DE3751255T2

DE3751255T2 - Fahrzeugaufhängungsystem.

Info

Publication number: DE3751255T2
Application number: DE3751255T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Edahiro; Hitoshi Inoue; Toshiro Kondo; Naoto Takata
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2007-10-31
Also published as: JP2567848B2; EP0265959A3; US4819959A; EP0265959A2; JPS63116914A; EP0265959B1; DE3751255D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Aufhängungssystem und insbesondere ein Fahrzeug-Aufhängungssystem zur Abstützung lenkbarer Fahrzeugräder.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Als Fahrzeug-Aufhängungssystem zur Abstützung der lenkbaren Räder ist eine Trapez-Querlenker-Radaufhängung bekannt, bei der das obere bzw. untere Ende jedes Radträgers zur drehbaren Lagerung eines lenkbaren Rades mit der Fahrzeugkarosserie über einen oberen bzw. unteren Querlenker, die sich in Querrichtung bezüglich der Fahrzeugkarosserie erstrecken, verbunden sind. Auch eine Federbein-Aufhängung ist bekannt, bei der zur Verbindung des oberen Endes des Radträgers mit der Fahrzeugkarosserie anstelle des oberen Querlenkers bei der Trapez-Querlenker-Radaufhängung ein Federbein zur Anwendung kommt (vgl. z.B. JP-Patent 52(1977)-9889, DE-A 19 38 850). Bei diesem bekannten Aufhängungssystem sind die Lenker des oberen Radträger-Stützglieds weitgehend in Querrichtung zur Fahrzeugkarosserie angeordnet, jedoch derart, daß bei Kurvenfahrt an beiden lenkbaren Rädern ein negativer Sturz vorliegt.
Die lenkbaren Räder, die durch ein derartiges Aufhängungssystem abgestützt sind, sollten im Sinne einer Steigerung der Radhaftung auf der Fahrbahn und einer Verbesserung des Kurven-Fahrverhaltens so beeinflusst werden, daß das kurveninnere Rad einen positiven Sturz und das kurvenäußere Rad einen negativen Sturz bei Ausführung einer Kurvenfahrt einnimmt. Als Mittel zur Beeinflussung des Sturzes der lenkbaren Räder beim Einschlagen in der vorstehend beschriebenen Weise ist eine in der JP-A 58(1983)- 67508 (US-A 44 40 420) beschriebene Anordnung bekannt, bei der ein den oberen Arm bildendes Lenkerpaar so angeordnet ist, daß dessen Symmetrieachse unter einem spitzen Winkel bezüglich der Radachse eingestellt und hinter der Radachse angeordnet ist, während die imaginäre Lenkdrehachse (imaginäre Schwenkachse) des kurvenäußeren Rades nach hinten bewegt wird, um den Nachlaufwinkel zu vergrössern, so daß das kurvenäußere Rad einen negativen Sturz hat. Der Oberbegriff des Anspruches 1 beruht auf diesem Stand der Technik.
Da aber die beiden Lenker so angeordnet sein müssen, daß ihre Symmetrieachse unter einem spitzen Winkel bezüglich der Radachse eingestellt ist, muß einer der Lenker mit der Fahrzeugkarosserie an einem weit außen liegenden Teil der Fahrzeugkarosserie verbunden sein. Dies erschwert es, die Anordnung an herkömmlich ausgebildeten Fahrzeugen in deren bestehendem Zustand anzubringen.
Im Hinblick auf die vorstehenden Betrachtungen liegt die Hauptaufgabe der Erfindung darin, ein Fahrzeug-Aufhängungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das geeignet ist, einen negativen Sturz an dem kurvenäußeren Rad und einen positiven Sturz an dem kurveninneren Rad bei der Kurvenfahrt zu erzeugen und das leicht für herkömmliche Fahrzeuge in deren bestehendem Zustand eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Stirnansicht von vorne eines Aufhängungssystems entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht, geschnitten längs der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, geschnitten längs der Linie III- III in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Aufhängungssystems, und
Fig. 5(a) bis 5(c) sind schematische Ansichten, die unterschiedliche Anordnungen der Lenker zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In den Fig. 1 bis 4, die eine Trapez-Querlenker-Radaufhängung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, ist ein Radträger 1 zur drehbaren Abstützung eines lenkbaren Rades 2 mit der Fahrzeugkarosserie VB über ein oberes Radträger-Stützglied (in der vorliegenden Ausführung einen oberen Arm 3) verbunden, das den oberen der Schwenkpunkte bestimmt, die eine (nachfolgend zu beschreibende) imaginäre Lenkdrehachse definieren. Außerdem ist der Radträger 1 mit der Fahrzeugkarosserie über ein unteres Radträger-Stützglied (in der vorliegenden Ausführungsform einen unteren Arm 4) verbunden, das einen unteren bzw. den anderen der Schwenkpunkte bestimmt, welche die imaginäre Lenkdrehachse definieren.
Der obere Arm 3 umfasst getrennte vordere bzw. hintere Lenker 5 und 6, die sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erstrecken. Ein Ende jedes der Lenker 5 und 6 ist schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie VB mittels Gummibuchsen 7 an Stellen angelenkt, die in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie VB voneinander einen Abstand haben, während das andere Ende jedes der Lenker 5 und 6 drehbar mit dem oberen Endabschnitt des Radträgers 1 über ein Kugelgelenk 8 an jeweils einer Stelle verbunden ist, die in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie gegeneinander versetzt sind. Der untere Arm 4 umfasst ein einzelnes gegabeltes Element (einen sog. A-förmigen Arm) mit einem Scheitel und einem Schenkelpaar. Die Enden der Schenkel des unteren Arms 4 sind schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie VB über Gummibuchsen 9 an Stellen angelenkt, die gegeneinander in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie versetzt sind, und der Scheitel des unteren Arms 4 ist drehbar mit dem unteren Endabschnitt des Radträgers 1 über ein Kugelgelenk 10 verbunden.
Der Radträger 1 ist mit einem nach hinten ausragenden Lenkhebel 1a ausgestattet, dessen freies Ende mit einem Ende einer Spurstange 11 verbunden ist. Das andere Ende der Spurstange 11 ist schwenkbar an ein Ende einer Lenkungs-Zahnstange 11a angeschlossen. Wenn auf den Radträger 1 mittels der Spurstange 11 und den Lenkhebel 1a des Radträgers 1 eine Lenkkraft übertragen wird, dann wird das lenkbare Rad 2 um die imaginäre Lenkdrehachse k eingeschlagen, welche diejenige gerade Linie ist, die durch den Schnittpunkt der Achsverlängerungen der Lenker 5 und 6 sowie durch die Verbindungsstelle des unteren Arms 4 mit dem Radträger 1, d.h. das Kugelgelenk 10, verläuft
Die Fig. 5(a) bis 5(c) zeigen verschiedene Anordnungen des vorderen und des hinteren Lenkers 5 bzw. 6, die entsprechend den Winkeln α und β unterteilt sind, um welche die Lenker 5 bzw. 6 in der Draufsicht und bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs gegenüber der Querrichtung der Fahrzeugkarosserie geneigt verlaufen. Dabei ist angenommen, daß der Winkel a positiv ist, wenn der vordere Lenker 5 gegenüber der Querrichtung der Fahrzeugkarosserie nach vorne (in den Zeichnungen nach oben) geneigt ist, während der Winkel β positiv ist, wenn der hintere Lenker 6 gegenüber der Querrichtung der Fahrzeugkarosserie nach hinten (in den Zeichnungen nach unten) geneigt ist.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 5(a) sind beide Winkel α und β positiv und der Winkel α ist grösser als der Winkel β (0< β< α). Bei der in Fig. 5(b) gezeigten Anordnung ist der Winkel β Null und der Winkel α ist positiv (β=0< α). Bei der Anordnung gemäß Fig. 5(c) ist der Winkel β negativ und der Winkel α ist positiv (β< 0< α). Weiterhin ist in den Fig. 5(a) bis 5(c) die Stellung der Lenker 5 und 6 sowie des Radträgers 1 bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs mittels durchgezogener Linien dargestellt, die Stellung der Lenker 5 und 6 sowie des Radträgers 1 im eingeschlagenen Zustand des Rades als kurvenäußeres Rad strichpunktiert dargestellt und die Stellung der Lenker 5 und 6 sowie des Radträgers 1 im eingeschlagenen Zustand des Rades als kurveninneres Rad gestrichelt gezeigt.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das obere Radträger-Stützglied, d.h. die Lenker 5 und 6, jeweils so angeordnet, daß die Verlagerung eines Punktes auf dem oberen Teil des Radträgers in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie zumindest zu Beginn des Einschlagens positiv ist (wenn die Verlagerung zur Innenseite der Fahrzeugkarosserie hin als positiv angenommen wird), sobald das lenkbare Rad auf dem Radträger 1 in Abhängigkeit von der Betätigung des Lenkrades als äußeres Rad eingeschlagen wird. Die Anordnung ist hingegen so, daß die vorstehend genannte Verlagerung zumindest zu Beginn des Einschlagens negativ ist, wenn das lenkbare Rad auf dem Radträger 1 als inneres Rad in Abhängigkeit von der Betätigung des Lenkrades eingeschlagen wird.
In den Fig. 5(a) bis 5(c) sind mit P1 und P2 bezeichnete Punkte als typische Punkte auf dem oberen bzw. unteren Radträger- Stützglied 3 bzw. 4 gezeigt, die zueinander bezüglich der das Radzentrum einschließenden Horizontalebene symmetrisch liegen. Der Punkt P1 ist der Mittelpunkt zwischen den Verbindungsstellen der Lenker 5 und 6 mit dem oberen Endabschnitt des Radträgers 1 und der Punkt P2 ist die Verbindungsstelle des A-förmigen Arms mit dem unteren Endabschnitt des Radträgers 1. Der Punkt P2 erfährt bei einem Einschlagen des Rades keine Verlagerung.
Um die bezüglich der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4 oben beschriebene Bedingung zu erfüllen, muß die Anordnung der Lenker 5 und 6 eine gemäß den Fig. 5(a) bis 5(c) sein.
In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird der Radträger 1 an seinem oberen Ende nach innen gekippt, um den Sturz des Rades 2 negativ zu machen, wenn das Rad 2 als kurvenäußeres Rad eingeschlagen wird, wie in den Fig. 2 und 3 bei 2' gezeigt ist und der Radträger 1 entsprechend dem Einschlagen des Rades 2 geschwenkt wird, weil das obere und das untere Radträger-Stützglied 3 und 4 so angeordnet sind, daß der obere Abschnitt des Radträgers 1 nach innen verlagert wird, wie dies vorstehend beschrieben ist. Andererseits wird der Radträger 1 an seinem oberen Ende nach außen gekippt, um den Sturz des Rades 2 zumindest zu Beginn des Einschlagens positiv zu machen, wenn das Rad 2 als kurveninneres Rad eingeschlagen wird, wie bei 2 " in den Fig. 2 und 3 angedeutet ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu verstehen ist, können aufgrund der vorliegenden Erfindung die Lenker 5 und 6 relativ freizügig angeordnet werden und die Verbindungsstellen der Lenker 5 und 6 mit der Fahrzeugkarosserie (die Gummibuchsen 7) brauchen nicht an einer weitgehend nach außen orientierten Stelle der Fahrzeugkarosserie angebracht zu werden. Folglich kann die vorliegende Erfindung an herkömmlichen Fahrzeugen in deren bestehendem Zustand umgesetzt werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Verbindungsstellen der Lenker 5 und 6 mit dem oberen bzw. unteren Endabschnitt des Radträgers 1 voneinander nur in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie beabstandet, so daß die die Verbindungsstellen der Lenker 5 und 6 mit der Fahrzeugkarosserie verbindende Schwenkachse sich entsprechend in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt.

Claims

1. Fahrzeug-Aufhängungssystem zur Abstützung eines lenkbaren Rades des Fahrzeugs, mit einem Radträger (1), der das lenkbare Rad (2) drehbar lagert, einem oberen Radträger- Stützglied (3), das ein Paar von getrennten Lenkern (5, 6) aufweist, von denen jeweils ein Ende an der Fahrzeugkarosserie und das andere Ende an dem Radträger angelenkt ist, und mit einem unteren Radträger-Stützglied (4), das sich weitgehend in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und einen Einzelarm aufweist, von dem ein Ende an der Fahrzeugkarosserie an zwei verschiedenen Verbindungspunkten (9) und das andere Ende an dem Radträger (1) an einem Einzelpunkt (10) angelenkt ist, wobei das obere und das untere Radträger-Stützglied (3, 4) so angeordnet sind, daß jeweils ein oberer bzw. unterer Schwenkpunkt definiert ist, die eine imaginäre Lenkdrehachse (k) bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (5, 6) sich weitgehend in Fahrzeug- Querrichtung erstrecken, wobei die Verbindungslinie der Anlenkpunkte (7) der Lenker (5, 6) an der Fahrzeugkarosserie sowie die Verbindungslinie der Anlenkpunkte (8) der Lenker (5, 6) an dem Radträger (1) bei Geradeaus-Stellung des Rades weitgehend parallel zur Fahrzeug-Längsachse verlaufen, und daß, gesehen in Draufsicht bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs, der vordere Lenker (5) zur Querrichtung der Fahrzeugkarosserie mit einem Winkel α geneigt ist, der grösser als ein Winkel β ist, mit welchem der hintere Lenker (6) zur Querrichtung der Fahrzeugkarosserie geneigt ist, wobei angenommen ist, daß der Winkel a positiv ist, wenn der vordere Lenker (5), bei Sicht von dem äußeren Anlenkpunkt zu dem inneren Anlenkpunkt, gegenüber der Querrichtung vorwärts geneigt ist und der Winkel β positiv ist, wenn der hintere Lenker (6), bei Sicht von dem äußeren Anlenkpunkt zu dem inneren Anlenkpunkt, gegenüber der Querrichtung nach hinten geneigt ist, wodurch das lenkbare Rad (2) als äußeres Rad bei Kurvenfahrt bei einem Einschlagen zumindest zu Beginn des Einschlagens einen negativen Sturz und als inneres Rad bei Kurvenfahrt bei einem Einschlagen zumindest zu Beginn des Einschlagens einen positiven Sturz hat.

2. Fahrzeug-Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzelarm gegabelt ist und einen Scheitel sowie ein Schenkelpaar aufweist, wobei die Schenkelenden schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie an verschiedenen Punkten (9) und der Scheitel an dem Radträger an einem Einzelpunkt (10) befestigt sind.

3. Fahrzeug-Aufhängungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (1) mit einem nach hinten ausragenden Lenkhebel (1a) ausgestattet ist, der mit einem eine Lenkkraft übertragenden Element (11) verbunden ist, um den Radträger in Abhängigkeit von der Betätigung eines Lenkrades zu verstellen.