SE525912C2 - Hjulupphängning för ett fordon - Google Patents

Description

20 25 30 Ett annat problem med kända hjulupphängningar, exempelvis av den idag dominerande s.k. MacPhersontypen, är förekomsten av skrymmande fiäderben med spiralfiädrar, vilka skjuter upp i fordonets motorrum, Iastutrymme eller kupé, där de tar upp värdefull plats som helst borde utnyttjas bättre. Den ofta av fordonets design begränsade motorrumsvoiymen i moderna personbilar, i kombination med allt högre prestandakrav, gör det exempelvis önskvärt att maximalt utnyttja det tillgängliga utrymmet för motom och dess kringutrustning. Vad fordonets Iastutrymme beträffar, inses lätt behovet av ett platt och lågt lastgolv utan uppskjutande fjäderben.

Ett ytterligare problem med de uppskjutande fiäderbenen av känd typ är att de genom sin styvhet och upprättstàende placering i motorrummet, utgör en potentiellt ökad skaderisk vid en eventuell frontal påkörningsolycka, då en fotgängares kropp träffar bilens motorhuv. Själva motorhuven och övriga karosseridetaijer är härvid i regel särskilt utformade för att genom kontrollerad deformation absorbera krockenergin, vilket vid måttliga hastigheter innebär en relativt skonsam inbromsning för fotgängarens kropp, jämfört med om kroppen efter en inledande deformation av motorhuven slàrí de förhållandevis stumma fjäderbenen. Av denna anledning är det önskvärt' att eliminera dylika tjäderben från motorrummet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN: Uppfinningen tillhandahåller en hjulupphängning för ett fordon, där ett högerhjul och ett vänsterhjul vardera uppbäres av en länkarm uppvisande ett första ändparti och ett andra ändparti, där nämnda första ändparti är förbundet med fordonet på den i förhållande till respektive hjul motsatta hälften av fordonet, samt där nämnda andra ändparti är förbundet med respektive hjul. Uppfinningen utmärks därvid särskilt av: - att länkarmarna är väsentligen U-formade, och vardera uppvisar två huvudsakligen parallella, väsentligen i fordonets tvärled sig sträckande skänkelben vars fria ändar utgör nämnda första ändparti, samt att länkarmarna vidare uppvisar ett slutet, skänkelbenen sammanbindande parti, 10 15 20 25 vilket utgör nämnda andra ändparti, varvid ett öppet område är definierat mellan skänkelbenen på varje länkarm; samt - att åtminstone det ena skänkelbenet på båda länkarmama sträcker sig in i det öppna området mellan den andra länkarmens skänkelben. - att nämnda andra ändparti (10) av varje länkarm (6, 7) är förbundet med fordonet endast via ett tjäderorgan (28) och/eller en stötdämpare (33, 34). l en fördelaktig utföringsform av uppfinningen uppvisar den ena länkarmens båda skänkelben infästningspunkter vid fordonet vilka är förskjutna i fordonets längdled i förhållande till motsvarande infästningspunkter för den andra länkarmens skänkelben. l en likaledes gynnsam utföringsform av uppflnningen är vidare den ena länkarmens skänkelben är. belägna huvudsakligen inom den andra länkarmens öppna område. Länkarmama är lämpligen svängbart lagrade i fordonet, företrädesvis kring axlar vilka är huvudsakligen parallella med fordonets längdriktning.

Det andra ändpartiet av varje länkarm är vidare företrädesvis förbundet med ett fiäderorgan, vilket tjäderorgan är förbundet med fordonet. innefattar en i förhållande till fordonets längdriktning tvärgäende bladtjäder. Nämnda andra ändparti av varje länkarm är också förbundet med en stötdämpare vilken är förbunden med fordonet.

I en alternativ utföringsform är länkarmama fast infästa i fordonet, och är åtminstone delvis utförda i ett fjädrande material, vilket exempelvis kan utgöras av ett kompositmaterial.

Vidare, i en fördelaktig och enkel utföringsform, är en hjulspindelaxel fast infäst i nämnda andra ändparti av vardera länkarm. Alternativt är hela hjulspindeln fast infäst i nämnda andra ändparti.

Genom uppflnningen erhålls en enkel och kostnadseffektiv hjulupphängning med färre antal ingående detaljer och färre rörliga delar än t. ex. en 10 15 20 25 4 traditionell hjulupphängning med fiäderben av s. k. MacPhersontyp. Då Hjulupphängningen enligt uppfinningen används som bakhjulsupphängning möjliggöres dessutom ett lågt och platt lastgolv eftersom behovet av utrymmeskrävande fiäderben har eliminerats. Det relativt låga antalet rörliga delar medför även lägre underhàllsbehov.

En ytterligare fördel med hjulupphängningen enligt uppfinningen erhålles till följd av att den kan användas både som bakhjulupphängning och framhjulsupphängning, vilket innebär att många ingående delar kan användas såväl i framvagn som bakvagn på ett ekonomiskt mycket fördelaktigt sätt.

Sammanfattningsvis utgör hjulupphängningen enligt uppfinningen ett ekonomiskt fördelaktigt alternativ till mer komplicerade hjulupphängningar av s. k. multilänktyp.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med exemplifierande utföringsformer under hänvisning till efterföljande ritningar, på vilka: Figur 1 visar en vy underifrån av en hjulupphängning enligt en första utföringsform av uppfinningen; Figur 2 visar en perspektiwy snett ovanifrån av hjulupphängningen enligt den i Figur 1 visade utföringsformen; Figur3 visar en förstorad perspektiwy snett underifrån av en länkarms infästning i sitt med hjulet förbundna ändparti.

Figur 4 visar en vy rakt framifrån av hjulupphängningen med hjulen hängande i ett nedre extremläge motsvarande att fordonet har lyfts upp från markytan; Figur 5 visar en vy rakt framifrån av hjulupphängningen med hjulen i ett övre extremläge; 10 15 20 25 5 2 5 9 'l 2 5 Figur 6 visar en perpektiwy snett ovanifrån av hjulupphängningen i det övre extremläge som tidigare visats i Figur 5; Figur 7 visar en perpektivvy snett ovanifrån av hjulupphängningen i ett normallastläge; Figur 8 visar en perpektiwy snett ovanifrån av hjulupphängningen i det nedre extremläge som tidigare visats i Figur 4; Figur 9 visar en möjlig alternativ utföringsform vilken hänför sig tili en separat uppfinning, där den ena länkarmens båda skänkelben är belägna huvudsakligen inom den andra länkarmens öppna område, och Figur 10 visar slutligen en perspektiwy snett ovanifrån av en andra utföringsform av uppfinningen, där länkarmama är fast infästa i fordonet, och är utförda i ett fjädrande kompositmaterial.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER I fig. 1 betecknar hänvisningssiffran 1 allmänt en hjulupphängning för ett fordon, enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen. I figuren visas hjulupphängningen 1 monterad på bärande rambalkar 2, 3 tillhörande fordonets chassi. Det resterande fordonet har av åskådlighetsskäl utelämnats. Rambalkama 2, 3 kan - såsom i det visade exemplet- ingå i en konventionell fordonsram med rektangulära ramprofiler, men de kan även ingå i en mer komplicerad chassistruktur (ej visad) av komposittyp, där rambalkama 2, 3 kan uppvisa godtyckliga tvärsnitt. Rambalkama 2, 3 kan således vara integrerat utformade i t. ex. en s.k. bottenplatta av sandwichkonstruktion. Hjulupphängningen 1 kan med fördel användas både som bakhjulupphängning och framhjulsupphängning.

Såsom vidare framgår av figuren, uppbäres ett högerhjul 4 och ett vänsterhjul 5 av varsin väsentligen U-formad, enkel länkarm 6, 7. Det skall observeras att fordonets normala framåtgående färdriktning är riktad nedåt i fig. 1 och att hjulupphängningen 1 ses underifrån, medan den ses snett framifrån och 10 15 20 25 ovanifrån i fig. 2. Hjulen 4, 5 är vidare ritade med streckade linjer i fig. 1 för att ej dölja detaljer i hjulupphängningen 1.

Länkarmarna 6, 7 uppvisar vardera ett första ändparti 8, vilket är svängbart lagrat i fordonets rambalkar 2 respektive 3, på den i förhållande till respektive hjul 4, 5 motsatta hälften av fordonet med avseende på ett tänkt längsgående vertikalt symmetriplan (ej visat) genom fordonet. Länkarmarna 6, 7 är därvid lagrade kring axlar 9 vilka är parallella med fordonets längdriktning, d.v.s. figurens vertikalled. Således är högerhjulets 4 länkarrn 6 lagrad i rambalken 3 på fordonets vänstersida, medan vänsterhjulets 5 länkarm 7 är lagrad i rambalken 2 på fordonets högersida.

Vidare uppvisar Iänkarmarna 6, 7 vardera ett andra ändparti 10, vilket är förbundet med respektive hjul 4, 5 via en i ändpartiet 10 fast infäst hjulspindelaxel 11. Härigenom behövs ingen led mellan länkarm 6, 7 och hjulspindelaxel 11 , vilket medför färre rörliga delar och lägre vikt. l en alternativ, men ej visad utföringsform som lämpar sig till en bakhjulsupphängning med icke styrbara hjul 4, 5, kan vidare en hel hjulspindel (ej visad) vara fast infäst i ändpartiet 10.

De båda länkarmama 6, 7 uppvisar vardera två huvudsakligen parallella skänkelben 12, 13, 14, 15, vilka sträcker sig i fordonets tvärled. Området kring skänkelbenens 12, 13, 14, 15 fria ändar 16, 17, 18, 19 utgör därvid nämnda första ändparti 8. Länkarmarna 6, 7 uppvisar vidare ett slutet, skänkelbenen sammanbindande parti 20, 21, vilket utgör nämnda andra ändparti 10, varvid ett öppet område 22, 23 är definierat mellan skänkelbenen 12, 13, 14, 15, på varje länkarm 6, 7. Det ena skänkelbenet 13, 14 på varje länkarm 6, 7 sträcker sig i det visade utföringsexemplet in i det öppna området 22, 23 mellan den andra länkarmens 6, 7 skänkelben 12, 13, 14, 15.

Den ena länkarmens 6 båda skänkelben 12, 14 uppvisar infästningspunkter 24, 25 vid fordonet, vilka är förskjutna i fordonets längdled i förhållande till m 15 20 25 30 vu 525 motsvarande infästningspunkter 26, 27 för den andra länkarrnens 7 skänkelben 13, 15. Härigenom kan Iänkarmarna 6, 7 svänga oberoende av varandra kring axlama 9.

Länkarmarnas 6, 7 relativt stora längd jämfört med tidigare kända, mer komplicerade hjulupphängningar av s.k. multilänktyp, ger den uppflnningsenliga hjulupphängningen 1 särskilt goda längdtjädrings- egenskaper, d.v.s. fjädring i fordonets Iängdied kring en därtill huvudsakligen vinkelrät axel, vilket är gynnsamt av ur komfortsynpunkt. Längdflädrings- egenskaperna kan dock enkelt styras så att de passar olika applikationer med skilda krav, genom att länkarmarnas 6, 7 styvhet varieras enligt önskemål. Således ger styvare länkarmar 6, 7 mindre längdfjädring och vice VGTSH.

Såsom vidare framgår av fig. 1 och fig. 2 är nämnda andra ändparti 10 av varje länkarm 6, 7 förbundet med en enkel, i förhållande till fordonets längdriktning tvärgàende bladfiäder 28, vilken i sin tur är förbunden med fordonets rambalkar 2, 3 medelst två fjädersäten 29, 30. Bladfjädem 28 anligger därvid mot ett stag 31 på vardera länkarmen 6, 7, vilket stag 31 sträcker sig i fordonets längdriktning mellan skänkelbenen 12, 13, 14, 15.

Fjädersätena 29, 30 är vidare svängbart lagrade kring varsin i fordonets längdriktning orienterad upphängningsaxel 32. Arrangemanget med bladtjädern i kombination med de speciellt utformade fiädersätena utgör i sig en annan, separat uppfinning, vilken dock ej kommer att närmare beskrivas här eftersom föreliggande uppfinning avseende hjulupphängningen 1 även lämpar sig väl för användning tillsammans med andra fjädringssystem, innefattande konventionella eller exempelvis spiralskruvtjädrar torsionstjädrar.

Vidare är det andra ändpartiet 10 av varje länkarm 6, 7 förbundet med en stötdämpare 33, 34 vilken på konventionellt sätt är infäst i fordonet (ej visat).

En övre utslagsbegränsare 35 innefattande en gummikropp eller liknande är fast infäst i respektive rambalk 2, 3. 10 15 20 25 30 01 F* _) (fl \O __; i* G l fig. 3 visas i en förstorad vy hur ett av fjädersätena 29 är svängbart lagrat kring sin upphängningsaxel 32.

Fig. 4 visar hjulupphängningen 1 med hjulen 4, 5 hängande i ett nedre extremläge motsvarande att fordonet har lyfts upp från markytan (ej visad), medan fig. 5 visar samma hjulupphängning 1 med hjulen 4, 5 i ett övre extremläge, där bladfjädern 28 anligger mot de övre utslagsbegränsarna 35. l syfte att förtydliga hjulupphängningens 1 rörelsemönster visas i fig. 6 - 8 perspektivvyer på tre olika lägen eller lastfall, där fig. 6 visar nämnda övre extremläge, figur 7 visar ett normallastläge och fig. 8 visar nämnda nedre extremläge.

I fig. 9 visas en möjlig alternativ utföringsform vilken i sig utgör en annan, separat uppfinning, där den ena länkarmens 6 skänkelben 12, 14 är belägna huvudsakligen inom den andra länkarmens 7 öppna område 22, d.v.s. mellan dess skänkelben 13, 15. Fortfarande gäller dock att den ena länkarmens 6 båda skänkelben 12, 14 uppvisar infästningspunkter 24, 25 vid fordonet, vilka fordonets förhållande till motsvarande är förskjutna i längdled i infästningspunkter 26, 27 för den andra länkarmens 7 skänkelben 13, 15. l fig. 10 visas en andra utföringsform uppfinningen, där länkarmama 6, 7 är fast infästa i fordonet i infästningspunkter 24, 25, 26, 27 och är utförda i ett fjädrande kompositmaterial. Härvid utgör således länkarmama 6, 7 fjäderorgan, vilkas fjädring uppkommer genom elastisk böjning främst av länkarmarnas 6, 7 skänkelben 12, 13, 14, 15. Eftersom behovet av den i de ovan beskrivna utföringsformerna befintliga bladfiädem 28 härigenom har eliminerats, uppnås i denna utföringsform en gynnsam viktbesparing. Vidare är övre utslagsbegränsare (ej visade) integrerat utformade i stötdämparna 33, 34. Kompositmaterialet i länkarmarna kan exempelvis innefatta vävda eller kolfibrer. krängningshämmande funktion, genom att ett sammanbindningselement 36 glas- Denna andra utföringsform erbjuder även en med visst flexibelt motstånd rörligt förbinder länkarmarnas 6, 7 korsande skänkelben 12, 13 respektive 14, 15. Sammanbindningselemetet 36 är utfört 10 i ett flexibelt material, såsom gummi eller ett gummiliknande material, och uppvisar två genomgående häl 37 genom vilka länkarmamas 6, 7 korsande skänkelben 12, 13 respektive 14, 15 sträcker sig. Vid en krängning på ena sidan fordonet uppböjes den aktuella fordonssidans länkarm 6, varvid den länkarmen denna uppâtböjning via motsatta 7 medbringas i sammanbindningselementet 36.

Uppfinningen är ej begränsad till på ritningama illustrerade och i beskrivningen angivna utföringsformer, utan kan fritt varieras inom ramen för ^ efterföljande patentkrav. Exempelvis kan hjulupphängningen 1 enligt uppfinningen användas med andra typer av fiäderorgan än den bladfiäder 28 som visas i figurerna, såsom spiralskruvflädrar, torsionsfiädrar etc. Vidare kan länkarmamas 6, 7 form variera inom givna förutsättningar.

Claims (12)

10 15 20 25 30 2005-02-11 5 9 1 2 110814 PSL/PEN [-0 PATENTKRAV

1. Hjulupphängning (1) för ett fordon, där ett högerhjul (4) och ett vänsterhjul (5) vardera uppbäres av en länkarrn (6, 7) uppvisande ett första ändparti (8) och ett andra ändparti (10), där nämnda första ändparti (8) är förbundet med fordonet på den i förhållande till respektive hjul (4, 5) motsatta hälften av fordonet, samt där nämnda andra ändparti (10) är förbundet med respektive hjul(4,5),kännetecknad av - att länkarrnarna (6, 7) är väsentligen U-formade, och vardera uppvisar två huvudsakligen parallella, väsentligen i fordonets tvärled sig sträckande skänkelben (12, 13, 14, 15), vars fria ändar (16, 17, 18, 19) utgör nämnda första ändparti (8), samt att länkannama (6, 7) vidare uppvisar ett slutet, skänkelbenen sammanbindande parti (20, 21), vilket utgör nämnda andra ändparti (10), varvid ett öppet område (23, 24) är definierat mellan skänkelbenen (12, 13, 14, 15) på varje länkarrn (6, 7), - att de fria ändama (16, 17; 18, 19) hos respektive U-formade länkarrn (6, 7) är infästa vid infästnlngspunkter (24, 25; 26, 27) på motsatta sidor av fordonet, vilka infästnlngspunkter är förskjutna i fordonets längdled i syfte att ta upp reaktionskrafter, - att det ena skänkelbenet (13, 14) på respektive länkarm (6, 7) sträcker sig förbi infästningspunkterna (24, 25; 26, 27) hos den motsatta länkarrnen (7, 6), in i det öppna området (22, 23) mellan den andra länkarmens (7) skänkelben (12, 13, 14, 15), samt - att nämnda andra ändparti (10) av varje länkarrn (6, 7) är förbundet med fordonet endast via ett fjäderorgan (28) och/eller en stötdämpare (33, 34).

2. Hjulupphängning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att en tvärgående axel genom fordonets hjul är förskjuten i fordonets längdled relativt en mittpunkt mellan intilliggande infästnlngspunkter (24, 25, 26, 27) vid fordonet. 10 15 20 25

3. Hjulupphängning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att fiäderorganet (28) innefattar en i förhållande till fordonets längdriktning tvärgående bladfiäder.

4. Hjulupphängning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att den tvärgående fiädem är förskjuten i fordonets iängdled relativt en mittpunkt mellan intilliggande infästningspunkter (24, 25, 26, 27) vid fordonet.

5. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att länkarmama (6, 7) är svängbart lagrade i fordonet.

6. Hjulupphängning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att länkarmarna (6, 7) är lagrade kring axlar (9), vilka är huvudsakligen parallella med fordonets längdriktning.

7. Hjulupphängning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att länkarmarna (6, 7) är fast infästa i fordonet.

8. Hjulupphängning enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att länkarmama (6, 7) åtminstone delvis är utförda i ett fjädrande material.

9. Hjulupphängning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att det fiädrande materialet innefattar ett kompositmaterial.

10. Hjulupphängning (1) enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att att nämnda andra ändparti (10) är försett med medel för fast infästning av en hjulhållare.

11. Hjulupphängning (1) enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a d a v att en hjulspindelaxel (11) är fast infäst i nämnda andra ändparti (10) av vardera länkarrn (6, 7).

12. Hjulupphängning (1) enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a d a v att en hjulspindel är fast infäst i nämnda andra ändparti (10) av vardera länkarm (6, 7).