DE69102693T2

DE69102693T2 - Gegen Seitenkräfte verstärkte Verbundlenkerhinterachse mit longitudinaler Nachgiebigkeit.

Info

Publication number: DE69102693T2
Application number: DE69102693T
Authority: DE
Inventors: Toshiyasu Santo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-11-22
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2011-11-22
Also published as: EP0487089A1; EP0487089B1; DE69102693D1; US5215329A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hinterradaufhangung für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, und insbesondere auf eine Verbundlenkerhinterachse bzw. Hinterradaufhangung vom Drehstabtyp.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine herkömmliche, allgemeine Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp hat einen solchen Aufbau, wie dieser in Fig. 17 gezeigt ist, wobei diese ein Paar von Längslenkern 100R und 100L, die entlang den entgegengesetzten Seiten eines Fahrzeugs angeordnet sind, und einen Drehstab 102 aufweist, der sich in Querrichtung im Fahrzeug erstreckt, um zwischen dem Paar von bangslenkern Verbindung herzustellen, wobei vordere Enden der Längslenker über Gelenke 106R und 106L durch einen Fahrzeugaufbau 108 drehbar gelagert sind. Die Gelenke 106R und 106L weisen im allgemeinen zylindrische Gummibuchsen auf und legen eine in Querrichtung angeordnete Schwenkachse 104 fest. Die hinteren Enden der Längslenker lagern Fahrzeugräder 110R bzw. 110L, die um jeweilige Drehachsen 128 drehbar sind, die im allgemeinen miteinander übereinstimmen, wenn sich die Fahrzeugrader in ihren Standardpositionen befinden. Der Drehstab 102 ist um eine Torsionsachse 112 verdrehbar, die durch seine Querschnittsform bestimmt wird.
Wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder 110R und 110L bei einer solchen Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp in bezug auf den Fahrzeugaufbau mit gleicher Phase einfedern oder ausfedern, schwingen die Längslenker 100R und 100L um die Schwenkachse 104 auf und ab; wohingegen die Längslenker 100R und 100L um Strich-Punkt-Linien 118R bzw. 118L schwingen, wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder mit zueinander entgegengesetzten Phasen einfedern oder ausfedern, wobei die Strich-Punkt-Linie 118R eine Strich-Punkt-Linie ist, die durch einen Schnittpunkt 116 zwischen der Torsionsachse 112 und einer vertikalen Strich-Punkt-Mittelebene 114 des Fahrzeugs und durch den Drehmittelpunkt des Gelenkes 106 verläuft, während die Strich-Punkt-Linie 118L eine Strich-Punkt Linie ist, die durch den Schnittpunkt 116 und den Drehmittelpunkt des Gelenks 106L verläuft. Daher ändert sich die Lenkausrichtung der Aufhängung, wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder mit zueinander entgegengesetzten Phasen einfedern oder ausfedern. Beim Einfedern oder Ausfedern der Fahrzeugräder mit entgegengesetzter Phase wird der Drehstab 102 um die Torsionsachse 112, die als Stabilisator arbeitet, verdreht.
In der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift JP-U-63-40210 ist eine dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 entsprechende Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp of fenbart, die einen wie in Fig. 19 gezeigten Aufbau hat. Diese Aufhängung hat zusätzlich zum Grundaufbau der herkömmlichen, allgemeinen Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp ein Paar von Steuerverbindungen 124R und 124L, die an ersten Enden über Gelenke 120R bzw. 120L mit den entsprechenden Längslenkern 100R bzw. 100L drehbar verbunden sind und die an zweiten Enden über Gelenke 122R bzw. 122L mit dem Fahrzeugaufbau 108 drehbar verbunden sind, wobei sich die Drehmittelpunkte der Gelenke 122R und 122L auf der Schwenkachse 104 befinden, während Strich-Punkt-Linien 126R und 126L, die durch die Drehmittelpunkte der entgegengesetzten Enden der Steuerverbindungen 124R bzw. 124L verlaufen, einander an einem Punkt 130 schneiden, der sich vom oberen Ende des Fahrzeugs gesehen hinter den Drehachsen 128 der Fahrzeugräder befindet. In diesem Fall ändert sich die Lenkausrichtung der Fahrzeugräder zum Untersteuern hin, wenn eine Querkraft an die Fahrzeugräder angelegt ist.
Es wird sich erneut auf Fig. 17 bezogen, die die herkömmliche, allgemeine Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp zeigt, wobei der Abstand zwischen der Schwenkachse 104 der Längslenker 100R und 100L und den Drehachsen 128 der Fahrzeugräder mit Ly bezeichnet ist und der Abstand zwischen dem Drehmittelpunkt des Gelenks 106R, alternativ dazu 106L, und der vertikalen Strich-Punkt-Mittelebene 114 mit Lx bezeichnet ist; wenn an die Fahrzeugräder 110R und 110L eine Querkraft Fx angelegt ist, werden Längskräfte Fxr und Fxl an den Gelenken 106R bzw. 106L ausgeübt, wobei jede der Längskräf te von der Größe Fx*Ly/Lx ist und beide in der Richtung zueinander entgegengesetzt sind.
Aufgrund dieser Längskräfte werden die in den Gelenken 106R und 106L untergebrachten Gummibuchsen verformt, so daß sich die Aufhängung als Ganzes um einen Mittelpunkt 132 zwischen den Gelenken 106R und 106L dreht, wie es durch eine unterbrochene Linie in Fig. 17 dargestellt ist, wodurch sich die entgegengesetzten Fahrzeugräder 110R und 110L in bezug auf die Lenkausrichtung und die Querposition verschieben.
Eine Seitenkraft wird, obwohl es nicht in Fig. 17 dargestellt ist, auf die Gelenke 106R und 106L ebenfalls ausgeübt, so daß die Gummibuchsen in diesen Gelenken ebenfalls in Querrichtung elastisch verformt werden, wodurch sich die Aufhängung als Ganzes in Querrichtung verschiebt.
Um die Lenkstabilität des Fahrzeugs zu verbessern, muß daher die Federkonstante der Gummibuchsen in den Gelenken 106R und 106L erhöht werden, so daß die durch die an die Fahrzeugräder angelegte Querkraft verursachte Verschiebung bei der Lenkausrichtung und der Querposition der Fahrzeugräder minimiert wird.
Wenn andererseits eine Längskraft Fy an die Fahrzeugräder 110R und 110L angelegt ist, wie es in Fig. 18 gezeigt ist, die die gleiche Aufhängung wie die in Fig. 17 gezeigte zeigt, werden Längskräfte Fyr und Fyl gleicher Größe in den Gelenken 106R bzw. 106L ausgeübt. Daher werden die Gummibuchsen in den Gelenken 106R und 106L durch diese Längskräfte elastisch verformt, so daß die Aufhängung als Ganzes in Längsrichtung verschoben wird, wie es durch unterbrochene Linien in Fig. 18 dargestellt ist.
Es wird im allgemeinen gefordert, daß eine relativ große longitudinale Nachgiebigkeit in der Aufhängung verfügbar ist, um den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern. Um den Fahrkomfort bei der herkömmlichen Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp zu verbessern, muß daher die Federkonstante der Gummibuchsen in den Gelenken am vorderen Ende der Längslenker verringert werden.
Daher tritt bei der herkömmlichen, allgemeinen Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp ein Widerspruch darin auf, daß die Gummibuchsen in den Gelenken an den vorderen Enden der Längslenker vom Standpunkt der Verbesserung der Lenkstabilität des Fahrzeugs härter sein müssen, während diese vom Standpunkt der Verbesserung des Fahrkomforts des Fahrzeugs weicher sein müssen.
Bei der in der vorstehend genannten japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift JP-U-63-40210 beschriebenen Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp verschiebt eine an die Fahrzeugräder angelegte Querkraft die Lenkausrichtung zum Untersteuern hin, wobei sich der momentane Drehmittelpunkt der Aufhängung als Ganzes am Schnittpunkt 130 der Achsen des Paares von Steuerverbindungen 124R und 124L befindet, was zur Lenkstabilität des Fahrzeugs beiträgt. Wenn sich der Schnittpunkt 130 aber vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen auf den Drehachsen der Fahrzeugräder befindet, ist die Quersteifigkeit der Aufhängung verbessert.
Wenn jedoch eine Längskraft an die Fahrzeugräder angelegt ist, werden die entgegengesetzten Steuerverbindungen in der gleichen Weise gezogen oder zusammengedrückt; daher kann sich die Aufhängung nicht in Längsrichtung verschieben, wenn die Gelenke 120R, 120L, 122R und 122L hart genug aufgebaut sind, um die vorstehend genannte Verbesserung bei der Lenkstabilität der Aufhängung zu schaffen; daher ist bei der Aufhängung keine longitudinale Nachgiebigkeit und keine Verbesserung des Fahrkomforts verfügbar. Dieser Zustand wird nicht durch den Umstand ausgeglichen, daß sich der Schnittpunkt 130 hinter den Drehachsen 128 der Fahrzeugräder befindet, wie es in Fig. 19 gezeigt ist.
Wenn die Fahrzeugräder mit zueinander entgegengesetzten Phasen einfedern oder ausfedern, würden die Längslenker 100R und 100L ferner bei diesem Aufbau um die Strich-Punkt-Linien 118R bzw. 118L schwingen. Die Steuerverbindungen 124R und 124L jedoch, die mit den Längslenkern 100R und 100L an den Gelenken 120R bzw. 120L und mit dem Fahrzeugaufbau 108 an den Gelenken 120R bzw. 120L verbunden sind, die sich nicht auf der Strich-Punkt-Linie 118R oder 118L befinden, beschränken die Schwingbewegung der Längslenker 100R und 100L, es wird die sogenannte Verbindungsinterferenz erzeugt.

Zusammenfassung der Erfindung

In Anbetracht der vorstehend genannten Probleme bei der herkömmlichen, allgemeinen Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp und der Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp, die in der vorstehend genannten japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift JP-U-63-40210 beschrieben ist, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp vorzusehen, die sowohl in der Lenkstabilität als auch im Fahrkomfort verbessert ist, wobei keine Verbindungsinterferenz erzeugt wird.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch eine Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp entsprechend Patentanspruch 1 gelöst. Ein erstes Ende, das mit jedem Längslenker an seinem Armabschnitt drehbar verbunden ist, der sich benachbart zu seinem vorderen Ende befindet, und ein zweites Ende, das mit dem Endabschnitt der Hilfsverbindung drehbar verbunden ist, wobei die entgegengesetzte Endabschnitte der Hilfsverbindung entweder mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung bewegbar sind, jedoch mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung nicht bewegbar sind und ebenfalls in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar sind oder mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung bewegbar sind, jedoch mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar sind, wobei Strich-Punkt-Linien, die durch Drehmittelpunkte der Drehverbindungen an ersten und zweiten Enden jeder Steuerverbindung verlaufen, einander an einem Punkt schneiden, der sich in Querrichtung in der Mitte des Fahrzeugs befindet und in Längsrichtung in einem Bereich befindet, der sich von einem Punkt im wesentlichen um die Drehachsen der Fahrzeugräder, herum vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen rückwärtig erstreckt, und eine Strich-Punkt-Linie, die durch einen Drehmittelpunkt des Drehlagers des vorderen Endes von jedem Längslenker und eines der ersten und zweiten Enden von jeder Steuerverbindung verläuft, die Torsionsachse schneidet.
Wenn beim vorstehend genannten Aufbau eine Querkraft an die Fahrzeugräder angelegt ist, würden sich die Drehpunkte an den ersten Enden der Steuerverbindungen im wesentlichen in gleicher Weise wie die vorderen Enden der Längslenker verschieben, d.h. mit zueinander entgegengesetzten Phasen in Längsrichtung und ebenfalls mit gleicher Phase in Querrichtung. Dementsprechend würden sich die Drehpunkte an den zweiten Enden der Steuerverbindungen durch den Antrieb durch die Steuerverbindungen ebenfalls in Längsrichtung mit zueinander entgegengesetzten Phasen und in die gleiche Querrichtung verschieben. Die Drehpunkte zwischen den zweiten Enden der Steuerverbindungen und den Endabschnitten der Hilfsverbindungen sind jedoch entweder mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung bewegbar, jedoch mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung nicht bewegbar und ebenfalls in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar oder mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung bewegbar, jedoch mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar. Daher stellt das Verbindungssystem, das sich aus dem Paar von Steuerverbindungen und der Hilfsverbindung zusammensetzt, eine steife Verbindungsstruktur gegen die Querkraft dar, die an die Fahrzeugräder angelegt ist.
Die Auf hängung würde sich, wenn diese entsprechend der Querkraft, die an die Fahrzeugräder angelegt ist, durch das vorstehend genannte Verbindungssystem starr verstärkt ist, als Ganzes um den Schnittpunkt der Strich-Punkt-Linien drehen, von denen jede durch die Drehpunkte an den ersten und zweiten Enden jeder Steuerverbindung verläuft. Wenn sich dieser Schnittpunkt vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen auf den Drehachsen der Fahrzeugräder oder im wesentlichen um diese herum befindet, dreht sich daher die Aufhängung bei an die Fahrzeugräder angelegter Querkraft überhaupt nicht. Wenn sich der Schnittpunkt vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen hinter den Drehachsen der Fahrzeugräder befindet, würde sich die Aufhängung als Ganzes bei an die Fahrzeugräder angelegter Querkraft innerhalb eines Winkels drehen, der durch die Elastizität der Gelenke 16R und 16L erlaubt ist, wobei die Drehung der Aufhängung in die Richtung der Drehung der an dieser aufgehängten, hinteren Fahrzeugräder erfolgt, um dadurch den Lenkeffekt durch die vorderen Lenk-Fahrzeugräder bei einer Drehung abzuschwächen. Dieses trägt zur Lenkstabilität des Fahrzeugs bei.
Wenn an die Fahrzeugräder eine Längskraft angelegt ist, würde sich die Aufhängung als Ganzes in Längsrichtung verschieben; daher werden die Drehpunkte an der Verbindung zwischen den zweiten Enden der Steuerverbindungen und den Endabschnitten der Hilfsverbindung durch die Steuerverbindungen rückwärts angetrieben und würden sich in Längsrichtung mit gleicher Phase und in ebenfalls Querrichtung mit zueinander entgegengesetzten Phasen verschieben. Die Drehpunkte an der Verbindung zwischen den zweiten Enden der Steuerverbindungen und den Endabschnitten der Hilfsverbindung sind entweder mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung bewegbar und ebenfalls in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar oder mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung bewegbar, jedoch mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar. Daher stellt das Verbindungssystem, das sich aus dem Paar von Steuerverbindungen und der Hilfsverbindung zusammensetzt, keinen wesentlichen Widerstand für die Bewegung der Aufhängung in Längsrichtung dar, wobei jede gewünschte longitudinale Nachgiebigkeit gestattet ist, die in den Gelenken des vorderen Endes der Längslenker vorgesehen ist, ohne daß die Quersteifigkeit der Aufhängung beeinflußt wird.
Wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder mit gleicher Phase einfedern oder ausfedern, bewegen sich die Drehpunkte an der Verbindung zwischen den Längslenkern und den ersten Enden der Steuerverbindungen um die Drehachse, wodurch die ersten Enden der Steuerverbindungen in bezug auf den Fahrzeugaufbau im allgemeinen nach vorn gezogen werden. Da jedoch die Drehverbindungen zwischen den zweiten Enden der Steuerverbindungen und den Endabschnitten der Hilfsverbindung entweder mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung bewegbar sind und ebenfalls in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar sind, oder mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung bewegbar sind, jedoch mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar sind, stellt das Verbindungssystem, das sich aus dem Paar von Steuerverbindungen und der Hilfsverbindung zusammensetzt, keinen wesentlichen Widerstand gegenüber dem Einfedern oder Ausfedern der entgegengesetzten Fahrzeugräder mit gleicher Phase dar.
Wenn nur eines der entgegengesetzten Fahrzeugräder einfedert oder ausfedert, federn die entgegengesetzten Fahrzeugräder unsymmetrisch ein oder federn unsymmetrisch aus oder federn symmetrisch ein oder federn symmetrisch aus, jedoch mit zueinander entgegengesetzten Phasen; der Drehstab wird verdreht; jeder Längslenker schwingt um die Strich-Punkt-Linie, die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers des vorderen Endes von jedem Längslenker und eines der ersten und zweiten Enden von jeder Steuerverbindung verläuft und die die Torsionsachse schneidet. Daher stellt auch in diesem Fall das Verbindungssystem, das sich aus dem Paar von Steuerverbindungen und der Hilfsverbindung zusammensetzt, keinen wesentlichen Widerstand gegen das Einfedern oder Ausfedern der Fahrzeugräder dar.
Entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Hilfsverbindung einen Stababschnitt, der ihren Mittelabschnitt vorsieht, wobei der Stababschnitt durch den Fahrzeugaufbau gelagert ist, um in bezug auf den Fahrzeugaufbau um seine eigene Achse drehbar zu sein, um jedoch in bezug auf den Fahrzeugaufbau entlang seiner eigenen Achse nicht bewegbar zu sein, und ein Paar von Armabschnitten aufweisen, die sich von entgegengesetzten Enden des Stababschnitts aus im wesentlichen rechtwinklig zu diesem erstrecken, um die entgegengesetzten Endabschnitte der Hilfsverbindung vorzusehen, wobei sich die Armabschnitte im wesentlichen vertikal im Fahrzeug erstrecken.
Die Hilfsverbindung kann aber entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Paar von Hilfsverbindungselementen aufweisen, von denen jedes einen Querabschnitt, der eine Hälfte ihres Mittelabschnitts vorsieht, und einen Winkelabschnitt hat, der mit einem Ende des Querabschnitts einstückig verbunden ist und in bezug auf den Querabschnitt geneigt ist, um ihren Endabschnitt vorzusehen, wobei jeder Querabschnitt ein Zahnsegment an seinem freien Ende hat, das entgegengesetzt zu dem einen Ende liegt, das mit dem Winkelabschnitt einstückig verbunden ist, wobei jedes Hilfsverbindungselement durch den Fahrzeugaufbau an einem Abschnitt gelagert ist, in dem der Querabschnitt mit dem Winkelabschnitt verbunden ist, um um eine Drehachse drehbar zu sein, während jedes Zahnsegment mit dem anderen in Eingriff steht.
Das vorstehend genannte zweite Ausführungsbeispiel kann so abgewandelt werden, daß die Hilfsverbindung ein Paar von Hilfsverbindungselementen aufweist, von denen jedes einen Querabschnitt, der eine Hälfte ihres Mittelabschnitts vorsieht, und einen Winkelabschnitt hat, der mit einem Ende des Querabschnitts einstückig verbunden ist und in bezug auf den Querabschnitt geneigt ist, um ihren Endabschnitt vorzusehen, wobei der Querabschnitt von einem der Hilfsverbindungselemente eine Kugel an seinem freien Ende hat, das zu dem einen Ende entgegengesetzt liegt, das mit dem Winkelabschnitt einstückig verbunden ist, wobei der Querabschnitt des anderen der Hilfsverbindungselemente eine Nut an seinem freien Ende hat, die zu dem einen Ende entgegengesetzt liegt, das mit dem Winkelabschnitt einstückig verbunden ist, die die Kugel des einen Hilfsverbindungselements aufnimmt, wobei jedes Hilfsverbindungselement durch den Fahrzeugaufbau an einem Abschnitt gelagert ist, in dem der Querabschnitt mit dem Winkelabschnitt verbunden ist, um um eine Drehachse drehbar zu sein, während die Kugel und die Nut miteinander in Eingriff stehen.
Entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Hilfsverbindung aufweisen ein ersten Verbindungselement, das einen ersten und einen zweiten Armabschnitt hat, die sich im wesentlichen in entgegengesetzte Ausrichtungen von einem Mittelabschnitt aus erstrekken, in dem der erste und der zweite Armabschnitt miteinander verbunden sind, ein zweites Verbindungselement, das einen dritten und einen vierten Armabschnitt hat, die sich im wesentlichen mit gleicher Ausrichtung von einem Mittelabschnitt aus erstrecken, in dem der dritte und der vierte Armabschnitt miteinander verbunden sind, und ein drittes Verbindungselement, das an seinen entgegengesetzten Enden mit einem äußeren Ende des ersten Armabschnitts des ersten Verbindungselements drehbar verbunden ist, das von seinem Mittelabschnitt entfernt liegt, und mit einem äußeren Ende des dritten Armabschnitts des zweiten Verbindungselements drehbar verbunden ist, das von seinem Mittelabschnitt entfernt liegt, wobei das erste und das zweite Verbindungselement an ihren Mittelabschnitten durch den Fahrzeugaufbau drehbar gelagert sind, wobei der zweite Armabschnitt des ersten Verbindungselements und der vierte Armabschnitt des zweiten Verbindungselements die Endabschnitte der Hilfsverbindung vorsehen.
Beim vorstehend genannten zweiten und dritten Ausführungsbeispiel kann die Drehachse von jedem Hilfsverbindungselement horizontal und in Längsrichtung im Fahrzeug ausgerichtet sein.
Beim vorstehend genannten zweiten und dritten Ausführungsbeispiel kann die Drehachse aber von jedem Hilfsverbindungselement vertikal verlaufen.
Bei allen vorstehend genannten Ausführungsbeispielen und ihren Abwandlungen kann die Strich-Punkt-Linie, die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers des vorderen Endes von jedem Längslenker und eines der ersten und zweiten Ende von jeder Steuerverbindung verläuft, die Torsionsachse an einem Punkt schneiden, der in Querrichtung in der Mitte des Fahrzeugs liegt.
Bei allen vorstehend genannten Ausführungsbeispielen und ihren Abwandlungen kann die Strich-Punkt-Linie, die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers des vorderen Endes von jedem Längslenker und das erste Ende von jeder Steuerverbindung verläuft, die Torsionsachse schneiden.
Bei allen vorstehend genannten Ausführungsbeispielen und ihren Abwandlungen kann die Strich-Punkt-Linie, die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers des vorderen Endes von jedem Längslenker und das zweite Ende von jeder Steuerverbindung verläuft, die Torsionsachse schneiden.
Bei allen vorstehend genannten Ausführungsbeispielen und ihren Abwandlungen kann sich vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen der Drehmittelpunkt des zweiten Endes von jeder Steuerverbindung vor dem Drehstab befinden und der Drehmittelpunkt des ersten Endes von jeder Steuerverbindung vor dem Drehmittelpunkt des zweiten Endes von jeder Steuerverbindung befinden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den folgenden Zeichnungen ist/sind:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel der Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einigen ihrer Teile in Schnittdarstellung zeigt,
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Befestigungshalterung an einer Seite,
Fig. 3 eine Draufsicht, die das in Fig. 1 gezeigte, erste Ausführungsbeispiel in Form eines Prinzipschaubilds zeigt und einen Zustand darstellt, in dem eine Querkraft an die Fahrzeugräder angelegt ist,
Fig. 4 die gleiche Ansicht wie Fig. 3, wobei ein Zustand dargestellt ist, in dem eine Längskraft an die Fahrzeugräder angelegt ist,
Fig. 5 bis 7 Draufsichten, die Fig. 3 ähneln und die Abwandlungen des ersten Ausführungsbeispiels in Draufsichten, die Fig. 3 ähneln, zeigen,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp entsprechend der vorliegenden Erfindung mit Ausnahme der Hilfsverbindung in Form einer Prinzipdarstellung zeigt,
Fig. 9 eine vergrößerte Vorderansicht der Hilfsverbindung, die in die in Fig. 8 gezeigte Aufhängung einbezogen ist,
Fig. 10 eine Fig. 3 ähnelnde Draufsicht der in Fig. 8 gezeigten Aufhängung in Form eines Prinzipschaubilds, wobei die Hilfsverbindung zum Zweck der Klarheit der Darstellung weggelassen ist und ein Zustand dargestellt ist, in dem eine Querkraft an die Fahrzeugräder angelegt ist,
Fig. 11 die gleiche Ansicht wie Fig. 10, wobei ein Zustand dargestellt ist, in dem eine Längskraft an die Fahrzeugräder angelegt ist,
Fig. 12 eine Vorderansicht einer Abwandlung der in Fig. 9 gezeigten Hilfsverbindung, die dazu angepaßt ist, im wesentlichen nach dem gleichen Prinzip wie die Hilfsverbindung von Fig. 9 zu arbeiten,
Fig. 13 eine andere Abwandlung der in Fig. 9 gezeigten Hilfsverbindung, die dazu angepaßt ist, im wesentlichen nach io dem gleichen Prinzip wie die Hilfsverbindung von Fig. 9 zu
arbeiten, jedoch stärker als die Hilfsverbindung in Fig. 12 abgewandelt ist,
Fig. 14 eine Draufsicht, die Fig. 3 oder Fig. 10 ähnelt und die eine Abwandlung bei der Befestigung der in Fig. 9 gezeigten Hilfsverbindung zeigt,
Fig. 15 eine Draufsicht, die Fig. 14 ähnelt und die eine Abwandlung bei der Befestigung der in Fig. 12 gezeigten Hilfsverbindung zeigt,
Fig. 16 eine Draufsicht, die Fig. 14 ähnelt und die eine Abwandlung bei der Befestigung der in Fig. 13 gezeigten Hilfsverbindung zeigt,
Fig. 17 und 18 Draufsichten, die die herkömmliche, allgemeine Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp in Form eines Prinzipschaubilds zeigen, wobei Fig. 17 einen Zustand zeigt, in dem eine Querkraft an die Fahrzeugräder angelegt ist, während
Fig. 18 einen Zustand zeigt, in dem eine Längskraft an die Fahrzeugräder angelegt ist, und
Fig. 19 eine Draufsicht, die eine in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung JP-U-63-40210 beschriebene Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp in Form eines Prinzipschaubilds zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung detaillierter beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, die ein erstes Ausführungsbei spiel der Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt, sind 10R und 10L ein Paar von Längslenkern, die angeordnet sind, um sich entlang entgegengesetzter Seiten eines Fahrzeugs in Querrichtung zueinander beabstandet zu erstrecken. Vordere Enden dieser Längslenker 10R und 10L sind durch Gelenke 16R bzw. 16L, die zylindrische Gummibuchsen 14R bzw. 14L aufweisen, die eine sich in Querrichtung im Fahrzeug erstreckende Schwenkachse 12 festlegen, und Halterungen 18R bzw. 18L an einem in Fig. 1 nicht gezeigten Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert. Hintere Enden der Längslenker lagern über Halterungen 21R bzw. 21L und Achsen 23R bzw. 23L Fahrzeugräder 22R und 22L in einer solchen Weise, daß sich die Fahrzeugräder 22R und 22L um Drehachsen 24R bzw. 24L drehen können, die sich in Querrichtung im Fahrzeug erstrecken. Die Längslenker 10R und 10L sind mit entgegengesetzten Enden eines Drehstabes 26 fest verbunden, der eine Torsionsachse 28 hat, die durch seine Querschnittsform bestimmt wird. Der Drehstab 26 arbeitet als Stabilisator, um um deine Torsionsachse verdreht zu werden.
Zwischen den hinteren Enden der Längslenker 10R bzw. 10L und dem nicht in der Fig. gezeigten Fahrzeugaufbau sind Stoßdämpfer 30R und 30L vorgesehen. Jeder der Stoßdämpfer hat einen unteren Teller und eine Druck-Schraubenfeder, die beide nicht in der Fig. gezeigt sind, wobei die Feder als eine Aufhängungsfeder wirkt, die zwischen dem unteren Teller und einem am Fahrzeugaufbau befestigten oberen Teller, der nicht in der Fig. gezeigt ist, vorgesehen ist.
Die Halterung 18L ist in Fig. 2 in Form eines Elementes vor dem Zusammenbau gezeigt. Sie hat einen Körperabschnitt 18La mit einer Struktur eines umgekehrten Kanals, in der die Gummibuchse 14L über einen in der Fig. nicht gezeigten Bolzen gelagert ist, der durch ein Paar von ausgerichteten Bolzenlöchern 32 eingeführt ist, und einen Ansatzabschnitt 18Lb, der sich in der gleichen Ebene wie die obere Wand des Körperabschnitts 18La erstreckt, um mit dieser einstückig ausgebildet zu sein. Die Halterung ist mit Bolzenlöchern 34 und 36 versehen und ist durch nicht in der Fig. gezeigte Bolzen, die durch diese Bolzenlöcher geführt sind, am Fahrzeugaufbau befestigt. Der Ansatzabschnitt 18Lb ist mit einem Kugelgelenkloch 38 versehen, in dem ein Kugelgelenk 40L aufgenommen ist. Die Halterung 18R weist in bezug auf die Halterung 18L in spiegelgleichem Aufbau eine ähnliches Kugelgelenkloch auf, in dem ein Kugelgelenk 40R aufgenommen ist.
Die Kugelgelenke 40R und 40L sind durch Schrauben und Muttern an entsprechenden Enden eines stabartigen Mittelabschnitts einer Hilfsverbindung 42 befestigt, wobei sich die Hilfsverbindung an der Vorderseite des Drehstabs 26 in einer solchen Weise parallel zu diesem erstreckt, daß der stabartige Mittelabschnitt der Hilfsverbindung 42 über die Halterungen 18R und 18L durch den Fahrzeugaufbau gelagert ist, um in bezug auf den Fahrzeugaufbau nur zur Drehung über die Kugelgelenke 40R und 40L um seine Längsachse 44 herum bewegbar zu sein.
Ein Paar von Armen 46R und 46L ist mit den Längslenkern 10R bzw. 10L einstückig verbunden vorgesehen, um sich von ihren Abschnitten, die sich in der Nähe ihrer vorderen Enden befinden, schräg nach innen zu erstrecken. Die inneren Enden der Arme 46R und 46L sind über Kugelgelenke 48R bzw. 48L mit ersten Enden von Steuerverbindungen 50R bzw. 50L drebbar verbunden. Zweite Enden der Steuerverbindungen sind mit entsprechenden Enden der Hilfsverbindung über Kugelgelehke 52R und 52L drehbar verbunden, die an Bolzen 51R und 51L befestigt sind, die sich an den entgegengesetzten Enden am stabartigen Mittelabschnitt der Hilfsverbindung befinden, um sich von den entgegengesetzten Enden des stabartigen Mittelabschnitts der Hilfsverbindung nach unten zu erstrecken, wobei diese von der Achse 44 des stabartigen Mittelabschnitts der Hilfsverbindung 42 vertikal nach unten versetzt sind. Natürlich kann die Hilfsverbindung anstatt der Bolzen 51R und 51L, die sich an dieser zur Befestigung der Kugelgelenke 52R und 52L befinden und von ihrer Achse 44 nach unten versetzt sind, mit einem Paar von einstückigen Armen versehen sein. Desweiteren können sich, obwohl sich im gezeigten Ausführungsbeispiel die Bolzen 51R und 51L von den entgegengesetzten Enden des stabartigen Mittelabschnitts der Hilfsverbindung 42 nach unten erstrekken, solche Bolzen oder einstückigen Arme von den entgegengesetzten Enden des stabartigen Mittelabschnitts der Hilfsverbindung 42 nach oben erstrecken. Es ist bei diesem Ausführungsbeispiel wichtig, daß die Drehmittelpunkte der Kugelverbindungen 52R und 52L zur Achse 44 vertikal versetzt sind, um die sich der Mittelabschnitt der durch den Fahrzeugaufbau gelagerten Hilfsverbindung drehen kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3, die die in Fig. 1 gezeigte Aufhängung schematisch darstellt, schneiden Strich-Punkt-Linien 54R und 54L, die durch die Drehpunkte der ersten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L, d.h. die Mittelpunkte der Kugelgelenke 48R und 48L, und die Drehpunkte der vorderen Enden der Längslenker 10R und 10L, d.h. die Mittelpunkte der Gelenke 16R bzw. 16L, verlaufen, einander an einem Punkt 58, der ein Punkt ist, in dem die Torsionsachse 28 des Drehstabes 26 eine vertikal und längs gerichtete Strich-Punkt-Mittelebene 56 schneidet.
Desweiteren schneiden Strich-Punkt-Linien 60R und 60L, die durch die Drehpunkte an den entgegengesetzten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L, d.h. die Mittelpunkte der Kugelgelenke 48R und 48L und die Mittelpunkte der Kugelgelenke 52R und 52L verlaufen, einander an einem Punkt 62, der vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen mit der Position zusammenfällt, in der die Drehachsen 24 der Fahrzeugräder die Mittelebene 56 schneiden.
Wenn, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, in diesem ersten Ausführungsbeispiel eine Querkraft Fx an die Fahrzeugräder 22R und 22L angelegt ist, würde sich die Aufhängung als Ganzes um den Mittelpunkt 12a zwischen den Gelenken 16R und 16L, wie es in der Draufsicht gezeigt ist, drehen; die Aufhängung würde sich ebenfalls als Ganzes in die gleiche Richtung wie die Querkraft Fx verschieben.
Wenn sich die Aufhängung um den Mittelpunkt 12a drehen würde, würden sich die Kugelgelenke 48R und 48L in eine im wesentlichen Längsrichtung mit zueinander entgegengesetzten Phasen verschieben, wodurch sich die Kugelgelenke 52R und 52L mit zueinander entgegengesetzten Phasen in Längsrichtung verschieben würden und sich ebenfalls mit gleicher Phase in Querrichtung verschieben würden. Gleichzeitig würden sich, wenn sich die Auf hängung in Querrichtung verschieben würde, die Kugelgelenke 48R und 48L mit gleicher Phase in Querrichtung verschieben, wodurch die Kugelgelenke 52R und 52L durch die Steuerverbindungen 50R und 50L mit zueinander entgegengesetzten Phasen in Längsrichtung und mit gleicher Phase in Querrichtung angetrieben werden würden. Daher würden sich, wenn eine Querkraft an die Fahrzeugräder angelegt ist, die Kugelgelenke 52R und 52L mit zueinander entgegengesetzten Phasen in Längsrichtung und mit gleicher Phase in Querrichtung verschieben.
Da die Kugelgelenke 52R und 52L jedoch durch die Hilfsverbindung 42 gehalten werden, die sich nur um ihre Achse 44 drehen kann, sich jedoch weder in Längs- noch in Querrichtung bewegen kann, und da die Kugelgelenke 52R und 52L, die zur Achse 44 der Hilfsverbindung 42 auf ihrer gleichen Seite versetzt sind, die Hilfsverbindung 42 um die Achse in jeweils entgegengesetzte Richtung drehen würden, können sich die Kugelgelenke 52R und 52L weder in Quer- noch in Längsrichtung bewegen. Wenn daher eine Seitenkraft an die Fahrzeugräder angelegt ist, bleiben die Kugelgelenke 52R und 52L am Fahrzeugaufbau praktisch fixiert; daher würde sich die Aufhängung als Ganzes um den Schnittpunkt 62 der Strich-Punkt-Linien 60R und 60L drehen, die die Verlängerungen der Achsen der Steuerverbindungen 50R bzw. 50L sind. Wenn sich daher der Punkt 62 auf den Drehachsen 24 der Fahrzeugräder befindet, entlang denen die Seitenkraft Fx wirkt, dreht sich die Aufhängung überhaupt nicht. Aber wenn sich der Punkt 62 an der Hinterseite der Drehachsen 24 der Fahrzeugräder befindet, würde die Querkraft Fx, die an die Fahrzeugräder bei Linksdrehung des Fahrzeugs angelegt ist, die Hinterradaufhängung um den Punkt 62 entgegen dem Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, drehen, wodurch die Lenkausrichtung der Fahrzeugräder zum Untersteuern hin verschoben wird.
Somit ist unabhängig von der Federkonstante der Gelenke an den vorderen Enden der Längslenker die Steifigkeit der Aufhängung in Querrichtung sichergestellt oder die Lenkstabilität der Hinterradaufhängung verbessert.
Wenn eine Längskraft, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, an die Fahrzeugräder angelegt ist, würde sich die Aufhängung in die gleiche Längsrichtung wie die Längskraft, wie Fy, verschieben. Wenn sich die Aufhängung als Ganzes in Längsrichtung verschieben würde, würden sich die Kugelgelenke 48R und 48L mit gleicher Phase in die gleiche Längsrichtung verschieben; daher werden die Kugelgelenke 52R und 52L über die Steuerverbindungen 50R und 50L in die gleiche Längsrichtung und in die zueinander entgegengesetzt verlaufenden Querrichtungen angetrieben.
Da die Kugelgelenke 52R und 52L durch die Hilfsverbindung 42 gehalten werden, die sich nicht in Querrichtungen bewegen kann, sich jedoch um ihre Achse 44 drehen kann, würden sich die Kugelgelenke 52R und 52L sogleich um die Achse 44 drehen. Wenn daher eine Längskraft an die Fahrzeugräder angelegt ist, behindern die Steuerverbindungen 50R und 50L nicht die Längsverschiebung der Längslenker 10R und 10L. Daher verschieben sich die Längslenker 10R und 10L in Längsrichtung nur entsprechend der Federkonstante der Gelenke 16R und 16L.
Somit ist durch die geeignete Bestimmung der Federkonstante des Gelenks an den vorderen Enden des Längslenkers eine gewünschte longitudinale Nachgiebigkeit unabhängig von den Steuerverbindungen bei der Aufhängung verfügbar.
Da sich ferner beim ersten Ausführungsbeispiel die Kugelgelenke 48R und 48L an den ersten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L auf den Strich-Punkt-Linien 54R und 54L befinden, um die sich die Längslenker 10R und 10L drehen würden, wenn die Fahrzeugräder 22R und 22L mit zueinander entgegengesetzten Phasen jeweils Einfedern oder Ausfedern, beschränken die Steuerverbindungen 50R und 50L nicht die Aufund Ab-Schwingbewegung der Längslenker 10R und 10L beim Einfedern oder Ausfedern der Fahrzeugräder mit zueinander entgegengesetzten Phasen; somit wird keine Verbindungsinterferenz erzeugt.
Da sich ferner beim ersten Ausführungsbeispiel die Kugelgelenke 52R und 52L an den zweiten Enden der Steuerarme 50R und 50L zusammen mit der Hilfsverbindung 42 in die gleiche Richtung um ihre Achse 44 drehen können, beschränken die Steuerverbindungen 50R und 50L nicht die Auf- und Ab-Schwingbewegung der Längslenker, wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder mit der gleichen Phase einfedern oder ausfedern, so daß die entgegengesetzten Längslenker mit gleicher Phase schwingen; somit wird keine Verbindungsinterferenz erzeugt.
Fig. 5 bis 7 sind Draufsichten, die Fig. 3 ähneln und zweite bis vierte Ausführungsbeispiele der Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Abschnitte, die im wesentlichen denen in Fig. 3 gezeigten entsprechen, sind in diesen Fig. mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Arme 46R und 46L im in Fig. 5 gezeigten, zweiten Ausführungsbeispiel erstrecken sich nach vorn über die vorderen Enden der Längslenker 10R und 10L hinaus; Strich-Punkt-Linien 64R und 64L, die durch die Drehmittelpunkte der vorderen Enden der Längslenker 10R und 10L, d.h. die Mittelpunkte der Gelenke 16R und 16L, und durch die Drehmittelpunkte der zweiten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L, d.h. die Mittelpunkte der Kugelgelenke 52R und 52L, verlaufen, schneiden einander am Punkt 58 auf der Torsionsachse 28 des Drehstabes 26.
Die Arme 46R und 46L erstrecken sich im in Fig. 6 gezeigten, dritten Ausführungsbeispiel von Abschnitten der Längslenker, die sich näher zum Drehstab 26 befinden, damit diese länger sind, als die im ersten Ausführungsbeispiel; die Hilfsverbindung 42 befindet sich an der Vorderseite der Arme 46R und 46L. Die Strich-Punkt-Linien 64R und 64L, die durch die Drehpunkte an den vorderen Enden der Längslenker 10R und 10L und die zweiten Enden der Steuerverbindungen 50R und 5OL verlaufen, schneiden einander auch in diesem Ausführungsbeispiel wie im zweiten Ausführungsbeispiel am Punkt 58, der sich auf der Torsionsachse 28 des Drehstabes 26 befindet.
Die Hilfsverbindung 42 befindet sich im in Fig. 7 gezeigten, vierten Ausführungsbeispiel an der Vorderseite der vorderen Enden der Längslenker 10R und 10L. Die Strich-Punkt-Linien 54R und 54L, die durch die Drehpunkte der vorderen Enden der Längslenker 10R und 10L und die Drehpunkte der ersten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L verlaufen, schneiden einander auch in diesem Ausführungsbeispiel wie im ersten Ausführungsbeispiel am Punkt 58 auf der Torsionsachse 28 des Drehstabes 26.
Die weitere Gestaltung des zweiten bis vierten Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die beim ersten Ausführungsbeispiel.
Daher ist auch in diesen Ausführungsbeispielen die Quersteifigkeit der Aufhängung unabhängig von der Federkonstante der Gelenke an den vorderen Enden der Längslenker abgesichert, so daß die longitudinale Nachgiebigkeit unabhängig von den Steuerarmen bei der Aufhängung verfügbar ist. Wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder ferner mit der gleichen Phase oder mit zueinander entgegengesetzten Phasen einfedern oder ausfedern, beschränken die Steuerarme 50R und 50L nicht die Auf- und Ab-Schwingbewegung der Längslenker; somit wird keine Verbindungsinterferenz erzeugt.
Die Kugelgelenke 52R und 52L an den zweiten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L können anstatt vertikal nach unten vertikal nach oben zur Achse 44 der Hilfsverbindung 42 versetzt sein.
Obwohl die Strich-Punkt-Linien 54R und 54L oder 64R und 64L, die durch die Mittelpunkte der Gelenke an den vorderen Enden der Längslenker und die Mittelpunkte von entweder den ersten oder den zweiten Enden der Steuerverbindungen verlaufen, in den gezeigten Ausführungsbeispielen einander am Punkt 58 schneiden, wo die Torsionsachse 28 des Drehstabs 26 die Mittelebene 56 schneidet, können diese ferner die Torsionsachse 28 an jeweils verschiedenen Punkten schneiden. In einem solchen Fall, wenn diese Strich-Punkt-Linien die Torsionsachse 28 an Positionen schneiden, die den gleichen Abstand vom Punkt 58 haben, wird keine Verbindungsinterferenz erzeugt, wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder mit gleicher Phase einfedern oder ausfedern, während die Verbindungsinterferenz minimiert ist, wenn die entgegengesetzten Fahrzeugräder mit zueinander entgegengesetzten Phasen einfedern oder ausfedern.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form einer Prinzipdarstellung mit Ausnahme der Hilfsverbindung zeigt, durch die sich dieses Ausführungsbeispiel von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen unterscheidet. Die Abschnitte in Fig. 8, die denen in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und arbeiten im wesentlichen in der gleichen Weise wie die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen.
Die Hilfsverbindung unterscheidet sich in diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen von der Hilfsverbindung 42 in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen und weist nun zwei Hilfsverbindungselemente auf, die mit den Bezugszeichen 66R und 66L bezeichnet sind. Die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L haben, wie es in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, Vertikalarmabschnitte 66RA und 66LA und Horizontalarmabschnitte 66RB und 66LB und sind durch Drehwellen 68R und 68L am Fahrzeugaufbau, der nicht in den beiden Fig. gezeigt ist, drehbar gelagert, um nur um die Drehachsen 68RA bzw. 68LA drehbar zu sein, die sich im Fahrzeug in Längsrichtung erstrecken. An freien Enden der Horizontalarmabschnitte 66RB und 66LB sind mit einer Entfernung zu den Vertikalarmabschnitten Zahnsegmente 70R und 70L vorgesehen, die miteinander in Eingriff stehen. Die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L sind so angeordnet, daß sich, wenn die Fahrzeugräder 22R und 22L in einer Standardposition sind, wobei weder Einfedern noch Ausfedern auftritt, die Horizontalarmabschnitte 66RB und 66LB entlang einer Strich-Punkt-Linie 72 ausrichten, die die Mittelpunkte der Drehwellen 68R und 68L verbindet. 74 ist der Eingriffspunkt zwischen den Zahnsegmenten 70R und 70L und befindet sich auf der Linie 72. Freie Enden der Vertikalarmabschnitte 66RA und 66LA, die von den Horizontalarmabschnitten entfernt sind, sind über die Kugelgelenke 52R bzw. 52L mit den zweiten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L drehbar verbunden.
Wie es aus der in den Fig. gezeigten und vorstehend beschriebenen Hilfsverbindung ersichtlich ist, können sich die Drehpunkte zwischen den Vertikalarmabschnitten 66RA und 66LA und den zweiten Enden der Steuerverbindungen 50R und 50L, d.h. die Mittelpunkte der Kugelgelenke 52R und 52L, nur in Querrichtung des Fahrzeugs mit zueinander entgegengesetzten Phasen bewegen.
Es wird sich nun auf Fig. 10 bezogen, die die Aufhängung von Fig. 8 vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen in Form einer Prinzipdarstellung zeigt und bei der die Hilfsverbindung zum Zweck der Klarheit der Darstellung weggelassen ist; wenn an die Fahrzeugräder 22R und 22L eine Querkraft nach links in der Fig., wie es durch die Pfeile gezeigt ist, angelegt ist, würde sich die Aufhängung als Ganzes als erstes um den Punkt 12a drehen; dementsprechend werden die Kugelgelenke 52R und 52L in Längsrichtung mit zueinander entgegengesetzten Phasen und in Querrichtung mit gleicher Phase in der gleichen Weise angetrieben, wie es detailliert unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurde. Die auf die Kugelgelenke 52R und 52L ausgeübten Längskräfte würden die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L um die Strich-Punkt-Linie 72 drehen; ihnen wird jedoch nur durch die Drehbefestigung der Hilfsverbindungselemente 66R und 66L durch die Drehwellen 68R und 68L entgegengewirkt, die nur die Drehung um die Drehachsen 68RA bzw. 68LA gestatten.
Die an die Fahrzeugräder 22R und 22L angelegte Querkraft treibt ebenfalls die Kugelgelenke 52R und 52L quer in die gleiche Richtung wie die Querkraft an.
Diesen beiden auf die Kugelgelenke 52R und 52L ausgeübten Querkräften wird jedoch nur durch die Hilfsverbindung entgegengewirkt, da sich die Enden der Vertikalarmabschnitte 66RA und 66LA, die die Kugelgelenke 52R und 52L tragen, nicht mit der gleichen Phase bewegen können. Somit ist die Steifigkeit der Aufhängung gegenüber der Querkraft in der gleichen Weise wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erhöht.
Wenn an die Fahrzeugräder eine Längskraft angelegt ist, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, werden die Kugelgelenke 52R und 52L sowohl mit gleicher Phase in Längsrichtung als auch mit zueinander entgegengesetzten Phasen in Querrichtung angetrieben. Die Querkräfte, die auf die in Querrichtung zueinander entgegengesetzten Enden der Hilfsverbindung mit zueinander entgegengesetzten Phasen ausgeübt werden, werden durch die Hilfsverbindungselemente 66A und 66B, die sich um die Drehachsen 68RA und 68LA drehen, einfach aufgenommen. In diesem Fall verschieben sich daher, wenn die Längslenker 10R und 10L durch die an die Fahrzeugräder angelegte Kraft längs verschoben werden, Kugelgelenke 52R und 52L nur zueinander hin; es werden in der Tat keine wesentlichen Kräfte im Verbindungssystem ausgeübt, das die Steuerverbindungen 50R und 50L und die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L aufweist, oder anders ausgedrückt stellt das Verbindungssystem keine wesentliche Reaktionskraft gegenüber der Längsverschiebung der Aufhängung als Ganzes dar.
Die Strich-Punkt-Linien 60R und 60L, die durch die Mittelpunkte der Kugelgelenke 48R und 48L und die Mittelpunkte der Kugelgelenke 52R und 52L gehen, schneiden einander auch in diesem Ausführungsbeispiel am Punkt 62, der mit dem Punkt übereinstimmt, an dem die Drehachsen 24 der Fahrzeugräder 22r und 22L die längs und vertikal gerichtete Strich-Punkt-Mittellinie 56 vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen schneiden; die Strich-Punkt-Linien 54R und 54L, die durch die Mittelpunkte der Gelenke 16R und 16L und die Mittelpunkte der Kugelgelenke 48R und 48L verlaufen, schneiden einander am Punkt 58, der sich auf der Torsionsachse 28 des Drehstabs 26 befindet und der mit dem Punkt übereinstimmt, an dem die Torsionsachse 28 die Mittelebene 56 schneidet.
Fig. 12 zeigt eine Abwandlung der Hilfsverbindung, die entsprechend dem gleichen Prinzip wie die in Fig. 9 gezeigte Hilfsverbindung arbeitet. Die Abschnitte in Fig. 12, die den in Fig. 9 gezeigten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und arbeiten im wesentlichen in gleicher Weise. Die Zahnsegmente 70R und 70L in Fig. 9 sind in dieser Abwandlung durch ein Gleitgelenk 76 ersetzt, das eine Kugel 78 aufweist, die am freien Ende von einem der Hilfsverbindungselemente, wie z.B. 66R, vorgesehen ist, und eine Linearnut 80 aufweist, die am freien Ende des anderen der Hilfsverbindungselemente, wie z.B. 66L, vorgesehen ist. Es ist ersichtlich, daß diese Hilfsverbindung im wesentlichen in gleicher Weise wie die Hilfsverbindung von Fig. 9 arbeitet.
Fig. 13 zeigt eine weitere Abwandlung der Hilfsverbindung, die entsprechend dem gleichem Prinzip wie die in Fig. 9 gezeigte Hilfsverbindung arbeitet. Die Abschnitte in Fig. 13, die den in Fig. 9 gezeigten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und arbeiten im wesentlichen in gleicher Weise. Die Armabschnitte 66RB und 66LB in dieser Abwandlung, die jedoch nicht länger dazu geeignet sind, "Horizontalarmabschnitte" genannt zu werden, erstrecken sich
im Verhältnis zu den Vertikalarmabschnitten 66RA und 66LA bezüglich den Drehachsen 68RA und 68LA mit zueinander entgegengesetzten Ausrichtungen; ihre freien Enden sind über Drehgelenke 84R bzw. 84L durch ein Gelenk-Verbindungselement 82 direkt verbunden. Es ist ebenfalls ersichtlich, daß diese Hilfsverbindung immer noch im wesentlichen in gleicher Weise wie die Hilfsverbindung von Fig. 9 arbeitet.
Bei der Hilfsverbindung im in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel, die die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L aufweist, die die Vertikalarmabschnitte 66RA bzw. 66LA und die Horizontalarmabschnitte 66RB bzw. 66LB haben, sind die Vertikalarmabschnitte 66RA und 66LA in bezug auf die Horizontalarmabschnitte 66RB und 66LB auf einen Winkel nach unten eingestellt; die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L sind angeordnet, um sich um die Horizontaldrehachsen 68RA bzw. 68LA zu drehen. Die Kombination der Hilfsverbindungselemente 66R und 66L kann jedoch um 900 um eine Strich-Punkt-Linie gedreht angeordnet sein, die durch die Mittelpunkte der Kugelgelenke 52R und 52L verläuft, so daß sich die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L um Vertikaldrehachsen 68RA und 68LA drehen. Eine solche Abwandlung ist in Fig. 14 in der gleichen Form von Draufsicht-Prinzipdarstellung wie in Fig. 3 oder Fig. 10 gezeigt. Die Abschnitte in Fig. 14, die den in den vorhergehenden Fig. gezeigten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und arbeiten im wesentlichen in der gleichen Weise. Die Hilfsverbindungselemente 66R und 66L in Fig. 14 sind von denen in Fig. 8 ferner geringfügig darin abgewandelt, daß die Winkel zwischen den Armabschnitten 66RA und 66LA in bezug auf die Armabschnitte 66RB und 66LB aus Gründen der Zweckmäßigkeit beim Entwurf der Hilfsverbindung auf einen kleineren Winkel als den rechten Winkel eingestellt sind.
Die Hilfsverbindung von Fig. 12 kann ebenfalls um 90º gedreht in der gleichen Weise angeordnet sein, in der die Hilfsverbindung in Fig. 8 zur Hilfsverbindung von Fig. 14 abgewandelt wurde. Eine solche Abwandlung ist in Fig. 15 in der gleichen Form einer Drauf sicht-Prinzipdarstellung wie in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 15 sind die Abschnitte, die den in den vorhergehenden Fig. gezeigten entsprechen, ebenfalls mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und arbeiten im wesentlichen in der gleichen Weise.
Desweiteren kann die Hilfsverbindung von Fig. 13 ebenfalls um 90º gedreht in gleicher Weise angeordnet sein, in der die Hilfsverbindung in Fig. 8 zur Hilfsverbindung von Fig. 14 abgewandelt wurde. Eine solche Abwandlung ist in Fig. 16 in der gleichen Form einer Draufsicht-Prinzipdarstellung wie in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 16 sind die Abschnitte, die den in den vorhergehenden Fig. gezeigten entsprechen, ebenfalls mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und arbeiten im wesentlichen in der gleichen Weise.
Obwohl die vorliegende Erfindung in bezug auf einige ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, das verschiedene andere Ausführungsbeispiele möglich sind, ohne daß vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung, wie diese in den Patentansprüchen definiert ist, abgewichen wird.

Claims

1. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp, die aufweist:

ein Paar von Längslenker (10L, 10R), die angeordnet sind, um sich entlang entgegengesetzter Seiten eines Fahrzeugs zu erstrecken, und die an ihren vorderen Enden durch Drehlager (16R, 16L) durch einen Fahrzeugaufbau drehbar gelagert sind und die an ihren hinteren Enden Fahrzeughinterräder (22L, 22R) lagern, die um ihre jeweiligen, sich im Fahrzeug in Querrichtung erstreckenden Drehachsen (24) drehbar sind,

einen Drehstab (26), der die Verbindung zwischen dem Paar von Längslenkern herstellt und der um seine Torsionsachse (28) verdrehbar ist, und

ein Paar von Steuerverbindungen (50L, 50R), von denen jede ein erstes Ende (48L, 48R), das mit jedem Längslenker (10L, 10R) an seinem Abschnitt drehbar verbunden ist, der sich benachbart zu seinem vorderen Ende befindet, und ein zweites Ende hat,

wobei Strich-Punkt-Linien, die durch die Drehmittelpunkte der Drehverbindungen an den jeweiligen ersten und zweiten Enden (48L, 48R, 52L, 52R) von jeder Steuerverbindung (50L, 50R) verlaufen, einander an einem Punkt (62) schneiden, der sich in Querrichtung in der Mitte des Fahrzeugs und in Längsrichtung in einem Bereich befindet, der sich von einem Punkt im wesentlichen um die Drehachsen der Fahrzeugräder herum vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen rückwärtig erstreckt, gekennzeichnet durch

eine Hilfsverbindung (42), die einen Mittelabschnitt, der sich im wesentlichen quer im Fahrzeug befindet und der durch den Fahrzeugaufbau gelagert ist, und entgegengesetzte Endabschnitte (66LA, 66RA, 51L, 51R) hat, die in bezug auf den Fahrzeugaufbau bewegbar sind und die mit den jeweiligen zweiten Enden (52L, 52R) der Steuerverbindungen (50L, 50R) drehbar verbunden sind,

wobei die entgegengesetzten Endabschnitte (66LA, 66RA, 51L, 51R) der Hilfsverbindung (42) entweder mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung bewegbar sind, jedoch mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtung nicht bewegbar sind und ebenfalls in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar sind oder mit zueinander entgegengesetzten Phasen in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung bewegbar sind, jedoch mit gleicher Phase in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Querrichtung nicht bewegbar sind, und

wobei eine Strich-Punkt-Linie, die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers des vorderen Endes von jedem Längslenker (10L, 10R) und eines der ersten und zweiten Enden (48L, 48R, 52L, 52R) von jeder jeweiligen Steuerverbindung (50L, 50R) verläuft, die Torsionsachse (28) schneidet.

2. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 1, wobei die Milfsverbindung (42) aufweist:

einen Stababschnitt, der ihren Mittelabschnitt vorsieht, wobei der Stababschnitt durch den Fahrzeugaufbau gelagert ist, um in bezug auf den Fahrzeugaufbau um seine eigene Achse (44) drehbar zu sein, um jedoch in bezug auf den Fahrzeugaufbau entlang seiner eigenen Achse (44) nicht bewegbar zu sein, und

ein Paar von Armabschnitten (51L, 51R), die sich von entgegengesetzten Enden des Stababschnitts im wesentlichen rechtwinklig zu diesem erstrecken, um die entgegengesetzten Endabschnitte der Hilfsverbindung (42) vorzusehen, wobei sich die Armabschnitte im wesentlichen vertikal im Fahrzeug erstrecken.

3. Hinterradaufhängung von Drehstabtyp nach Anspruch 1, wobei die Hilfsverbindung (42) ein Paar von Hilfsverbindungselementen (66L, 66R) aufweist, von denen jedes einen Querabschnitt (66LB, 66RB), der eine Hälfte ihres Mittelabschnitts vorsieht, und einen Winkelabschnitt (66LA, 66RA) hat, der mit einem Ende des Querabschnitts einstückig verbunden ist und in bezug auf den Querabschnitt geneigt ist, um ihren Endabschnitt vorzusehen, wobei jeder Querabschnitt ein Zahnsegment (70L, 70R) an seinem freien Ende hat, das zu dem einen Ende entgegengesetzt liegt, das mit dem Winkelabschnitt einstückig verbunden ist, wobei jedes Hilfsverbindungselement durch den Fahrzeugaufbau an einem Abschnitt gelagert ist, in dem der Querabschnitt mit dem Winkelabschnitt verbunden ist, um um eine Drehachse (68LA, 68RA) drehbar zu sein, während jedes Zahnsegment mit dem anderen in Eingriff steht.

4. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 1, wobei die Hilfsverbindung ein Paar von Hilfsverbindungselementen (66L, 66R) aufweist, von denen jedes einen Querabschnitt (66RB, 66LB), der eine Hälfte ihres Mittelabschnitts vorsieht, und einen Winkelabschnitt (66LA, 66RA) hat, der mit einem Ende des Querabschnitts einstückig verbunden ist und in bezug auf den Querabschnitt geneigt ist, um ihren Endabschnitt vorzusehen, wobei der Querabschnitt von einem der Hilfsverbindungselemente eine Kugel (78) an seinem freien Ende hat, das zu dem einen Ende entgegengesetzt liegt, das mit dem Winkelabschnitt einstückig verbunden ist, wobei der Querabschnitt des anderen der Hilfsverbindungselemente eine Nut (80) an seinem freien Ende hat, das zu dem einen Ende entgegengesetzt liegt, das mit dem Winkelabschnitt einstückig verbunden ist, die die Kugel des einen Hilfsverbindungselements aufnimmt, wobei jedes Hilfsverbindungselement durch den Fahrzeugaufbau an einem Abschnitt gelagert ist, in dem der Querabschnitt mit dem Winkelabschnitt verbunden ist, um um eine Drehachse (68LA, 68RA) drehbar zu sein, während die Kugel und die Nut miteinander in Eingriff stehen.

5. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 1, wobei die Hilfsverbindung aufweist:

ein erstes Verbindungselement (66R), das einen ersten und einen zweiten Armabschnitt (66RA, 66RB) hat, die sich im wesentlichen mit entgegengesetzten Ausrichtungen von einem Mittelabschnitt aus erstrecken, in dem der erste und der zweite Armabschnitt miteinander verbunden sind,

ein zweites Verbindungselement (66L), das einen dritten und einen vierten Armabschnitt (66LA, 66LB) hat, die sich im wesentlichen mit gleicher Ausrichtung von einem Mittelabschnitt aus erstrecken, in dem der dritte und der vierte Armabschnitt miteinander verbunden sind, und

ein drittes Verbindungselement (82), das an seinen entgegengesetzten Enden mit einem äußeren Ende des ersten Armabschnitt (66RB) des ersten Verbindungselements drehbar verbunden ist, das von seinem Mittelabschnitt entfernt liegt, und mit einem äußeren Ende des dritten Armabschnitt (66LB) des zweiten Verbindungselements drehbar verbunden ist, das von seinem Mittelabschnitt entfernt liegt,

wobei das erste und das zweite Verbindungselement an ihren Mittelabschnitten durch den Fahrzeugaufbau drehbar gelagert sind,

wobei der zweite Armabschnitt (66RA) des ersten Verbindungselements und der vierte Armabschnitt (66LA) des zweiten Verbindungselements die Endabschnitte der Hilfsverbindung vorsehen.

6. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 3, wobei die Drehachse (68RA, 68LA) von jedem Hilfsverbindungseleinent (66R, 66L) horizontal und in Längsrichtung im Fahrzeug ausgerichtet ist.

7. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 4, wobei die Drehachse (68RA, 68LA) von jedem Hilfsverbindungselement (66R, 66L) horizontal und in Längsrichtung im Fahrzeug ausgerichtet ist.

8. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 5, wobei die Drehachse (68RA, 68LA) von jedem Hilfsverbindungselement (66R, 66L) horizontal und in Längsrichtung im Fahrzeug ausgerichtet ist.

9. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 3, wobei die Drehachse (68RA, 68LA) von jedem Hilfsverbindungselement (66R, 66L) vertikal verläuft.

10. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 4, wobei die Drehachse (68RA, 68LA) von jedem Hilfsverbindungselement (66R, 66L) vertikal verläuft.

11. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 5, wobei die Drehachse (68RA, 68LA) von jedem Hilfsverbindungselement (66R, 66L) vertikal verläuft.

12. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 1, wobei die Strich-Punkt-Linie (54L, 54R, 64L, 64R), die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers (16L, 16R) des vorderen Endes von jedem Längslenker (10L, 10R) und eines der ersten und zweiten Enden von jeder Steuerverbindung (50R, 50L) verläuft, die Torsionsachse (28) an einem Punkt schneidet, der in Querrichtung in der Mitte des Fahrzeugs liegt.

13. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 1, wobei die Strich-Punkt-Linie (54L, 54R), die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers (16L, 16R) des vorderen Endes von jedem Längslenker und das erste Ende (48L, 48R) von jeder Steuerverbindung (50L, 50R) verläuft, die Torsionsachse (28) schneidet.

14. Hinterradaufhängung vom Drehstabtvp nach Anspruch 1, wobei die Strich-Punkt-Linie (64L, 64R), die durch den Drehmittelpunkt des Drehlagers (16L, 16R) des vorderen Endes von jedem Längslenker und das zweite Ende (52L, 52R) von jeder Steuerverbindung (50L, 50R) verläuft, die Torsionsachse schneidet.

15. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 13, wobei sich vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen der Drebmittelpunkt des zweiten Endes (52L, 52R) von jeder Steuerverbindung (50L, 50R) vor dem Drehstab (26) befindet und der Drehmittelpunkt des ersten Endes (48L, 48R) von jeder Steuerverbindung vor dem Drehmittelpunkt des zweiten Endes von jeder Steuerverbindung befindet.

16. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 14, wobei sich vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen der Drehmittelpunkt des zweiten Endes (52L, 52R) von jeder Steuerverbindung (50L, 50R) vor dem Drehstab (26) befindet und der Drehmittelpunkt des ersten Endes (48L, 48R) von jeder Steuerverbindung vor dem Drehmittelpunkt des zweiten Endes von jeder Steuerverbindung befindet.

17. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 14, wobei sich vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen der Drehmittelpunkt des ersten Endes von jeder Steuerverbindung (50L, 50R) vor dem Drehstab (26) befindet und der Drehmittelpunkt des zweiten Endes (52L, 52R) von jeder Steuerverbindung vor dem Drehmittelpunkt des ersten Endes von jeder Steuerverbindung befindet.

18. Hinterradaufhängung vom Drehstabtyp nach Anspruch 13, wobei sich vom oberen Ende des Fahrzeugs aus gesehen der Drehmittelpunkt des ersten Endes (48L, 48R) von jeder Steuerverbindung (50L, 50R) vor dem Drehstab (26) befindet und der Drehmittelpunkt des zweiten Endes (52L, 52R) von jeder Steuerverbindung vor dem Drehmittelpunkt des ersten Endes von jeder Steuerverbindung befindet.