DE3786995T2

DE3786995T2 - Radaufhängung für ein Fahrzeug.

Info

Publication number: DE3786995T2
Application number: DE87118583T
Authority: DE
Inventors: Toshiro Kondo; Tadanobu Yamamoto
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2007-12-16
Also published as: JPH07100403B2; US4765647A; EP0271879A3; KR880007264A; EP0271879A2; KR900009132B1; DE3786995D1; JPS63151508A; EP0271879B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Für die Abstützung der Räder gegen den Fahrzeugaufbau wurden verschiedene Typen von Fahrzeugradaufhängungen vorgeschlagen, wobei einer dieser Fahrzeugradaufhängungstypen ein Aufhängungselement aufweist, das sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus erstreckt und ein Rad gegen den Fahrzeugaufbau abstützt. Dieser Typ des Aufhängungselementes umfaßt einen Längslenker oder einen Führungsarm. Beispielsweise ist bei dem Fahrzeugradaufhängungstyp mit Längslenker der Längslenker vor dem Rad angeordnet und erstreckt sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus, wobei das vordere Ende des Längslenkers an dem Fahrzeugaufbau angelenkt ist, und sein hinteres Ende an einem Radauflagerungselement angelenkt ist, mit dessen Hilfe ein Rad schwenkbar gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt wird. Als Hauptelement zur Erreichung einer in Längsrichtung elastischen Abstützung durch den Längslenker ist in jedem der Verbindungsabschnitte des Längslenkers eine Gummibuchseneinrichtung als Federungseinrichtung angeordnet. Wenn der Gummi weich ist und bei einer auf ihn wirkenden Längskraft eine beträchtliche Verformung erfährt, kann der Stoß infolge der Eintragung der Längskraft über das Rad größtenteils durch die Buchse gedämpft und der Fahrkomfort verbessert werden. Falls dagegen die Buchse zu sehr verformt wird, neigt der Spurwinkel des Rades zu einer übermäßigen Änderung, was sich nachteilig auf die Antriebsstabilität und die Lenkbarkeit des Fahrzeugs auswirkt.
Folglich ist das Längslenkersystem normalerweise so eingestellt, das es in bezug auf eine durch den Fahrwiderstand verursachte, auf das Rad wirkende nach hinten gerichtete Kraft eine weiche Federkennlinie besitzt, während es in bezug auf eine auf das Rad wirkende nach vorn gerichtete Kraft eine härtere Federkennlinie besitzt. Das offengelegte japanische Gebrauchsmuster Nr. 139040/1981 beschreibt diesen Typ von Längslenkersystem, bei dem ein sich in bezug auf den Fahrzeugaufbau nach vorn erstreckender Längslenker an den Enden mit dem Fahrzeugaufbau bzw. über speziell konstruierte Gummibuchsen mit einem Rad verbunden ist. Diese Gummibuchsen sind für die oben erwähnte Federkennlinie des Längslenkersystems verantwortlich.
Die herkömmliche Fahrzeugradaufhängung ist ferner mit einer Stoßdämpfungseinrichtung versehen. Kürzlich wurde der Vorschlag gemacht, ein Stoßdämpfungselement, wie z.B. einen Stoßdämpfer, und eine Federungseinrichtung zu verwenden, wobei dieses Stoßdämpfungselement so angeordnet ist, daß es zur Absenkung der Motorhaube des Fahrzeugs mit dem Ziel einer besseren Sicht durch die Windschutzscheibe oder zur Erreichung von mehr Platz im hinteren Teil des Fahrgastraums nach hinten geneigt ist. Während der Fahrt werden die von der Straßenoberfläche auf das Rad wirkenden aufwärts gerichteten Kräfte, die durch die Unebenheit der Straßenoberfläche verursacht werden, von der Radseite her in das Anschlußende des geneigten Stoßdämpfungselementes eingetragen. Infolge der Schrägstellung des Stoßdämpfungselementes wirkt die Reaktionskraft auf die aufwärts gerichtete Kraft auf das Rad in Schrägrichtung. Diese schräg wirkende Reaktionskraft drückt das Rad gleichzeitig nach unten und nach vorne. Wenn das Rad durch das Längslenkersystem mit einer in bezug auf die vorwärts gerichtete Kraft harten Federkennlinie abgestützt wird, kann die vorwärts gerichtete Komponente der Reaktionskraft nicht durch das Längslenkersystem gedämpft werden, so daß durch diese Komponente ein Stoß erzeugt werden kann. Im Stand der Technik wurde jedoch bisher kein Vorschlag zur Verbesserung des Fahrkomforts dieses Typs von Fahrzeugradaufhängung mit einem schräg angeordneten Stoßdämpfungselement gemacht.
Eine Fahrzeugradaufhängung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist aus der EP-A-0 095 780 bekannt. Die Federkennlinie der Gummibuchsenanordnung ist in jeder Richtung der horizontalen Komponente der Reaktionskraft gleich.
Aus der DE-U-18 78 297 ist eine Federungseinrichtung bekannt, die eine große Federkonstante in radialer Richtung und eine kleine Federkonstante in axialer Richtung besitzt. Diese bekannte Federungseinrichtung verfügt über eine Federkennlinie, die so eingestellt ist, daß eine Axialkraft weich abgefedert wird, während eine Radialkraft hart abgefedert wird.
Die DE-U-19 33 472 beschreibt eine Federungseinrichtung mit drei Rippen. Dies bedingt eine unterschiedliche Federkennlinie dieser Federungseinrichtung in Abhängigkeit von ihrer Einbaurichtung.
Aus der EP-A-0 172 999 ist eine Federungseinrichtung einer Längslenker-Fahrzeugradaufhängung bekannt, die völlig anders funktioniert, da bei dieser bekannten Fahrzeugradaufhängung keine auf das Aufhängungselement wirkende horizontale Komponente der Reaktionskraft auftritt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Fahrzeugradaufhängung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, die einen verbesserten Fahrkomfort des Fahrzeugs in bezug auf die durch die Straßenoberfläche verursachte aufwärts gerichtete, auf die Stoßdämpfungseinrichtung wirkende Kraft vorsieht.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, umfaßt die Fahrzeugradaufhängung der vorliegenden Erfindung, die zur Steuerung der Bewegung des Rades in Längsrichtung ein im allgemeinen in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus angeordnetes Aufhängungselement besitzt, eine zwischen dem Rad und dem Fahrzeugaufbau angeordnete und in bezug auf die vertikale Richtung geneigte Stoßdämpfungseinrichtung, die Reaktionskräfte zur Unterdrückung der Aufwärtsbewegung des Rades ausübt, sowie eine Federungseinrichtung, die die Federkennlinie des Aufhängungselements in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus bestimmt, wobei die Federkennlinie so eingestellt ist, daß ein weiches Abfedern der horizontalen Komponente der von der geneigten Stoßdämpfungseinrichtung ausgeübten Reaktionskraft erreicht wird, während ein hartes Abfedern der Kraft in der entgegengesetzten Richtung zu der horizontalen Komponente der Reaktionskraft erreicht wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fahrzeugradaufhängung nach Art eines Längslenkers ausgeführt sein, umfassend einen Längslenker, der vor dem Rad angeordnet und am vorderen Ende am Fahrzeugaufbau angelenkt ist, und am hinteren Ende zur Abstützung des Rades drehbar in einer Radauflagerung gelagert ist. Die Stoßdämpfungseinrichtung kann eine Federungseinrichtung sein, die eine Reaktionskraft als Reaktion auf das Maß der Bewegung des Rades in Längsrichtung ausübt. Wahlweise kann die Stoßdämpfungseinrichtung ein Dämpfungselement sein, das eine Reaktionskraft als Reaktion auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Rades in Längsrichtung ausübt. Die Federungseinrichtung umfaßt Buchseneinrichtungen, die an den Enden des sich in Längsrichtung erstreckenden Aufhängungselementes vorgesehen sind. Die Buchseneinrichtungen können aus einem äußeren Rohr, einem inneren Rohr und einer zwischen ihnen angeordneten Federbuchse bestehen. Eine gewünschte Federkennlinie dieses Typs kann durch Vorsehen eines Hohlraums oder eines harten Abschnitts in der Federbuchse erzielt werden.
Nachdem die Stoßdämpfungseinrichtung nach vorn oder nach hinten geneigt angeordnet ist, bewirkt gemäß der vorliegenden Erfindung eine von einer unebenen Straßenoberfläche herrührende, auf das Rad einwirkende aufwärts gerichtete Kraft, daß die Stoßdämpfungseinrichtung eine Reaktionskraft entlang der Neigungsrichtung ausübt, die auf das Rad wirkt und es veranlaßt, sich sowohl in Abwärtsrichtung als auch in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus zu bewegen. Denn die horizontale Komponente der Reaktionskraft wirkt auf die Radseite und damit auf das Aufhängungselement. Die Federkennlinie dieses Aufhängungselementes wird von der Federungseinrichtung bestimmt, die in Richtung der horizontalen Komponente der Reaktionskraft weich abfedert. Folglich wird die Aufhängungseinrichtung ausreichend elastisch verformt, um zu verhindern, daß der durch die Wirkung der horizontalen Komponente der Reaktionskraft verursachte Stoß das Fahrzeug erreicht. Daher kann der Fahrkomfort eines Fahrzeugs, das eine Fahrzeugradaufhängung besitzt, die über eine geneigt angeordnete Stoßdämpfungseinrichtung verfügt, verbessert werden. Im Gegensatz dazu ist die Federkennlinie der Aufhängungseinrichtung in der zur horizontalen Komponente der Reaktionskraft entgegengesetzten Richtung hart. In dieser Richtung kann daher der Wechsel im Radverhalten unterdrückt werden, um auf diese Weise die Fahreigenschaften und die Lenkbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine hintere Radaufhängung für ein Fahrzeug vorgesehen, die ein Längslenkerelement als Aufhängungselement umfaßt, das im allgemeinen in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus angeordnet ist, um die Bewegung des Rades in Längsrichtung zu steuern. Die Fahrzeugradaufhängung umfaßt eine federbeinartige Stoßdämpfungseinrichtung, die zwischen dem Rad und dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist und aus einem Dämpfungselement und einem Federelement besteht, das koaxial um das Dämpfungselement herum angeordnet ist. Die Stoßdämpfungseinrichtung ist nach hinten geneigt angeordnet, so daß ihr oberes Ende im Vergleich zu ihrem unteren Ende an der Hinterseite angeordnet und mit dem Fahrzeugaufbau am oberen Ende und mit dem Radaufhängungselement, in dem das Rad drehbar gelagert ist, am unteren Ende verbunden ist, so daß ein Federbein entsteht. Die federbeinartige Stoßdämpfungseinrichtung übt Reaktionskräfte aus, die die nach oben gerichtete Bewegung des Rades unterdrücken. Eine Federungseinrichtung ist vorgesehen, die die Federkennlinie des Längslenkers bestimmt. Die Federkennlinie ist so festgelegt, daß die Federungseinrichtung die nach vorn gerichtete horizontale Komponente der Reaktionskraft, die von der geneigt angeordneten Stoßdämpfungseinrichtung ausgeübt wird, weich abfedert, während sie die Kraft, die entgegen der Richtung der horizontalen Komponente der Reaktionskraft wirkt, hart abfedert. Ferner ist ein Paar vorderer und hinterer seitlicher Verbindungselemente in seitlicher Richtung des Fahrzeugaufbaus zwischen dem Rad und dem Fahrzeugaufbau angeordnet. Jedes äußere Ende der seitlichen Verbindungselemente ist an der Radauflagerung angelenkt, während jedes innere Ende der seitlichen Verbindungselemente am Fahrzeugaufbau angelenkt ist.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung offensichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine teilweise Vorderansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Fahrzeughinterradaufhängung in der Art eines Federbeins, die zu einem Fahrzeug mit vorn liegendem Motor und mit Frontantrieb gehört;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Fahrzeughinterradaufhängung von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Ansicht der linken Seite der Fahrzeughinterradaufhängung von Fig. 1;
Fig. 4 ist eine perspektivische Teilansicht eines Längslenkerelements, das bei der Fahrzeughinterradaufhängung von Fig. 1 angewandt wird;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Längslenkerelements von Fig. 4;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Längslenkerelements entlang Linie VI-VI von Fig. 5;
Fig. 7 zeigt Federkennlinien des Längslenkerelements von Fig. 1 in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus;
Fig. 8 zeigt eine vom Federbein der Fahrzeughinterradaufhängung von Fig. 1 ausgeübte Reaktionskraft, wenn das Rad über eine Unebenheit der Straßenoberfläche fährt und eine von dieser Unebenheit verursachte aufwärts gerichtete Kraft auf das untere Ende des Federbeins vom Rad her wirkt;
Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Federungseinrichtung in Form einer Gummibuchse, die an beiden Enden eines Längslenkerelements angeordnet ist;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 9 dargestellten Gummibuchse entlang Linie X-X von Fig. 9;
Fig. 11 zeigt ein weiteres Beispiel einer Gummibuchse, die an beiden Enden eines Längslenkerelements angeordnet ist;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 11 dargestellten Gummibuchse entlang Linie XII-XII von Fig. 11;
Fig. 13 zeigt ein weiteres Beispiel einer Gummibuchse, die an beiden Enden eines Längslenkerelements angeordnet ist;
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 13 dargestellten Gummibuchse entlang Linie XIV-XIV von Fig. 13;
Fig. 15 veranschaulicht eine weitere federbeinartige Fahrzeugradaufhängung, die ein Längslenkerelement mit einem an einer Radnabe befestigten hinteren Ende besitzt, auf die die vorliegende Erfindung angewandt werden kann;
Fig. 16 veranschaulicht ein Beispiel einer Doppelquerlenker-Fahrzeugradaufhängung, auf die die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wird, soll sie natürlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein. Es sollen im Gegenteil alle alternativen Möglichkeiten, Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Schutzumfangs abgedeckt werden, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
In der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1, ist ein Beispiel einer federbeinartigen Fahrzeughinterradaufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, die auf die Hinterräder eines Fahrzeugs mit vorn liegendem Motor und mit Frontantrieb angewandt wird. Die rechts- und die linksseitige Fahrzeugradaufhängung für das rechte bzw. das linke Rad sind in gleicher Weise konstruiert, so daß sich die folgende Beschreibung lediglich auf die linke Fahrzeugradaufhängung bezieht. In der Zeichnung sind die einander entsprechenden Elemente der rechten wie der linken Fahrzeugradaufhängung mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Fahrzeugaufbau 1 mit einem hinteren Hilfsrahmen 1a ausgestattet, der an der Hinterseite des Fahrzeugaufbaus befestigt ist und sich in seitlicher Richtung des Fahrzeugaufbaus erstreckt. Eine federbeinartige Fahrzeugradaufhängung 2 für das linke Hinterrad 1b wird von dem Hilfsrahmen 1a gehalten. Die Fahrzeugradaufhängung 2 trägt ein Radnabenelement 3 zur drehbaren Lagerung des Hinterrades 1b. Die Fahrzeugradaufhängung 2 umfaßt ein Paar seitliche Verbindungselemente 4a und 4b, die sich in seitlicher Richtung erstrecken, ein Längslenkerelement 5, das sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus 1 erstreckt, und ein Stoßdämpfungselement 6. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das Stoßdämpfungselement 6 in bezug auf die Senkrechte geneigt angeordnet, so daß sein oberes Ende hinter seinem unteren Ende angeordnet ist. Das Paar seitlicher Verbindungselemente besteht aus dem vorderen seitlichen Verbindungselement 4a und dem hinteren seitlichen Verbindungselement 4b. Das vordere seitliche Verbindungselement 4a ist an seinem inneren Ende über eine Buchseneinrichtung 7a schwenkbar mit einer Spindel 7 verbunden. Die Spindel 7 ist an der Vorderseite des Hilfsrahmens 1a befestigt und in Längsrichtung angeordnet, so daß sie eine Drehachse für die Buchseneinrichtung 7a bildet. In gleicher Weise ist das hintere seitliche Verbindungselement 4b an seinem inneren Ende über eine Buchseneinrichtung 8a schwenkbar mit einer Spindel 8 des Hilfsrahmens 1a verbunden. Die Vorderseite der Radnabe 3 weist eine Spindel 9 auf, mit der das äußere Ende des vorderen seitlichen Verbindungselementes 4a über eine Buchseneinrichtung 9a schwenkbar verbunden ist. An der Rückseite der Radnabe 3 ist ferner eine Spindel 10 vorgesehen, mit der das äußere Ende des hinteren seitlichen Verbindungselementes 4b über eine Buchseneinrichtung 10a schwenkbar verbunden ist. Außerdem weist die Radnabe 3 auf ihrer Außenseite eine Spindel 11 auf, die seitlich und nach außen vorspringt, und auf der das linke Hinterrad 1b drehbar gelagert ist. Wie aus Fig. 1 und Fig. 3 ersichtlich ist, ist das Stoßdämpfungselement 6 an seinem unteren Ende mit dem oberen Abschnitt der Radnabe 3 verbunden, während sein oberes Ende drehbar mit dem Fahrzeugaufbau 1 verbunden ist. Das Stoßdämpfungselement 6 umfaßt ein Dämpfungsglied 6a und eine Feder 6b, die das Dämpfungsglied 6a umgibt. Wie oben beschrieben wurde, ist das Stoßdämpfungselement 6 nach hinten geneigt, so daß im hinteren Teil des Fahrzeugs mehr Innenraum zur Verfügung steht.
Die Radnabe 3 weist auf ihrer Innenseite eine weitere Spindel 12 auf, die in seitlicher Richtung nach innen ragt. Der Längslenker 5 ist an seinem hinteren Ende über eine Buchseneinrichtung 5a gelenkig mit der Spindel 12 verbunden, während das vordere Ende des Längslenkers 5 über eine Buchseneinrichtung 5b gelenkig mit der Spindel 13 verbunden ist. Die Spindel 13 ist an einem hinteren Seitenrahmen 1c des Fahrzeugaufbaus 1 befestigt.
Wie aus den Fig. 4 bis 6 hervorgeht, besteht die hintere Buchseneinrichtung 5a aus einem äußeren Metallrohr 51, das am hinteren Ende des Längslenkers 5 ausgebildet ist, einem inneren Metallrohr 52, das drehbar mit der Spindel 12 verbunden ist, und einer zwischen beiden Rohren fest eingesetzten rohrförmigen Gummibuchse 53. Die Gummibuchse 53 verfügt in bezug auf vorwärts und auf rückwärts gerichtete Kräfte über die gleiche Federkennlinie. Die vordere Gummibuchseneinrichtung 5b besteht aus einem äußeren Metallrohr 54, das am vorderen Ende des Längslenkers 5 ausgebildet ist, einem inneren Rohr 55, das drehbar an der Spindel 13 befestigt ist, und aus der rohrförmigen Gummibuchse 56, die zwischen beiden Rohren fest eingesetzt ist. Die Gummibuchse 56 ist mit einem bogenförmigen Hohlraum 56a ausgestattet, der sich an der Hinterseite der Buchse, bezogen auf das innere Rohr 55, in axialer Richtung erstreckt. Auf der gegenüberliegenden Seite der Gummibuchse 56, d.h. in ihrem vorderen Abschnitt, bezogen auf das innere Rohr 55, ist ein nach vorn weisender vorspringender Abschnitt 56b ausgebildet, dessen oberer Teil durch Vorspannung Kontakt mit der Innenfläche des äußeren Rohres 54 hat. Außerdem weist das innere Rohr 55 an seinem axialen Mittelabschnitt einen ringförmigen Verstärkungsabschnitt 55a auf, der sich über die Oberfläche des axialen Mittelabschnitts erstreckt und verhindert, daß sich die Gummibuchse von dem inneren Rohr 55 ablöst.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der Fahrzeugradaufhängung, d.h. hauptsächlich die Wirkungsweise des Längslenkers 5, in Verbindung mit Fig. 7 und 8 beschrieben. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wirkt von der Straßenoberfläche her eine aufwärts gerichtete Kraft b auf das Hinterrad 1b, wenn dieses Hinterrad über eine Erhebung auf der Straßenoberfläche fährt. Diese aufwärts gerichtete Kraft wird von der Radnabe 3 auf das untere Ende der Stoßdämpfungseinrichtung 6 übertragen. Da die Stoßdämpfungseinrichtung 6 nach hinten geneigt ist, wirkt eine Reaktionskraft d der aufwärts gerichteten Kraft an der Radnabe 3 unter einem bestimmten Winkel entgegen. Dadurch entstehen die horizontalen und vertikalen Komponenten f und e der Reaktionskraft, wobei die horizontale Komponente in den Längslenker 5 als eine nach vorn gerichtete Kraft eingetragen wird. Aufgrund der vorderen Gummibuchseneinrichtung 5b besitzt der Längslenker 5 eine Federkennlinie 1 gemäß Fig. 7, die die Beziehung zwischen der Verschiebung des Längslenkers 5 und der auf den Längslenker wirkenden Längskraft veranschaulicht. Genauer gesagt, da der vorspringende Abschnitt 56b der Gummibuchseneinrichtung 56 unter Vorspannung Kontakt mit der Innenfläche des äußeren Rohres 54 hat, besitzt die Gummibuchseneinrichtung 56 solange ein harte Federkennlinie in bezug auf die vorwärts gerichtete Kraft f, bis der vorspringende Abschnitt keinen Kontakt mit der Innenfläche des äußeren Rohres 54 mehr hat, wobei diese Bedingung dem Punkt p auf der Linie 1 in Fig. 7 entspricht. Nachdem sich der vorspringende Abschnitt 56b von der Innenfläche infolge des bogenförmigen Hohlraums 56a gelöst hat, wird die Gummibuchseneinrichtung 56 mit einer geringeren Kraft verformt als die massive Gummibuchseneinrichtung und zeigt eine weichere Federkennlinie als zuvor. Folglich kann der Stoß infolge der nach vorn gerichteten Kraft vermieden werden, und die Fahreigenschaften können verbessert werden. Nachdem der Hohlraum zusammengedrückt wurde, zeigt die Gummibuchseneinrichtung erneut eine harte Federkennlinie.
In Anbetracht dessen, daß bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die nach vorn gerichtete Kraft auf den Längslenker 5 infolge der Masse des Fahrzeugaufbaus wirkt, wird die Größe der in die Gummibuchse 56 eingetragenen Druckvorspannung so festgelegt, daß die durch den Biegepunkt p verkörperte Bedingung allein bei Wirkung der horizontalen Komponente der Fahrzeugaufbaumasse auf den Längslenker 5 erreicht wird. Durch diese Konfiguration zeigt der Längslenker 5 eine gewünschte weiche Federkennlinie in bezug auf die nach vorn gerichtete Komponente der aufwärts gerichteten Kraft, wobei sich diese Federkennlinie von derjenigen unterscheidet, die sich bei Wirkung der nach hinten gerichteten Kraft ergibt.
Wenn dagegen die nach hinten gerichtete Kraft auf den Längslenker 5 wirkt, zeigt die Gummibuchse 56 eine Federkennlinie, wie sie durch die Linie k dargestellt wird, die derjenigen ähnelt, die für eine massive Gummibuchse erhalten wird. Diese Federkennlinie k ist härter als die durch die Linie l dargestellte Federkennlinie, insbesondere in dem Bereich von dem Biegepunkt p bis zum Zusammendrücken des Hohlraums 56a. Die durch die nach hinten gerichtete Kraft verursachte Rückwärtsfahrt des von dem Längslenker 5 gestützten Rades wird daher ebenso wie der Spurwechsel dieses Rades unterdrückt. Folglich können die Antriebsstabilität und die Lenkbarkeit des Fahrzeugs verbessert werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Federkennlinie einen Biegepunkt p für die vorn gerichtete Kraft f aufgrund des Vorhandenseins des vorgespannten vorspringenden Abschnitts in der Gummibuchse und ist identisch mit der Federkennlinie für die nach hinten gerichtete Kraft bis zu dem Biegepunkt p. Wahlweise kann der Längslenker 5 so konstruiert sein, daß er für die nach vorn und für die nach hinten gerichtete Kraft bei allen Bedingungen unterschiedliche Federkennlinien zeigt. Diese Formen der Federkennlinien lassen sich durch Modifizieren der Konfiguration der Gummibuchseneinrichtungen 5a oder 5b erhalten. Typische Beispiele für Gummibuchseneinrichtungen werden weiter unten beschrieben.
Fig. 9 und Fig. 10 zeigen ein Beispiel einer Gummibuchseneinrichtung. Diese Gummibuchseneinrichtung 20 besteht aus einem am vorderen Ende des Längslenkers 5 ausgebildeten äußeren Rohr 21, einem um die Spindel 13 drehbar gelagerten inneren Rohr 22 und einer fest zwischen diesen beiden Rohren eingesetzten Gummibuchseneinrichtung 23. Zwischen der Außenfläche der Gummibuchse 23 und der Innenfläche des äußeren Rohres 21 ist im hinteren Abschnitt, bezogen auf das innere Rohr 22, ein bogenförmiger Hohlraum 24 ausgebildet, der sich in axialer Richtung erstreckt. In dem gegenüberliegenden Abschnitt, d.h. in dem in bezug auf das innere Rohr 22 vorderen Abschnitt der Gummibuchse 23 ist ein bogenförmiges Blech 25 angeordnet, das sich in axialer Richtung erstreckt und, verglichen mit der Gummibuchse 23, eine harte Federkennlinie besitzt. Der Längslenker, der mit dieser Buchseneinrichtung 23 am vorderen Ende und mit der normalen Buchseneinrichtung 5a am hinteren Ende ausgestattet ist, zeigt für die nach vorn gerichtete Kraft solange eine weiche Federkennlinie, bis der Hohlraum 24 zusammengedrückt ist. Dagegen zeigt der gleiche Längslenker für die nach hinten gerichtete Kraft aufgrund des Vorhandenseins des harten Bleches 25 eine harte Federkennlinie.
Die Fig. 11 und 12 zeigen ein weiteres Beispiel einer Buchseneinrichtung. Diese Buchseneinrichtung 30 hat die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene Buchseneinrichtung 20 mit Ausnahme einer Gummibuchse 33. Die Gummibuchse 33 besitzt eine harte Federkennlinie und ist mit einer bogenförmigen Aussparung 34 versehen, die sich in ihrem in bezug auf das innere Rohr 32 hinteren Abschnitt in axialer Richtung erstreckt. Die bogenförmige Aussparung 34 stellt einen bogenförmigen Hohlraum an der Innenfläche des äußeren Rohres 31 dar. Folglich zeigt die Buchseneinrichtung 30 in bezug auf die nach vorn gerichtete Kraft solange eine weiche Federkennlinie, bis der Hohlraum zusammengedrückt ist, während sie in bezug auf die nach hinten gerichtete Kraft eine harte Federkennlinie zeigt.
Die Fig. 13 und 14 zeigen noch ein weiteres Beispiel einer Buchseneinrichtung. Diese Buchseneinrichtung 40 hat die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene Buchseneinrichtung 20 mit Ausnahme einer Gummibuchse 43. Die Gummibuchse 43 besitzt eine weiche Federkennlinie und ist zusammen mit einem bogenförmigen Blech 45 eingesetzt, das sich an dem in bezug auf das innere Rohr 42 vorderen Abschnitt in axialer Richtung erstreckt. Das bogenförmige Blech 45 hat eine härtere Federkennlinie als die Gummibuchse 43. Aufgrund des Vorhandenseins des bogenförmigen Bleches 45 zeigt die Buchseneinrichtung 40 eine in bezug auf die nach hinten gerichtete Kraft härtere Federkennlinie.
In den oben beschriebenen Beispielen werden die Federkennlinien des Längslenkers durch Modifizieren der vorderen Buchseneinrichtung 5b des Längslenkers bestimmt. Wahlweise können die hintere Buchseneinrichtung 5a oder aber beide, die vordere und die hintere Buchseneinrichtung, modifiziert werden, um die gewünschte Federkennlinie zu erhalten. Ferner besteht die Möglichkeit, einen Längslenker in einen vorderen und einen hinteren Abschnitt zu unterteilen und eine Buchseneinrichtung zwischen ihnen anzuordnen. Durch Modifizieren der Federkennlinie der zwischengeschalteten Buchseneinrichtung kann die gewünschte Federkennlinie des Längslenkers erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung kann an andere Fahrzeugradaufhängungen angepaßt werden, wenn diese mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Aufhängungselement, wie z.B. mit einem Längslenker, und mit einem geneigt angeordneten Stoßdämpfungselement ausgestattet sind, das eine horizontale Kraftkomponente erzeugt, die auf die sich in Längsrichtung erstreckende Aufhängung wirkt. Ein Beispiel dieses Typs der Fahrzeugradaufhängung ist in Fig. 15 dargestellt. Diese Fahrzeugradaufhängung hat die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene Fahrzeugradaufhängung 2, mit Ausnahme dessen, daß der Längslenker 5 an seinem hinteren Ende fest mit der Radnabe 3 verbunden ist und ein oberes seitliches Verbindungselement 60 zur Steuerung des Verhaltens des Rades 1b vorgesehen ist. Ein weiteres Beispiel einer Fahrzeugradaufhängung ist in Fig. 16 dargestellt; diese Fahrzeugradaufhängung entspricht dem Doppelquerlenkertyp und umfaßt ein Paar untere seitliche Verbindungselemente 71a, 71b und ein A-förmiges oberes seitliches Verbindungselement 72, die bekanntlich zur Steuerung des Verhaltens des Rades 1c dienen.

Claims

1. Fahrzeugradaufhängung, die ein Aufhängungselement (5) besitzt, das im allgmeinen in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus zur Steuerung der Längsverschiebung eines Rades (1b) angeordnet ist, umfassend eine Stoßdämpfungseinrichtung (6), die zwischen dem Rad (1b) und dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist, um eine Reaktionskraft zur Unterdrückung der Aufwärtsbewegung des Rades (1b) auszuüben, und die in Längsrichtung zur Vertikalen geneigt angeordnet ist, so daß sie eine horizontale Komponente der Reaktionskraft erzeugt, die auf das Aufhängungselement (5) wirkt, sowie eine Federungseinrichtung (56), die die Federkennlinie des Aufhängungselementes (5) in Längsrichtung bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkennlinie so eingestellt ist, daß ein weiches Abfedern der horizontalen Komponente der von der Stoßdämpfungseinrichtung ausgeübten Reaktionskraft erreicht wird, und daß ein hartes Abfedern der Kraft in entgegengesetzter Richtung zu der horizontalen Komponente der Reaktionskraft erreicht wird.

2. Fahrzeugradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugradaufhängung (2) ein Hinterrad (1b) abstützt.

3. Fahrzeugradaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängungselement ein Längslenker (5) ist, der vor dem Rad (1b) angeordnet ist und an einem vorderen Ende an dem Fahrzeugaufbau (1) angelenkt ist und an einem hinteren Ende zur Abstützung des Rades (1b) drehbar in einem Radhalteelement gelagert ist.

4. Fahrzeugradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfungseinrichtung (6) eine Federeinrichtung (6b) umfaßt, die als Reaktion auf die Bewegung des Rades (1b) in vertikaler Richtung eine Reaktionskraft ausübt.

5. Fahrzeugradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfungseinrichtung (6) eine Dämpfungseinrichtung (6a) umfaßt, die als Reaktion auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Rades (1b) in vertikaler Richtung eine Reaktionskraft ausübt.

6. Fahrzeugradaufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugradaufhängung ein Federbein ist, und daß ein Federbeinelement durch die Dämpfungseinrichtung (6a) gebildet wird, die an ihrem unteren Ende fest an einer Radhalterung (3) zur drehbaren Lagerung des Rades (1b) angebracht ist und sich an ihrem oberen Ende am Fahrzeugaufbau (1) abstützt.

7. Fahrzeugradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend ein Paar vordere und hintere seitliche Verbindungselemente (4a, 4b), die jeweils an ihrem in Querrichtung inneren Ende am Fahrzeugaufbau (1) angelenkt sind, und an ihrem in Querrichtung äußeren Ende zur Abstützung des Rades (1b) drehbar mit einer Radhalterung (3) verbunden sind.

8. Fahrzeugradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend ein Paar obere und untere Verbindungselemente, die den Sturz des Rades (1b) steuern.

9. Fahrzeugradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federungseinrichtung eine Federbuchseneinrichtung (56) umfaßt, die an mindestens einem Ende des Aufhängungslementes (5) vorgesehen ist.

10. Fahrzeugradaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbuchseneinrichtung (56) zwischen einem äußeren Rohr (54), das an einem der Aufhängungselemente ausgebildet ist, und einem inneren Rohr (55) angeordnet ist, das an dem Fahrzeugaufbau oder an einer Radhalterung angebracht ist, in der das Rad drehbar gelagert ist.

11. Fahrzeugradaufhängung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbuchseneinrichtung (56) mit einem Hohlraum (56a) versehen ist, um die Federkennlinie zu erreichen.

12. Fahrzeugradaufhängung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbuchseneinrichtung (43) innen ein Einsatzelement (45) aufweist, das härter gefedert ist als die Federbuchseneinrichtung selbst, um die Federkennlinie zu erreichen.

13. Fahrzeugradaufhängung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbuchseneinrichtung (56) an ihrer Außenfläche einen Vorsprung (56b) aufweist, der mit einem vorbestimmten Druck gegen die Innenfläche des äußeren Rohres drückt, um dadurch die genannte Federkennlinie zu erreichen.