DE10316060A1

DE10316060A1 - Vorderradaufhängungssystem

Info

Publication number: DE10316060A1
Application number: DE10316060A
Authority: DE
Inventors: Unkoo Hwaseong Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: CN100558569C; CN1480354A; JP3809583B2; KR20040022749A; US20040046348A1; JP2004099017A; US7017926B2; KR100457316B1; DE10316060B4

Abstract

Vorderradaufhängungssystem, aufweisend einen Lenkgetrieberahmen (2), der eine vordere Befestigungsplatte (8) und eine hintere Befestigungsplatte (10) aufweist, die einstückig an einer Vorderseite und einer Rückseite eines Arbeitszylinders (4) an dessen beiden Enden ausgebildet sind, wobei die Befestigungsplatten (8, 10) mit der Fahrzeugkarosserie (28) gekuppelt sind, ein Lenkerarmverbindungsstück (18), das in Längsrichtung unter den Befestigungsplatten (8, 10) fest angeordnet ist, einen unteren Lenkerarm (38), der mit einem karosserieseitigen Kupplungsteil (44, 46) versehen ist, das mit beiden Enden des Lenkerarmverbindungsstücks (18) gekuppelt ist, einen Radträger (56), der mit einem radseitigen Endabschnitt des unteren Lenkerarms (38) gekuppelt ist und ein Fahrzeugrad (54) drehbar abstützt, wobei der Radträger (56) mit einer Zugstange (6) verbunden ist, die sich von dem Arbeitszylinder (4) erstreckt, und eine Dämpfungsvorrichtung zum Absorbieren von vertikaler Vibration des Fahrzeugrades (54).

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorderradaufhängungssystem unter Verwendung eines Lenkgetrieberahmens, und insbesondere ein Vorderradaufhängungssystem mit einem austauschbaren Lenkgetrieberahmen für die Anwendung bei verschiedenen Fahrzeugen.
Ein Aufhängungssystem eines Fahrzeuges ist zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Fahrzeugrad angeordnet und verbindet diese mittels zumindest eines Gelenks. Das Aufhängungssystem ist mittels eines Stoßabsorptionsteils, wie einer Feder, oder eines hydraulischen Stoßabsorbers vertikal abgestützt und verwendet mehrere Teile zum Abstimmen der Steifigkeit und Elastizität, so dass das Aufhängungssystem Relativbewegungen zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Fahrzeugrad mechanisch aufeinander abstimmt.

Ein solches herkömmliches Aufhängungssystem weist einen Hilfsrahmen auf, der in Längsrichtung des Fahrzeuges an einem vorderen unteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist und das Aufhängungssystem mit der Fahrzeugkarosserie verbindet.

Da der Hilfsrahmen einen großen Einfluss auf die Integrität der Fahrzeugkarosserie hat, ist es erforderlich, dass die Integrität des Hilfsrahmens größer als ein bestimmtes Niveau ist, und der Hilfsrahmen muss Teile der Aufhängung, die an deren beiden Seiten angeordnet sind, fest abstützen.

Da die Vorderräder im Allgemeinen zum Lenken verwendet werden, ist eine Lenkgetriebegehäuseanordnung an dem Hilfsrahmen vorgesehen, und die Vorderradaufhängung ist an deren beiden Seiten angeordnet.

Wenn der Hilfsrahmen und die Lenkgetriebeanordnung, die als separate Einheiten hergestellt sind, zusammengebaut sind, sollten jede von ihnen relevante Integritäten haben, damit sie ihre eigenen Funktionen durchführen können, so dass sich die Abmessung und Belastung des Hilfsrahmens und der Lenkgetriebegehäuseanordnung vergrößern.

Ferner muss ein Vorsprungsteil an der Oberseite des Hilfsrahmens vorgesehen sein, um die Lenkgetriebegehäuseanordnung damit zu kuppeln. Daher wird die Gesamtbelastung größer, und ein größerer Teil des Raums unter dem Motorraum wird eingenommen, so dass sich der Koeffizient der Ausnutzung des Motorraums verschlechtert.

Ferner wird, da der Hilfsrahmen und die Lenkgetriebegehäuseanordnung in separaten Prozessen zusammengebaut werden, unnötige Arbeitszeit gebraucht.

Eine Anzahl von Teilen wird für die Montage benötigt, so dass die Herstellungskosten steigen, und die untere Struktur der Fahrzeugkarosserie ist kompliziert.

Um diese Probleme zu lösen, wurde eine Lenkgetrieberahmenanordnung in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2001-0050609 geschaffen.

Bei dieser Lenkgetrieberahmenanordnung sind die Lenkgetriebegehäuseanordnung und der Hilfsrahmen als eine einzige Einheit ausgebildet, so dass die Gesamtstruktur einfach ist. Jedoch wurden die Abmessung und Belastung dieser Lenkgetrieberahmenanordnung nicht verringert.

Ferner muss, wenn die Art oder Größe des Aufhängungssystems verändert wird, der Hilfsrahmen auch verändert werden, so dass Kosten für die Gestaltung und Herstellung erheblich ansteigen.

Daher wird mit der Erfindung ein Vorderradaufhängungssystem unter Verwendung eines Lenkgetrieberahmens geschaffen, das durch Austauschen einiger Bauteile für verschiedene Fahrzeuge anwendbar ist, wodurch die Gestaltungs- und Herstellungskosten verringert werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Vorderradaufhängungssystem einen Lenkgetrieberahmen, ein Lenkerarmverbindungsstück, einen unteren Lenkerarm, einen Radträger und eine Dämpfungsvorrichtung auf. Der Lenkgetrieberahmen weist eine vordere Befestigungsplatte und eine hintere Befestigungsplatte auf, die einstückig an einer Vorderseite und einer Rückseite eines Arbeitszylinders an dessen beiden Enden ausgebildet sind, wobei die Befestigungsplatten mit der Fahrzeugkarosserie gekuppelt sind. Das Lenkerarmverbindungsstück ist in Längsrichtung unter den Befestigungsplatten fest angeordnet. Der untere Lenkerarm ist mit einem karosserieseitigen Kupplungsteil versehen, das mit beiden Enden des Lenkerarmverbindungsstücks gekuppelt ist. Der Radträger ist mit einem radseitigen Endabschnitt des unteren Lenkerarms gekuppelt und stützt ein Fahrzeugrad drehbar ab, wobei der Radträger mit einer Zugstange verbunden ist, die sich von dem Arbeitszylinder erstreckt. Die Dämpfungsvorrichtung absorbiert vertikale Vibration des Fahrzeugrades.

Vorzugsweise ist das Lenkerarmverbindungsstück mit Verbindungslöchern derart versehen, dass diese mit den Befestigungsplatten beiderseits eines Mittelabschnitts kuppelbar sind, und ein vorderes karosserieseitiges Kupplungsteil und ein hinteres karosserieseitiges Kupplungsteil des unteren Lenkerarms sind mit einem vorderen Endabschnitt bzw. einem hinteren Endabschnitt des Lenkerarmverbindungsstücks gekuppelt.

Es wird bevorzugt, dass ein vorderer Endabschnitt des Lenkerarmverbindungsstücks derart aufgebaut ist, dass dieser über eine seitliche Gummibuchse mit dem unteren Lenkerarm kuppelbar ist, und ein hinterer Endabschnitt des Lenkerarmverbindungsstücks derart aufgebaut ist, dass dieser über eine vertikale Gummibuchse mit dem unteren Lenkerarm kuppelbar ist.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Vorderradaufhängungssystem ferner ein Karosserieverbindungsstück auf, das zwischen dem Lenkgetrieberahmen und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das Karosserieverbindungsstück mit einem Paar Verbindungslöchern derart versehen, dass diese mit der vorderen und der hinteren Befestigungsplatte beiderseits deren Mittelabschnitts kuppelbar sind, und mit einem Paar Karosserieverbindungslöchern derart versehen ist, dass diese mit der Fahrzeugkarosserie an deren beiden Enden kuppelbar sind.

Es wird bevorzugt, dass das Karosserieverbindungsstück eine Bogenform hat, so dass die Karosserieverbindungslöcher näher zu dem Fahrzeugrad als die Verbindungslöcher positioniert sind.

Nach noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Vorderradaufhängungssystem einen Lenkgetrieberahmen, ein Lenkerarmverbindungsstück, einen unteren Lenkerarm, einen Radträger und eine Dämpfungsvorrichtung auf. Der Lenkgetrieberahmen ist mit einer Fahrzeugkarosserie kuppelbar und weist einen Arbeitszylinder und eine Zugstange auf, die von dem Arbeitszylinder betätigt wird. Das Lenkerarmverbindungsstück ist mit dem Lenkgetrieberahmen kuppelbar. Der untere Lenkerarm ist mit dem Lenkerarmverbindungsstück kuppelbar. Der Radträger ist mit einem Fahrzeugrad drehbar kuppelbar, und der untere Lenkerarm ist mit dem Radträger drehbar gekuppelt. Die Zugstange ist mit dem Radträger gekuppelt. Die Dämpfungsvorrichtung ist mit dem Radträger und der Fahrzeugkarosserie verbunden, wobei die Dämpfungsvorrichtung Stöße des Fahrzeugrades absorbiert.

Es wird bevorzugt, dass das Vorderradaufhängungssystem gemäß der Erfindung ferner ein Karosserieverbindungsstück aufweist, das zwischen dem Lenkgetrieberahmen und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wobei der Lenkgetrieberahmen mit dem Karosserieverbindungsstück gekuppelt ist und das Karosserieverbindungsstück mit der Fahrzeugkarosserie gekuppelt ist.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Aufhängungssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht des Aufhängungssystems aus 1;
3 einen Schnitt entlang der Linie I-I in 2; und
4 eine Rückansicht des Aufhängungssystems aus
1.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird ein Aufhängungssystem nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Ein Lenkgetrieberahmen 2 weist einen Arbeitszylinder 4 auf, von dem sich eine Zugstange 6 erstreckt. Eine vordere Befestigungsplatte 8 und eine hintere Befestigungsplatte 10 sind einstückig beiderseits jedes Endes des Arbeitszylinders 4 ausgebildet, wie aus 1 ersichtlich ist.
Die Befestigungsplatten 8 und 10 können separate Platten sein, die von dem Arbeitszylinder 4 weg sind, und in diesem Falle sind sie mit dem Arbeitszylinder 4 mittels eines Kupplungsverfahrens, wie Schweißen, gekuppelt. Es ist auch möglich, dass die Befestigungsplatten 8 und 10 ein Teil des Arbeitszylinders 4 sind.
Ein erstes Verbindungsloch 12 und ein zweites Verbindungsloch 14 sind jeweils durch die vordere Befestigungsplatte 8 und die hintere Befestigungsplatte 10 hindurch gebohrt.
Ein Karosserieverbindungsstück 16 ist oberhalb der Befestigungsplatten 8 und 10 angeordnet, und ein Lenkerarmverbindungsstück 18 ist unterhalb der Befestigungsplatten 8 und 10 angeordnet.
Ein drittes Verbindungsloch 24 und ein viertes Verbindungsloch 26 sind in dem Karosserieverbindungsstück 16 an Stellen ausgebildet, die den Stellen des ersten bzw. des zweiten Verbindungsloches 12 und 14 entsprechen, und ein fünftes Verbindungsloch 34 und ein sechstes Verbindungsloch 36 sind in dem Lenkerarmverbindungsstück 18 an Stellen ausgebildet, die den Stellen des ersten bzw. des zweiten Verbindungsloches 12 und 14 entsprechen.
Das Karosserieverbindungsstück 16 ist, wie in 1 gezeigt ist, mit einem ersten Karosserieverbindungsloch 30 und einem zweiten Karosserieverbindungsloch 32 versehen. Verbindungselemente sind in das erste und das zweite Karosserieverbindungsloch 30 und 32 eingesetzt, und dadurch ist das Karosserieverbindungsstück 16 mit der Fahrzeugkarosserie 28 gekuppelt.
Die Form des Karosserieverbindungsstücks 16 kann entsprechend den Positionen der Karosserieverbindungslöcher 30 und 32 variiert werden. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Karosserieverbindungsstück 16 eine gekrümmte Form (d.h. eine Bogenform), so dass die Karosserieverbindungslöcher 30 und 32 näher zu dem Fahrzeugrad als die Verbindungslöcher 24 und 26 positioniert sind.
Ferner kann das Karosserieverbindungsstück 16 durch verschiedene Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann das Karosserieverbindungsstück 16 durch Verschweißen zweier Stahlplatten hergestellt werden, die einem Pressvorgang unterzogen wurden. Als anderes Beispiel kann das Karosserieverbindungsstück 16 durch Spritzgießen hergestellt werden.
Das Lenkerarmverbindungsstück 18 ist ferner an seinen beiden Enden mit einem vorderen Kupplungsteil 40 und einem hinteren Kupplungsteil 42 versehen. Das vordere und das hintere Kupplungsteil 40 und 42 sind mit einem vorderen karosserieseitigen Kupplungsteil 44 eines Lenkerarms 38 und einem hinteren karosserieseitigen Kupplungsteil 46 des Lenkerarms 38 gekuppelt.
Die Form des Lenkerarmverbindungsstücks 18 kann entsprechend den Positionen des vorderen und des hinteren Kupplungsteils 40 und 42 variiert werden. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das vordere Kupplungsteil 40 mit dem vorderen karosserieseitigen Kupplungsteil 44 des Lenkerarms 38 horizontal gekuppelt, und das hintere Kupplungsteil 42 ist mit dem hinteren karosserieseitigen Kupplungsteil 46 des Lenkerarms 38 vertikal gekuppelt.
Ein erstes Verbindungselement 20 ist in die Verbindungslöcher 24, 12 und 34 eingesetzt, und ein zweites Verbindungselement 22 ist in die Verbindungslöcher 26, 14 und 36 eingesetzt, so dass der Lenkgetrieberahmen 2 und das Lenkerarmverbindungsstück 18 mit der Fahrzeugkarosserie 28 gekuppelt sind, wie in den 2 und 3 gezeigt ist.
Das erste und das zweite Verbindungselement 20 und 22 können eine Schraube/Mutter-Anordnung sein.
Vorzugsweise weist der untere Lenkerarm 38, der mit dem Lenkerarmverbindungsstück 18 gekuppelt ist, eine „A"-Form auf. Eine erste Gummibuchse 48 und eine zweite Gummibuchse 50 sind in dem vorderen bzw. dem hinteren karosserieseitigen Kupplungsteil 44 und 46 angeordnet, und dann sind das vordere und das hintere Kupplungsteil 40 und 42 des Lenkerarmverbindungsstücks 18 mit dem vorderen bzw. dem hinteren karosserieseitigen Kupplungsteil 44 und 46 gekuppelt. Wie aus 3 ersichtlich, ist die erste Gummibuchse 48 eine horizontale Buchse, und die zweite Gummibuchse 50 ist eine vertikale Buchse.
Ferner ist, wie aus 4 ersichtlich, ein fahrzeugradseitiges Kupplungsteil 52 des unteren Lenkerarms 38 über ein Kugelgelenk mit einem unteren Abschnitt eines Radträgers 56 gekuppelt, der ein Fahrzeugrad 54 drehbar trägt. Die Zugstange 6 ist mit dem Radträger 56 zum Lenken verbunden.
Ein Absorptionselement ist zwischen dem Radträger 56 und der Fahrzeugkarosserie 28 vorgesehen. Das Absorptionsteil kann eine Stützanordnung 62 sein, die aus einer Schraubenfeder 58 und einem Stoßdämpfer 60 zusammengesetzt ist. Ein unterer Abschnitt der Stützanordnung 62 ist mit dem Radträger 56 gekuppelt, und ein oberer Abschnitt der Stützanordnung 62 stützt die Fahrzeugkarosserie 28 federnd ab. Der obere Abschnitt der Stützanordnung 62 ist leicht zu der Fahrzeugkarosserie 28 hin schräg gestellt, wie aus 4 ersichtlich ist.
Seitliche Vibrationen und/oder Stöße, die von dem Rad übertragen werden, werden von den zwischen dem unteren Lenkerarm 38 und dem Lenkerarmverbindungsstück 18 angeordneten Gummibuchsen 48 und 50 absorbiert, und vertikale Vibrationen und/oder Stöße werden in Erwiderung auf Vertikalbewegungen des unteren Lenkerarms 38 nicht nur von den Gummibuchsen 48 und 50, sondern auch von der Stützanordnung 62 gedämpft, so dass kaum Stöße auf die Fahrzeugkarosserie 28 übertragen werden.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Karosserieverbindungsstück 16 zwischen der Fahrzeugkarosserie 28 und der vorderen und hinteren Befestigungsplatte 8 und 10 des Lenkgetrieberahmens 2 angeordnet. Jedoch kann das Karosserieverbindungsstück 16 auch weggelassen werden. Das heißt, bei einer bestimmten Struktur können die vordere und die hintere Befestigungsplatte 8 und 10 direkt mit der Fahrzeugkarosserie 28 ohne dem Karosserieverbindungsstück 16 gekuppelt sein.
Bei dem Aufhängungssystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die einstückig ausgebildete vordere und hintere Befestigungsplatte in dem Lenkgetrieberahmen vorgesehen, und das Karosserieverbindungsstück und das Lenkerarmverbindungsstück sind an bzw. unter dem Lenkgetrieberahmen angeordnet. Daher kann durch Austausch des Karosserieverbindungsstücks und das Lenkerarmverbindungsstücks das Aufhängungssystem bei verschiedenen Fahrzeugtypen angewendet werden.
Das heißt, durch Austausch zweier Verbindungsstücke kann das Aufhängungssystem für verschiedene Fahrzeugtypen verwendet werden, so dass die Kosten für die Gestaltung und Herstellung des Hilfsrahmens erheblich verringert werden können.
Ferner wird kein herkömmlicher Hilfsrahmen verwendet, so dass die Größe des Lenkungs- und Aufhängungssystems geringer wird. Demzufolge ist es möglich, die Anzahl von Teilen und die Herstellungskosten zu senken.

Claims

Vorderradaufhängungssystem, aufweisend: einen Lenkgetrieberahmen (2), der eine vordere Befestigungsplatte (8) und eine hintere Befestigungsplatte (10) aufweist, die einstückig an einer Vorderseite und einer Rückseite eines Arbeitszylinders (4) an dessen beiden Enden ausgebildet sind, wobei die Befestigungsplatten (8, 10) mit der Fahrzeugkarosserie (28) gekuppelt sind; ein Lenkerarmverbindungsstück (18), das in Längsrichtung unter den Befestigungsplatten (8, 10) fest angeordnet ist; einen unteren Lenkerarm (38), der mit einem karosserieseitigen Kupplungsteil (44, 46) versehen ist, das mit beiden Enden des Lenkerarmverbindungsstücks (18) gekuppelt ist; einen Radträger (56), der mit einem radseitigen Endabschnitt des unteren Lenkerarms (38) gekuppelt ist und ein Fahrzeugrad (54) drehbar abstützt, wobei der Radträger (56) mit einer Zugstange (6) verbunden ist, die sich von dem Arbeitszylinder (4) erstreckt; und eine Dämpfungsvorrichtung zum Absorbieren von vertikaler Vibration des Fahrzeugrades (54).
Vorderradaufhängungssystem nach Anspruch 1, wobei das Lenkerarmverbindungsstück (18) mit Verbindungslöchern (34, 36) derart versehen ist, dass diese mit den Befestigungsplatten (8, 10) beiderseits eines Mittelabschnitts kuppelbar sind, und wobei ein vorderes karosserieseitiges Kupplungsteil (44) und ein hinteres karosserieseitiges Kupplungsteil (46) des unteren Lenkerarms (38) mit einem vorderen Endabschnitt (40) bzw. einem hinteren Endabschnitt (42) des Lenkerarmverbindungsstücks (18) gekuppelt sind.
Vorderradaufhängungssystem nach Anspruch 1, wobei ein vorderer Endabschnitt (40) des Lenkerarmverbindungsstücks (18) derart aufgebaut ist, dass dieser über eine seitliche Gummibuchse (48) mit dem unteren Lenkerarm (38) kuppelbar ist, und ein hinterer Endabschnitt (42) des Lenkerarmverbindungsstücks (18) derart aufgebaut ist, dass dieser über eine vertikale Gummibuchse (50) mit dem unteren Lenkerarm (38) kuppelbar ist.
Vorderradaufhängungssystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Karosserieverbindungsstück (16), das zwischen dem Lenkgetrieberahmen (2) und der Fahrzeugkarosserie (28) angeordnet ist.
Vorderradaufhängungssystem nach Anspruch 1, wobei das Karosserieverbindungsstück (16) mit einem Paar Verbindungslöchern (24, 26) derart versehen ist, dass diese mit der vorderen und der hinteren Befestigungsplatte (8, 10) beiderseits deren Mittelabschnitts kuppelbar sind, und mit einem Paar Karosserieverbindungslöchern (30, 32) derart versehen ist, dass diese mit der Fahrzeugkarosserie (28) an deren beiden Enden kuppelbar sind.
Vorderradaufhängungssystem nach Anspruch 5, wobei das Karosserieverbindungsstück (16) eine Bogenform hat, so dass die Karosserieverbindungslöcher (30, 32) näher zu dem Fahrzeugrad (54) als die Verbindungslöcher (24, 26) positioniert sind.
Vorderradaufhängungssystem, aufweisend: einen Lenkgetrieberahmen (2), der mit einer Fahrzeugkarosserie (28) kuppelbar ist, wobei der Lenkgetrieberahmen (2) einen Arbeitszylinder (4) und eine Zugstange (6) aufweist, die von dem Arbeitszylinder (4) betätigt wird; ein Lenkerarmverbindungsstück (18), das mit dem Lenkgetrieberahmen (2) kuppelbar ist; einen unteren Lenkerarm (38), der mit dem Lenkerarmverbindungsstück (18) kuppelbar ist; einen Radträger (56), der mit einem Fahrzeugrad (54) drehbar kuppelbar ist, wobei der untere Lenkerarm (38) mit dem Radträger (56) drehbar gekuppelt ist und die Zugstange (6) mit dem Radträger (56) gekuppelt ist; und eine Dämpfungsvorrichtung, die mit dem Radträger (56) und der Fahrzeugkarosserie (28) verbunden ist, wobei die Dämpfungsvorrichtung Stöße des Fahrzeugrades (54) absorbiert.
Vorderradaufhängungssystem nach Anspruch 7, ferner aufweisend ein Karosserieverbindungsstück (16), das zwischen dem Lenkgetrieberahmen (2) und der Fahrzeugkarosserie (28) angeordnet ist, wobei der Lenkgetrieberahmen (2) mit dem Karosserieverbindungsstück (16) gekuppelt ist und das Karosserieverbindungsstück (16) mit der Fahrzeugkarosserie (28) gekuppelt ist.