DE69200344T2

DE69200344T2 - Radaufhängung eines gelenkten Fahrzeugrades mit z-förmiger Oberlenkergruppe.

Info

Publication number: DE69200344T2
Application number: DE69200344T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ogiso
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2012-02-27
Also published as: EP0503371B1; JPH04283113A; US5238261A; DE69200344D1; EP0503371A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung bzw. Aufhängung eines gelenkten Fahrzeugrads in einem Fahrzeug, wie z.B. einem Kraftfahrzeug, und insbesondere auf eine Verbesserung einer Doppelquerlenkeraufhängung eines gelenkten Fahrzeugsrads in bezug auf die Anforderung an einen Montageraum für diese und ferner in bezug auf ein Sturz-Änderungs-Verhalten entsprechend dem Ein- und Ausfedern des gelenkten Fahrzeugsrads.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein gelenktes Fahrzeugrad in einem Fahrzeug, wie z.B. einem Kraftfahrzeug, wird im allgemeinen durch eine Gelenkverbindung gelagert, die wiederum durch einen Aufhangungsverbindungsmechanismus über einen Achsschenkelbolzen gelagert wird, um in der Lage zu sein, sich um die Achse des Achsschenkelbolzens zu drehen. Der Aufhängungsverbindungsmechanismus ist in verschiedenen Konstruktionen bekannt, von denen die eine als Doppelquerlenkerverbindungsmechanismus bekannt ist, der im allgemeinen einen Oberlenker und einen Unterlenker aufweist, die sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken und sich von ihren inneren Enden, die mit einem Aufbau des Fahrzeugs drehbar verbunden sind, zu ihren äußeren Enden, die mit einem oberen Abschnitt bzw. einem unteren Abschnitt der Gelenkverbindung drehbar verbunden sind, im Fahrzeug quer erstrecken, um einen Parallelogramm-Verbindungsmechanismus auszubilden, der sich aus dem Oberlenker und dem Unterlenker, dem Fahrzeugaufbau und der Gelenkverbindung zusammensetzt; somit ist die Gelenkverbindung im allgemeinen bei einer abwärts gerichteten Vorspannkraft, die durch eine Aufhängungsfeder angelegt wird, die zwischen dem Parallelogramm-Verbindungsmechanismus und dem Fahrzeugaufbau montiert ist, beim Einfedern und Ausfedern des Fahrzeugrads in bezug auf den Fahrzeugaufbau nach oben und nach unten verschiebbar.
Ein typischer Aufbau einer solchen Doppelquerlenkerauf hängung entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist in Fig. 1 in einer schematischen Darstellung als eine Vorderoder eine Rückansicht in Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen gezeigt. In dieser Fig. ist 100 ein gelenktes Fahrzeugrad, das einen Reifen 102 trägt und das durch eine Gelenkverbindung 104, die wiederum über einen Oberlenker 108 und einen Unterlenker 110 durch einen Aufbau 106 eines Fahrzeugs gelagert wird, gelagert ist, damit dieses um seine Mittelachse drehbar ist. Der Oberlenker 108 erstreckt sich von seinem inneren Ende, das über ein Drehgelenk 112 mit dem Fahrzeugauf bau 106 drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende, das über ein Drehgelenk 114 mit einem oberen Abschnitt der Gelenkverbindung 104 drehbar verbunden ist, im Fahrzeug im wesentlichen quer. Der Unterlenker 110 erstreckt sich von seinem inneren Ende, das über ein Drehgelenk 116 mit dem Fahrzeugaufbau 106 drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende, das über ein Drehgelenk 118 mit einem unteren Abschnitt der Gelenkverbindung 104 drehbar verbunden ist, im Fahrzeug ebenfalls im wesentlichen quer. Wie es aus dem Stand der Technik wohlbekannt ist, sind der Oberlenker 108 und der Unterlenker 110 im allgemeinen als eine A-förmige oder eine H-förmige Verbindung oder als ähnliche Konstruktion aufgebaut, die eine wesentliche Breite hat, so daß jedes der Drehgelenke 112 und 116 hinsichtlich den inneren Enden dieser Querlenker als ein Paar von Gelenken vorgesehen ist, die in Längsrichtung des Fahrzeugs beabstandet sind, wodurch dem Parallelogramm-Verbindungsmechanismus eine Steifigkeit gegenüber einer Drehung in bezug auf den Fahrzeugaufbau in Längsrichtungen des Fahrzeugs verliehen wird, während der Parallelogramm-Verbindungsmechanismus in einer vertikalen Strich-Punkt-Ebene leicht verformbar ist, so daß die Gelenkverbindung 104 unter Beibehaltung von Parallelität in bezug auf den Fahrzeugaufbau 106 nach oben und nach unten verschiebbar ist. Eine Strich-Punkt Linie 120, die die Drehmittelpunkte der Drehgelenke 114 und 118 verbindet, sieht die wohlbekannte Achsschenkelbolzenachse vor.
Eine solche Doppelquerlenkeraufhängung erfordert einen relativ großen Montageraum, insbesondere dann, wenn der Oberlenker 108 und der Unterlenker 110 lang genug gestaltet sind, um eine gute Linearität bei der Auf- und Abwärtsbewegung oder der Ein- und Ausfederbewegung des Fahrzeugrads in bezug auf den Fahrzeugaufbau vorzusehen. Insbesondere wirkt sich der für den Oberlenker 108 erforderliche Raum häufig storend auf den für einen Motor oder ein Getriebe erforderlichen Raum aus. Daher wird vom Standpunkt des Montageraums aus gewünscht, daß die Lenker, insbesondere der Oberlenker, wesentlich kürzer gestaltet sind, als es vom Standpunkt der Absicherung der Linearität bei der Bewegung des Fahrzeugrads wünschenswert ist.
Ein Sturzwinkel des Fahrzeugrads, den das Fahrzeugrad in bezug auf den Fahrzeugaufbau aufspannt und auf den sich im folgenden als "relativer Sturzwinkel" bezogen wird, ändert sich andererseits entsprechend der Auf- und Abwärtsbewegung des Fahrzeugrads bezüglich dem Fahrzeugaufbau, d.h. dem Einund Ausfedern des Fahrzeugrads bei einem im wesentlichen parallelogrammartigen Doppelquerlenkerverbindungsmechanismus, wie dieser in Fig. 1 gezeigt ist, im Unterschied zu dem sogenannten Sturzwinkel nicht, der als ein Winkel festgelegt ist, den das Fahrzeugrad in bezug auf eine zur Straßenoberfläche lotrechte Vollinie aufspannt. Ein solches Verhalten des relativen Sturzwinkels ist in einem Diagramm in Fig. 4 gezeigt, in dem die Ordinate die Auf- und Abwärtsbewegung des Fahrzeugrads in bezug auf den Fahrzeugaufbau, d.h. das Ein- und Ausfedern, darstellt, während die Abszisse den vorstehend genannten relativen Sturzwinkel darstellt. Die vertikale Vollinie A, die mit der Ordinatenachse zusammenfällt, stellt das Verhalten in bezug auf den relativen Sturzwinkel des in Fig. 1 gezeigten Aufhängungsverbindungsmechanismus dar.
Um ein Dreh-Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern, wird es als wünschenswert angesehen, daß sich der relative Sturzwinkel zusammen mit dem Einfedern des Fahrzeugrads verringert (negativ wird, d.h., daß sich das obere Ende des Fahrzeugrads nach innen hin bewegt), während dieser zusammen mit dem Ausfedern des Fahrzeugsrads zunimmt (positiv wird, d.h., daß sich das obere Ende des Fahrzeugrads nach außen bewegt), so daß das durch das Rollen des Fahrzeugaufbaus zur äußeren Seite einer Straßenbiegung hin bedingte Neigen des Fahrzeugrads zur äußeren Seite der Straßenbiegung dadurch aufgehoben wird.
Um ein solches Neigungsverhalten zu erreichen, wird in Betracht gezogen, den Oberlenker 108 bei der Doppelquerlenkeraufhängung, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, zu neigen, so daß sein durch das Drehgelenk 114 mit der Gelenkverbindung verbundene, äußeres Ende im Vergleich zum Unterlenker 110 höher als sein inneres Ende ist, das durch das Drehgelenk 112 mit der Fahrzeugaufbau verbunden ist. Durch ein solches Neigen des Oberlenkers 108 in bezug auf den Unterlenker 110 ändert sich der vorstehend genannte relative Sturzwinkel, um mit einem stärkeren Einfedern des Fahrzeugrads stärker negativ zu sein und mit einem stärkeren Ausfedern des Fahrzeugrads stärker positiv zu sein, wie es durch eine Strich-Punkt- Linie B in Fig. 4 gezeigt ist. Es wird zum Zweck der Verbesserung des Dreh-Fahrverhaltens des Fahrzeugs als wünschenswert betrachtet, daß sich der relative Sturzwinkel entsprechend dem Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrads mit einer bestimmten angemessenen Geschwindigkeit im allgemeinen umgekehrt symmetrisch ändert, so daß die Leistungslinie, die in einer wie z.B. in Fig. 4 gezeigten graphischen Darstellung ausgedrückt ist, des relativen Sturzwinkels über dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg eine relativ gerade Linie ist, die in bezug auf die Ordinatenachse einen angemessenen Neigungswinkel hat, wie die vorstehend genannte Linie B. Die Geradlinigkeit einer solchen Leistungslinie nimmt mit zunehmender Länge des Oberlenkers und des Unterlenkers bei der Doppelquerlenkeraufhängung zu.
Die Lenkerlänge, insbesondere die des Oberlenker bei der Doppelquerlenkeraufhängung wird jedoch häufig durch einen Motor oder ein Getriebe begrenzt, wie es in Fig. 3 durch ein schraffiertes Hindernis schematisch gezeigt ist. Wenn der Oberlenker 108 kürzer gestaltet ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird die Leistungslinie des relativen Sturzwinkels über dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg verformt, wie es durch eine Zweipunkt-Strich-Linie C in Fig. 4 gezeigt ist, so daß sich der relative Sturzwinkel zusammen mit dem Anwachsen des Einfederns des Fahrzeugsrads mit einer zu hohen Geschwindigkeit in negative Richtung vergrößert, wohingegen der relative Sturzwinkel mit dem Anwachsen des Ausfederns des Fahrzeugrads sich in positive Richtung nicht ausreichend vergrößert, zu früh saturiert ist und sich mit einem weiteren Anwachsen des Ausfederns des Fahrzeugrads zu einem abfallenden Verhalten wandelt, wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf die vorstehend genannten Bedingungen, die mit der Doppelquerlenkeraufhängung im Zusammenhang stehen und ebenfalls im Hinblick auf die Verbesserung des Dreh-Fahrverhaltens des Fahrzeugs durch eine Änderungssteuerung des relativen Sturzwinkels ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen Typ einer grundlegenden Doppelquerlenkeraufhängung eines gelenkten Fahrzeugrads vorzusehen; es ist auch eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abwandlung des neuen Typs von Doppelquerlenkeraufhängung vorzusehen, bei der ein wünschenswertes Verhalten in bezug auf den relativen Sturzwinkel, wie es durch die vorstehend genannte Linie B in Fig. 4 ausgedrückt ist, zur Verfügung steht, so daß das Dreh-Fahrverhalten des Fahrzeugs vom Standpunkt der Änderung des relativen Sturzwinkels des Fahrzeugrads verbessert ist.
Erfindungsgemäß wird die vorstehend genannte erste Aufgabe durch eine Aufhängung eines gelenkten Fahrzeugrads in einem Fahrzeug erfüllt, die eine Gelenkverbindung zum Lagern des gelenkten Fahrzeugrads, damit dieses um seine Mittelachse drehbar ist, eine Unterlenkereinrichtung, die sich von ihrem inneren Ende, das mit einem Aufbau des Fahrzeugs drehbar verbunden ist, zu ihrem äußeren Ende, das mit einem unteren Abschnitt der Gelenkverbindung drehbar verbunden ist, im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt, eine Oberlenkergruppe bzw. eine Oberlenkerbaugruppe, die einen oberen Abschnitt der Gelenkverbindung in bezug auf den Aufbau des Fahrzeugs im wesentlichen parallel zur Unterlenkereinrichtung drehbar lagert, und eine Vorspanneinrichtung aufweist, die eine Kombination aus der Gelenkverbindung, der Unterlenkereinrichtung und der Oberlenkerbaugruppe in bezug auf den Aufbau des Fahrzeugs nach unten vorspannt, wobei die Oberlenkerbaugruppe ein erstes Lenkerelement, das sich von seinem inneren Ende, das mit dem Aufbau des Fahrzeugs drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt, ein Verbindungselement, das sich von seinem unteren Ende, das mit dem äußeren Ende des ersten Lenkerelements drehbar verbunden ist, zu seinem oberen Ende im Fahrzeug im wesentlichen vertikal erstreckt, und ein zweites Lenkerelement aufweist, das sich von seinem inneren Ende, das mit dem oberen Ende des Verbindungselements drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende, das mit dem Aufbau des Fahrzeugs drehbar verbunden ist, im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt, wobei der obere Abschnitt der Gelenkverbindung mit einem mittleren Abschnitt des Verbindungselements drehbar verbunden ist.
Desweiteren werden entsprechend den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sowohl die erste als auch die zweite Aufgabe durch eine Aufhängung erfüllt, die den vorstehend genannten Grundaufbau hat, wobei das erste Lenkerelement in bezug auf die Unterlenkereinrichtung aufwärts nach außen hin vom Fahrzeug geneigt ist, während das zweite Lenkerelement mit der Unterlenkereinrichtung im wesentlichen parallel verläuft, oder das erste Lenkerelement mit der Unterlenkereinrichtung im wesentlichen parallel verläuft, während das zweite Lenkerelement in bezug auf die Unterlenkereinrichtung aufwärts nach außen hin vom Fahrzeug geneigt ist.
Das erste Lenkerelement kann entsprechend der vorliegenden Erfindung wesentlich kürzer als die Unterlenkereinrichtung sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In den beiliegenden Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der herkömmlichen Doppelquerlenkeraufhängung eines gelenkten Fahrzeugrads,
Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, die eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Aufhängung zur Verbesserung des Dreh- Fahrverhaltens des Fahrzeugs zeigt,
Fig. 3 eine Fig. 2 ähnelnde Ansicht, die eine weitere Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Aufhängung zeigt, die der Forderung nach einem Montageraum für einen Motor oder ein Getriebe unterworfen ist,
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die mehrere Verhalten in bezug auf die Beziehung zwischen dem relativen Sturzwinkel -und dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg zeigt,
Fig. 5 ist eine den Fig. 1-3 ähnelnde schematische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel der Aufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 6 eine graphische Darstellung, die das Verhalten des ersten Lenkerelements in bezug auf den relativen Sturzwinkel über dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion zeigt,
Fig. 7 eine graphische Darstellung, die das Verhalten des zweiten Lenkerelements und einer Kombination aus dem zweiten Lenkerelement und dem Verbindungselement in bezug auf den relativen Sturzwinkel über dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion zeigt,
Fig. 8 eine graphische Darstellung, die das Gesamtverhalten in bezug auf den relativen Sturzwinkel über dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg zeigt, das bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion verfügbar ist,
Fig. 9 eine Fig. 5 ähnelnde schematische Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 10 eine Fig. 5 oder Fig. 9 ähnelnde schematische Ansicht, die ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 11 eine den Fig. 5, 9 oder 10 ähnelnde schematische Ansicht, die ein nach weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 12 eine Fig. 9 ähnelnde Ansicht, die die Konstruktion der entsprechenden Aufhangung in einer praktischeren Weise zeigt, und
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht in einer schematischen Darstellung der in Fig. 12 gezeigten Aufhängung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Unter Bezugnahme auf Fig. 5, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer den Fig. 1-3 ähnelnden schematischen Weise zeigt, wobei aufgrund der Eignung zum Vergleich die Abschnitte, die denen in den Fig. 1-3 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, ist der Oberlenker 108 bei der herkömmlichen Doppelquerlen keraufhängung durch eine Kombination aus einem ersten Lenkerelement 122, das sich von seinem inneren Ende, das über eine Drehgelenk 124 mit dem Fahrzeugaufbau 106 drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt, ein Verbindungselement 126, das sich von seinem unteren Ende, das über ein Drehgelenk 128 mit dem äußeren Ende des ersten Lenkerelements 122 drehbar verbunden ist, im Fahrzeug im wesentlichen vertikal erstreckt, und ein zweites Lenkerelement 130 ersetzt, das sich von seinem inneren Ende, das über ein Drehgelenk 132 mit dem oberen Ende des Verbindungselements 126 drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende, das über ein Drehgelenk 134 mit dem Fahrzeugaufbau 106 drehbar verbunden ist, im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt; somit wird eine Z-förmige Oberlenkerbaugruppe ausgebildet, so daß die Gelenkverbindung 104 an ihrem oberen Abschnitt über ein Drehgelenk 136 mit einem mittleren Abschnitt des Verbindungselements 126 drehbar verbunden ist.
Im in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist insbesondere zum Zweck des Vergleichs mit der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion in bezug auf das Änderungsverhalten des relativen Sturzwinkels entsprechend dem Ein- und Ausfedern des Fahrzeugsrads das erste Lenkerelement 122 in der gleichen Weise geneigt angeordnet, wie der Oberlenker 108 in der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion, so daß das äußere Ende des ersten Lenkerelements 122, das über das Drehgelenk 128 mit dem unteren Ende der Verbindung 126 verbunden ist, in bezug auf den Unterlenker 110 höher als das innere Ende des ersten Lenkerelements 122 positioniert ist, das über das Drehgelenk 124 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Das äußere Ende des ersten Lenkerelements 122 oder das Drehgelenk 128 hat, wie es in der graphischen Darstellung von Fig. 6 gezeigt ist, in bezug auf die Beziehung zwischen dem relativen Sturzwinkel und dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg ein ähnliches Verhalten wie der kürzere Oberlenker 108 in der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion. Die Leistungskurve D von Fig. 6 ähnelt der Leistungskurve C in Fig. 4.
Wenn das Fahrzeugrad in der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion ein- und ausfedert, dreht sich das zweite Lenkerelement 130 um das Drehgelenk 134 nach oben und nach unten. Da sich das zweite Lenkerelement 130 mit dem Unterlenker 110 im wesentlichen parallel erstreckt, ist das Verhalten des inneren Endes des zweiten Lenkerelements 130 oder des Drehgelenks 132 entsprechend dem Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrades aus seiner neutralen Position in bezug auf die Beziehung zwischen dem relativen Sturzwinkel und dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg bezüglich dem Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrades symmetrisch, wie es durch eine Linie E in Fig. 7 gezeigt ist, die eine graphische Darstellung durch die gleichen Koordinaten ist, wie die in den Fig. 4 und 6 gezeigten graphischen Darstellungen. Da der Verbindungspunkt zwischen dem Lenkerelement 126 und der Gelenkverbindung 104 oder das Drehgelenk 136 wesentlich näher am unteren Ende des Verbindungselements 126 als an seinem oberen Ende, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, positioniert ist, ist das Verhalten in bezug auf die Beziehung zwischen dem relativen Sturzwinkel und dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg des zweiten Lenkerelements 130, wenn es am Verbindungspunkt des Verbindungselements 126 und der Gelenkverbindung 104 oder dem Drehgelenk 136 betrachtet wird, abgewandelt, wie es durch eine Leistungskurve F in Fig. 7 gezeigt ist.
Daher ist das Verhalten bezüglich des relativen Sturzwinkels über dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg der Gelenkverbindung 104 oder des Fahrzeugrads beim Gesamtverhalten des in Fig. 5 gezeigten Aufhängungsverbindungsmechanismus so, daß es auf dem durch das erste Lenkerelement 122 bedingten Verhalten basiert und durch das durch das zweiten Lenkerelement 130 bedingte Verhalten abgewandelt wird, so daß die Leistungskurve D in Fig. 6 so viel wie der in Fig. 8 gezeigte schraffierte Bereich verformt wird, um eine Leistungskurve G vorzusehen, wobei der schraffierte Bereich in Fig. 8 dem schraffieren Bereich in Fig. 7 entspricht. Die Leistungskurve G ähnelt dem Verhalten B in Fig. 4, das ein wünschenswertes Verhalten der Aufhängung eines gelenkten Fahrzeugrads vom Standpunkt der Änderung des relativen Sturzwinkels zusammen mit dem Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrads darstellt.
Obwohl im in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel das erste Lenkerelement 122 in einer ähnlichen Weise wie der Oberlenker 108 in der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion geneigt ist, steht aus Gründen der Angemessenheit der Funktionseinschätzung der vorliegenden Erfindung vom Standpunkt des unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschriebenen Problems durch eine Konstruktion, die in Fig. 9 gezeigt ist, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der gleichen Weise wie Fig. 5 zeigt, die gleiche Wirkung des Schaffens einer Leistungslinie ebenfalls zur Verfügung, wie es durch eine in bezug auf die Ordinatenachse eine angemessene Neigung aufweisende relativ gerade Linie in der graphischen Darstellung des relativen Sturzwinkels über dem Einund Ausfeder-Rad-Federweg wie in der graphische Darstellung von Fig. 4 oder 9 ausgedrückt ist. Das erste Lenkerelement 122 erstreckt sich in der in Fig. 9 gezeigten Konstruktion zum Unterlenker 110 im wesentlichen parallel, während das zweite Lenkerelement 130 geneigt ist, so daß sein äußeres Ende oder das Drehgelenk 134 höher als sein inneres Ende oder das Drehgelenk 132 positioniert ist; es wird eingeschätzt, daß die in Fig. 9 gezeigte Konstruktion das vorstehend genannte wünschenswerte Verhalten in bezug auf den relativen Sturzwinkel über dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg mit der gleichen geringeren Anforderung an den Montageraum ebenfalls vorsieht.
Die Kombination des ersten Lenkerelements 122, des Verbindungselements 126 und des zweiten Lenkerelements 130 entsprechend der vorliegenden Erfindung kann als ein allgemeiner Ersatz für den Oberlenker 108 bei der herkömmlichen Doppelquerlenkeraufhängung verwendet werden, um den verkürzten Oberlenker zu ermöglichen und um mehr Raum für einen Motor oder ein Getriebe freizulassen, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, die ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in ähnlicher schematischer Darstellung wie in den Fig. 5 und 9 zeigt. Der Verbindungspunkt zwischen dem Verbindungselement 126 und der Gelenkverbindung 104 oder das Drehgelenk 136 bewegt sich bei dieser Konstruktion, bei der das erste Lenkerelement 122 und das zweite Lenkerelement 130 im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, zusammen mit dem Ein- und Ausfedern des Fahrzeugrads im wesentlichen vertikal, so daß ein Verhalten, das im wesentlichen das gleiche wie das der in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Doppelquerlenkeraufhängung ist, bezüglich der Beziehung zwischen dem relativen Sturzwinkel und dem Ein- und Ausfeder-Rad-Federweg verfügbar ist.
Fig. 11 zeigt ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in ähnlicher schematischer Darstellung wie Fig. 10, wobei das erste Lenkerelement 122 und das zweite Lenkerelement 130 ebenfalls im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, während die zwei Lenkerelemente in bezug auf den Unterlenker 110 im wesentlichen mit der gleichen Neigung beide geneigt sind. Die Konstruktion von Fig. 11 arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Konstruktion von Fig. 10.
Fig. 12 ist eine Darstellung eines stärker praktischen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Verbindungskonstruktion dieses Ausführungsbeispiels entspricht der schematischen Darstellung von Fig. 9. Fig. 13 ist eine perspektivische schematischen Ansicht der in Fig. 12 gezeigten Aufhängungskonstruktion.
Ein mit 10 bezeichnetes Element ist in diesen Fig. eine Gelenkverbindung, die der Gelenkverbindung 104 in der in Fig. 9 gezeigten Konstruktion entspricht. Die Gelenkverbindung 10 lagert ein Fahrzeugrad 14 durch eine Lagereinrichtung 12. Die Gelenkverbindung 10 hat einen Gelenkverbindungs-Arm 10a, der durch ein Kugelgelenk 16 mit einer Verbindungsstange 18 drehbar verbunden ist. Ein Lenkerelement 20 entspricht dem Unterlenker 110 in Fig. 9. Wie es in Fig. 13 deutlicher ist, ist der Unterlenker 20 in diesem Ausführungsbeispiel als ein A- förmiger Lenker ausgebildet. Die zwei inneren Enden des A- förmigen Unterlenkers 20 sind durch zwei Drehgelenke 32, von denen jedes ein Wellenelement 28 und eine ringförmige Gummibuchse 30 aufweist und dem Drehgelenk 116 in Fig. 9 entspricht, mit einem Aufbau 34 des Fahrzeugs, insbesondere mit seinen Halterungsabschnitten 36, drehbar verbunden. Ein äußeres Ende des Unterlenkers 20 ist durch ein Drehgelenk 26, das dem Drehgelenk 118 in Fig. 9 entspricht, mit einem Abschnitt des unteren Endes der Gelenkverbindung 10 drehbar verbunden.
Ein Lenkerelement 24, das ein H-förmiger Lenker ist, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, und das dem ersten Lenkerelement 122 in Fig. 9 entspricht, erstreckt sich von seinem inneren Ende, das in Wirklichkeit zwei Enden hat, die durch Drehgelenke 50, von denen jedes einen Wellenabschnitt 46 und eine ringförmige Gummibuchse 48 aufweist und dem Drehgelenk 124 in Fig. 9 entspricht, mit dem Fahrzeugaufbau 34, insbesondere mit seinem Halterungsabschnitt 52, drehbar verbunden sind, zu seinem äußeren Ende, das in Wirklichkeit zwei Enden hat, die durch ein Drehgelenk, das in Wirklichkeit zwei Gelenke 62 hat, von denen jedes ein Wellenelement 60 aufweist und dem Drehgelenk 128 in Fig. 9 entspricht, mit einem unteren Ende eines Verbindungselements 58, das dem Verbindungselement 126 in Fig. 9 entspricht, drehbar verbunden sind. Ein oberes Ende des Verbindungselement 58 ist durch ein Drehgelenk 56, das eine Drehwelle 54 aufweist und dem Drehgelenk 132 in Fig. 9 entspricht, mit einem inneren Ende eines Lenkerelements 22, das dem zweiten Lenkerelement 130 in Fig. 9 entspricht, drehbar verbunden. Ein äußeres Ende des Lenkerelements 22 ist durch ein Drehgelenk 42, das eine Drehwelle 38 und eine ringförmige Gummibuchse 40 aufweist und dem Drehgelenk 134 in Fig. 9 entspricht, mit dem Fahrzeugaufbau 34, insbesondere seinem Halterungsabschnitt 44, drehbar verbunden.
Ein mittlerer Abschnitt des Verbindungselements 58, der ein Abschnitt ist, der, wie es in der Fig. gezeigt ist, seinem unteren Ende wesentlich näher als seinem oberen Ende ist, ist durch ein Drehgelenk 64, das dem Drehgelenk 136 in Fig. 9 entspricht, mit einem oberen Abschnitt der Gelenkverbindung 10 drehbar verbunden. Das Drehgelenk 26 zwischen dem unteren Abschnitt der Gelenkverbindung 10 und dem Unterlenker 20 und das Drehgelenk 64 zwischen dem oberen Abschnitt der Gelenkverbindung 10 und dem mittleren Abschnitt der Verbindung 58 legen die Achsschenkelbolzenachse fest, die mit 72 bezeichnet ist und der Achsschenkelbolzenachse 120 in Fig. 9 entspricht.
Der Fahrzeugaufbau 34 weist ein Seitenelement 34a auf, das den Halterungsabschnitt 52 stabil hält. Eine Vorspanneinrichtung, die als eine Kombination eines Stoßdämpfers 68 und einer Tragfeder 70 aufgebaut ist, ist zwischen dem Fahrzeugaufbau 34 und einem Lenkerabschnitt 66 montiert, der von einem mittleren Abschnitt des Verbindungselements 58 vorsteht, so daß ein Parallelogramm-Verbindungsmechanismus, der aus dem Unterlenker 20, der Gelenkverbindung 10, dem Fahrzeugaufbau 34 und der Z-förmigen Oberlenkerbaugruppe aufgebaut ist, die sich aus dem ersten Lenkerelement 24, dem Verbindungselement 48 und dem Oberlenkerelement 22 zusammensetzt, in einer Weise vorgespannt ist, daß die Gelenkverbindung 10 in bezug auf den Fahrzeugaufbau 34 elastisch gehalterr wird. Die Vorspanneinrichtung kann unter Nutzung einer Luftfeder aufgebaut sein. Desweiteren kann die Vorspanneinrichtung den Aufbau der sogenannten aktiven Aufhängung aufweisen.
Es ist ersichtlich, daß die in den Fig. 5, 10 und 11 gezeigten Ausführungsbeispiele ebenfalls in einer stärker praktischen Konstruktion verfügbar sind, die der in den Fig. 12 und 13 gezeigten Konstruktion ähnlich ist.
Obwohl die Erfindung in bezug auf einige ihrer Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß verschieden Abwandlungen in bezug auf die gezeigten Ausführungsbeispiele im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung, wie diese in den Ansprüchen definiert ist, möglich sind.

Claims

1. Aufhängung eines gelenkten Fahrzeugrads in einem Fahrzeug, die aufweist:

eine Gelenkverbindung (10, 104) zum Lagern des gelenkten Fahrzeugrads (14, 100), damit dieses um seine Mittelachse drehbar ist,

eine Unterlenkereinrichtung (20, 110), die sich von ihrem inneren Ende (32, 116), das mit einem Aufbau (34, 106) des Fahrzeugs drehbar verbunden ist, zu ihrem äußeren Ende (26, 118), das mit einem unteren Abschnitt der Gelenkverbindung (10, 104) drehbar verbunden ist, im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt,

eine Oberlenkerbaugruppe, die einen oberen Abschnitt der Gelenkverbindung in bezug auf den Aufbau des Fahrzeugs im wesentlichen parallel zur Unterlenkereinrichtung (20, 110) drehbar lagert, und

eine Vorspanneinrichtung (70), die eine Kombination aus der Gelenkverbindung, der Unterlenkereinrichtung und der Oberlenkerbaugruppe in bezug auf den Aufbau des Fahrzeugs nach unten vorspannt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlenkerbaugruppe aufweist

ein erstes Lenkerelement (24, 122), das sich von seinem inneren Ende (50, 124), das mit dem Aufbau des Fahrzeugs drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende (62, 128) im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt,

ein Verbindungselement (58, 126), das sich von seinem unteren Ende, das mit dem äußeren Ende (62, 128) des ersten Lenkerelements drehbar verbunden ist, zu seinem oberen Ende (56, 132) im Fahrzeug im wesentlichen vertikal erstreckt, und

ein zweites Lenkerelement (22, 130), das sich von seinem inneren Ende, das mit dem oberen Ende (56, 132) des Verbindungselements drehbar verbunden ist, zu seinem äußeren Ende (42, 134), das mit dem Aufbau (34, 106) des Fahrzeugs drehbar verbunden ist, im Fahrzeug im wesentlichen quer erstreckt,

wobei der obere Abschnitt der Gelenkverbindung (10, 104) mit einem mittleren Abschnitt des Verbindungselements (58, 126) drehbar verbunden ist.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, wobei das erste Lenkerelement (24, 122) in bezug auf die Unterlenkereinrichtung (20, 110) aufwärts nach außen hin vom Fahrzeug geneigt ist und das zweite Lenkerelement (22, 130) zur Unterlenkereinrichtung im wesentlichen parallel verläuft.

3. Aufhängung nach Anspruch 1, wobei das erste Lenkerelement (24, 122) zur Unterlenkereinrichtung (20, 110) im wesentlichen parallel verläuft und das zweite Lenkerelement (22, 130) in bezug auf die Unterlenkereinrichtung aufwärts nach außen hin vom Fahrzeug geneigt ist.

4. Aufhängung nach Anspruch 1, wobei das erste Lenkerelement (24, 122) wesentlich kürzer als die Unterlenkereinrichtung (20, 110) ist.