DE19850136A1 - Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE19850136A1
DE19850136A1 DE19850136A DE19850136A DE19850136A1 DE 19850136 A1 DE19850136 A1 DE 19850136A1 DE 19850136 A DE19850136 A DE 19850136A DE 19850136 A DE19850136 A DE 19850136A DE 19850136 A1 DE19850136 A1 DE 19850136A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis
articulated
wheel
vehicle
link
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19850136A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Kawabe
Tamiyoshi Kasahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE19850136A1 publication Critical patent/DE19850136A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • B60G3/20Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram all arms being rigid
    • B60G3/26Means for maintaining substantially-constant wheel camber during suspension movement ; Means for controlling the variation of the wheel position during suspension movement
    • B60G3/265Means for maintaining substantially-constant wheel camber during suspension movement ; Means for controlling the variation of the wheel position during suspension movement with a strut cylinder contributing to the suspension geometry by being linked to the wheel support via an articulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/02Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
    • B60G15/06Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
    • B60G15/07Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper the damper being connected to the stub axle and the spring being arranged around the damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/144Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/156Independent suspensions with lateral arms wishbone-type arm formed by two links defining a virtual apex
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/44Indexing codes relating to the wheels in the suspensions steerable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/46Indexing codes relating to the wheels in the suspensions camber angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/462Toe-in/out
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/129Damper mount on wheel suspension or knuckle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/14Mounting of suspension arms
    • B60G2204/148Mounting of suspension arms on the unsprung part of the vehicle, e.g. wheel knuckle or rigid axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/416Ball or spherical joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/418Bearings, e.g. ball or roller bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/422Links for mounting suspension elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/43Fittings, brackets or knuckles
    • B60G2204/4304Bracket for lower cylinder mount of McPherson strut

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Radaufhängungen für Kraftfahrzeuge und insbesondere eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge.
Aus JP 5-17B041-A ist eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge bekannt. Bei dieser Vorderradaufhängung ist ein unteres Ende eines Achsschenkels über zwei untere Lenker mit der Fahrzeugkarosserie in der Weise verbunden, daß der Achsschenkel nach oben und unten schwingen kann. Mit einem oberen Abschnitt des Achsschenkels ist ein Verbindungselement in der Weise verbunden, daß der Achsschenkel horizontal, d. h. um eine vertikale Achse, schwenken kann. Das Verbindungselement ist mit einem unteren Ende eines Stoßdämpfers verbunden, so daß es zusammen mit dem Achsschenkel nach oben und unten schwingen kann. Ein inneres Ende eines oberen Lenkers ist mit der Fahrzeugkarosserie schwenkbar verbunden, während das äußere Ende des oberen Lenkers in zwei Abschnitte aufgezweigt ist, die mit dem Verbindungselement schwenk­ bar so verbunden sind, daß der obere Lenker nach oben und unten schwingen kann. Das Verbindungselement ist so angeordnet, daß sich seine Achse innerhalb einer imagi­ nären Achsschenkelbolzenachse befindet. Eine Vorderrad­ aufhängung mit dieses Typs hat den Vorteil, daß es eine McPherson-Achse mit einer Doppelquerlenkerachse kombi­ niert.
Wenn bei Vorderradaufhängungen das Radzentrum als Antwort auf einen Einfederhub nach hinten verschoben wird, wird die Fahrqualität verbessert, ferner wird in dem Fall, in dem der dem Bodenkontaktpunkt entsprechende Punkt GCPCP, der sich zusammen mit dem Radunterstützungselement (Achsschenkel) bewegt, als Antwort auf den Einfederhub nach vorn verschoben wird, die Fahrzeuglagenänderung bei einem Bremsvorgang reduziert, d. h. es wird ein sogenannter Antinickeffekt erhalten. Es wird darauf hingewiesen, daß der dem Bodenkontaktpunkt entsprechende Punkt GCPCP derjenige Punkt eines Rades ist, der direkt vor dem Einfederhub mit dem Boden in Kontakt gewesen ist. Um daher beide Vorteile, d. h. eine verbesserte Fahr­ qualität und einen Antinickeffekt, zu erzielen, muß die Vorderradaufhängung so beschaffen sein, daß das Radzentrum als Antwort auf den Einfederhub nach hinten verschoben wird und der dem Bodenkontaktpunkt entspre­ chende Punkt nach vorn verschoben wird. Um daher diese beiden Vorteile zu erzielen, muß das Radunterstützungs­ element bei einem Einfederhub in einer Richtung (in der Fahrzeuglängsebene) geschwenkt werden, in der der Nach­ laufwinkel erhöht wird.
In der bekannten Vorderradaufhängung wird eine Anordnung verwendet, in der eine Verbindungswelle zum Verbinden des Stoßdämpfers mit dem Verbindungselement sich in Längs­ richtung des Fahrzeugs erstreckt. Diese Anordnung bringt jedoch die folgenden unerwünschten Phänomene mit sich. Um den Schwenkbetrag (in der Fahrzeuglängsebene) des Radunterstützungselements als Antwort auf den Einfederhub zu erhöhen, muß die Neigung (in der Fahrzeuglängsebene) des unteren Lenkers oder des Stoßdämpfers geändert werden. Wenn insbesondere eine Rückwärtsverschiebung des Radzentrums bei einem Einfederhub erzielt werden soll, muß der obere Abschnitt des Stoßdämpfers stark nach hinten geneigt werden. Der Schwenkbetrag (in der Fahrzeuglängsebene) des Radunterstützungselements kann erhöht werden, wenn der untere Abschnitt des unteren Lenkers angehoben wird. In diesem Fall wird jedoch die Rückwärtsverschiebung des Radzentrums bei einem Ein­ federhub nicht erhalten, wodurch die Fahrqualität abnimmt. Diese Notwendigkeiten verengen die Entwurfs­ freiheit von Teilen der Fahrzeugkarosserie, insbesondere beim Entwurf der Teile im Motorraum.
Falls weiterhin der Stoßdämpfer stark geneigt ist, erfolgt eine Reduzierung des Hebelverhältnisses, ferner steigt der Reibwiderstand, der durch den Stoßdämpfer bei einem Radhub erzeugt wird, an, wodurch die Fahrqualität abnimmt.
Da die Neigung des Stoßdämpfers bei dem Einfederhub stark erhöht wird, wird der Schwenkbetrag des Radunter­ stützungselements (in der Fahrzeuglängsebene) weiter erhöht. Daher neigt die Vorderradaufhängung in diesem Fall zu einer sogenannten nichtlinearen Charakteristik, gemäß der die Vorwärtsbewegung des dem Bodenkontaktpunkt entsprechenden Punkts beim Einfederhub stark vergrößert wird, weshalb der Antinickeffekt erhöht wird. Wenn jedoch die Vorderradaufhängung diese Charakteristik besitzt, erfolgt die Fahrzeuglagenänderung in der Anfangsstufe des Bremsvorgangs zwangsläufig sehr schnell. In diesem Fall wird die Fahrzeuglagenänderung nach Ausführung einer bestimmten Fahrzeuglagenänderung plötzlich unterdrückt, was für den auf das Bremspedal tretenden Fahrer ein unkomfortables Empfinden hervorruft.
Da ferner der Nachlauf beim Schwenken des Radunter­ stützungselements (in der Fahrzeuglängsebene) erhöht wird, wird dieser Nachlauf als Antwort auf den Einfederhub nichtlinear erhöht. Dies bewirkt eine Erhöhung der zum Lenken, d. h. zum Einschlagen der Räder, des Fahrzeugs erforderlichen Lenkkraft, weshalb die Lenkinformationen und das Lenkempfinden abnehmen.
Daher zielt die Erfindung auf eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge, die die obenerwähnten Nachteile nicht besitzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, mit der sowohl die Fahrzeuglagenänderung beim Bremsen redu­ ziert als auch die Fahrqualität des Fahrzeugs verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge geschaffen, mit der das unangenehme Empfinden, das durch die Fahrzeug­ lagenänderung beim Bremsen verursacht wird, minimiert werden kann und das Lenkempfinden beim Lenken des Fahrzeugs verbessert werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorder­ radaufhängung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorderradaufhängung nach Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht der Vorder­ radaufhängung nach Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Vorderansicht der Vorder­ radaufhängung nach Fig. 1;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines drehbaren Verbin­ dungselements, das in der Vorderradaufhängung nach Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 6 eine Draufsicht zur Erläuterung der räumlichen Beziehung zwischen den in der Vorderradaufhängung nach Fig. 1 verwendeten wesentlichen Teilen;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Verbin­ dungsträgers zum Verbinden eines Stoßdämpfers;
Fig. 8 eine Darstellung der von einem Radzentrum und von einem dem Bodenkontaktpunkt entsprechenden Punkt beschriebenen Bahnen bei einem Einfederhub in der Vorderradaufhängung nach Fig. 1;
Fig. 9 einen Graphen zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Radhub und dem Nachlaufwinkel;
Fig. 10 einen Graphen zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Radhub und dem Antinickeffekt;
Fig. 11 eine schematische Seitenansicht der Vorder­ radaufhängung nach Fig. 1, die verschiedene Wirkungen veranschaulicht, die auftreten, wenn vom Boden auf die Aufhängung eine nach vorn gerichtete äußere Kraft ausgeübt wird;
Fig. 12 eine schematische Vorderansicht der Vorder­ radaufhängung nach Fig. 1 in dem Fall, in dem die Drehachse des drehbaren Verbindungselements nicht durch einen Abschnitt verläuft, in dem der Stoßdämpfer mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist;
Fig. 13 eine Draufsicht der Vorderradaufhängung nach Fig. 12 in Richtung der Drehachse des drehbaren Verbindungselements;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Vorder­ radaufhängung gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung, in der zwei untere Lenker verwendet werden; und
Fig. 15 eine schematische Draufsicht der Vorder­ radaufhängung nach Fig. 14.
In der gesamten Beschreibung sind die Ausdrücke "vorne", "hinten", "links", "rechts", "innen", "außen", "longitudinal", "seitlich" und dergleichen auf ein Kraftfahrzeug bezogen, auf das die Erfindung angewendet wird.
In den Fig. 1 und 2 und insbesondere in Fig. 1 ist eine Vorderradaufhängung 100A gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung gezeigt. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Achsschenkel (oder ein Radunter­ stützungselement), das ein Vorderrad 2 drehbar und einschlagbar unterstützt. Der Achsschenkel 1 besitzt in einem Mittelabschnitt eine zylindrische Bohrung 1a, durch die eine Achse des Vorderrades 2 verläuft. Mit einem unteren Abschnitt 1b des Achsschenkels 1 ist über ein Kugelgelenk 3 ein unterer Lenker 4 verbunden. Mit einem oberen Abschnitt 1c des Achsschenkels 1 sind über ein drehbares Verbindungselement 5 sowohl ein oberer Lenker 6 als auch ein Federbein 7 verbunden. Mit einem Unter­ stützungsabschnitt (oder Spurhebel) 1d, der von einem vertikalen Zwischenabschnitt des Achsschenkels 1 nach hinten vorsteht, ist eine Spurstange B verbunden, die mit einer (nicht gezeigten) Lenkvorrichtung verbunden ist.
Ein Seitenelement 9 erstreckt sich in Längsrichtung des Fahrzeugs. Mit einer unteren Fläche des Seitenelements 9 ist über elastische Buchsen 11 und 12 ein Aufhän­ gungselement 10 verbunden, das sich in Fahrzeug­ querrichtung erstreckt.
Das äußere Ende des Aufhängungselements 10 ist in einen vorderen Abschnitt 13 und einen hinteren Abschnitt 16 verzweigt. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist der vordere Abschnitt 13 nach oben erhöht und weist die elastische Buchse 11 auf, die mit ihm verbunden ist. Der vordere Abschnitt 13 besitzt an einem inneren Abschnitt der elastischen Buchse 11 einen Unterstützungsabschnitt 14, der den oberen Lenker 6 unterstützt. Der vordere Abschnitt 13 besitzt ferner an einem Abschnitt innerhalb des Unterstützungsabschnitts 14 und unterhalb desselben einen weiteren Unterstützungsabschnitt 15, der den unteren Lenker 4 unterstützt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist mit dem äußeren Ende des hinteren Abschnitts 16 die elastische Buchse 12 verbunden.
Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, erstreckt sich der untere Lenker 4 in Querrichtung des Fahrzeugs. Ein äußeres Ende des unteren Lenkers 4 ist über das Kugelgelenk 3 mit dem unteren Ende 1b des Achsschenkels 1 verbunden. Ein innerer Abschnitt des unteren Lenkers 4 ist in zwei Abschnitte verzweigt, die über entsprechende elastische Buchsen 4a und 4b (siehe Fig. 1) mit voneinander beabstandeten Abschnitten des Unterstüt­ zungsabschnitts 15 des Aufhängungselements 10 verbunden sind. Der untere Lenker 4 ist bei Betrachtung von oben wie ein "A" geformt. Der untere Lenker 4 erlaubt daher eine vertikale Bewegung oder Einfeder-/Ausfeder­ hubbewegung des Achsschenkels 1, er verhindert jedoch dessen longitudinale Bewegung.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist das drehbare Verbindungselement 5 mit dem oberen Ende 1c des Achsschenkels 1 verbunden und in bezug auf die Achs­ schenkelbolzenachse Lk (oder erste Achse), die sowohl durch das Zentrum des Kugelgelenks 3 als auch durch einen Karosserieverbindungspunkt "SP" verläuft, an dem ein oberes Ende einer Kolbenstange 31b eines später erwähnten Stoßdämpfers 31 mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, koaxial angeordnet.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, enthält das drehbare Verbindungselement 5 eine gestufte Unterstützungswelle 5a, die am oberen Ende 1c des Achsschenkels 1 so angebracht ist, daß sie zur Achsschenkelbolzenachse Lk koaxial ist, sowie einen Zylinder 5d, der von der Unterstützungswelle 5a über ein oberes Lager 5b und ein unteres Lager 5c drehbar unterstützt ist. Der Zylinder 5d ist an seinem äußeren Abschnitt mit einem ersten zylindrischen Unterstützungsabschnitt 5e (siehe Fig. 1) und an seinem inneren Abschnitt mit einem zweiten zylindrischen Unterstützungsabschnitt 5f versehen.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der erste zylindrische Unterstützungsabschnitt 5e so beschaffen und orientiert, daß seine Achse sich in einer Richtung erstreckt, die zu der später erwähnten Lenkerachse Lu (oder zweiten Achse) des oberen Lenkers 6 senkrecht ist, während der zweite zylindrische Unterstützungsabschnitt 5f so beschaffen und orientiert ist, daß seine Achse Ls (oder dritte Achse) sich in einer Richtung erstreckt, die mit der Lenkerachse Lu des oberen Lenkers 6 einen Winkel bildet.
Genauer ist die Achse Ls in bezug auf die Fahrzeuglängsachse geneigt, so daß der Querabstand der Achse Ls von der Längsachse nach hinten zunimmt. Dieser erste und dieser zweite zylindrische Unterstüt­ zungsabschnitt 5e bzw. 5f unterstützen den oberen Lenker 6 bzw. das Federbein 7. Wie gezeigt, besitzt der erste zylindrische Unterstützungsabschnitt 5e eine in ihm installierte elastische Buchse 17, während der zweite zylindrische Unterstützungsabschnitt 5f eine drehbare Unterstützungswelle 18 aufweist, die in ihm in der Weise drehbar unterstützt ist, daß ihre beiden Enden frei­ liegen. Die drehbare Unterstützungswelle 18 unterstützt das Federbein 7.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, besitzt der obere Lenker 6 die Form eines "I", das mit seinem äußeren Ende mit dem drehbaren Verbindungselement 5 verbunden ist und mit seinem inneren Ende mit einem inneren Element der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist das äußere Ende des oberen Lenkers 6 mit einer nach hinten sich erstreckenden Welle 21 versehen, um die die elastische Buchse 17 des drehbaren Verbindungselements 5 über einen zylindrischen Kranz 22 angeordnet ist. Das innere Ende des oberen Lenkers 6 ist mit einer nach hinten sich erstreckenden Welle 24 versehen, um die eine elastische Buchse 23 über einen zylindrischen Kranz 25 angeordnet ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist die elastische Buchse 23 im Unterstützungsabschnitt 14 des Unterstützungselements 10 installiert.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist die Lenkerachse Lu eine Achse, die sowohl durch das Drehzentrum O1 der elastischen Buchse 17 als auch durch das Drehzentrum O2 der elastischen Buchse 23 verläuft. Jedes Drehzentrum O1 oder O2 bildet einen axialen Mittelabschnitt der elastischen Buchse 17 bzw. 23, der nicht bewegt wird, selbst wenn auf die Buchse 17 bzw. 23 ein Drehmoment ausgeübt wird.
Wie aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht, schneidet die Lenkerachse Lu die Achsschenkelbolzenachse Lk in einem gegebenen Punkt CP.
Wie aus den Fig. 1 und 6 hervorgeht, ist der obere Lenker 6 an einer in bezug auf die Lenkerachse Lu nach vorn versetzten Position angeordnet. Das bedeutet, daß sich der obere Lenker 6 vor dem drehbaren Verbindungselement 5 in Querrichtung erstreckt. Wie aus den Fig. 1, 2 und 6 hervorgeht, erstreckt sich der obere Lenker 6 unter einem zylindrischen Unterstützungsabschnitt 39 eines später erwähnten Verbindungsträgers 33 für das Federbein 7, ferner erstreckt sich der obere Lenker 6, wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, unter dem Seitenelement 9. Wie ferner aus den Fig. 1 und 6 hervorgeht, ist der obere Lenker 6 relativ zur Längsachse des Fahrzeugs in der Weise angewinkelt, daß sich das äußere Ende des oberen Lenkers 6 vor dem inneren Ende des oberen Lenkers 6 befindet.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist das äußere Ende des oberen Lenkers 6, das mit dem drehbaren Verbindungselement 5 verbunden ist, in einem inneren Abschnitt des Rades 2 untergebracht, wodurch die Länge des oberen Lenkers 6 in einem bestimmten Ausmaß erhöht werden kann. Aufgrund dieser Anordnung kann der obere Lenker 6 im wesentlichen die gleiche Länge wie der untere Lenker 4 haben, weshalb die Radsturzcharakteristik beim Radhub linearisiert werden kann.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind der untere Lenker 4 und der obere Lenker 6 so angeordnet, daß der vertikale Abstand zwischen den inneren Enden der Lenker 4 und 6 kürzer als der vertikale Abstand der äußeren Enden der Lenker 4 und 6 ist. Aufgrund dieser Anordnung zeigt die Vorderradaufhängung bei einem Einfederhub eine Charakteristik mit negativem Sturz und bei einem Ausfederhub eine Charakteristik mit positivem Sturz.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, enthält das Federbein 7 im allgemeinen einen Stoßdämpfer 31 und eine um den Stoßdämpfer 31 angeordnete Schraubenfeder 32. Der Stoßdämpfer 31 enthält einen Zylinder 31a, der an seinem unteren Ende den damit verbundenen Verbindungsträger 33 aufweist, und eine Kolbenstange 31b, die aus dem Zylinder 31a nach oben vorsteht und mit ihrem oberen Ende mit einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie über einen Haltegummi 34 und eine Halteplatte 35 verbunden ist.
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, enthält der Verbindungsträger 33 einen zylindrischen Basisabschnitt 36, der mit dem unteren Ende des Zylinders 31a verschraubt ist, zwei Armabschnitte 37 und 38, die sich vom Basisabschnitt 36 seitlich nach außen erstrecken, zylindrische Unterstützungsabschnitte 39 und 40, die durch die vorderen Enden der Armabschnitte 37 bzw. 38 definiert sind, elastische Buchsen 41 und 42 (siehe Fig. 6), die in den zylindrischen Unterstützungsabschnitten 39 bzw. 40 installiert sind, und zylindrische Kränze 43 und 44, die in den elastischen Buchsen 41 bzw. 42 installiert sind.
Wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, sind die zylindrischen Unterstützungsabschnitte 39 und 40 koaxial aufeinander ausgerichtet, wobei der zweite zylindrische Unterstützungsabschnitt 5f des drehbaren Verbindungs­ elements 5 zwischen den beiden Unterstützungsabschnitten 39 und 40 koaxial eingefügt ist. Die obenerwähnte drehbare Unterstützungswelle 18 verläuft durch den zylindrischen Kranz 43, die Bohrung des zweiten zylindrischen Unterstützungsabschnitts 5f und den anderen zylindrischen Kranz 44. Dadurch kann der Verbindungs­ träger 33, wie aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, in bezug auf das drehbare Verbindungselement 5 um eine Achse der drehbaren Unterstützungswelle 18, d. h. um die Achse Ls, schwenken.
Wie oben erwähnt worden ist, ist die Achse Ls die Achse des zweiten zylindrischen Abschnitts 5f des drehbaren Verbindungselements 5, die in der Weise geneigt ist, daß der Querabstand der Achse Ls zur Längsachse des Fahrzeugs nach hinten zunimmt.
Wie aus der Vorderansicht von Fig. 2 hervorgeht, besitzt die Vorderradaufhängung 100A gemäß der ersten Ausführung nicht nur die Konstruktion einer Doppelquerlenkerachse mit dem unteren Lenker 4 und dem oberen Lenker 6, sondern außerdem die Konstruktion einer McPherson-Achse mit dem Federbein 7. Das heißt, daß die Vorderradaufhängung die Vorteile beider Radaufhängungstypen aufweist.
Wie aus Fig. 2 klar hervorgeht, ist die Bewegung des Vorderrades 2 und des Achsschenkels 1, die bei einem Radhub erfolgt, bei Betrachtung von vorn durch den unteren Lenker 4 und durch den oberen Lenker 6 wie bei einer Doppelquerlenkerachse bedingt, während die Bewegung bei Betrachtung von der Seite durch den unteren Lenker 4 und den Stoßdämpfer 31 wie bei einer McPherson-Achse bedingt ist.
Was die auf das Vorderrad 2 ausgeübte Kraft betrifft, wird eine in Längsrichtung ausgeübte Kraft wie bei einer McPherson-Achse durch den unteren Lenker 4 und durch das Federbein 7 aufgenommen, während eine in Querrichtung ausgeübte Kraft wie bei einer Doppelquerlenkerachse durch den unteren Lenker 4 und durch den oberen Lenker 6 aufgenommen wird.
Wie aus der Vorderansicht von Fig. 4 hervorgeht, zeigt der Achsschenkel 1 dann, wenn die Vorderradaufhängung einen Einfederhub ausführt, wie durch eine Strichlinie gezeigt ist, eine Charakteristik mit negativem Radsturz. Der Grund hierfür besteht wie erwähnt darin, daß der vertikale Abstand zwischen den inneren Enden des unteren Lenkers 4 und des oberen Lenkers 6 kürzer als der vertikale Abstand zwischen den äußeren Enden der Lenker 4 und 6 ist.
Daher wird ein unterer Abschnitt des Stoßdämpfers 31 leicht nach innen gezogen, was eine Änderung der Neigung des Stoßdämpfers 31 bewirkt. Aufgrund dessen wird der Stoßdämpfer 31 am Verbindungsabschnitt zwischen dem Stoßdämpfer 31 und dem drehbaren Verbindungselement 5 geringfügig um die Achse Ls im Uhrzeigersinn M gedreht, ferner wird das drehbare Verbindungselement 5 im Gegenuhrzeigersinn N geringfügig um die Achse Ls gedreht.
Wie aus den Fig. 3 und 6 hervorgeht, ist die Achse Ls in bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs in der Weise geneigt, daß der Querabstand der Achse Ls zur Fahrzeuglängsachse nach hinten zunimmt. Wenn daher die Achse Ls eine Parallelverschiebung in Richtung zur Längsachse des Fahrzeugs ausführt, wird die Achse Ls zwangsläufig nach hinten verschoben.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wird ein Zentrum WC des Rades 2 dann, wenn die Vorderradaufhängung einen Einfederhub ausführt, nach hinten und nach oben geschoben, gleichzeitig wird ein dem Bodenkontaktpunkt entspre­ chender Punkt P nach vorn und nach oben verschoben, wodurch der Achsschenkel 1 (in der Fahrzeuglängsebene) in einer Richtung geschwenkt wird, derart, daß der Nach­ laufwinkel in der Fahrzeuglängsebene erhöht wird.
Aufgrund des obenerwähnten Schwenkens des Achsschenkels 1 ohne Änderung der Verbindungsposition der Vorder­ radaufhängung an der Fahrzeugkarosserie wird eine vorteilhafte Wirkung erzielt, die im wesentlichen gleich derjenigen ist, die erzeugt wird, wenn die Neigung des Stoßdämpfers 31, d. h. des Federbeins 7, in der Fahrzeuglängsebene erhöht wird. Das heißt, daß gleich­ zeitig ein Antinickeffekt und eine verbesserte Fahr­ qualität, die erzeugt wird, wenn das Radzentrum WC beim Einfederhub nach hinten verschoben wird, erhalten werden können.
Es wird angemerkt, daß in der beschriebenen Ausführung 100A die Neigung des Stoßdämpfers 31 nicht erhöht werden muß, weshalb das Hebelverhältnis des Stoßdämpfers 31 nicht reduziert wird. In der eingangs erwähnten bekannten Vorderradaufhängung wird die Neigung des Federbeins 7 in der Fahrzeuglängsebene erhöht, wenn die Vorderradauf­ hängung einen Einfederhub ausführt. Hingegen wird in der Ausführung 100A der Erfindung bei einem Einfederhub der Vorderradaufhängung die Neigung des Federbeins 7 reduziert und das Hebelverhältnis des Stoßdämpfers 31 wird erhöht, da der Vebindungsabschnitt zwischen dem Federbein 7 und dem drehbaren Verbindungselement 5 nach hinten verschoben wird. Somit wird der Überhub reduziert, wodurch die effektive Länge des Radhubs erhöht wird. Ferner erhöht der Stoßdämpfer 31 bei dem Radhub seine Reibung nicht, so daß die Fahrqualität des Fahrzeugs verbessert wird.
Da weiterhin der Verbindungsabschnitt, an dem der obere Lenker 6 und das drehbare Verbindungselement 5 mitein­ ander verbunden sind, in Querrichtung außerhalb des Verbindungsabschnitts angeordnet ist, in dem das drehbare Verbindungselement 5 und der Achsschenkel 1 (d. h. das Radunterstützungselement) verbunden sind, kann die Länge des oberen Lenkers 6 um ein bestimmtes Ausmaß erhöht werden. Genauer kann bei dieser Anordnung der obere Lenker 6 im wesentlichen die gleiche Länge wie der untere Lenker 4 haben. Somit kann die Radsturzcharakteristik bei einem Radhub linearisiert werden. Folglich können entsprechende Unterschiede zwischen den Radsturz­ charakteristiken, die zwischen den kurveninneren und kurvenäußeren Rädern bestehen, reduziert werden, wodurch die Lenkeigenschaft des Fahrzeugs verbessert wird. Da ferner das Verwinden zwischen dem Stoßdämpfer 31 (d. h. dem Federbein 7) und dem drehbaren Verbindungselement 5 um die Achse Ls als Antwort auf den Radhub linear geändert wird, erfolgt die Schwenkung des Achsschenkels 1 (d. h. des Radunterstützungselemtents) in der Fahrzeug­ längsebene, d. h. die Nachlaufänderung, linear, wie durch die durchgezogene Kennlinie in Fig. 9 gezeigt ist. Somit erfolgt die Vorwärts/Rückwärts-Verschiebung des dem Bodenkontaktpunkt entsprechenden Punkts des Achsschenkels 1 bei einem Radhub linear. Folglich wird, wie durch die durchgezogene Kennlinie in Fig. 10 gezeigt ist, der Antinickeffekt, der die Lageänderung bei einem Brems­ vorgang reduzieren kann, verbessert, so daß das Fahrzeug mit stabiler Lage und komfortablem Bremsempfinden gebremst werden kann.
Aufgrund der Schwenkung des Achsschenkels 1 wird der Nachlauf erhöht. Aufgrund der Reduzierung der Nicht­ linearität der Schwenkung wird jedoch auch die Nicht­ linearität des Nachlaufs reduziert, so daß der Lenkvor­ gang des Fahrzeugs mit einem komfortablen Lenkempfinden ausgeführt wird. Es ist anzumerken, daß bei einer Erhöhung der Nichtlinearität des Nachlaufs die vom Fahrer zum Lenken des Fahrzeugs aufzuwendende Kraft bei einer Kurvenfahrt und/oder bei einem Einfederhub des Fahrzeugs plötzlich ansteigt, was beim Fahrer ein unangenehmes Empfinden hervorruft.
Falls wie bei der herkömmlichen Vorderradaufhängung die Achse, um die der Verbindungsabschnitt des Federbeins schwenkt, so angeordnet ist, daß sie sich im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, ist die Änderung des Nachlaufwinkels bei einem Radhub gering, wie durch die unterbrochene Kennlinie in Fig. 9 angegeben ist, ferner ist der Antinickeffekt gering, wie durch die unterbrochene Kennlinie in Fig. 10 angegeben ist. Falls der Neigungswinkel des Federbeins bei der herkömmlichen Vorderradaufhängung erhöht wird, erfolgt die Änderung des Nachlaufwinkels bei einem Radhub nichtlinear, wie durch die Strichpunktlinie in Fig. 9 angegeben ist, ferner wird der Antinickeffekt bei einem Hub von der Ausfeder- zur Einfederseite linear erhöht, wie durch die Strich­ punktlinie in Fig. 10 gezeigt ist. Dadurch entsteht beim Fahrer beim Bremsen des Fahrzeugs ein unangenehmes Gefühl.
Wenn bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs oder dergleichen von einer Fahrbahnoberfläche auf das Vorderrad 2 eine Seitenkraft in Richtung zur Innenseite des Fahrzeugs ausgeübt wird, nimmt der Achsschenkel 1 die Seitenkraft auf. Unter dieser Bedingung wird wegen des Vorhandenseins des unteren Lenkers 4 ein unterer Abschnitt des Achsschenkels 1 nicht in Querrichtung des Fahrzeugs verschoben, so daß die Seitenkraft an das im oberen Abschnitt des Achsschenkels 1 angeordnete drehbare Verbindungselement 5 übertragen wird. Dadurch wird die Seitenkraft FA auf die Achsschenkelbolzenachse Lk ausgeübt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Da die Drehunterstützungswelle 18, um die das Federbein 7 gedreht wird, so angeordnet ist, daß sie sich im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, erzeugt das Federbein 7 im wesentlichen keinen Widerstand gegen die Seitenkraft FA.
Wie jedoch aus Fig. 5 hervorgeht, kann der obere Lenker 6 auf der Lenkerachse Lu einen deutlichen Widerstand Fu gegen die Seitenkraft FA erzeugen. Wie oben erwähnt worden ist, ist die Lenkerachse Lu die Achse, die sowohl durch das Drehzentrum O1 der elastischen Buchse 17 als auch durch das Drehzentrum O2 der elastischen Buchse 23 verläuft. Da der obere Lenker 6 der I-förmige Lenker ist, wovon ein Ende mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und das andere Ende mit dem drehbaren Verbindungselement verbunden ist und da die Lenkerachse Lu die Achs­ schenkelbolzenachse Lk an dem gegebenen Punkt CP schneidet, wird auf die Lenkerachse Lu mit Ausnahme einer durch die Verwindung der elastischen Buchsen 17 und 23 erzeugten, vernachlässigbar kleinen Kraft nur eine axiale Kompressionsspannung und/oder eine axiale Ausdehnungs­ spannung ausgeübt. Daher wird kein Drehmoment erzeugt, durch das das drehbare Verbindungselement 5 um die Drehachse Lk des drehbaren Verbindungselements gedreht wird, sondern es wird nur aufgrund der Neigung der Lenkerachse Lu auf das drehbare Verbindungselement 5 eine longitudinale Kraft Fy in Querrichtung des Fahrzeugs ausgeübt. Die longitudinale Kraft Fy wird von dem durch das drehbare Verbindungselement 5 drehbar unterstützten Federbein 7 wie die auf das Vorderrad 2 ausgeübte longitudinale Kraft aufgenommen. Selbst wenn daher der obere Lenker 6 und das drehbare Verbindungselement 5 an nur einem einzigen Punkt miteinander verbunden sind, wird keine Absenkung der Radsturzelastizität und der Seitenelastizität bewirkt.
In der herkömmlichen Vorderradaufhängung wird wegen des Vorhandenseins einer axialen Spannung des oberen Lenkers und einer vom Achsschenkel auf das drehbare Verbindungselement ausgeübten Kraft unvermeidlich ein Drehmoment erzeugt, das das drehbare Verbindungselement dreht. Zur Abstützung dieses Drehmoments ist es bisher erforderlich gewesen, den oberen Lenker mit dem drehbaren Verbindungselement in der Weise zu verbinden, daß der obere Lenker nur um die Längsachse des Fahrzeugs schwenken kann, d. h. der obere Lenker und das drehbare Verbindungselement müssen an wenigstens zwei Punkten verbunden sein.
Wenn hingegen auf das Vorderrad 2 von der Fahrbahnoberfläche aufgrund eines durch den Fahrer bewirkten Bremsvorgangs des Fahrzeugs, eines Motor­ bremsvorgangs (im Fall eines Fahrzeugs mit Frontantrieb), einer rauhen Fahrbahnoberfläche und dergleichen eine bestimmte longitudinale Kraft ausgeübt wird, überträgt der Achsschenkel 1 erfindungsgemäß die longitudinale Kraft über das Kugelgelenk 3 an den unteren Lenker 4 und an das drehbare Verbindungselement 5, wie aus Fig. 11 hervorgeht.
Wegen der Verbindung des unteren Lenkers 4 mit der Fahrzeugkarosserie an zwei Punkten, die in Längsrichtung voneinander beabstandet sind, erzeugt in diesem Fall der untere Lenker 4 eine Gegenkraft FL gegen die longi­ tudinale Kraft.
Mit dem drehbaren Verbindungselement 5 sind der obere Lenker 6 und der Stoßdämpfer 31 verbunden. Da der obere Lenker 6 sowohl mit seinem seitlich äußeren Ende über die elastische Buchse 17 mit dem drehbaren Verbindungselement 5 verbunden ist und mit dem seitlich inneren Ende über die elastische Buchse 23 mit dem Aufhängungselement 10 verbunden ist, erzeugt der obere Lenker 6 durch die elastischen Buchsen 17 und 23 nur eine geringe Gegenkraft gegen die longitudinale Kraft Fu, die vom Achsschenkel 1 auf das drehbare Verbindungselement 5 ausgeübt wird. Genauer wird die kleine Gegenkraft erzeugt, wenn die elastischen Buchsen 17 und 23 einer Verwindung unterworfen werden.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der Stoßdämpfer 31 mit dem drehbaren Verbindungselement 5 in einer Weise verbunden, daß er um die Achse der in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Welle 18 schwenkt. Somit überträgt das drehbare Verbindungselement 5 die auf es ausgeübte longitudinale Kraft Fu vom Achsschenkel 1 an den Stoßdämpfer 31 wie gezeigt als entsprechendes Drehmoment Ts.
Der Stoßdämpfer 31 und das drehbare Verbindungselement 5 können um die Achse der gestuften Unterstützungswelle 5a des drehbaren Unterstützungselements 5, d. h. um die Achsschenkelbolzenachse LK, schwenken. Dadurch wird die Eingangs kraft Fu vom drehbaren Verbindungselement 5 in Längsrichtung des Fahrzeugs gegen die Achse Lk ausgeübt.
Wie aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht, verläuft die Achsschenkelbolzenachse Lk bei Betrachtung von vorn durch den Verbindungspunkt SP, der zwischen dem Stoßdämpfer 31 und der Fahrzeugkarosserie definiert ist. Somit wird die Eingangs kraft Fu vom drehbaren Verbindungselement 5 über den Stoßdämpfer 31 auf den Verbindungspunkt SP als longitudinale Kraft Fs ausgeübt, ohne daß ein Drehmoment erzeugt wird.
Daher wird der obere Abschnitt des Achsschenkels 1 durch die Gegenkraft Fs unterstützt, die erzeugt wird, wenn der Stoßdämpfer 31 und der Haltegummi 34 belastet werden. Somit wird keine Absenkung der Radsturzsteifigkeit hervorgerufen, welche auftreten könnte, wenn das drehbare Verbindungselement 5 sind der Stoßdämpfer 31 schwenken.
Nun wird zur Verdeutlichung der vorteilhaften Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorderradaufhängung mit Bezug auf die Fig. 12 und 13 eine Anordnung beschrieben, in der die Drehachse Lk bei Betrachtung von vorn nicht durch den Verbindungspunkt SP beschrieben.
In einer solchen Anordnung bewirkt die auf das drehbare Verbindungselement 5 ausgeübte longitudinale Kraft Fu (siehe Fig. 13) die Erzeugung eines bestimmten Drehmoments Tx, durch das sowohl das drehbare Verbindungselement 5 als auch der Stoßdämpfer 31 um eine aufrechte Achse gedreht werden, die durch den Punkt SP verläuft, wobei das Drehmoment Tx entsprechend einem Betrag x des Versatzes zwischen dem Verbindungspunkt SP und der Drehachse Lk des drehbaren Verbindungselements 5 bei Betrachtung des Fahrzeugs von vorn bestimmt ist. Aufgrund der Erzeugung dieses Drehmoments Tx werden das drehbare Verbindungselement 5 und der Stoßdämpfer 31 zu einer Drehung um die Achse gezwungen, wodurch der obere Abschnitt des Achsschenkels 1 bewegt wird, was eine Absenkung der Radsturzsteifigkeit zur Folge hat. Erfindungsgemäß wird hingegen im wesentlichen kein diesem Drehmoment Tx entsprechendes Drehmoment erzeugt.
Wie oben beschrieben worden ist, ist die Drehachse Lk erfindungsgemäß so angeordnet, daß sie bei Betrachtung von vorn durch die Karosserieverbindungspunkt SP des Stoßdämpfers 31 verläuft. Somit wird keinerlei Absenkung der Radsturzsteifigkeit erzeugt, die auftritt, wenn eine longitudinale Kraft auf das Vorderrad ausgeübt wird. Dadurch können der obere Lenker 6 und das drehbare Verbindungselement 5 an einem einzigen Punkt verbunden sein, ohne die Fahrstabilität des Fahrzeugs abzusenken, ferner ist eine Reduzierung des Gewichts und der Kosten der Vorderradaufhängung möglich.
Da ferner der obere Lenker 6 mit seinem seitlich äußeren Ende mit dem seitlich äußeren Unterstützungsabschnitt 5e des drehbaren Verbindungselements 5 verbunden ist, kann die Länge des oberen Lenkers 6 erhöht werden, was eine längere Lebensdauer der elastischen Buchsen 17 und 23 und eine verbesserte Linearität des Radsturzänderungs­ phänomems zur Folge hat.
Da ferner der Unterstützungsabschnitt 5e (siehe Fig. 6), über den der obere Lenker 6 mit dem drehbaren Verbindungselement 5 verbunden ist, so angeordnet ist, daß er sich senkrecht zur Lenkerachse Lu erstreckt, wird eine Verformung der elastischen Buchse 17 reduziert oder minimiert, wodurch die Radsturzsteifigkeit und die Seitensteifigkeit geeignet ausgeglichen werden können.
Wenn bei einem Einfeder-/Ausfederhub auf das Vorderrad 2 und somit auf den Achsschenkel 1 eine vertikale Kraft ausgeübt wird, wirkt eine Gegenkraft des Federbeins 7 in der Weise, daß ein Kräftegleichgewicht aufrechterhalten wird, solange der obere Lenker 6 das Seitenelement 9 nicht stört. Hierbei wird bezüglich eines Drehmoments, das durch einen Versatz der Achsschenkelbolzenachse Lk in bezug auf das Federbein 7 erzeugt wird, ein Kräftegleichgewicht aufgrund der Tatsache aufrecht­ erhalten, daß das drehbare Verbindungselement 5 und der Achsschenkel 1 um die im wesentlichen vertikale Unterstützungswelle 5a miteinander verbunden sind. Für das kleine Drehmoment zum Drehen des drehbaren Verbindungselements 5 um die Achsschenkelbolzenachse Lk wird durch die Gegenkraft beim oberen Lenker 6 wie oben beschrieben ein Kräftegleichgewicht aufrechterhalten.
Das drehbare Verbindungselement 5 ist so angeordnet, daß seine Drehachse Lk durch das Kugelgelenk 3 verläuft, über das der untere Lenker 4 und der Achsschenkel 1 miteinander verbunden sind. Das bedeutet, daß die Drehachse Lk mit der Achsschenkelbolzenachse Lk zusammenfällt, die sowohl durch das Zentrum des Kugelgelenks 3 als auch durch den Karosserieverbin­ dungspunkt SP des Stoßdämpfers 31 verläuft. Bei einem Einschlagen des Vorderrades 2 kann sich daher der Achsschenkel 1 gleichmäßig um die Achse Lk drehen, was eine bestimmte Verschiebung des unteren Lenkers 4, des oberen Lenkers 6 und des Federbeins 7 zur Folge hat. Aus diesem Grund wird eine unnötige Verformung der in diese Teile 4, 6 und 7 eingebauten elastischen Buchsen unterdrückt.
In der obenerwähnten ersten Ausführung 100A schneidet die Drehachse Lk des drehbaren Verbindungselements 5 die Lenkerachse Lu des oberen Lenkers 6 im Schnittpunkt CP und- verläuft durch den Karosserieverbindungspunkt SP des Stoßdämpfers 31. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung eingeschränkt. Selbst wenn daher der Schnittpunkt CP aufgrund von Herstellungstoleranzen oder dergleichen leicht verschoben ist, so daß kein wirklicher Schnittpunkt zwischen den beiden Achsen Lu und Lk vorhanden ist, oder selbst wenn die Drehachse Lk geringfügig gegenüber dem Karosserieverbindungspunkt SP des Stoßdämpfers 31 verschoben ist, beispielsweise um ungefähr 30 mm bis 40 mm (was in bezug auf die Steifigkeit der Buchsen und des Achsschenkels 1 bestimmt wird), kann die elastische Buchse zwischen dem oberen Lenker 6 und dem drehbaren Verbindungselement 5 ein mechanisches Moment, das aufgrund der Verschiebung unvermeidlich erzeugt wird, wirksam absorbieren.
Das heißt, daß ein solches mechanisches Moment durch die Klemmelastizität der Buchse 17 absorbiert wird, so daß im wesentlichen die gleiche Wirkung wie mit der obener­ wähnten ersten Ausführung 100A erhalten wird. Da die elastische Buchse 17 so angeordnet ist, daß ihre Achse sich zur Lenkerachse Lu des oberen Lenkers 6 im wesentlichen senkrecht erstreckt, kann eine Verformung der Buchse 17, die bei Ausübung eines axialen Zugs auf den oberen Lenker 6 erzeugt wird, minimiert werden, weshalb die Radsturzsteifigkeit und die Seitensteifigkeit geeignet ausgeglichen werden können. Diese vorteilhafte Wirkung wird selbst dann erzielt, wenn sich die Buchse 17 und die Lenkerachse Lu nicht streng rechtwinklig schneiden.
In der obigen ersten Ausführung 100A verläuft die Drehachse Lk des drehbaren Verbindungselements 5 durch das Zentrum des Kugelgelenks 3, über das der untere Lenker 4 und der Achsschenkel 1 miteinander verbunden sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung eingeschränkt. Das heißt, daß die Drehachse Lk aus dem Zentrum des Kugelgelenks 3 geringfügig verschoben sein kann.
In der obigen Ausführung 100A ist der obere Lenker 6 so angeordnet, daß er unter dem Unterstützungsabschnitt 39 für das Federbein 7 verläuft. Falls gewünscht, kann jedoch der obere Lenker 6 oberhalb des Unterstützungs­ abschnitts 39 verlaufen.
In der obigen Ausführung 100A ist der obere Lenker 6 an einer in bezug auf die Lenkerachse Lu nach vorn versetzten Position angeordnet. Falls gewünscht, kann jedoch der obere Lenker 6 an einer in bezug auf die Lenkerachse Lu nach hinten versetzten Position angeordnet sein.
In der obenerwähnten Ausführung 100A erfolgt die Verbindung des oberen Lenkers 6 mit dem drehbaren Verbindungselement 5 und mit dem Aufhängungselement 10 durch die elastischen Buchsen 17 bzw. 23. Falls gewünscht, können jedoch anstelle der elastischen Buchsen 17 und 23 Kugelgelenke verwendet werden. In diesem Fall bildet das Zentrum einer Kugel des Kugelgelenks ein Drehzentrum, ferner bildet eine Linie, die die Drehzentren der Kugelgelenke verbindet, die mit dem inneren Ende bzw. mit dem äußeren Ende des oberen Lenkers 6 verbunden sind, die Lenkerachse Lu.
In der obigen ersten Ausführung 100A ist der untere Lenker 4 ein einzelnes Element, das wie ein "A" geformt ist.
Wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt ist, die eine Vorderradaufhängung gemäß einer zweiten Ausführung 100B der Erfindung zeigen, kann der unter Lenker 4 falls gewünscht alternativ zwei I-förmige untere Lenkerab­ schnitte enthalten, wovon jeder mit einem äußeren Ende mit dem unteren Abschnitt des Achsschenkels 1 über ein Kugelgelenk 3A oder 3B verbunden ist und das andere Ende an einem Element auf Seiten der Fahrzeugkarosserie am Punkt 4a oder 4b unterstützt ist. In diesem Fall bildet eine Schnittlinie zwischen einer ersten imaginären Ebene PS1, die den Punkt 4a, ein Zentrum des Kugelgelenks 3A und den Karosserieverbindungspunkt SP enthält, und einer zweiten imaginären Ebene PS2, die den Punkt 4b, ein Zentrum des Kugelgelenks 3B und den Karosserie­ verbindungspunkt SP enthält, eine imaginäre Achsschenkelbolzenachse Lk', die nicht durch die Kugelgelenke 3A und 3B verläuft. Trotz einer Beeinflussung durch andere Teile wie etwa eine Bremsscheibe kann die Achsschenkelbolzenachse Lk' somit an der günstigsten Position angeordnet werden.
Die Inhalte von JP 9-300588-A, eingereicht am 31. Oktober 1997, sind hiermit durch Literaturhinweis eingefügt.

Claims (11)

1. Radaufhängung für ein Vorderrad (2) eines eine Fahrzeugkarosserie aufweisenden Kraftfahrzeugs, mit
einem Radunterstützungselement (1), das das Vorderrad (2) drehbar unterstützt und einen oberen Abschnitt (1c) sowie einen unteren Abschnitt (1b) besitzt,
einem unteren Lenker (4), der ein äußeres Ende, das an dem unteren Abschnitt (1b) angelenkt ist, und ein inneres Ende, das an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist, besitzt,
einem Verbindungselement (5), das am oberen Abschnitt (1c) des Radunterstützungselements (1) in der Weise angebracht ist, daß es relativ zum oberen Abschnitt (1c) um eine erste Achse (Lk), die eine Achsschenkelbolzenachse ist, drehbar ist,
einem Stoßdämpfer (31), wovon ein oberes Ende an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist und ein unteres Ende mit dem Verbindungselement (5) verbunden ist,
einem oberen Lenker (6), der ein inneres Ende, das an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist, sowie ein äußeres Ende, das an dem Verbindungselement (5) angelenkt ist, besitzt und eine zweite Achse (Lu) definiert, die sowohl durch sein angelenktes inneres Ende als auch durch sein angelenktes äußeres Ende verläuft, und
einer Spurstange (8), die mit dem Radunterstützungselement (1) so verbunden ist, daß es dieses um die erste Achse (Lk) schwenken kann,
dadurch gekennzeichnet, daß
der untere Lenker (4) und der obere Lenker (6) so angeordnet sind, daß sie bei einem Einfederhub eine negativem Sturzcharakteristik besitzen und
der Stoßdämpfer (31) durch das Verbindungselement (5) in der Weise unterstützt ist, daß er um eine dritte Achse (Ls) schwenkt, die in bezug auf die Fahrzeuglängsachse so orientiert ist, daß der seitliche Abstand dieser dritten Achse (Ls) zur Fahrzeuglängsachse nach hinten zunimmt.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkverbindung zwischen dem inneren Ende des oberen Lenkers (6) und der Fahrzeugkarosserie eine Einzelpunktverbindung ist und
die Schwenkverbindung zwischen dem äußeren Ende des oberen Lenkers (6) und dem Verbindungselement (5) eine Einzelpunktverbindung ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Achse (Lk) und die zweite Achse (Lu) sich an einem gegebenen Punkt (CP) schneiden und die erste Achse (Lk) bei Betrachtung von vorn im wesentlichen durch das obere Ende (SP) des Stoßdämpfers (31) verläuft.
4. Radaufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der obere Lenker (6) und das Verbindungselement (5) über eine erste elastische Buchse (17) miteinander verbunden sind und
der obere Lenker (6) über eine zweite elastische Buchse (23) an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist.
5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsachse der ersten und/oder der zweiten elastischen Buchse (17, 23) senkrecht zu der zweiten Achse (Lu) verläuft.
6. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsabschnitt, an dem der obere Lenker (6) und das Verbindungselement (5) miteinander verbunden sind, bei Betrachtung von vorn in Fahrzeugquerrichtung außerhalb der ersten Achse (Lk) angeordnet ist.
7. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (Lk) durch einen begrenzten Bereich verläuft, der einen Verbindungsabschnitt (3) enthält, in dem das äußere Ende des unteren Lenkers (4) am unteren Abschnitt (1b) des Radunterstützungselements (1) angelenkt ist.
8. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Achse (Lk) durch einen Punkt (3), in dem das äußere Ende des unteren Lenkers (4) am unteren Abschnitt (1b) des Radunterstützungselements angelenkt ist, das Zentrum eines drehbaren Elements (5a) des Verbindungselements (5) und einen Punkt (SP), in dem das obere Ende des Stoßdämpfers (31) an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist, verläuft.
9. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Lenker (4) zwei untere Lenkerab­ schnitte (4A, 4B) enthält, wovon jeder mit einem äußeren Ende am unteren Abschnitt (1b) des Radunterstüt­ zungselements (1) angelenkt (3A, 3B) ist und mit einem inneren Ende an der Fahrzeugkarosserie angelenkt (4a, 4b) ist.
DE19850136A 1997-10-31 1998-10-30 Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge Ceased DE19850136A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9300588A JPH11129717A (ja) 1997-10-31 1997-10-31 フロントサスペンション装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19850136A1 true DE19850136A1 (de) 1999-05-12

Family

ID=17886657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19850136A Ceased DE19850136A1 (de) 1997-10-31 1998-10-30 Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6027130A (de)
JP (1) JPH11129717A (de)
DE (1) DE19850136A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091699A1 (de) * 2004-03-25 2005-10-06 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung für ein lenkbares fahrzeugrad
WO2005092644A1 (de) 2004-03-25 2005-10-06 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung für ein lenkbares fahrzeugrad
EP2113405A3 (de) * 2008-04-30 2011-11-30 Voith Patent GmbH Einzelradaufhängung für Kraftfahrzeuge
CN103707730A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 郑州精益达汽车零部件有限公司 电动客车用断开式驱动桥悬架***

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19646081A1 (de) * 1996-11-08 1998-05-14 Zahnradfabrik Friedrichshafen Einzelradaufhängung
BE1013399A3 (nl) * 2000-04-20 2001-12-04 Hool Nv Van Verbeterde voorwielophanging voor bussen en dergelijke.
KR100456864B1 (ko) * 2000-12-07 2004-11-10 기아자동차주식회사 차량용 스트러트 타입 현가장치
US8690177B2 (en) * 2012-08-16 2014-04-08 Ford Global Technologies, Llc Front wheel suspension for a motor vehicle
JP4031917B2 (ja) * 2001-06-20 2008-01-09 本田技研工業株式会社 サスペンション構造
US20040046336A1 (en) * 2002-08-21 2004-03-11 Jensen Eric L. Vehicle suspension system having a torsion spring assembly
US6932366B2 (en) * 2002-11-19 2005-08-23 Ford Global Technologies, Llc Automotive camber adjust mechanism
US7798506B2 (en) * 2003-10-03 2010-09-21 Gpv, L.L.C. Wheel suspension system for vehicles
US7398982B2 (en) * 2004-03-12 2008-07-15 Honda Motor Co., Ltd. Suspension device
JP2006088962A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Toyota Motor Corp ストラット式サスペンション
DE102006009301A1 (de) * 2006-03-01 2007-09-06 Daimlerchrysler Ag Einzelradaufhängung mit fahrwerksversteifenden Gas- oder Hydraulikfederungsteilen
FR2898299B1 (fr) * 2006-03-09 2008-05-30 Michelin Soc Tech Vehicule a dispositif de suspension a variation de carrossage
US7614629B2 (en) * 2006-10-06 2009-11-10 Arvinmeritor Technology, Llc King pin suspension mount adapter
US7850180B2 (en) * 2007-10-24 2010-12-14 Joseph Wilcox Hub assembly for a tilting vehicle suspension
KR101273113B1 (ko) * 2007-12-12 2013-06-13 현대자동차주식회사 자동차의 서스펜션용 안티 다이브 가변장치
JP5427621B2 (ja) * 2010-01-15 2014-02-26 本田技研工業株式会社 車両
US8267416B2 (en) * 2010-05-26 2012-09-18 Ford Global Technologies, Llc Independent rear suspension
JP5386451B2 (ja) * 2010-08-05 2014-01-15 本田技研工業株式会社 車両
US8646793B1 (en) * 2013-03-11 2014-02-11 Nissan North America, Inc. Vehicle front suspension
US8870205B2 (en) 2013-03-11 2014-10-28 Nissan North America, Inc. Vehicle front suspension
US9475357B1 (en) * 2015-04-13 2016-10-25 Reyco Granning, Llc Strut and air spring IFS assembly maximizing available steering knuckle wheel cut
DE102015011924A1 (de) * 2015-09-12 2017-03-16 Audi Ag Aktives Fahrwerk für ein zweispuriges Fahrzeug
DE102016222965A1 (de) * 2016-11-22 2018-05-24 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung
JP3229366U (ja) 2017-11-15 2020-12-03 スウェイ モータースポーツ エルエルシー 傾斜可能車両のための制御システム
USD860874S1 (en) * 2017-12-05 2019-09-24 034Motorsport Fixed camber mount
EP3927609B1 (de) 2019-02-22 2024-05-08 Sway Motorsports LLC Dreirädriges neigefahrzeug
US11072389B2 (en) 2019-02-22 2021-07-27 Sway Motorsports Llc Three-wheeled tilting vehicle
US10926596B2 (en) * 2019-02-28 2021-02-23 Arvinmeritor Technology, Llc Suspension system
KR102138687B1 (ko) * 2019-05-27 2020-07-28 주식회사 센트랄 스트러트 현가장치
EP3922490A1 (de) * 2020-06-12 2021-12-15 FCA Italy S.p.A. Doppelquerlenkeraufhängung für ein kraftfahrzeug

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4753455A (en) * 1986-07-15 1988-06-28 Nissasn Motor Co., Ltd. Double link type suspension system
JP2714969B2 (ja) * 1989-01-13 1998-02-16 マツダ株式会社 自動車のサスペンション装置
JPH03104719A (ja) * 1989-06-13 1991-05-01 Toyota Motor Corp 車両の駆動操舵輪用サスペンション
JP3154778B2 (ja) * 1991-12-27 2001-04-09 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
KR0131301B1 (ko) * 1992-12-28 1998-04-21 전성원 자동차의 조향륜 현가장치
JP3488989B2 (ja) * 1995-09-22 2004-01-19 日産自動車株式会社 フロントサスペンション装置
JP3694961B2 (ja) * 1996-03-15 2005-09-14 日産自動車株式会社 フロントサスペンション装置
JPH1058932A (ja) * 1996-08-09 1998-03-03 Toyota Motor Corp 操舵輪用独立懸架式サスペンション

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091699A1 (de) * 2004-03-25 2005-10-06 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung für ein lenkbares fahrzeugrad
WO2005092644A1 (de) 2004-03-25 2005-10-06 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung für ein lenkbares fahrzeugrad
EP1837210A1 (de) 2004-03-25 2007-09-26 ZF Friedrichshafen AG Radaufhängung für ein lenkbares Fahrzeugrad
EP2113405A3 (de) * 2008-04-30 2011-11-30 Voith Patent GmbH Einzelradaufhängung für Kraftfahrzeuge
CN103707730A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 郑州精益达汽车零部件有限公司 电动客车用断开式驱动桥悬架***
CN103707730B (zh) * 2013-12-30 2016-09-14 郑州精益达汽车零部件有限公司 电动客车用断开式驱动桥悬架***

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11129717A (ja) 1999-05-18
US6027130A (en) 2000-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19850136A1 (de) Vorderradaufhängung für Kraftfahrzeuge
DE4408571B4 (de) Mehrlenker-Radaufhängung
EP0656270B1 (de) Radaufhängung
DE3623847C2 (de)
DE3786995T2 (de) Radaufhängung für ein Fahrzeug.
DE4108164C2 (de)
DE19743736B4 (de) Vorderradaufhängung
DE19639002C2 (de) Vorderradaufhängung
DE3926665C2 (de) Radaufhängung für Kraftfahrzeuge
DE3035856C2 (de)
DE3219685A1 (de) Fahrzeugradaufhaengung
DE102006016762A1 (de) Achsschenkel für ein Fahrzeug
EP2033820A1 (de) Verbundlenkerhinterachse eines Fahrzeugs
DE3924950B4 (de) Fahrzeughinterradaufhängung
EP0393218B1 (de) Gestell für ein Motorrad
DE4126761A1 (de) Motorrad mit einer achsschenkellenkung
EP1346854B1 (de) Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug
DE102017001556A1 (de) Fahrzeug mit Stabilisationselement
DE2263356A1 (de) Unabhaengige radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge
DE3939313C2 (de) Hinterradaufhängung für ein vierradgelenktes Fahrzeug
DE4242815A1 (en) Suspension for wheels of front engined vehicle - uses twin axis universal joint to give good anti-dive properties
DE19619189A1 (de) Einzelradaufhängung für ein luftgefedertes, lenkbares Rad eines Omnibusses oder Lastkraftwagen
EP1592570A1 (de) Radaufhängung für kraftfahrzeuge
DE2921365C2 (de) Unabhängige Hinterradaufhängung
DE4030819C2 (de) Hinterradaufhängung für ein vierradgelenktes Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection