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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Hinterradaufhängung für Fahrzeuge.
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JP
62-13 43 10 (A) offenbart eine Hinterradaufhängung mit einem Radträger, drei
Querlenkern und einer gegabelten Längslenkeranordnung. Zwei der
Querlenker sind an ihren jeweiligen äußeren Enden über Kugelgelenke
mit dem Radträger
verbunden. Der dritte Querlenker ist an seinem äußeren Ende mit einem hinteren
Abschnitt des unteren Arms der Längslenkeranordnung
in integraler Weise starr verbunden. Der untere Arm ist an seinem
hinteren Ende mit dem Radträger
durch ein Kugelgelenk verbunden.
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DE 33 31 247 A1 beschreibt
eine Hinterradaufhängung
für Kraftfahrzeuge
mit einem das Rad lagernden Radträger, der mit dem Fahrzeugaufbau über drei
an diesem angelenkten Lenker verbunden ist, und einem Längsarm,
der an dem Radträger schwenkbar
angeordnet ist, wobei einer der Querlenker zwischen seinem radträger- und
aufbauseitigen Gelenk mit einem Ende einer Stützstrebe gelenkig verbunden
ist, die mit ihrem anderen Ende gelenkig an dem Längsarm angreift.
Dementsprechend offenbart die
DE 33 31 247 A1 eine Hinterradaufhängung für Fahrzeuge
mit einem oberern, unteren und dritten Querlenker, die jeweils an
ihrem äußeren Ende
mit einem Radträger
verbunden sind, und einer Längslenkeranordnung,
die an ihrem vorderen Ende durch ein Gelenk mit einer Karosserie
verbunden ist und an ihrem hinteren Ende aus einem oberen und einem unteren
Arm gebildet ist, wobei der obere Arm an seinem hinteren Ende mit
dem oberen Querlenker verbunden ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, eine Fahrzeughinterradaufhängung vorzuschlagen,
bei der die Anzahl der Verbindungspunkte zu einem Radtragglied zur
Erleichterung einer Anordnung der mit dem Radtragglied verbundenen
Glieder verringert ist, während
eine verbesserte Steuerbarkeit der Radausrichtung während eines
Fahrens des Motorfahrzeuges erreicht und ein Bremsrütteln bei
einer Bremsbedingung wirksam unterdrückt wird, während gleichzeitig ein erhöhter Fahrkomfort
erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch Hinterradaufhängungen
nach den Ansprüchen
1 oder 2 gelöst.
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Bevorzugt
sind die Gabelteile flexibel bzw. elastisch, um einen Abstand dazwischen ändern zu können. Eine
der drei Querlenkereinrichtungen, die nicht mit den Gabelteilen
verbunden ist, kann in einer Querrichtung des Fahrzeuges beweglich
vorgesehen sein.
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Erfindungsgemäß kann die
Zahl der Verbindungspunkte oder Verbindungen zwischen der Längslenkereinrichtung
und der Radtrageinrichtung vermindert werden.
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Eine
Verbindung zwischen den Gabelteilen der Längslenkereinrichtung ist bevorzugt
in der Längsrichtung
starr und die einzige Schwenkverbindung zwischen dem Längslenker
und dem Karosserieglied ist relativ weich oder elastisch, so daß das Bremsschütteln begrenzt
bzw. verhindert und der Fahrkomfort gesteigert werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Gabelteile miteinander in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung
schwenkbar verbunden, um den Abstand dazwischen genügend ändern zu
können,
um es der oberen und unteren Verbindung der Gabelteile zu ermöglichen,
eine Relativverschiebung zu erzeugen.
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Eine
der drei Querlenkereinrichtungen, die nicht mit den Gabelteilen
verbunden ist, ist bevorzugt in der Querrichtung beweglich vorgesehen
zum Steuern des Rades durch eine Antriebseinrichtung wie eine Hydraulikzylindereinrichtung,
so daß die
Querbewegung der einen nicht nachteilig beeinflußt wird, selbst wenn eine Längskraft
auf das Rad während des
Fahrens einwirkt, um eine gewünschte
Lenksteuerung für
das Rad auszuführen.
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Zur
Erleichterung einer Radausrichtungssteuerung bzw. Radhaltungssteuerung
wie einer Spurwinkel- und einer Sturzwinkelsteuerung ist eine Königszapfennachse
bzw. Achsschenkelbolzenachse oder eine hypothetische Lenkachse des
Rades, um welche das Rad gelenkt wird, so nahe an eine Radzentrumslinie,
die sich in Längsrichtung
erstreckt, wie möglich
positioniert. In Bezug auf die Struktur der erfindungsgemäßen Aufhängungsanordnung
ist die Achsschenkelbolzenachse bzw. Lenkachse durch eine Linie
definiert, die durch einen Verbindungspunkt zwischen einer unteren
Querlenkereinrichtung und der Radtrageinrichtung und einen Verbindungspunkt
zwischen einer oberen Querlenkereinrichtung und der Trageinrichtung
hindurch geht. Dies ermöglicht
es, die Lenkachse nahe an die Radzentrumslinie zu positionieren,
so daß die
Radausrichtungssteuerung erleichtert werden kann.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben;
in dieser zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Aufhängungsanordnung;
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2 eine
Seitenansicht eines Schlepparms bzw. Längslenkers zur Anwendung in
der in 1 gezeigten Aufhängungsanordnung;
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3 eine
Schnittansicht einer Verbindungsstelle zwischen einem zweiten Arm
des Längslenkers
und einem Querlenker der Aufhängungsanordnung;
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4 eine
teilweise Schnittansicht einer Verbindungsstelle zwischen einem
ersten und dem zweiten Arm des Längslenkers
der Aufhängungsanordnung,
wobei eine andere Variante gezeigt ist;
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5 eine
Ansicht einer Verbindungsstelle zwischen dem ersten und zweiten
Arm des Längslenkers,
wobei eine andere Variante gezeigt ist;
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6 eine
Schnittansicht entlang Linie B-B in 5;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer Verbindungsstelle zwischen dem zweiten
Arm des Längslenkers
und einem Querlenker gemäß einer weiteren
Variante;
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8 u. 9 schematische
Darstellungen, die Aufhängungen
verschiedener Ausführungsformen
veranschaulichen.
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In
der Zeichnung, insbesondere in 1 ist eine
hintere Fahrzeugaufhängungsanordnung
bzw. eine Fahrzeughinterradaufhängung
gezeigt.
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Die
Aufhängung
umfaßt
eine Radtragglied 2 zum drehbaren Tragen eines Hinterrades 1 mit
einem Reifen, einen ersten Querlenker 3, einen zweiten Querlenker 4 und
einen dritten Querlenker 5, die sich in einer Querrichtung
eines Fahrzeuges erstrecken. Jeder der Querlenker 3 und 4 ist
an seinem inneren Ende mit einem Unterrahmen bzw. Hilfsrahmen B
einer Fahrzeugkarosserie durch eine innere Verbindung bzw. ein inneres
Gelenk 6, welches eine Kautschukbuchse bzw. Gummibuchse
für eine
Schwing- bzw. Schwenkbewegung in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung
umfaßt
und mit dem Radtragglied 2 an seinem äußeren Ende durch ein Kugelgelenk 7 verbunden.
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Der
zweite Querlenker 4 ist über dem ersten und dritten
Querlenker 3 und 5 angeordnet. Der dritte Querlenker 5 ist
rückwärts in Bezug
auf den ersten und zweiten Querlenker 3, 4 angeordnet.
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Der
dritte Querlenker
5 bildet eine Verbindungsstange bzw.
Spurstange, die mit einer Hinterradlenkeinrichtung, wie einem Hydraulikzylinder
20 durch
eine Kugelverbindung
21 an einem inneren Ende verbunden
ist. Der dritte Querlenker
5 ist in der Querrichtung des
Fahrzeuges oder in einer axialen Richtung von diesem in Abhängigkeit
einer Betätigung
des Hydraulikzylinders zum Lenken des Hinterrades
1 beweglich.
Jede Art von bekannter Lenkeinrichtung, wie sie beispielsweise in
der
US-PS 4,732,231 beschrieben
ist, kann für
die Lenksteuerung des Rades
1 verwendet werden. Es ist
aus der Zeichnung ersichtlich, daß der dritte Querlenker
5 mit dem
Radträger
2 unabhängig verbunden
ist, so daß die
Lenksteuerung durch den dritten Querlenker
5 nicht durch
Bewegungen des Rades
1 oder andere Glieder der Aufhängungsanordnung
nachteilig beeinflußt
wird.
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Beispielsweise
selbst wenn eine Längskraft auf
das Rad 1 unter einer Bremsbedingung des Fahrzeuges oder
dgl. einwirkt, erzeugt eine solche Längskraft keinerlei Moment in
dem dritten Querlenker 5, da kein anderes Glied außer dem
Radtragglied 2 mit dem dritten Querlenker 5 in
der Aufhängung
verbunden ist. Der erste Arm 9a des Längslenkers 9 ist von einem
einzigen stabähnlichen
Glied gebildet und an dem hinteren Ende mit dem ersten Querlenker 3 durch
eine Verbindung 22 mit einer Mutter 22a verbunden.
Die Verbindung ist von einer ähnlichen Struktur
wie die Verbindung 13.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann die Verbindung 22 durch eine Ausführungsform gebildet sein, wie
sie in 7 gezeigt ist.
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Die
Aufhängung
ist mit einem Stoßdämpfer 8 vorgesehen,
um eine Vibration bzw. Schwingung des Rades 1 in der Aufwärts- und
Abwärtsrichtung
zu reduzieren. Ein unteres Ende des Stoßdämpfers 8 ist mit dem
Radtragglied 2 gekoppelt.
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Die
Aufhängung
umfaßt
weiterhin einen Schlepparm bzw. Längslenker 9, der sich
in einer Längsrichtung
des Fahrzeuges erstreckt.
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Nach 2 weist
der Längslenker 9 eine rückwärts gegabelte
Konfiguration auf, d. h. der Längslenker 9 ist
mit einem ersten Arm 9a, der einen Hauptkörperteil
von diesem bildet und einem zweiten Arm 9b vorgesehen,
der an dem ersten Arm 9a an einem vorderen Ende befestigt
ist und sich rückwärts aufwärts erstreckt.
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Ein
vorderes Ende des ersten Armes 9a ist mit dem Karosserieglied
durch eine einzige vordere Verbindungsstelle 10 bzw. ein
einziges vorderes Gelenk 10 verbunden, welches eine Gummibuchse
für eine
Schwingbewegung oder Schwenkbewegung in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung
umfaßt.
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Der
zweite Arm 9b, der den anderen gegabelten Teil des Längslenkers 9 bildet,
ist aus einem federnden Glied, wie glasfaserverstärktem Kunststoff (FRP),
hergestellt und in der Dicke zu der Verbindung mit dem ersten Arm 9a vermindert,
so daß ein
Abstand zwischen den hinteren Enden des ersten Armes 9a und
des zweiten Armes 9b änderbar
ist, da die Elastizität
des Armes 9b eine Relativbewegung zwischen dem ersten und
zweiten Arm 9a bzw. 9b in der Aufwärts- und
Abwärtsrichtung
ermöglicht.
Das hintere Ende des zweiten Armes 9b ist mit einem Mittelteil
des zweiten Querlenkers 4 in einer axialen Richtung des
zweiten Querlenkers 4 durch eine Schwenkverbindung bzw.
ein Schwenkgelenk 13 verbunden. Wie in 3 gezeigt
ist, ist der zweite Arm 9b an einem hinteren Endteil mit
einem stabähnlichen
Verbindungsteil 9c ausgebildet, das sich rückwärts erstreckt.
Das Verbindungsteil 9c wird in eine Öffnung 11 des zweiten
Querlenkers 4 eingesetzt und mit dem Querlenker 4 durch
ein Paar von Gummibuchsen 12a, 12b verbunden,
die auf gegenüberliegenden
Seiten des zweiten Querlenkers 4 zwischen einem Paar von
Sitzgliedern bzw. Abstützgliedern 13a, 13b angeordnet
sind, die durch eine Mutter 13c befestigt bzw. gesichert
sind. Die Gummibuchsen 12a, 12b, die Abstützglieder 13a, 13b und
die Mutter 13c bilden die Verbindungsstelle 13.
Der zweite Arm 9b kann eine Schwing- oder Schwenkbewegung
um eine Längsachse
des zweiten Lenkers 4 aufgrund der Gummibuchsen 13a, 13b ausführen.
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Mit
dieser Struktur ist eine Achsschenkelbolzenachse bzw. Lenkachse
durch eine Linie L definiert, die durch einen Verbindungspunkt oder
das Kugelgelenk 7 zwischen dem ersten Querlenker 3 oder dem
unteren Querlenker und dem Radtragglied 2 und einen Verbindungspunkt
zwischen dem zweiten Querlenker 4 oder einem oberen Querlenker
und dem Radtragglied 2 hindurchgeht. Somit ist die Lenkachse
L nahe an der Radzentrumslinie mit Bezug auf die Querrichtung des
Fahrzeuges positioniert, so daß die
Radstellungssteuerung erleichtert werden kann.
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4 zeigt
eine andere Verbindungsstruktur zwischen dem ersten Arm 9a und
dem zweiten Arm 9b. Bei dieser Variante ist der zweite
Arm 9b mit dem ersten Arm 9a durch ein Kugelgelenk 15 verbunden, welches
eine Relativbewegung zwischen dem ersten Arm 9a und dem
zweiten Arm 9b in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung
zuläßt, um den
Abstand zwischen deren hinteren Enden zu ändern.
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In
den 5 und 6 ist eine weitere Variante
gezeigt. Bei dieser Variante ist der erste Arm 9a mit dem
zweiten Arm 9b durch eine Verbindungseinrichtung bzw.
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Gelenkeinrichtung 16 verbunden,
die gebildet ist durch einen äußeren Zylinder 16b,
der mit dem ersten Arm 9a integral verbunden ist, einen
inneren Zylinder 16a, der in dem äußeren Zylinder 16b angeordnet
ist, eine Gummibuchse 16c, die zwischen dem inneren und äußeren Zylinder 16a, 16b angeordnet ist
und ein bolzenähnliches
Schaftglied bzw. Wellenglied 17, welches sich horizontal
quer erstreckt und in den inneren Zylinder 16a eingesetzt
ist. Der zweite Arm 9b ist an seinem vorderen Ende mit
gegabelten Teilen ausgebildet, die mit den gegenüberliegenden Enden des Wellengliedes 17 durch
eine Mutter 17a verbunden sind, so daß der zweite Arm 9b eine Schwingbewegung
relativ zum ersten Arm 9a in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung
ausführen
kann.
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7 zeigt
eine andere Verbindungsstruktur zwischen dem zweiten Arm 9b und
dem zweiten Querlenker 4. Der zweite Arm 9b ist
an dem hinteren Ende mit einem gegabelten Teil 9c' ausgebildet,
der mit entgegengesetzten Enden eines bolzenähnlichen Wellengliedes 19,
welches sich in der Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
erstreckt, durch eine Mutter 19a verbunden ist. Das Wellenglied 19 verläuft durch
eine Verbindungseinrichtung bzw. Gelenkeinrichtung 18 mit
einer Struktur ähnlich
der Verbindungseinrichtung 16, so daß der zweite Arm 9b mit
dem zweiten Querlenker 4 durch die Verbindungsstruktur 18 an
dem hinteren Ende für
eine Schwingbewegung in der Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
ebenso wie in der Querrichtung verbunden bzw. gelenkig gekoppelt
ist. Der zweite Arm 9b kann mit dem zweiten Querlenker 4 durch
eine Lagerkugel verbunden sein.
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Aus
der obigen Struktur ist ersichtlich, daß die hinteren Enden des ersten
und zweiten Armes 9a und 9b, die den Längslenker 9 bestimmen,
mit dem zweiten Querlenker 4 und nicht mit dem Radtragglied 2 verbunden
sind. Somit kann eine Anordnung der Glieder, die mit dem Radtragglied 2 zu
verbinden sind, erleichtert werden. Der Längslenker 9 ist an
den hinteren Endteilen mit den gegabelten Teilen, die in der Aufwärts- und
Abwärtsrichtung
geteilt sind, ausgebildet und mit dem ersten bzw. zweiten Querlenker 3, 4 an
dem hinteren Ende verbunden, um eine Kraft oder ein Moment um das
Radzentrum abzustützen, das
unter einer Bremsbedingung oder dgl. wirksam ist.
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Die
vordere Verbindung 10 kann eine weiche Charakteristik in
der Festigkeit haben, um den Fahrkomfort zu verbessern. Jedoch ist
in diesem Fall die Verbindungsstruktur zwischen dem ersten und zweiten
Arm 9a und 9b relativ starr, um eine unerwünschte Vibration
des Fahrzeuges wie Bremsvibrieren bzw. Bremsschwingen zu verhindern,
wie es unter einer Bremsbedingung des Fahrzeuges auftreten kann. Somit
kann der Fahrkomfort verbessert und das Bremsvibrieren bzw. Bremsrütteln effektiv
verhindert werden. Die Verbindung zwischen dem hinteren Ende des
ersten Armes 9a und dem ersten Querlenker 3 und
die Verbindung zwischen dem zweiten Arm 9b und dem zweiten
Querlenker 4 können
relativ zueinander in der Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
versetzt werden, um den Abstand dazwischen zu ändern und zwar für den Fall,
wenn das Rad 1 sich während des
Fahrbetriebes in einer Stoßaktion,
während
der das Rad relativ zur Fahrzeugkarosserie aufwärtsbewegt wird und einer Rückprallaktion,
während
der das Rad relativ zur Fahrzeugkarosserie abwärts bewegt wird, befindet.
Dieses Merkmal des Längslenkers 9 erleichtert
es, daß die
Querlenker 3, 4 und 5 und dgl. eine gewünschte Haltungssteuerung
bzw. Ausrichtungssteuerung für
das Rad 1, wie eine Spurwinkel- und eine Sturzwinkelsteuerung
ausführen.
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Die 8 und 9 zeigen
weitere Ausführungsformen.
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Nach 8 ist
der erste Arm 9a des Längslenkers
mit dem zweiten Querlenker 4 durch eine starre Verbindung
verbunden oder ist mit dem zweiten Querlenker 4 integral
bzw. einstückig
verbunden. Der zweite Arm 9b des Längslenkers 9 ist an
einem vorderen Ende mit dem ersten Arm 9a durch eine in der
Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
schwenkbare Verbindung 24 verbunden. Ein hinteres Ende
des zweiten Armes 9b ist mit einem mittleren Teil des ersten
Querlenkers 3 verbunden, der einen unteren und vorderen
Teil des Radtraggliedes 1 mit der Fahrzeugkarosserie B
durch eine in der Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
schwenkbare Verbindung 25 verbindet.
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Nach 9 ist
der erste Arm 9a mit dem Radtragglied 2 durch
eine Schwenkverbindung 27 verbunden. Der zweite Arm 9b ist
mit dem ersten Querlenker 3 durch eine Schwenkverbindung 28 verbunden.