DE3713787A1 - Fahrzeugaufhaengeanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeug-Aufhängeanordnung und betrifft insbesondere eine hintere Aufhängeanordnung, die mit Querlenkern einer neuartigen Konstruktion vorgesehen sind, die eine gewünschte Steuerung des Vorlaufs bzw. Nachlaufs eines Hinterrades ermöglicht.

Bei einer hinteren Aufhängeanordnung bzw. einer Hinterradaufhängung ist es erwünscht, daß eine Vorlauf-Steuereigenschaft bzw. ein Vorlauf-Steuerverhalten bwz. -Steuerverlauf derart bestimmt wird, so daß der Vorlauf in Abhängigkeit von der Größe von Seitenkräften, die an den Hinterrädern angreifen, in einer nicht-linearen Weise geändert wird, wie es in den japanischen Patentveröffentlichungen 60-148 707 und 60-14 708 beschrieben ist, die der US-PS 45 13 990 entsprechen. Es ist dabei zu beachten, daß das erwünschte Vorlauf-Nachlauf-Steuerverhalten von den verschiedenen Fahrzeugtypen, wie dem Typ mit vorne liegendem Motor und Vorderradantrieb (dem sogenannten FF-Typ) und dem Typ mit vorne liegendem Motor und Hinterradantrieb (dem sogenannten FR-Typ) ebenso abhängt wie davon, wie das Fahrverhalten bzw. die Lenkbarkeit und dergleichen abgestimmt werden soll.

Es ist eine Aufhängeanordnung bekannt, bei welcher die elastischen Eigenschaften von Kautschukbuchsen bzw. Gummibüchsen, die an Verbindungsteilen von Querlenkern vorgesehen sind, so abgestimmt sind, daß sie durchgefedert werden bzw. nachgeben, um die gewünschten Eigenschaften vorzusehen. Zu diesem Zweck sollten die Kautschukbuchsen in Anhängigkeit von nicht-linearen Eigenschaften bzw. Verhalten verformt werden, wenn eine Seitenkraft an die Räder angreift. Da jedoch die Buchsen torsionsmäßig verformt oder durchgefedert werden als eine Folge einer Bewegung der Räder in der vertikalen Richtung oder einer Aufwärts-Abwärts-Richtung, ist es eine Tatsache, daß es schwierig ist, die Buchsen mit den gewünschten Durchfederungseigenschaften bzw. Durchfederungsverhalten in bezug auf die Durchfederung bzw. das Nachgeben des Querlenkers in der axialen Richtung vorzusehen, um ein gewünschtes Laufrichtungs-Änderungsverhalten zu erreichen, und zwar insbesondere im Hinblick auf die Lebensdauer der Teile und dergleichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufhängungsanordnung, mit welcher eine gewünschte Laufrichtungssteuerung herbeigeführt werden kann, insbesondere eine Hinterrad-Aufhängungsanordnung zu schaffen, die Durchfederungs-Eigenschaften in Abhängigkeit von einem vorbestimmten nicht-linearen Verhalten bzw. Verlauf ermöglicht, so daß ein nicht-lineares Laufrichtungsänderungsverhalten bei Angreifen von Seitenkräften an den Rädern herbeigeführt ist.

Erfindunggemäß ist zu diesem Zweck bei einer Fahrzeugaufhängeanordnung mit einer Radtrageeinrichtung, an welcher ein Rad drehbar angebracht ist, und einem Paar von Querlenkereinrichtungen, die sich im wesentlichen in Querrichtung erstrecken, in Längsrichtung des Fahrzeuges gesehen, in einem Abstand voneinander angeordnet sind und an dem inneren Ende an der Fahrzeugkarosserie und an ihrem äußeren Ende an der Radtrageeinrichtung schwenkbar angebracht sind, so daß die Radtrageeinrichtung in der vertikalen Richtung relativ zur Fahrzeugkarosserie schwenkbeweglich ist, vorgesehen, daß zumindest eine der Querlenkereinrichtungen in ein inneres und ein äußeres Lenkerglied unterteilt ist, daß das innere Lenkerglied mit dem äußeren Lenkerglied durch eine Verbindungseinrichtung verbunden ist, daß die Verbindungseinrichtung ein vorgespanntes elastisches Glied umfaßt und derart ausgebildet ist, daß es in der axialen Richtung der Querlenkereinrichtung durchgefedert wird bzw. nachgibt, wenn die an das elastische Glied angreifende Druckkraft die Vorspannkraft übersteigt, so daß die Länge des Querlenkergliedes verringert wird.

Erfindungsgemäß ändert sich die Länge der Querlenkereinrichtungen in Abhängigkeit von einer bestimmten nicht-linearen Eigenschaft bzw. einem solchen Verhalten bzw. einem solchen Verlauf, um eine Vorlauf-Nachlauf-Richtungsänderung des Rades zu erzeugen.

Es wird angenommen, daß die Seitenkraft, die an den Rädern angreift, bei einem Betrieb auf einer geraden Bahn viel kleiner ist als bei einem Betrieb während einer schnellen Kurvenfahrt oder einem Spurwechsel, bei welcher bzw. welchem eine große Seitenkraft erzeugt wird. Tatsächlich ist die Seitenkraft bei einem Betrieb auf einer geraden Bahn kleiner als die bei einer langsamen Kurvenfahrt, bei welcher die Seitenkraft relativ klein ist. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung sind Durchfederungs- bzw. Nachgiebigkeits-Eigenschaften bzw. -Verhalten bzw. -Verläufe gegen Seitenkräfte verschieden zwischen den vorderen und hinteren Querlenkereinrichtungen, wobei sich die Vorlauf-Nachlauf-Richtung ändert, wenn sich die Seitenkraft ändert, und zwar in einer Weise, daß die Vorlaufneigung verstärkt wird, wenn die Seitenkraft in einem mittleren Bereich der Größe der Seitenkraft im Vergleich mit Bereichen einer kleinen und einer großen Seitenkraft erhöht. In diesem Fall wird die Laufrichtung eines Hinterrades unter Einwirkung einer an das Rad angreifenden Seitenkraft derart gesteuert, daß das die Dreheigenschaften bwz. das Kurvenverhalten unter Einwirkung einer relativ kleinen Seitenkraft verbessert werden kann, während eine Lenkstabilität unter Einwirkung einer relativ großen Seitenkraft aufrechterhalten werden kann und die Stabilität bei einem Geradeauslauf unter Einwirkung einer ziemlich kleinen Seitenkraft verbessert werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine fragmentarische Draufsicht einer Fahrzeug- Hinterradaufhängung, die Merkmale der Erfindung enthält;

Fig. 2 ein Diagramm, welches verschiedene Arten von Rad- Vorlauf-Nachlauf-Richtungsänderungen veranschaulicht;

Fig. 3 eine Draufsicht des Hinterrades in der Aufhängeanordnung nach Fig. 1, welche die Bewegungen des Rades unter verschiedenen Seitenkräften veranschaulicht;

Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Seitenkraft und dem Durchfedern bzw. Nachgeben von Anordnungen von vorderen und hinteren Lenkern zeigt;

Fig. 5 einen Axialschnitt einer Verbindungseinrichtung, welche in die Lenker eingesetzt ist;

Fig. 6 einen Querschnitt einer Gummibüchse, die in er Verbindungseinrichtung zwischen dem Lenker und dem Radlager eingesetzt ist;

Fig. 7 einen Axialschnitt der in Fig. 6 gezeigten Gummibüchse entlang einer Linie VII-VII;

Fig. 8 eine fragmentarische Draufsicht ähnlich der in Fig. 1, die einer Hinterrad-Aufhängeanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 9 eine Schnittansicht einer Verbindungseinrichtung, die in der Aufhängeanordnung nach Fig. 8 eingesetzt ist;

Fig. 10 ein Diagramm, welches das Durchfederungsverhalten bei der Ausführungsform in Fig. 8 in bezug auf die vorderen und hinteren Querlenker in deren axialen Richtung zeigt, wenn eine äußere Kraft an diesen angreift;

Fig. 11 ein Diagramm, welches verschiedene Arten von Vorlauf- Nachlauf-Richtungsänderungen des Rades bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9 zeigt;

Fig. 12 eine Draufsicht des Hinterrades, welches die Beziehung zwischen den Vorlauf-Nachlauf-Richtungsänderungen und den Seitenkräften bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9 zeigt;

Fig. 13 ein Diagramm, welches Durchfederungs- bzw. Nachgebeeigenschaften bzw. -Verhalten der Anordnungen der vorderen und hinteren Quergestänge in deren Axialrichtung bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;

Fig. 14 ein Diagramm, welches mehrere Arten von Vorlauf-Nachlauf- Richtungsänderungs-Eigenschaften bzw. -Verhalten bzw. -Verläufen der in Fig. 13 bis 15 gezeigten Ausführungsform veranschaulicht,

Fig. 15 eine Draufsicht des Hinterrades der Ausführungsform nach den Fig. 13 bis 15, welches die Beziehung zwischen den Laufrichtungsänderungen und den Seitenkräften zeigt; und

Fig. 16 einen Axialschnitt, welcher eine weitere Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

Fig. 1 zeigt ein rückwärtiges Aufhängungs- bzw. Federungssystem bzw. eine Hinterachsen-Aufhängung eines Automobils vom FF-Typ, bei welcher die Erfindung Anwendung findet. Die linke und rechte Aufhängungs-Mechanik sind symmetrisch zueinander, so daß entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern mit einem angehängten Buchstaben bzw. Zusatz L für die linke Mechanik und einen Bezugsbuchstaben R für die rechte Mechanik bezeichnet sind. Im weiteren wird nur die rechte Mechanik bzw. Einrichtung beschrieben, und Beschreibungen der linken Mechanik bzw. Einrichtung sind insoweit weggelassen, als sie nicht erforderlich sind.

Nach Fig. 1 umfaßt das Fahrzeug eine Karosserie B, die mit einem hinteren Unterrahmnen 1 vorgesehen ist, der durch eine Aufhängeeinrichtung 2 R mit einem Hinterrad 3 R verbunden ist. Die Aufhängeeinrichtung 2 R umfaßt eine vordere Querstange 4 R und einer hintere Querstange 5 R, die sich in einer Querrrichtung zur Fahrzeugkarosserie B erstrecken. Das Rad 3 R wird drehbar um eine Drehachse von einer Radaufhängung oder einer Radnabe 6 R getragen, die einer Achse 15 R für eine drehbare Lagerung des Rades 3 R aufweist.

Die vordere Querstange bzw. der vordere Querlenker 4 R ist an dem in Querrichtung inneren Ende mit einem Zapfen bzw. Bolzen 7 R an dem Unterrahmen 1 durch eine Kautschukbüchse bzw. Gummibuchse 8 R angebracht. Das in Querrichtung äußere Ende des vorderen Querlenkers 4 R ist durch einen Zapfen bzw. Bolzen 11 R an der Radaufhängung 6 R durch einen Kautschukbüchse bzw. Gummibuchse 12 R angebracht. In gleicher Weise ist die hintere Querstange bzw. der hintere Querlenker 5 R an einem in Querrichtung inneren Ende mit einem Zapfen bzw. Bolzen 9 R an dem Unterrahmen 1 durch eine Gummibuchse 10 R angebracht. Das in Querrichtung äußere Ende des Lenkers 5 R ist mit einem Zapfen bzw. Bolzen 13 R an der Radnabe 6 R durch eine Gummibuchse 14 R angebracht. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verlaufen der vordere und hintere Querlenker 4 R bzw. 5 R im wesentlichen parallel zueinander, und die Achse 15 R zur Anbringung des Rades 3 R ist an der im wesentlichen in der Mitte liegenden Stelle der Strecke zwischen den äußeren Enden der Lenker 4 R und 5 R angeordnet, so daß eine auf das Rad 3 R einwirkende Seitenkraft auf die Lenker 4 R und 5 R gleichsaumig in deren axialen Richtung durch die Achse 15 R übertragen wird. Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß die Zapfen bzw. Bolzen 7 R, 9 R, 11 R und 13 R und die Gummibuchsen 8 R, 10 R, 12 R und 14 R mit ihren Achsen im wesentlichen in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B angeordnet sind. Die Folge dessen ist das Hinterrad 3 R in bezug auf die Fahrzeugkarosserie B vertikal schwenkbar.

Ein Zuganker bzw. eine Zugstange 17 R ist vorgesehen, die sich im wesentlichen in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B erstreckt. Die Zugstange 17 R ist mit einem rückwärtigen Ende mit einem Stift bzw. Bolzen 16 R an der Radnabe 6 R durch eine Gummibuchse 18 R angebracht. Das vordere Ende der Zugstange 17 R ist mit einem Stift bzw. Bolzen 20 R an der Fahrzeugkarosserie B durch eine Gummibuchse 19 R angebracht. Die Stifte bzw. Bolzen 16 R und 20 R und die Gummibuchsen 18 R und 19 R weisen Achsen auf, die sich im wesentlichen in der Querrichtung oder seitlicher Richtung in Bezug zur Fahrzeugkarosserie B erstrecken, so daß sie die vertikale Schwenkbewegung des Rades 3 R nicht stören. Wie es an sich bekannt ist, ist eine Druckstab- bzw. Federbein-Anordnung 27 R zwischen Fahrzeugkarosserie und der Radnabe 6 R vorgesehen.

Der hintere Querlenker 5 R umfaßt eine innere Lenkerstange 5 R-1 und eine äußere Lenkerstange 5 R-2, die durch ein Verbindungsglied 5 R-3 miteinander verbunden ist. Es sind Durchfederungseigenschaften bzw. Durchfederungsfähigkeiten einer vorderen Querlenkeranordnung einschließlich der Buchsen 8 R und 12 R und hinteren Querlenkeranordnung einschließlich der Buchsen 10 R und 14 R durch Linien bzw. Kurven F bzw. R in Fig. 4 gezeigt.

Fig. 5 zeigt die Struktur des Verbindungsgliedes 5 R-3. Das Verbindungsglied 5 R umfaßt ein äußeres zylindrisches Gehäuse 41, welches integral mit dem äußeren Ende der inneren Lenkerstange 5 R-1 vorgesehen ist, und einen Kolben 42, der integral mit dem inneren Ende der äußeren Lenkerstange 5 R-2 vorgesehen ist. Der Kolben 42 ist dem Gehäuse 41 für eine axiale Gleitbewegung angeordnet. Das Gehäuse 41 weist ein offenes äußeres Ende auf, welches durch eine Stirnkappe 43 verschlossen ist, die in kämmenden Eingriff bzw. Zahneingriff bzw. Gewindeeingriff mit dem Gehäuse 41 steht. Zwischen der Stirnkappe 43 und dem Kolben 42 ist ein zylindrisches Kautschukglied bzw. Gummiglied 44 angeordnet. Eine vorgespannte Schraubenfeder 45 ist vorgesehen, die dem Kolben 42 in Querrichtung nach außen in bezug auf die Fahrzeugkarosserie vorspannt. Ersichtlich kann die Vorspannung der Schraubenfeder 45 in Abhängigkeit von der Position der Kappe 43 geändert werden. Wenn die äußere Kraft, die auf den Lenker 5 R einwirkt, die Größe der Vorspannung übersteigt, dann federt der Querlenker 5 R in seiner axialen Richtung durch bzw. gibt in seiner axialen Richtung nach, so daß sich die Länge des Lenkers 5 R in Abhängigkeit von der Größe der äußeren Kraft ändert. Das zylindrische Gehäuse ist mit einer abgestuften Schulter 41 A an einem axialen Zwischenteil ausgebildet. Der Kolben 42 bildet einen Spalt l mit der Schulter 41 A, wenn die äußere Kraft an die Querlenkeranordnung 5 R nicht angelegt ist. Wenn der Kolben 42 sich bis zur Anlage an die Schulter 41 A bewegt, ist eine weitere Bewegung des Kolbens 42 begrenzt.

Das Verbindungsglied 5 R-3 ist von einer Abdeckung 46 überdeckt, die bevorzugt von einem elastischen Kunststoffglied gebildet wird.

Nach den Fig. 6 und 7 umfaßen die Buchsen 8 R, 10 R, 12 R und 14 R eine innere Hülse 21, mit welchen die Zapfen bzw. Bolzen 7 R, 9 R, 11 R bzw. 13 R in Eingriff stehen, eine äußere Hülse 22, mit welcher der Lenker 4 R bzw. 5 R verbunden ist, und ein Kautschuk bzw. Gummiglied 23 von einer bestimmten Steifheit bzw. dynamischen Elastizität, welches dazwischen angeordnet ist. Die Buchsen 12 R und 14 R sind mit Kautschukgliedern 23 mit im wesentlichen denselben dynamischen Elastizitäten vorgesehen, um im wesentlichen dieselben Durchfederungeigenschaften bzw. Nachgebeeigenschaften zu erzeugen. Während dessen ist das Kautschukmaterial in der Buchse 8 R am inneren Ende des vorderen Querlenkers 4 R weicher als das in der Buchse 10 R am inneren Ende des hinteren Querlenkers 5 R.

In Fig. 4 zeigen die Eigenschaften bzw. Kurven F und R die Durchfederungen bzw. das Nachgeben der vorderen bzw. hinteren Querlenkeranordnung. Die Größe der Durchfederung bzw. des Nachgebens der hinteren Querlenkeranordnung ist relativ klein, wenn die auf das Rad 3 R einwirkende Seitenkraft geringer als ein Wert S-1 ist. Wenn die Seitenkraft sich in dem Bereich eines Wertes zwischen S-1 und S-2 befindet, ist der Grad der Durchfederung bzw. des Nachgebens im Vergleich zu dem Bereich der Seitenkraft von weniger als S-1 vegrößert. Wenn die Seitenkraft weiter über den Wert S-2 hinaus vergrößert wird, ist der Grad des Durchfederns bzw. Nachgebens der Lenkeranordnung noch höher. Andererseits ist die Eigenschaft bzw. Fähigkeit F des Durchfederns bzw. Nachgebens im wesentlichen linear. Die Kurven F und R des Durchfederns bzw. Nachgebens schneiden sich an zwei Punkten r 1 und r 2, wobei der Betrag bzw. die Größe des Durchfederns bzw. Nachgebens der vorderen Querlenkeranordnung 4 R größer als der bzw. die der hinteren Querlenkeranordnung 5 R ist, wenn die Seitenkraft kleiner als der Wert r 1 und größer als der Wert r 2 ist, während zwischen r 1 und r 2 die Durchfederung bzw. das Nachgeben der hinteren Querlenkeranordnung 5 R größer als das der vorderen Querlenkeranordnungen 4 R ist. Der Wert r 1 der Seitenkraft entspricht der Vordruckspannung bzw. Vorspannung der Schraubenfeder 45. Die Steifigkeiten bzw. dynamischen Elastizitäten der Kautschukmaterialien bzw Gummimaterialien der Buchsen 12 R und 14 R definieren die Gradienten der Kurve R im Bereich von Seitenkräften von weniger als S-1 und von mehr als S-2.

In Fig. 2 ist eine Änderung der Vorlauf-Nachlauf-Richtung des Rades 3 R aufgrund einer Eigenschaft bzw. eines Verlaufes X gezeigt, wobei es S-1, S-2, r 1 und r 2 denjenigen in Fig. 4 entsprechen.

In bezug auf Fig. 3 ist zu beachten, daß die Seitenkraft F auf das hintere rechte Rad 3 R von der Straßenoberfläche in Querrichtung nach innen wirkt, wenn das Fahrzeug einer nach links gekrümmten Bahn folgt. Mit anderen Worten wird die Seitenkraft so erzeugt, daß sie auf das in Querrichtung außenbords liegende bzw. äußere Rad in der in Querrichtung nach innen verlaufende Richtung wirkt. Die durchgezogene Linie F = 0 zeigt die Position des Rades, in welcher das Rad einer Seitenkraft nicht ausgesetzt ist. In diesem Fall ist die Mittelebene des Rades in einer Position gelegen, die durch eine Linie O₁ gezeigt ist. Wenn das Rad einer Seitenkraft von einem geringen Wert ausgesetzt ist, wird das Rad zu der Position verschoben, die durch die strichpunkierte Linie F = klein gezeigt ist. Somit wird in dem Rad eine Verkantungsbewegung nach innen bzw. Bewegung in Vorspur erzeugt. Die Mittelebene des Rades ist an einer Position gelegen, die durch eine Linie O₂ gezeigt ist. Wenn das Rad einer Seitenkraft von einem mittleren Wert ausgesetzt ist, dann wird das Rad in die Position verschoben, die durch eine strichpunktierte Linie F = mittel gezeigt ist, um eine strichpunkierte Linie F = mittel gezeigt ist, um eine Verkantungsbewegung nach außen bzw. in Nachspurrichtung zu erzeugen. Die Mittelebene des Rades ist in einer Position gelegen, die durch eine Linie O₃ gezeigt ist. Wenn die Seitenkraft groß ist, wird das Rad zu einer Position verschoben, die durch eine gestrichelte Linie F = groß gezeigt ist, um eine Verkantungsbewegung nach innen bzw. in Vorspurrichtung zu erzeugen. Die Mittelebene des Rades ist in einer Position gelegen, die durch eine Linie O₄ in Fig. 3 gezeigt ist.

Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß das hintere Rad 3 R geradeaus gerichtet ist, wenn das Rad einer Seitenkraft nicht ausgesetzt ist. Wenn das Rad einer Seitenkraft von einem kleinen Wert unterworfen ist, dann wird die Anordnung des vorderen Querlenkers 4 R um ein größeres Ausmaß durchgefedert als die Anordnung des hinteren Lenkers 5 R. Hierdurch wird eine Verkantungsbewegung des Rades nach innen bzw. in Vorspurrichtung, wie es oben beschrieben worden ist, verursacht, um dadurch eine Laufstabilität auf einer geraden Straße sicherzustellen. Unter einer Seitenkraft von einem mittleren Wert federt die Anordnung des vorderen Querlenkers 4 R um ein kleineres Ausmaß durch bzw. gibt um einen kleineren Betrag nach als die Anordnung des hinteren Lenkers 5 R. Infolgedessen wird eine Verkantungsbewegung nach außen bzw. in Nachspurrichtung in dem Rad 3 R erzeugt, so daß eine Drehbewegung bzw. ein Kurvenlauf mit einem kleinen Radius möglich gemacht ist. Unter einer Seitenkraft von einem großen Wert wird die Durchfederung bzw. das Nachgeben der vorderen Lenkung 4 R wiederum größer als das der hinteren Querlenkeranordnung 5 R. Infolgedessen wird eine Verkantungsbewegung nach innen bzw. in Vorspurrichtung in dem Rad erzeugt, wodurch eine Laufstabilität bei einer Kurvenfahrt mit hoher Geschwindigkeit oder bei einem Spurwechselvorgang sichergestellt wird.

Anhand der Fig. 8-12 wird eine weitere Ausführungsform beschrieben. Bei der Beschreibung dieser Ausführungsform sind dieselben Teile wie bei der früheren Ausführungsform mit denselben Bezugsziffern bezeichnet und Erläuterungen hierzu weggelassen. Nach Fig. 8 ist die Anordnung des vorderen Lenkers 4 R in eine innere Lenkerstange 4 R-1 und eine äußere Lenkerstange 4 R-2 unterteilt. Die innere und äußere Lenkerstange 4 R-1 und 4 R-2 sind durch ein Verbindungsglied 4 R-3 verbunden. Nach Fig. 9 weist das Verbindungsglied 4 R-3 eine gleiche Struktur bzw. einen gleichen Aufbau wie das Verbindungsglied 5 R-3 auf, welches in Verbindung mit Fig. 5 erläutert worden ist. Jedoch ist das Verbindungsglied 4 R-3 nicht mit irgendeinem Schulterteil vorgesehen, während das Verbindungsglied 5 R-3 die Schulter 41 A an der Innenwand des zylindrischen Gliedes 41 umfaßt. Als Folge dessen weist das Verbindungsglied 4 R-3 eine von der Durchfederungseigenschaft bzw. Nachgebefähigkeit des Verbindungsgliedes 5 R-3 in der vorhergehenden Ausführungsform verschiedene Durchfederungseigenschaften auf.

Die Eigenschaften F und R in Fig. 10 zeigen die Durchfederungen bzw. das Nachgeben der vorderen und hinteren Querlenkeranordnungen 4 R bzw. 5 R. Bei dieser Ausführungsform sind die Buchsen 12 R und 14 R mit Kautschukgliedern bzw. Gummigliedern 23 von im wesentlichen denselben Steifigkeiten bzw. dynamischen Elastizitäten vorgesehen, um im wesentlichen dieselben Durchfederungs- bzw. Nachgebeeigenschaften zu erzeugen, während das Gummimaterial in der Buchse 8 R am inneren Ende des vorderen Querlenkers 4 R härter als das in der Buchse 10 R am inneren Ende des hinteren Querlenkers 5 R ist. Die Durchfederungseigenschaften der Anordnungen des vorderen und hinteren Querlenkers 4 R und 5 R sind festgelegt worden, wie es nachfolgend beschrieben ist. Bei der Eigenschaft F ist der Durchfederungsgrad der Anordnung des vorderen Querlenkers 4 R relativ groß, wenn die Seitenkraft, die auf das Rad 3 R einwirkt, kleiner als ein Wert S ist. Wenn jedoch die Seitenkraft über den Wert S ansteigt, wird der Durchfederungsgrad der Lenkeranordnung 4 R vermindert. Andererseits ist die Durchfederungseigenschaft R für die hintere Querlenkeranordnung 5 R im wesentlichen linear. Die Durchfederungskurven F und R schneiden sich in einem Punkt, so daß der Betrag der Durchfederung der hinteren Querlenkeranordnung 5 R größer als der der vorderen Querlenkeranordnung 4 R ist, wenn die Seitenkraft kleiner als der Wert am Schnittpunkt ist, wenn jedoch die Seitenkraft über den Wert am Schnittpunkt ansteigt, wird der Durchfederungsgrad der vorderen Querlenkeranordnung 4 R größer als der der hinteren Querlenkeranordnung 5 R. Der Wert der Seitenkraft am Schnittpunkt entspricht der Vorspannung für die Schraubenfeder 45. Die Steifigkeit bzw. dynamische Elastizität des Gummimaterials der Buchse 10 R definiert den Gradienten der Kurve R in dem Bereich der Seitenkraft von weniger als S.

In Fig. 11 sind typische Änderungseigenschaften bzw. Änderungsverläufe a, b, c, d, e der Verkantungsrichtung bzw. Spurrichtung des Rades 3 R gemäß der Erfindung gezeigt.

Nach Fig. 12 mit Bezug auf den Verlauf c in Fig. 11 ist festzustellen, daß die Seitenkraft F an dem hinteren rechten Rad 3 R von der Straßenoberfläche in Querrichtung nach innen einwirkt, wenn das Fahrzeug eine nach links gekrümmte Bahn durchfährt. Mit anderen Worten wird die Seitenkraft so erzeugt, daß sie an dem in Querrichtung außenbords bzw. außengelegenen Rad in der in Querrichtung nach innen gerichteten Richtung einwirkt. Die durchgezogene Linie F = 0 zeigt die Position des Rades, wenn das Rad einer Seitenkraft nicht ausgesetzt ist. In diesem Fall befindet sich die Mittelebene des Rades in einer Position, die durch eine Linie O₁ gezeigt ist. Wenn das Rad einer Seitenkraft mit einem kleinen Wert ausgesetzt ist, wird das Rad in die durch eine strichpunktierte Linie F = klein gezeigte Position verschoben. Somit wird eine Bewegung in eine nach außen gerichtete Verkantung bzw. Nachspur im Rad erzeugt. Die Mittelebene des Rades ist in einer Position gelegen, die durch eine Linie O₂ gezeigt ist. Wenn die Seitenkraft groß ist, wird das Rad in die Stellung verschoben, die durch eine gestrichelte Linie F = groß gezeigt ist, um eine Bewegung zu einer nach innen gerichteten Verkantung bzw. in Vorlaufrichtung zu erzeugen. Die Mittelebene des Rades ist an einer Stelle gelegen, die durch eine Linie O₃ in Fig. 10 gezeigt ist.

Nach Fig. 12 ist das Hinterrad 3 R geradeaus gerichtet, wenn das Rad einer Seitenkraft nicht ausgesetzt ist. Wenn das Rad einer Seitenkraft von einem geringen Wert ausgesetzt ist, wird die Anordnung des vorderen Lenkers 4 R um ein geringeres Ausmaß durchgefedert als die Anordnung des hinteren Lenkers 5 R. Dies verursacht eine Bewegung des Rades in Nachlaufrichtung, wie es vorstehend beschrieben worden ist, um dadurch eine Laufstabilität auf einer geraden Straße sicherzustellen und die Lenkbarkeit unter kleinerer Seitenkraft zu verbessern. Bei einer Seitenkraft von einem großen Wert wird die Durchfederung bzw. das Nachgeben der Anordnung des vorderen Lenkers 4 R größer als das in dem hinteren Lenker 5 R. Somit wird eine Bewegung in Vorspurrichtung oder eine Untersteuerungsneigung in dem Rad erzeugt und dadurch eine Laufstabilität bei einem Kurvenfahren mit hoher Geschwindigkeit sichergestellt.

Eine noch weitere Ausführungform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 13 bis 15 beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform ist der hintere Querlenker 5 R in die innere Lenkstange 5 R-1 und die äußere Lenkerstange 5 R-2 unterteilt, wie es in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden ist. Jedoch hat das Verbindungsglied 5 R-3 dieselbe Struktur bzw. denselben Aufbau wie das Verbindungsglied 4 R-3 in Fig. 9. Die Buchsen 12 R und 14 R sind mit Kautschukgliedern bzw. Gummigliedern 23 mit im wesentlichen denselben Steifigkeiten bzw. dynamischen Elastizitäten vorgesehen, um im wesentlichen dieselben Durchfederungseigenschaften bzw. Durchfederungsverhalten zu erzeugen, während das Kautschukmaterial in der Buchse 8 R am inneren Ende des vorderen Querlenkers 4 R weicher als das in der Buchse 10 R am inneren Ende des hinteren Querlenkers 5 R ist. Die Durchfederungseigenschaften bzw. Durchfederungsverläufe der Anordnungen des vorderen und hinteren Lenkers 4 R und 5 R sind bestimmt bzw. festgelegt wie es nachfolgend beschrieben wird. In der Eigenschaft bzw. im Verlauf R ist der Durchfederungsgrad der hinteren Querlenkeranordnung 5 R relativ groß, wenn die auf das Rad 3 R einwirkende Seitenkraft kleiner als ein Wert S ist. Wenn jedoch die Seitenkraft über den Wert S ansteigt, wird der Durchfederungsgrad bzw. das Durchfederungsverhalten bzw. der Durchfederungsverlauf der Lenkeranordnung 5 R vermindert. Andererseits ist die Durchfederungseigenschaft bzw. das Durchfederungsverhalten F der hinteren Querlenkeranordnung 4 R im wesentlichen linear. Die Durchfederungskurven F und R schneiden sich an einem Punkt, wobei der Betrag der Durchfederung der vorderen Querlenkeranordnung 4 R größer als der der hinteren Querlenkeranordnung 5 R ist, wenn die Seitenkraft kleiner als der Wert am Schnittpunkt ist, wenn jedoch die Seitenkraft über den Wert am Schnittpunkt ansteigt, ist die Durchfederung bzw. der Durchfederungsgrad der hinteren Querlenkeranordnungen 5 R größer als der der vorderen Querlenkeranordnung 4 R. Der Wert der Seitenkraft am Schnittpunkt entspricht der Vorspannung der Schraubenfeder 45. Die Steifigkeit des Kautschukmaterials der Buchse 10 R bestimmt den Gradienten der Kurve R im Bereich der Seitenkraft mit einem Wert von weniger als S.

In Fig. 14 sind typische Änderungseigenschaften bzw. Änderungsverläufe a, b, c, d, e der Verkantungsrichtung bzw. Vor- und Nachspurrichtung des Rades 3 R gemäß der Erfindung gezeigt.

Nach Fig. 15 ist in bezug auf den Verlauf c festzustellen, daß die Seitenkraft F an dem hinteren rechten Rad 3 R von der Straßenoberfläche in Querrichtung nach innen angreift, wenn das Fahrzeug eine nach links gerichtete Kurve durchfährt. Mit anderen Worten wird die Seitenkraft so erzeugt, daß sie an dem in Querrichtung außenbords bzw. außengelegenen Rad in der in Querrichtung nach innen verlaufenden Richtung angreift. Die durchgezogene Linie F = 0 zeigt die Stellung des Rades, in welcher das Rad einer Seitenkraft nicht ausgesetzt ist. In diesem Fall ist die Mittelebene des Rades in einer durch eine Linie O₁ gezeigte Position gelegen. Wenn das Rad einer Seitenkraft von einem kleinen Wert ausgesetzt ist, wird das Rad in durch eine strichpunktierte Linie F = klein gezeigte Position verschoben. Somit wird in dem Rad eine Bewegung einer Verkantung nach innen bzw. in Vorlaufrichtung erzeugt. Die Mittelebene des Rades ist an einer durch eine Linie O₂ gezeigte Stelle gelegen. Wenn die Seitenkraft groß ist, wird das Rad in die durch eine gestrichelte Linie F = groß gezeigte Position verschoben, um eine Bewegung in Vorlaufrichtung zu begrenzen. Die Mittelebene des Rades ist einer durch eine Linie O₃ in Fig. 15 gezeigten Position gelegen.

Nach Fig. 15 ist das Hinterrad 3 R geradeaus gerichtet, wenn das Rad einer Seitenkraft nicht ausgesetzt ist. Wenn das Rad einer Seitenkraft von einem kleinen Wert ausgesetzt ist, wird die Anordnung des vorderen Lenkers 4 R um ein größeres Ausmaß durchgefedert als die Anordnung des hinteren Lenkers 5 R. Hierdurch wird eine Bewegung des Rades zu einer Verkantung nach innen bzw. in Vorlaufrichtung verursacht, wie es oben beschrieben worden ist, um dadurch eine Laufstabilität auf einer geraden Straße sicher zu stellen. Bei einer Seitenkraft mit einem großen Wert wird die Durchfederung der Anordnung des hinteren Lenkers 5 R größer als die in dem vorderen Lenker 4 R. Somit wird eine Bewegung des Rades zu einer Verkantung nach innen bzw. in Vorlaufrichtung oder eine Untersteuerungsneigung des Rades begrenzt, um die Kurvengängigkeit zu verbessern. Mit anderen Worten kann bei einem Kurvenfahren ein kleiner Kurvenradius erhalten werden.

In Fig. 16 ist eine andere Ausführungsform eine Verbindungsgliedes 5 R-3′ gezeigt. Das Verbindungsglied 5 R umfaßt ein äußeres Zylindergehäuse 47, welches mit dem äußeren Ende der inneren Lenkerstange 5 R-1 integral vorgesehen ist, und einen Kolben 48, der mit dem inneren Ende der äußeren Lenkerstange 5 R-2 integral vorgesehen ist. Der Kolben 48 ist in dem Gehäuse 47 axial verschieblich angeordnet. Das Gehäuse 47 umfaßt ein offenes äußeres Ende, welches durch eine Stirnkappe 49 verschlossen ist. Zwischen der Stirnkappe 49 und dem Kolben 48 ist eine zylindrische Kunstharzbuchse 50 angeordnet. Eine andere Kunstharzbuchse 51 ist zwischen dem Kolben 48 und dem Gehäuse 47 angeordnet. Die innere Seite des Verbindungsgliedes 5 R-3′ ist mit einer flexiblen Kunstharzabdeckung 52 abgedeckt. Ein vorgespanntes elastisches Kautschukmaterial bzw. Gummimaterial 53 ist vorgesehen, um den Kolben 48 in Querrichtung nach außen in bezug auf die Fahrzeugkarosserie vorzuspannen.

Die Vorspannung des Kautschukmaterials 53 kann in Abhängigkeit von der Position der Kappe 49 geändert werden. Wenn die Kraft, die auf den Lenker 5 R ausgeübt wird, die Größe der Vorspannung übersteigt, dann gibt der Querlenker 5 R in seiner axialen Richtung nach bzw. federt er in dieser Richtung durch, so daß sich die Länge des Lenkers 5 R in Abhängigkeit von der Größe der äußeren Kraft ändert. Ein Spalt l ist zwischen dem Kolben 48 und der Kunstharzbuchse 50 ausgebildet, wenn an die Querlenkeranordnung 5 R eine äußere Kraft nicht angreift. Wenn der Kolben 48 sich bis zum Anschlag an die Kunstharzbuchse 50 bewegt, wird eine weitere Bewegung des Kolbens 48 begrenzt.

Das Verbindungsglied 5 R-3′ in Fig. 16 kann in einer Aufhängungsanordnung gemäß der Erfindung ebenso wie das in Verbindung mit Fig. 5 beschriebene Verbindungsglied 5 R-3 eingesetzt werden.

Die Erfindung ist nicht nur bei einem Fahrzeug vom FF-Typ sondern auch bei einem Fahrzeug vom FR-Typ anwendbar.

Weiterhin ist die Erfindung auf jegliche Art von Aufhängungsanordnung anwendbar, solange die Aufhängung mit einem Paar von Querlenkern vorgesehen ist, sie in der Längsrichtung des Fahrzeuges mit einem Abstand voneinander angeordnet sind und sich in Querrichtung erstrecken.

Claims (19)

1. Fahrzeugaufhängungsanordnung mit einer Radtrageeinrichtung, an welcher ein Rad drehbar angebracht ist, und mit einem Paar von Querlenkereinrichtungen, die sich im wesentlichen in Querrichtung erstrecken, in Längsrichtung des Fahrzeuges gesehen in einem Abstand voneinander angeordnet sind und an dem inneren Ende an der Fahrzeugkarosserie und an ihrem äußeren Ende an der Radtrageeinrichtung schwenkbar angebracht sind, so daß die Radtrageeinrichtung in der vetikalen Richtung relativ zur Fahrzeugkarosserie schwenkbeweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Querlenkereinrichtungen in ein inneres und ein äußeres Lenkerglied unterteilt ist, daß das innere Lenkerglied mit dem äußeren Lenkerglied durch eine Verbindungseinrichtung verbunden ist und daß die Verbindungseinrichtung ein vorgespanntes elastisches Glied umfaßt und geeignet ist, in der axialen Richtung der Querlenkereinrichtung durchgefedert zu werden bzw. nachzugeben, wenn die an das elastische Glied angreifende Druckkraft die Vorspannkraft übersteigt, so daß die Länge des Querlenkergliedes verringert wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung ein Kolbenglied, welches sich in der axialen Richtung der Querlenkereinrichtung erstreckt, an einem Endteil und ein mit dem Kolbenglied in Eingriff stehendes zylindrisches Glied an dem anderen Endteil umfaßt und daß das Kolbenglied mit einem der Lenkerglieder und das zylindrische Glied mit dem anderen der Lenkerglieder verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querlenkereinrichtungen mit der Fahrzeugkarosserie bzw. der Radtrageeinrichtung durch Kautschukbuchsen bzw. Gummibüchsen verbunden sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Hinterräder ausgebildet ist, daß, in der Längsrichtung des Fahrzeuges gesehen, eine der Querlenkereinrichtungen an der Vorderseite des bzw. vor dem Zentrum des Rades und die andere der Querlenkereinrichtungen an der rückwärtigen Seite des bzw. hinter dem Zentrum des Rades angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung mit einer Anschlageinrichtung auf der Rückseite des Kolbengliedes vorgesehen ist, so daß das Kolbenglied daran gehindert ist, sich aus der Verbindungseinrichtung zu lösen.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagseinrichtung eine Kappe bzw. ein Deckel ist, die bzw. der in kämmenden Eingriff bzw. Gewindeeingriff mit einem Endteil des zylindrischen Gliedes gebracht ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderglied das Kolbenglied gleitbeweglich aufnimmt.

8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgespannte elastische Glied zwischen einer Bodenwand des Zylindergliedes und einer Stirnwand des Kolbengliedes angeordnet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied eine Schraubenfeder ist.

10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied ein elastischer Kautschuk bzw. ein elastischer Gummi ist.

11. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen ist, die eine Bewegung des Kolbengliedes relativ zum Zylinderglied innerhalb eines vorbestimmten Ausmaßes begrenzt.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderglied mit einem Teil mit verringertem Durchmesser vorgesehen ist, der kleiner als der Durchmesser des Kolbengliedes ist, wodurch die Begrenzungseinrichtung gebildet wird.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung durch einen abgestuften Schulterteil gebildet ist, der an dem inneren Wandteil des Zylindergliedes ausgebildet ist.

14. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine hintere Querlenkereinrichtung der zwei Querlenkereinrichtungen in zwei Lenkerglieder unterteilt ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Maßnahmen getroffen sind, auf Grund deren sich die Laufrichtung der hinteren Räder unter Einwirkung einer Seitenkraft, die kleiner als ein erster Wert und größer als ein zweiter größerer Wert ist, in Vorlaufrichtung und unter Einwirkung einer Seitenkraft mit einer Größe zwischen dem ersten und dem zweiten Wert in Nachlaufrichtung ändert.

16. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine hintere Querlenkereinrichtung der zwei Querlenkereinrichtungen in zwei Lenkerglieder unterteilt ist.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Laufrichtung der Räder unter Einwirkung einer Seitenkraft, die kleiner als ein bestimmter Wert ist, in Vorlaufrichtung und unter Einwirkung einer Seitenkraft, die größer als der bestimmte Wert, in Nachlaufrichtung ändert.

18. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Querlenkereinrichtung der zwei Querlenkereinrichtungen in zwei Lenkerglieder unterteilt ist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Laufrichtung der Räder unter Einwirkung einer Seitenkraft, die kleiner als ein bestimmter Wert ist, in Nachlaufrichtung und unter Einwirkung einer Seitenkraft die größer als ein bestimmter Wert ist, in Vorlaufrichtung ändert.