenkel, der an einem oberen Gelenk und einem unteren Gelenk gekoppelt ist, wobei das obere Gelenk und das untere Gelenk eine erste Achse definieren; und einen Lenkachsschenkel, der mit dem Innenachsschenkel an einem Lenkgelenk gekoppelt ist, das eine Lenkzapfenachse definiert, wobei die Lenkzapfenachse durch den Lenkachsschenkel näher an einer Mittellinie eines Fahrzeugrads verläuft als die erste Achse.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das untere Gelenk umfasst: eine erste Buchse, die an einem vorderen Abschnitt des unteren Gelenks angeordnet ist; und eine zweite Buchse, die an einem hinteren Abschnitt des unteren Gelenks angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das untere Gelenk eine untere Buchse umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie eine relativ geringere konische Steifigkeit bereitstellt, um einen minimalen vertikalen Raddrehzahlbeitrag zu ermöglichen.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei die untere Buchse mindestens eine Vertiefung umfasst, die bewirkt, dass die untere Buchse eine größere Drehsteifigkeit um die erste Achse aufweist als eine Drehung um eine durch die untere Buchse verlaufende seitliche Achse.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das untere Gelenk ein unteres Drehgelenk umfasst, und wobei das obere Gelenk ein oberes Drehgelenk umfasst.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das obere Gelenk eine obere Buchse umfasst, die eine größere Drehsteifigkeit um die erste Achse als eine Drehung um eine seitliche Achse entlang der Spindel aufweist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Innenachsschenkel mit einem unteren Querlenker am unteren Gelenk gekoppelt ist, wobei die Anordnung ferner einen Anti-Lenkarm umfasst, der mit dem unteren Querlenker an einem ersten Armgelenk und mit dem Innenachsschenkel an einem zweiten Armgelenk gekoppelt ist, wobei der Anti-Lenkarm so konfiguriert ist, dass er dem unteren Gelenk Steifigkeit gegenüber einer Drehung um die erste Achse bereitstellt.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das obere Gelenk und das untere Gelenk jeweils konfiguriert sind, um bereitzustellen: eine geringe konische Steifigkeit um eine Längsachse, um einen minimalen vertikalen Raddrehzahlbeitrag zur Nachlaufänderung beim Ausfederungsweg zu ermöglichen; eine hohe konische Steifigkeit in der horizontalen Ebene, um die Spurnachgiebigkeit zu minimieren; und eine hohe radiale Steifigkeit, um die Sturznachgiebigkeit zu minimieren.
Anordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Federbeinanordnung, die an einem Rahmenelement des Fahrzeugs an einem ersten Federbeingelenk und an dem Innenachsschenkel an einem zweiten Federbeingelenk befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Federbeinanordnung, die an einem Rahmenelement des Fahrzeugs an einem ersten Federbeingelenk und an dem unteren Querlenker an einem zweiten Federbeingelenk befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 10, wobei die Federbeinanordnung eine Gabel umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie um eine mit dem Rad gekoppelte Halbwelle passt, und wobei das zweite Federbeingelenk unterhalb der Halbwelle angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das obere Gelenk und das untere Gelenk so konfiguriert sind, dass die Lenkung des Innenachsschenkels begrenzt wird, um den Bedarf an einer Anti-Lenkungsverbindung zu verringern.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Lenkgelenk ein Kugelgelenk und ein Drehgelenk umfasst, welche die Lenkzapfenachse definieren.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Lenkgelenk umfasst: eine Bohrung, die in dem Innenachsschenkel angeordnet ist; eine Stiftanordnung, umfassend: einen Stift, der so konfiguriert ist, dass er sich durch die Bohrung des Innenachsschenkels erstreckt, um ein Drehgelenk zu bilden, und mindestens ein Befestigungselement, das außerhalb der Achse des Stifts angeordnet und so konfiguriert ist, dass es am Lenkachsschenkel befestigt werden kann.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das obere Gelenk und das untere Gelenk eine Änderung des Nachlaufs des Innenachsschenkels während des Ausfederungswegs des Innenachsschenkels ermöglichen.
Fahrzeug, umfassend: eine erste Querlenkeranordnung zur Kopplung eines ersten Vorderrades an einen Rahmen, wobei die erste Querlenkeranordnung umfasst: einen ersten Innenachsschenkel, der mit einem ersten Paar von Querlenkern gekoppelt ist, und einen ersten Lenkachsschenkel, der mit dem ersten Innenachsschenkel gekoppelt ist, wobei der erste Lenkachsschenkel so konfiguriert ist, dass er sich um eine erste Lenkzapfenachse dreht; und eine zweite Querlenkeranordnung zur Kopplung eines zweiten Vorderrades an den Rahmen, wobei die zweite Querlenkeranordnung umfasst: einen zweiten Innenachsschenkel, der mit einem zweiten Paar von Querlenkern gekoppelt ist, und einen zweiten Lenkachsschenkel, der mit dem zweiten Innenachsschenkel gekoppelt ist, wobei der zweite Lenkachsschenkel so konfiguriert ist, dass er sich um eine zweite Lenkzapfenachse dreht.
Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei der erste Innenachsschenkel mit einem ersten Paar von Querlenkern an einem Paar von Drehgelenken gekoppelt ist und wobei der erste Lenkachsschenkel mit dem ersten Innenachsschenkel durch ein Drehgelenk und ein Kugelgelenk gekoppelt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 16, ferner umfassend eine Lenkanordnung, die mit dem ersten Lenkachsschenkel und dem zweiten Lenkachsschenkel durch jeweilige Spurstangen gekoppelt ist.
System, umfassend: einen oberen Querlenker, der so konfiguriert ist, dass er sich um ein erstes Gelenk mit einem Rahmen dreht; einen unteren Querlenker, der so konfiguriert ist, dass er sich um ein zweites Gelenk mit dem Rahmen dreht; einen Innenachsschenkel, der konfiguriert ist, um ein oberes Gelenk mit dem oberen Querlenker zu bilden und ein unteres Gelenk mit dem unteren Querlenker zu bilden, wobei der Innenachsschenkel, der obere Querlenker und der untere Querlenker eine Doppelquerlenkeraufhängungsanordnung bilden; und einen Lenkachsschenkel, der mit dem Innenachsschenkel an einem Lenkgelenk gekoppelt ist, das eine Lenkzapfenachse definiert, wobei der Lenkachsschenkel so konfiguriert ist, dass er eine Schnittstelle mit einem Rad bildet, und wobei der Lenkachsschenkel so konfiguriert ist, dass er ein Spurstangengelenk mit einer Spurstange zum Lenken des Rades bildet.
System nach Anspruch 19, wobei das untere Gelenk eine Buchse umfasst, die eine größere Drehsteifigkeit um eine durch das obere und das untere Gelenk definierte Achse aufweist als eine Drehung um eine durch die untere Buchse verlaufende seitliche Achse.