DE60026647T2

DE60026647T2 - Mehrachsige Fahrzeugradaufhängungsanordnung

Info

Publication number: DE60026647T2
Application number: DE60026647T
Authority: DE
Inventors: Kevin Jerome Charlotte Hall; Tony Earl Statesville Dalton; Gregory T. Mooresville Dewald
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Heavy Vehicle Systems Group LLC
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: BR0005096B1; DE60026647D1; US6357766B1; EP1095801B1; EP1095801A2; EP1095801A3; BR0005096A

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung befaßt sich mit einer Fahrzeugradaufhängungsanordnung, und insbesondere mit einer mehrachsigen Radaufhängungsanordnung, um die vertikale Position und die Drehbewegung des Achsgehäuses relativ zum Rad unabhängig zu steuern.
2. Zusammenfassung des Standes der Technik
Radaufhängungsanordnungen für Fahrzeuge sind an sich bekannt. Bei üblichen, unabhängigen Radaufhängungsanordnungen ist jede Seite eines Achsgehäuses unabhängig frei, um sich relativ zu dem Rahmen und bezüglich der gegenüber liegenden Achsewelle/Gehäuse zu bewegen. Bei derartigen Anord nungen werden eine Feder und ein Stoßdämpfer oder eine Lenkeranordnung eingesetzt, um eine gedämpfte und vorbelastete Verschiebung des äußeren Abschnitts des Achsgehäuses relativ zum Rahmen zu ermöglichen.
In einem weiteren Beispiel einer Fahrzeugradaufhängungsanordnung werden Anstrengungen unternommen, um eine Fahrt über unebene Untergrundsflächen zu berücksichtigen. Beispielsweise ist es bekannt, ein Achsgehäuse direkt mit einem Fahrzeugrahmen drehbar zu verbinden. Bei derartigen Anordnungen kann die Position des äußeren Abschnitts der Achsanordnung relativ zum Rahmen durch hydraulisch ausfahrbare Zylinder oder spezielle Verbindungseinrichtungen gesteuert werden. Derartige Anordnungen steuern daher die relative Drehbewegung des Achsgehäuses in direkter Zuordnung zum Rahmen. Da jedoch das Achsgehäuse direkt an dem Rahmen angebracht ist, kann der vertikale Abstand des Achsgehäuses nicht unabhängig gesteuert werden.
Insbesondere beschreibt EP-A-553,516 eine Radaufhängungsanordnung, bei der die Querlenkeranordnung direkt schwenkbar an dem Achsgehäuse längs einer Querachse angebracht ist, und direkt schwenkbar am Rahmen um eine Längsachse mittels einer Drehlagerung angebracht ist. Das Achsgehäuse ist ferner mit der Drehachse über eine Feder-Stoßdämpferanordnung verbunden. Insbesondere ist die Verbindung zwischen der Feder und dem Stoßdämpfer sowie der Drehachse in Form einer Kugelgelenkverbindung ausgebildet, welche ziemlich empfindlich ist, und zusammen mit der Querlenkeranordnung starke Belastungen auf die Drehlagerung überträgt. Ferner kann der Abstand zwischen der Achse und dem Rahmen des Fahrzeugs nicht entsprechend den Wünschen verändert werden.
EP-A-512,550 überwindet teilweise die vorstehend genannten Schwierigkeiten durch eine Radaufhängungsanordnung, welche einen hin- und hergehend beweglichen Träger aufweist, welcher direkt mit dem Achsgehäuse und einer Verbindungseinrichtung verbunden ist, welche den hin- und hergehenden Träger mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbindet. Ferner beschreibt EP-A-512,550 einen Hydraulikzylinder, welcher mit dem Rahmen und einem Abschnitt der Verbindungsanordnung verbunden ist. Obgleich die kinematische Auslegung der vorstehend beschriebenen Verbindung eine unabhängige Einstellung der Fahrhöhe in Abhängigkeit von der Belastung und der hin- und hergehenden Bewegung des Rahmens bezüglich des Achsgehäuses gestattet, macht diese kinematische Auslegung die Konstruktion ziemlich kompliziert: Die Achse ist in einem relativ großen Abstand in Längsrichtung von der Anbringung an dem Rahmen angeordnet und bestimmt ein hohes Drehmoment und folglich eine Kraft, so dass alle Komponenten der Radaufhängungsanordnung mit entsprechend zugeordneten Abmessungen ausgelegt werden müssen. In anderen Worten bedeutet dies, dass die Radaufhängungsanordnung schwer und sperrig wird.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten Schwierigkeiten bei üblichen Radaufhängungsanordnungen zu überwinden und diese zu verbessern.
WÜRDIGUNG DER ERFINDUNG
Nach der Erfindung wird eine Fahrzeugradaufhängungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bereitgestellt.
Der Hauptabschnitt der Querlenkeranordnung ist schwenkbeweglich an dem Rahmen um eine Längsachse des Rahmens angebracht, und die oberen und die unteren Gelenkverbindungen sind schwenkbar mit dem anderen Ende des starren Achsgehäuses verbunden, so dass man kleine Abmessungen für die Fahrzeugradaufhängungsanordnung erhält. Das Achsgehäuse ist unabhängig mit der Querlenkeranordnung verbunden, und die relative vertikale Position der Achsanordnung zu der Querlenkeranordnung lässt sich selektiv einstellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verbindet eine vielgliedrige Verbindung das Achsgehäuse mit der Querlenkeranordnung und ermöglicht eine kinematische Verschiebung des Achsgehäuses relativ hierzu. Bei einer bevorzug ten Ausführungsform bildet ein Paar von ausfahrbaren Hydraulikzylindern eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Achsgehäuse und der Querlenkeranordnung. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfasst ein Positionssensor die Position der Achsanordnung relativ zu der Querlenkeranordnung, und eine Steuerschaltung steuert die Hydraulikzylinder in Abhängigkeit von der erfaßten Position des Achsgehäuses. Die vertikale Position des Achsgehäuses relativ zu der Querlenkeranordnung und folglich relativ zu dem Fahrzeugrahmen kann unabhängig von der Drehbewegung des Achsgehäuses relativ zum Fahrzeugrahmen gesteuert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Draufsicht auf die mehrachsige Radaufhängungsanordnung nach der Erfindung, welche fest an einer Achsanordnung vorgesehen ist.
2A und 2B sind Vorderansichten einer mehrachsigen Radaufhängungsanordnung in unterschiedlichen verschwenkten Zuständen bei der erfindungsgemäßen Auslegung.
3A und 3B sind Seitenansichten der mehrachsigen Radaufhängungsanordnung nach der Erfindung bei unterschiedlichen vertikalen Verschiebungen.
4 ist ein schematisches Diagramm des Steuersystems nach der Erfindung.
5 ist eine Schnittansicht der Verbindung zwischen dem oberen Arm und der Achsgehäuseverbindung.
6 ist eine Schnittansicht der drehbaren Verbindung zwischen der oberen Querlenkerverbindung und dem Hauptabschnitt der Gelenkanordnung.
7 ist eine Ansicht auf die sphärische Lagerverbindung zwischen der unteren Querlenkerverbindung und dem unteren Abschnitt der Querlenkeranordnung.
8 ist eine Schnittansicht der Verbindung zwischen dem unteren Arm und der Achsgehäuseverbindung.
9 ist eine Seitenansicht des Hauptabschnitts der Querlenkeranordnung.
10 ist eine Draufsicht auf den Hauptabschnitt der Querlenkeranordnung.
11 ist eine perspektivische Ansicht der oberen Querlenkerverbindung.
12 ist eine Schnittansicht der oberen Querlenkerverbindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Das Radaufhängungssystem weist eine Querlenkeranordnung 1 auf, welche mit einem starren Achsgehäuse 2 verbunden ist. Die Querlenkeranordnung 1 bildet eine Verbindung zwischen dem starren Achsgehäuse 2 und dem Fahrzeugrahmen 10. Die Querlenkeranordnung 1 hat einen Hauptabschnitt 3, eine obere Querlenkerverbindung 4 und eine untere Querlenkerverbindung 5. Die obere Querlenkerverbindung 4 ist drehbeweglich fest mit dem Hauptabschnitt an den gegenüber liegenden Seiten hiervon verbunden. Ein Paar von oberen Armen 4a der oberen Querlenkerverbindung 4 ist fest mit dem Hauptabschnitt 3 an gegenüber liegenden Seiten des Hauptabschnitts 3 verbunden. Die oberen Arme 4a sind über ein zentrales Teil verbunden, wodurch man eine einheitliche obere Querlenkerverbindung 4 erhält. In ähnlicher Weise ist eine untere Querlenkerverbindung 5 drehbeweglich fest mit dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 verbunden. Ein Paar von unteren Armen 5a ist fest mit einem unteren Abschnitt des Hauptabschnitts 3 der Querlenkeranordnung 1 verbunden. Sowohl die obere Querlenkerverbindung 4 als auch die untere Querlenkerverbindung 5 sind drehbeweglich fest mit einem Gelenk 6, 7 verbunden, welches fest am starren Achsgehäuse 2 vorgesehen ist. Die obere Querlenkerverbindung 4, die untere Querlenkerverbindung 5 und die festen Gelenke 6, 7 bilden zusammen eine viergliedrige Verbindungsanordnung als Zwischenverbindung zwischen dem starren Achsgehäuse 2 und dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1. Eine solche Anordnung erleichtert die einstellbare Anordnung des Achsgehäuses 2 relativ zu dem Hauptabschnitt der Querlenkeranordnung. Insbesondere ist das Achsgehäuse 2 selektiv in vertikaler Richtung relativ zu dem Hauptabschnitt 3 verstellbar.
3A und 3B zeigen unterschiedliche Vertikalpositionen des Achsgehäuses 2 relativ zu dem Hauptabschnitt 3. 3A zeigt das Achsgehäuse 2 in einer oberen Position, während 3B dasselbe in einer unteren Position zeigt. Die Position des Achsgehäuses 2 wird durch die hydraulische Betätigungseinrichtung 8 gesteuert. Die spezielle Auslegungsform der Verbindung von Achsgehäuse 2 und Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 wird nachstehend näher beschrieben.
Der Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 wird nachstehend näher beschrieben.
Der Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 hat einen nach unten verlaufenden Flansch 3a. Die obere Querlenkerverbindung 4 ist drehbar fest mit einem oberen Abschnitt des Flansches 3a verbunden, während die untere Querlenkerverbindung 5 drehbar fest mit einem unteren Abschnitt des Flansches 3a verbunden ist. Nachstehend wird die spezielle drehbare Verbindung zwischen den Querlenkerverbindungen und dem Flansch näher erläutert.
Ein Paar von ersten Verbindungsteilen 6 ist fest dem Achsgehäuse 2 auf jeder Seite der Querlenkeranordnung 1 verbunden und verläuft in Richtung zu den oberen Armen 4a der oberen Querlenkerverbindung 4 nach oben. Jedes der ersten Verbindungsteile 6 ist drehbeweglich fest mit einem zugeordneten Ende der oberen Arme 4a verbunden. In ähnlicher Weise ist ein Paar von zweiten Verbindungsteilen 7 fest mit dem Achsgehäuse 2 verbunden und verläuft in Richtung auf die unteren Arme 5a der unteren Querlenkerverbindung 5 nach unten. Jeder der zweiten Verbindungsteile 7 ist drehbeweglich fest mit einem zugeordneten Ende der unteren Arme 5a der unteren Querlenkerverbindung 5 verbunden. Die ersten 6 und die zweiten 7 Verbindungsteile, die oberen Arme 4a und die unteren Arme 5a bilden eine viergliedrige Verbindung auf jeder Seite des Hauptabschnitts 3 der Querlenkeranordnung 1. Eine solche Anordnung ermöglicht, dass das Achsgehäuse 2 in vertikaler Richtung relativ zu der Querlenkeranordnung 1 bewegbar ist.
In idealer Weise sollte die Länge der oberen Arme 4a und der unteren Arme 5a und der ersten Verbindungsteile 6 und der zweiten Verbindungsteile 7 gleich groß sein, und die drehbaren Verbindungen sollten in vertikaler Richtung ausgerichtet sein. Eine solche Auslegung würde ermöglichen, dass das Achsgehäuse 2 eine translatorische Bewegung in vertikaler Richtung ohne eine Drehbewegung ausführen kann. Manchmal gibt es bei Fahrzeugauslegungen beträchtliche Auslegungsbeschränkungen, und daher ist eine solche Auslegung nicht immer möglich. 3A zeigt das Achsgehäuse in einer vertikalen Hubposition 50 mm oberhalb einer Neutralposition A-A. Wenn die Anordnung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform angehoben wird, wird bewirkt, dass das Achsgehäuse sich geringfügig verdreht, wie dies mit dem Winkel α dargestellt ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Drehwinkel α des Achsgehäuses wesentlich. In ähnlicher Weise zeigt 3B das Achsgehäuse 2 in einer tiefstliegenden Position 5 mm unterhalb der Neutralachse. Ein Winkel β verdeutlicht den Wert, um den sich das Achsgehäuse 2 verdreht, wenn dieses die am tiefsten liegende Position einnimmt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Drehwinkel des Achsgehäuses ebenfalls wesentlich. Wenn man daher die Verbindungslängen verändert, kann der Antriebswellenwinkel unter der vertikalen Gesamtbewegung auf die jeweilige Fahrzeugrahmen-Antriebswellenauslegung abgestimmt werden, um passend zu gewissen Fahr zeugantriebswellenanordnungen oder Gelenkwellenanordnungen ausgelegt zu sein, und um insbesondere kardanische Schwingungsbewegungen zu begrenzen.
Wie zuvor angegeben worden ist, wird ein Paar von ausfahrbaren Hydraulikzylindern 8 eingesetzt, um das Achsgehäuse relativ zu der Querlenkeranordnung 1 vertikal zu positionieren. Ein Hydraulikzylinder 8 ist an einem unteren Abschnitt des Achsgehäuses 2 angebracht und fest mit dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 verbunden. Vorzugsweise sind die Hydraulikzylinder 8 vertikal ausgerichtet. Ein Steuersystem wird eingesetzt, um die Verschiebebewegung der Hydraulikzylinder zu steuern.
4 zeigt ein schematisches Diagramm des Steuersystems für die Hydraulikzylinder 8. Ein Positionssensor ist in der Nähe des Achsgehäuses 2 und der Querlenkeranordnung 1 angeordnet, und er erfasst die relative Position des Achsgehäuses 2 relativ zu der Querlenkeranordnung 1. Eine beliebige Bauart eines Positionssensors kann eingesetzt werden, welcher an sich bekannt ist. Der Positionssensor gibt ein Signal ab, welches die relative Position des Achsgehäuses 2 an einen Steuermodul abgibt. Mit dem Steuermodul arbeitet eine Schnittstellensteuerplatte zusammen. Die Steuerplatte ermöglicht, dass eine Bedienungsperson die Radaufhängung heraufdrehen oder herunterdrehen kann, oder auch alle Radaufhängungsbewegungen sperren kann.
Der Steuermodul bildet eine Schnittstelle zu einer hydraulischen Steuerschaltung, um die Zufuhr und die Ableitung von Hydrauliköl zu und von den Hydraulikzylindern zu steuern. Insbesondere werden der Druck und das Volumen des Öls zum Tragen der Belastung gesteuert. Die programmierbare logische Schaltung des Steuermoduls steuert die Pumpen und Ventile der Hydraulikschaltung, um die Position des Achsgehäuses 2 relativ zu der Querlenkeranordnung 1 und folglich zu dem Rahmen 10 aufrecht zu erhalten.
Die Querlenkeranordnung 1 ist drehbar fest mit dem Rahmen 10 verbunden. Eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung 9 ist längs der Oberseite des Hauptabschnitts 2 der Querlenkeranordnung 1 ausgebildet. Ein Schraubenbolzen oder ein Bolzen ist einfach in die in Längsrichtung verlaufende Bohrung 9 eingesetzt, und er ist seinerseits fest mit dem Fahrzeugrahmen 10 verbunden. Eine solche Auslegung ermöglicht, dass die Querlenkeranordnung 1 und folglich das Achsgehäuse 2 frei eine oszillierende Bewegung relativ zu dem Rahmen 10 ausführen kann. 2A stellt die Querlenkeranordnung 1 und das Achsgehäuse 3 bei einer Oszillationsbewegung um 11° relativ zu der Horizontalen dar, wie dies in 2B gezeigt ist. Es ist zu erkennen, dass die Querlenkeranordnung 1 und das Achsgehäuse 2 in irgendeine der Richtungen eine oszillierende Bewegung ausführen können. Das Ausmaß der Oszillationsbewegung ist vorzugsweise durch das Zusammenarbeiten des Rahmens 10 mit dem Hauptabschnitt 2 der Querlenkeranordnung 1 begrenzt, wie dies in 2A gezeigt ist. Wenn die Querlenkeranordnung 1 eine oszillierende Bewegung um insgesamt 11° ausführt, wie dies aus 2A zu ersehen ist, wird eine weitere oszillierende Bewegung verhindert, da ein unterer Kanal des Rahmens 10 mit den vorderen Anschlägen 3A des Hauptabschnitts 3 der Querlenkeranordnung 1 zusammen arbeitet. In Abhängigkeit von dem Freiheitsgrad können die Abmessungen der Querlenkeranordnung 1 verändert werden, so dass man eine geringfügig vergrößerte oder verkleinerte Belastungsbewegung erhält. In anderen Worten ausgedrückt, kann das Radaufhängungssystem oder die Radaufhängungsanordnung nach der Erfindung bei vorhandenen Rahmenauslegungen eingesetzt werden, bei denen beträchtliche Einschränkungen hinsichtlich des Ausmaßes der Oszillationsbewegung gegeben sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den 2A und 2B können die Querlenkeranordnung 1 und das Achsgehäuse 2 eine Oszillationsbewegung von 11° in jeder Richtung bezüglich der Horizontalen ausführen.
Es ist noch zu erwähnen, dass bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung eine freie Drehbewegung der Querlenkeranordnung 1 relativ zu dem Rahmen 10 in Betracht kommt. Eine solche Auslegung unterstützt das Vermögen, die Vorderräder auf dem Untergrund zu halten, wenn unebene Unter grundverhältnisse vorhanden sind. Wie aus 1 zu ersehen ist, ist die vorliegende Auslegungsform zum Einsatz bei einer Fahrzeugradaufhängungsanordnung für lenkbare Vorderräder bestimmt. Bei einer solchen Auslegung ermöglicht die hintere Aufhängung nicht eine freie Drehung der Bewegung des Rahmens 10, so dass man eine stabile Aufhängung für einen Rahmen 10 hat, während zugleich die vordere Radaufhängung eine Oszillationsbewegung ausführen kann, um in guten Kontakt mit dem Untergrund zu bleiben.
Die drehbaren Verbindungen zwischen der oberen Querlenkerverbindung 4 und den Achsgehäuseverbindungsteilen 6 und dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 werden nachstehend näher beschrieben. 5 zeigt eine drehbare Verbindung zwischen der oberen Querlenkerverbindung 4 und den ersten Verbindungsteilen 6, welche fest mit dem Achsgehäuse 2 verbunden sind. Diese Verbindung kann auch als eine Verbindung zwischen der unteren Querlenkerverbindung 5 und den zweiten Verbindungsteilen 7 eingesetzt werden, welche fest mit dem Achsgehäuse 2 verbunden sind. Wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird, handelt es sich hierbei aber um die Verbindung, welche als bevorzugte Gelenkverbindung in 8 gezeigt ist. Der Bügel 4b ist an einem Ende des jeweiligen oberen Arms 4a der oberen Querlenkerverbindung 4 ausgebildet. Ein Ende 6a des ersten Verbindungsteils 6 ist zwischen den gegenüberliegenden Ösen 4c des Bügels 4b eingesetzt. Eine Bohrung verläuft durch die beiden Ösen 4c der oberen Arme 4a sowie durch das Ende des ersten Verbindungsteils 6. Ein Bolzen 11 ist unter Durchgang durch die Bohrung eingesetzt, um eine drehbare Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsteil 6 und den oberen Armen 4a der oberen Querlenkerverbindung 4 zu bilden. Eine trockenlaufende, stahlhinterlegte, selbstschmierende Buchse 12 ist zwischen dem ersten Verbindungsteil 6 und dem Bolzen 11 angeordnet, um die freie Drehbewegung zu erleichtern und dazwischen eine Lagerfläche zu bilden. Die innere Fläche der Bohrung des ersten Verbindungsteils 6 hat eine Ausnehmung 6c, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, dass sie eine Schubaufnahmescheibe 13 aufnehmen und festhalten kann. Die Schubaufnahmescheibe 13 ist zwischen einem Schulterabschnitt 11a des Bolzens 11 an dem ersten Verbindungsteil 6 angeordnet. Die Schubaufnahmescheibe 13 verhindert, dass der Bolzen 11 weiter in das erste Verbindungsteil 6 eingeschoben wird. Die Schubaufnahmescheibe 13 ist auch aus einem trockenlaufenden, selbstschmierenden, stahlhinterlegten Material hergestellt, um die freie Drehbewegung zwischen dem Bolzen 11 und dem ersten Verbindungsteil 6 zu unterstützen. Ein Paar von O-Ringen 14a, 14b oder in Metall eingeschlossene Kautschuklippendichtungen sind in ringförmigen Ausnehmungen 15a, 15b angeordnet, welche auf gegenüberliegenden Seiten der Bohrung des ersten Verbindungsteils 6 vorgesehen sind, um die inneren Lagerflächen zwischen dem Bolzen 11 und dem ersten Verbindungsteil 6 dicht abzuschließen. Ein Passstift 15 ist in die zugeordneten Ausnehmungen eingesetzt, welche auf der äußeren Hülse des Bügels und dem äußeren Ende des Stifts 11 ausgebildet sind, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Bügel und dem Bolzen 11 zu verhindern. Ein Haltering 16 ist in einer ringförmigen Ausnehmung angeordnet, die in der Bohrung der äußeren Hülse des oberen Arms 4a ausgebildet ist. Eine Beilagescheibe 17 ist zwischen dem Haltering 16 und dem Ende des Bolzens 11 angeordnet, um eine Querbewegung zwischen dem oberen Verbindungsteil 4 und dem ersten Verbindungsteil 6 zu verhindern. Der Haltering 16 zusammen mit der inneren Schulter 4d hält axial den Bolzen 11 in der Bohrung des oberen Arms 4a und hält insgesamt die drehbare Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsteil 6 und dem oberen Arm 4a der oberen Querlenkerverbindung 4 aufrecht. Die gleiche Art der drehbaren Verbindung kann zum Verbinden der unteren Arme 5a der unteren Querlenkerverbindung 5 mit den zweiten Verbindungsteilen 7 eingesetzt werden, welche fest mit dem Achsgehäuse 2 verbunden sind. Jedoch ist die bevorzugte Verbindung zwischen den unteren Armen 5a und den zweiten Verbindungsteilen 7, welche fest mit dem Achsgehäuse verbunden sind, in 8 verdeutlicht.
6 stellt eine drehbare Verbindung zwischen der oberen Querlenkerverbindung 4 und dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 dar. Die oberen Arme 4a der oberen Querlenkerverbindung 4 haben jeweils eine zweite Bohrung, welche zu den gegenüberliegenden Seiten einer Querbohrung 30 ausge richtet ist, welche durch den Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 verläuft. Ein Bolzen 21 ist unter Durchgang in eine erste und die zweite Bohrung der oberen Arme 4a und unter Durchgang durch die Querbohrung des Hauptabschnitts 3 der Querlenkeranordnung 1 eingesetzt, und er ist in die zweite Bohrung des gegenüberliegenden Arms der oberen Querlenkerverbindung 4 eingesetzt. Eine seitliche Bewegung und eine Drehbewegung des Bolzens 21 und der Bohrung 20 des Hauptabschnitts 3 der Querlenkeranordnung 1 wird durch einen Querbolzen 26 verhindert, welcher senkrecht zu dem Bolzen 21 angeordnet ist, und die durch die Bohrung 20 und den Bolzen 21 geht. Eine Buchse 22, welche aus einem trockenlaufenden, stahlhinterlegten Material hergestellt ist, ist zwischen den zweiten Bohrungen des oberen Arms 4a und dem Bolzen 21 angeordnet, um eine Schmier- und Lagerfläche dazwischen zu bilden. Eine Halteplatte 23 ist dann auf die äußere Fläche der jeweiligen oberen Arme 4a aufgeschraubt, um den Bolzen 21 dazwischen festzuhalten. Da die oberen Arme 4a untereinander durch einen zentralen Abschnitt verbunden sind, und auf jeder Seite der Querbohrung angeordnet sind, wird eine stabile drehbare Verbindung zwischen der oberen Querlenkerverbindung 4 und dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 gebildet. Eine Lippendichtung 25 ist in ringförmigen Ausnehmungen angeordnet, welche auf den gegenüberliegenden Seiten der zweiten Bohrung der oberen Arme 4a ausgebildet sind, um die innere Lagerfläche zwischen dem Bolzen 21 und dem oberen Arm 4a abzudichten. Ein Paar von O-Ringen/Dichtungen 24 ist in den ringförmigen Ausnehmungen angeordnet, welche an den gegenüberliegenden Seiten der zweiten Bohrung der oberen Arme 4a ausgebildet sind, um die innere Lagerfläche zwischen der Platte 23 und den oberen Armen 4a dicht abzuschließen.
7 zeigt die späherische Verbindung zwischen der unteren Querlenkerverbindung 5 und dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1. Diese Verbindung ist ähnlich wie die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsteil 6 und dem zweiten Verbindungsteil 7 und den oberen Querlenkerverbindungen 4 und den untern Querlenkerverbindungen 5 ausgebildet. Die inneren und äußeren Lagerlaufringe jedoch, welche in dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeran ordnung 1 ausgebildet sind, sind im wesentlichen kugelförmig ausgebildet. Der untere Tragarm 5a hat einen Bügel 30, welcher an einem Ende in der Nähe des Hauptabschnitts 3 der Querlenkeranordnung 1 ausgebildet ist. Ein Bolzen 31 erstreckt sich durch den Bügel 30 und durch eine Bohrung, die in dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 ausgebildet ist. Eine innere halbkugelförmige Lagerfläche oder Buchse 33a ist zwischen dem Bolzen 31 und dem halbkugelförmigen Außenlaufring 33b angeordnet, welcher seinerseits in der inneren Fläche 34 der Bohrung angeordnet ist, durch die der Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 geht. Eine solche Auslegung gestattet eine drehbare und teilweise verschwenkbare Verbindung zwischen der unteren Querlenkerverbindung 5 und dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1. Dies bedeutet, dass die untere Querlenkerverbindung 5 ermöglicht, dass sie in gewissem Maße um eine Achse parallel zur Längsachse des Rahmens 10 eine Schwenkbewegung ausführen kann, während zugleich eine drehbare Verbindung um eine Achse parallel zur Querachse zugelassen wird. Eine solche Auslegung ermöglicht, dass das gesamt Radaufhängungssystem auf einfache Weise montiert werden kann, und hierbei Herstellungstoleranzen berücksichtigt werden können.
Das Achsgehäuse 2 ist mit der Querlenkeranordnung 1 auf die nachstehend beschriebene Weise verbunden. Die obere Querlenkerverbindung 4 und die untere Querlenkerverbindung 5 werden zuerst mit den zugeordneten ersten Verbindungsteilen 6 und den zweiten Verbindungsteilen 7 verbunden, welche fest mit dem Achsgehäuse 2 in irgendeiner Reihenfolge verbunden sind. Die obere Querlenkerverbindung 4 wird dann mit dem Hauptabschnitt 3 der Querlenkeranordnung 1 verbunden. Da die untere Querlenkerverbindung 5 noch nicht verbunden ist, kann die obere Querlenkerverbindung 4 auf einfache Weise zu der zugeordneten Bohrung des Hauptabschnitts 3 der Querlenkeranordnung 1 ausgerichtet werden. Schließlich wird die untere Querlenkerverbindung 5 mit dem Hauptabschnitt 3 verbunden. Aufgrund von Herstellungstoleranzen oder Auslegungsbeschränkungen kann es schwierig sein, die gegenüberliegenden Seiten des Bügels 30 der unteren Querlenkerverbindung 5 um die zugeordnete Bohrung mit dem Hauptabschnitt 3 in geeigneter Weise auszurichten, so dass der Bolzen 31 in geeigneter Weise eingesetzt werden kann. Da jedoch die Verbindung ein halbkugelförmiges Lager 33 aufweist, ist keine exakte Ausrichtung erforderlich. Die untere Querlenkerverbindung 5 und ein Bolzen 31 können geringfügig eine Schwenkbewegung ausführen, welche durch die sphärische Lagerfläche 33 zugelassen wird, um zu ermöglichen, dass eine derartige Ausrichtung erfolgen kann, sodass der Bolzen 31 in die gegenüberliegende Seite des Bügels 30 eingeführt werden kann. Eine solche Lagerfläche 33 vereinfacht in starkem Maße die Montage der Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach der Erfindung. Es sollte noch erwähnt werden, dass die Erfindung nicht auf die genauen Einzelheiten des sphärischen Lagers und der Haltekonstruktion nach 7 beschränkt ist. Andere Bauformen von sphärischen Lageranordnungen und drehbaren Verbindungen können gewählt werden, um eine genaue Ausrichtung der Teile zu ermöglichen, und alle diese Auslegungen fallen in den Schutzumfang der Erfindung.
8 stellt eine drehbare Verbindung zwischen der unteren Querlenkerverbindung 5 und den zweiten Verbindungsteilen 7 dar, welche fest mit dem Achsgehäuse 2 verbunden sind. Ein Bügel ist an einem Ende des jeweiligen oberen Arms 5a der unteren Querlenkerverbindung 5 ausgebildet. Ein Ende des zweiten Verbindungsteils 7 ist zwischen den gegenüberliegenden Ösen 5c des Bügels eingesetzt. Eine Bohrung verläuft durch die beiden Ösen 5c der unteren Arme 5a sowie durch das Ende des zweiten Verbindungsteil 7. Ein Bolzen ist unter Durchgang durch die Bohrung eingesetzt, um eine drehbare Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungsteil 7 und den unteren Armen 5a der unteren Querlenkerverbindung 5 zu bilden. Eine trockenlaufende, stahlhinterlegte, selbstschmierende Buchse ist zwischen dem zweiten Verbindungsteil 7 und dem Bolzen angeordnet, um eine freie Drehbewegung herzustellen, und um dazwischen eine Lagerfläche zu bilden. Ein Paar von Dichtungen ist in ringförmigen Ausnehmungen auf den gegenüberliegenden Seiten der Bohrung des zweiten Verbindungsteils 7 angeordnet, um die innere Lagerfläche zwischen dem Bolzen und dem zweiten Verbindungsteil 7 dicht abzuschließen. Ein Pass stift ist in zugeordnete Ausnehmungen eingesetzt, welche auf der äußeren Öse des Bügels und dem äußeren Ende des Bolzens ausgebildet sind, um eine relative Verdrehung zwischen dem Bügel und dem Bolzen zu verhindern. Ein Haltering ist in einer ringförmigen Ausnehmung angeordnet, die in der Bohrung der äußeren Hülse des unteren Arms 5a ausgebildet ist. Eine Beilagescheibe ist zwischen dem Haltering und dem Ende des Bolzens angeordnet, um eine Querbewegung zwischen der unteren Verbindung 5 und dem zweiten Verbindungsteil 7 zu eliminieren. Der Haltering zusammen mit der inneren Schulter hält axial den Bolzen in der Bohrung des unteren Arms 5a fest und liefert insgesamt eine stabile, drehbare Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungsteil 7 und dem unteren Arm 5a der unteren Querlenkerverbindung 5.
Obgleich die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme von bevorzugten Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert worden ist, ist die Erfindung natürlich hierauf nicht auf die dort beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die ohne den Schutzgedanken nach der Erfindung zu verlassen.
Während beispielsweise bei der bevorzugten Ausführungsform eine freie, drehbare Querlenkeranordnung relativ zum Rahmen vorgesehen ist, kann bei der Erfindung auch der Einsatz von Torsionsgliedern oder anderen mechanischen Einrichtungen in Betracht kommen, um eine lineare oder nicht-lineare Vorbelastungskraft auf die Querlenkeranordnung 1 auszuüben, und um die Querlenkeranordnung in einer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung mit dem Rahmen vorzubelasten.

Claims

Fahrzeugradaufhängungsanordnung, welche folgendes aufweist: einen Rahmen (10), eine Querlenkeranordnung (1), welche einen Hauptabschnitt (3) hat, welcher schwenkbeweglich mit dem Rahmen (10) um eine Längsachse des Rahmens (10) verbunden ist und obere und untere Querlenkerverbindungen (4, 5) hat, welche jeweils schwenkbeweglich an einem Ende am Hauptabschnitt (3) und am anderen Ende mit einem starren Achsgehäuse (2) verbunden sind; wenigstens ein selektiv ausfahrbares Teil (8), welches das starre Achsgehäuse (2) mit dem Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung verbindet, um selektiv das starre Achsgehäuse relativ zu dem Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung zu positionieren.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 1, bei der das selektiv ausfahrbare Teil ein Hydraulikzylinder (8) ist.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 2, bei der die Anordnung ferner einen Positionssensor zum Erfassen einer vertikalen Position des starren Achsgehäuses (2) und eine Steuerschaltung zur Steuerung einer Länge des Hydraulikzylinders (8) in Abhängigkeit von einem Positionssignal aufweist, welches von dem Positionssensor erzeugt wird.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 1, bei der eine obere Querlenkerverbindung (4) drehbeweglich am oberen Abschnitt der Querlenkeranordnung (1) gelagert ist, die obere Querlenkerverbindung (4) ein Paar von oberen Armen (4a) hat, die untere Querlenkverbindung (5) drehbeweglich an einem unteren Abschnitt der Querlenkeranordnung (1) gelagert ist, und die untere Querlenkerverbindung (5) ein Paar von unteren Armen (5a) hat; ein Paar von ersten Verbindungsteilen (6), welche fest mit dem starren Achsgehäuse (2) verbunden und jeweils drehbeweglich an den jeweiligen oberen Armen (4a) gelagert sind; ein Paar von zweiten Verbindungsteilen (7), welche fest mit dem starren Achsgehäuse (2), verbunden und drehbeweglich an den jeweiligen unteren Armen (5a) gelagert sind, wobei die obere Querlenkerverbindung (4), die untere Querlenkerverbindung (5) und die ersten und die zweiten Paare von Verbindungsteilen (6, 7) zusammen ein Paar von vier Verbindungsgliedern aufweisen.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 4, bei der der Hydraulikzylinder (8) selektiv ausfahrbar ist, um einen im wesentlichen vertikalen Abstand zwischen dem starren Achsgehäuse (2) und dem Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung zu steuern.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 4, bei der eine erste drehbare Verbindung zwischen der oberen Querlenkerverbindung (4) vorgesehen ist, und die Querlenkeranordnung (1) folgendes aufweist: einen Bolzen (11), welcher durch einen Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung (1) längs einer Querrichtung orthogonal zu der Längsachse geht und sich zu dem Hauptabschnitt (3) in Gegenrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts (3) erstreckt, wobei jeder obere Arm (4a) eine Bohrung hat, welche um gegenüberliegende Enden des Bolzens (11) in der Nähe der Seiten des Hauptabschnitts (3) der Querlenkeranordnung (1) angeordnet ist, jede der Bohrungen eine Buchse (12) hat, welche zwischen der Bohrung und dem Bolzen (11) angeordnet ist, und ein Paar von Halteplatten fest jeweils an einer äußeren Seite des Paars der oberen Arme (4a) vorgesehen ist, um die oberen Arme (4a) und die obere Querlenkerverbindung (4) mit dem Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung (1) zu verbinden.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 6, welche ferner folgendes aufweist: eine Schubaufnahmescheibe (13), welche zwischen den jeweiligen Halteplatten und dem Bolzen (11) angeordnet ist, die Schubaufnahmescheibe (13) und die Buchse (12) aus einem selbstschmierenden, stahlhinterlegten Material ausgebildet ist und die Anordnung ferner eine Dichtung aufweist, welche zwischen der Bohrung und dem Bolzen (11) der jeweiligen oberen Arme (4a) angeordnet ist.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 4, bei der eine zweite drehbare Verbindung zwischen den oberen Armen (4a) und dem Paar von ersten Verbindungen (6) vorgesehen ist, welche folgendes aufweist: einen Bügel (4b), welcher an einem Ende des jeweiligen Paars von oberen Armen (4a) der ersten Verbindung gegenüber liegend ausgebildet ist, eine Bohrung, welche durch ein Ende der jeweiligen ersten Verbindungen (6) geht und einem dem Achsgehäuse (2) benachbarten Ende gegenüber liegt, wobei die Enden und die Bohrung der ersten Verbindungen (6) jeweils innerhalb eines der Bügels (4b) der oberen Arme (4a) angeordnet ist; ein Bolzen (11), welcher durch den jeweiligen Bügel (4b) und die Bohrung der ersten Verbindung (6) geht, um die zweite Verbindung zu bilden.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 8, bei der die zweite, drehbare Verbindung ferner folgendes aufweist: eine Buchse (12), welche aus einem selbstschmierenden, stahlhinterlegten Material ausgebildet ist, und die zwischen dem Bolzen (11) und der Bohrung der ersten Verbindung (6) angeordnet ist, um eine relative Drehbewegung zwischen der ersten Verbindung (6) und dem Bolzen (11) zu unterstützen, und bei der der Bolzen (11) mit einer Schulter zusammen arbeitet, welche auf einer inneren Seite des Bügels (4b) ausgebildet ist, um zu verhindern, dass der Bolzen (11) durchgeht; einen Passstift (15), welcher mit einer äußeren Seite des Bügels (4b) und einem äußeren Abschnitt des Bolzens (11) zusammen arbeitet, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Bolzen (11) und dem Bügel (4b) des oberen Arms (4a) zu verhindern; und einen Haltering, welcher fest mit der äußeren Seite des Bügels verbunden ist und mit dem Bolzen (11) zusammen arbeitet, wobei die auf der inneren Seite des Bügels (4b) ausgebildete Schulter zusammen mit dem Haltering (16) den Bolzen (11) in dem Bügel (4b) hält.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 4, bei der eine dritte, drehbare Verbindung zwischen der unteren Querlenkerverbindung (5) und dem unteren Abschnitt der Querlenkeranordnung (1) vorgesehen ist, welche folgendes aufweist: ein sphärisches Lager (33), welches in dem unteren Abschnitt der Querlenkeranordnung (1) ausgebildet ist; einen Bügel (30), welcher an einem Ende der unteren Querlenkeranordnung (5) ausgebildet ist und Ösen hat, die auf gegenüber liegenden Seiten des Lagers (33) des unteren Abschnitts der Querlenkeranordnung (1) angeordnet sind; und einen Bolzen (31), welcher durch die Bohrung der Ösen und das sphärische Lager (33) geht, wodurch eine zusammengesetzte Dreh- und Schwenkverbindung zwischen der unteren Querlenkerverbindung (5) und dem unteren Abschnitt der Querlenkeranordnung (1) gebildet wird.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 1, bei der das wenigstens selektiv ausfahrbare Teil im wesentlichen vertikal verläuft, um selektiv eine vertikale Position des starren Achsgehäuses (2) relativ zu dem Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung zu positionieren, wobei die Drehbewegung der Querlenkeranordnung (1) relativ zu dem Rahmen (1a) um die vertikale Verschiebung des starren Achsgehäuses (2) relativ zu der Querlenkeranordnung (1) eine zusammen gesetzte Bewegung von dem starren Achsgehäuse (2) relativ zu dem Rahmen (10) bildet.
Fahrzeugradaufhängungsanordnung nach Anspruch 4, bei der Fahrzeugradaufhängungsanordnung folgendes aufweist: ein Paar von ausfahrbaren Hydraulikzylindern (8), die jeweils fest mit dem starren Achsgehäuse (2) und dem Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung (1) verbunden sind und die Hydraulikzylinder (8) jeweils steuerbar ausfahrbar sind, um selektiv das Steuerachsgehäuse (2) relativ zu dem Hauptabschnitt (3) der Querlenkeranordnung vertikal zu positionieren.