DE4242815A1 - Suspension for wheels of front engined vehicle - uses twin axis universal joint to give good anti-dive properties - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugaufhängungsvorrichtung, insbesondere eine verbesserte sogenannte Lenkeraufhängungsvor­ richtung, die als Zwischentyp zwischen einer Lenkeraufhängung und einer Doppel-Wishbone-Aufhängung obere und untere Arme und eine Stoßdämpfereinheit aufweist. Genauer gesagt, richtet sich die Erfindung auf eine Verbesserung bei dem Aufbau eines An­ schlußabschnittes, der den Stoßdämpferkörper mit dem unteren Arm verbindet.

Lenkeraufhängungen und Doppel-Wishbone-Aufhängungen sind in der Praxis als Aufhängungsvorrichtungen für Fahrzeuge im Gebrauch. Eine Lenkeraufhängungsvorrichtung kann aus einigen wenigen Teilen gebildet und klein und einfach sein, was zur Verringerung der Kosten günstig ist. Die Lenkeraufhängungsvorrichtung zeigt jedoch den Nachteil, daß der Versatz des Achsschenkelbolzens größer wird und die Sturzsteifigkeit nicht leicht vergrößert werden kann.

Verglichen mit der Lenkeraufhängungsvorrichtung benötigt eine Doppel-Wishbone-Aufhängungsvorrichtung mehr Teile. Bei dieser Vorrichtung kann jedoch eine größere Freiheit beim geometrischen Auslegen bezüglich der Änderungen im Sturzwinkel und der Spur erzielt werden. Weiterhin kann ein Achsschenkelbolzenversatz relativ klein gehalten werden. Ein Problem besteht darin, daß die Doppel-Wishbone-Aufhängung einen großen Einsetzraum benötigt, was für eine Verkleinerung nachteilig ist.

Aufhängungsvorrichtungen mit den oben erwähnten Vorteilen beider Aufhängungstypen, wie in der offengelegten Japanischen Patentan­ meldung (Kokai) Nr. 56-1 28 207, der offengelegten Japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 57-2 09 408 und der Japanischen Paten­ tanmeldung Publikation (Kokoku) Nr. 58-55 921 vorgeschlagen wer­ den, weisen obere und untere Arme in einer Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie und eine Stoßdämpfereinheit auf. Bei diesen Vorrichtungen ist der untere Endabschnitt des Stoßdämpferkörpers schwenkbar im Eingriff mit dem unteren Arm, und der innere End­ abschnitt des oberen Arms in Richtung der Mitte der Fahrzeug­ karosserie ist schwenkbar an dem Stoßdämpferkörper befestigt.

Bei diesen Aufhängungsvorrichtungen (nachfolgend als "verbesserte Lenkeraufhängungsvorrichtungen" bezeichnet), kann die Auslegungs­ freiheit einer Achsenschenkelbolzenachse die geometrische Tole­ ranz bezüglich der Sturzänderung, der Spuränderung und ein Anti- Dive in ähnlicher Weise erreicht werden, wie bei einer konventio­ nellen Doppel-Wishbone-Aufhängung. Außerdem können, da diese Vorrichtungen relativ klein konstruiert werden können, diese für Vorderradaufhängungen in FF-Kraftfahrzeugen (Frontmotor mit Frontantrieb) eingesetzt werden, welche in letzter Zeit kompakt ausgestaltet worden sind.

Die obige Lenkeraufhängungsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert, welche eine mechanische perspektivische An­ sicht einer verbesserten Lenkeraufhängungsvorrichtung zeigt. In Fig. 10 besitzt die Vorrichtung einen oberen Arm 140 und einen unteren Arm 150 in Fahrzeugquerrichtung und eine Stoßdämpfer­ einheit, wie oben beschrieben. Der untere Endabschnitt des Stoß­ dämpferkörpers 120 ist an einem unteren Arm - Befestigungsab­ schnitt 150a - montiert, und ein innerer Endabschnitt 140a des oberen Arms 140 in Richtung auf eine Fahrzeugkarosserie ist mit dem Stoßdämpferkörper 120 auf- und abwärts bewegbar verbunden.

Bei dem obigen Aufbau muß der obere Arm 140, der mit dem Seiten­ abschnitt des Stoßdämpferkörpers 120 bewegbar in vertikaler Richtung verbunden ist, den Stoßdämpferkörper 120 an einem Rotie­ ren in einer Richtung hindern, die durch einen Pfeil b angedeutet ist. Aus diesem Grund ist das untere Ende des Stoßdämpferkörpers 120 an dem unteren Arm - Befestigungsabschnitt 150a - angebracht, der eine Achse aufweist, die sich in Fahrzeuglängsrichtung er­ streckt (Achse Z).

Durch diese Anordnung schwingt entsprechend der Bewegung des Fahrzeugs infolge eines Einfederns oder Rückfederns der untere Arm 150 auf eine Achse X in einer Richtung des Pfeils a, und der Stoßdämpfer 120 dehnt sich längs einer Richtung des Pfeils c aus und zieht sich längs dieser Richtung zusammen. Die Achse X des unteren Arms 150, der einen Wellenabschnitt besitzt, der an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, beeinflußt die Nickzentrumshöhe und die Anti-Dive-Geometrie.

Weiterhin beeinflußt eine Achse Y, die sich durch den Stoßdämp­ ferkörper 120 erstreckt, verschiedene Ausrichtungen, wie bei­ spielsweise den Nachlaufwinkel, die Rollzentrumshöhe, die Nickzentrumshöhe und die Dämpfereffizienz. Demgemäß wird ein Winkel der von der Achse Z parallel zu der Achse X und der Achse Y gebildet wird, auf einen vorbestimmten Winkel α eingestellt, der von 90° abweicht, so daß der Winkel α und ein Winkel ß beim Einfedern oder Ausfedern variieren.

Wenn das Fahrzeug einfedert oder ausfedert, wird eine Bewegungs­ größe in vertikaler Richtung des Stoßdämpferkörpers 120 (d. h. eine Auf- und Abwärtsbewegungsgröße des oberen Arms 140) kleiner als die des Rades 100, während der Neigungswinkel des oberen Arms 140 zunimmt, um einen geeigneten Sturzwinkel zu erzielen.

Bei der oben erwähnten verbesserten Lenkeraufhängungsvorrichtung ist der Anschlußabschnitt, der den unteren Endabschnitt des Stoßdämpferkörpers 120 mit dem unteren Arm 150 verbindet, norma­ lerweise als Welle mit einer Gummibuchse gebildet, und die Stei­ figkeit der Gummibuchse wird so passend wie möglich eingestellt.

Wenn jedoch die Gummibuchse für den Anschlußabschnitt verwendet wird, wird die Verbindung des Stoßdämpfers 120 und des unteren Arms 150 übermäßig gehemmt, wodurch eine Reibkraft sowie eine Reaktionskraft aufgrund der elastischen Deformation der Gummi­ buchse entsteht, wobei weiterhin die Sturzsteifigkeit und die Nachlaufsteifigkeit abnehmen, ebenfalls aufgrund der Deformation der Gummibuchse. Falls die verbesserte Lenkeraufhängungsvorrich­ tung für Lenkräder verwendet wird, fühlt sich ein Fahrer gele­ gentlich verwirrt bei der Lenkreaktion aufgrund der dreidimensio­ nalen Beanspruchung, mit der die Buchse beaufschlagt wird.

Gemäß Fig. 10 sind Parameter, die bei der Sturzsteuerung anwend­ bar sind, nur die Länge m des unteren Arms 150, die Länge t des oberen Arms 140 und die Länge n zwischen dem unteren Arm - An­ bringungsabschnitt 150a - und dem inneren Endabschnitt des unte­ ren Arms 150. Aus diesem Grund kann die Toleranz der Sturzsteue­ rung nicht leicht erhöht werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Aufhän­ gungscharakteristik bei der verbesserten Lenkeraufhängungsvor­ richtung weiter zu verbessern.

Die Erfindung zielt weiterhin darauf ab, die Reibung an dem Verbindungsabschnitt des unteren Arms mit dem Stoßdämpferkörper derart zu eliminieren, daß die Sturzsteifigkeit und die Nachlaufsteifikeit verbessert und die Sturzsteuerungstoleranz erhöht werden kann.

Weiterhin soll mit der Erfindung erreicht werden, daß in dem Fall einer Verwendung der verbesserten Lenkeraufhängungsvorrichtung für ein zu lenkendes Rad die Reibung an dem Verbindungsabschnitt des unteren Arms mit dem Stoßdämpferkörper so eliminiert wird, daß ein verwirrendes und unbefriedigendes Lenkverhalten ver­ schwindet.

Mit der Erfindung soll weiterhin die Reibung an dem Anschluß­ abschnitt des unteren Arms mit dem Stoßdämpferkörpers derart eliminiert werden, daß die Aufhängungskennlinie eines Hinterrads weiter verbessert werden kann.

Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, besteht eine Aufhängungsvor­ richtung gemäß der Erfindung aus einem oberen Element; einem unterem Element; einer Stoßdämpfereinheit mit einer Schraubenfe­ der und einem Stoßdämpfer, wobei ein unterer Endabschnitt der Stoßdämpfereinheit mit dem unterem Element verbunden ist, und wobei das obere Element mit einem vorbestimmten Abschnitt des Stoßdämpfers verbunden ist; und aus einem Universalgelenk mit einer ersten annähernd in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufenden Achse und einer zweiten annähernd in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufenden Achse, wobei sich beide Achsen senkrecht schneiden.

Gemäß der Erfindung kann der Aufbau des Abschnitts, der den Endabschnitt des Stoßdämpferkörpers mit dem unteren Element verbindet, als idealer Aufbau gestaltet werden, der bei niedriger Reibung eine nötige und genügende Zurückhaltefunktion aufweist. Dieser Aufbau kann vollständig die Bewegung des unteren Endab­ schnitts des Stoßdämpferkörpers in Fahrzeuglängsrichtung und Querrichtung verhindern. Hierdurch kann die seitliche Steifigkeit der Stoßdämpfereinheit (Stoßdämpfer) gewährleistet werden, um die Sturz- und Nachlaufsteifigkeit zu erhöhen.

Weiterhin kann durch Absetzen der ersten Achse des Universalge­ lenks in einer nach oben und nach unten weisenden Richtung be­ züglich einer Achse, die die beiden unteren Enden des unteren Arms verbindet, die Absetzgröße als Parameter bei einer Sturz­ steuerung verwendet werden, um die Sturzsteuerungstoleranz auf ein größeres Maß zu erhöhen. Die Länge des oberen Arms kann kürzer eingestellt werden.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung besitzt die Vorrichtung einen oberen Seitenlenker und zwei untere Seiten­ lenker, die voneinander in Längsrichtung beabstandet sind. Die zweite Achse des Universalgelenks enthält ein Verbindungselement, das die vorderen und hinteren Seitenlenker verbindet. Durch diese Anordnung kann die Ausdehnung dieser Bestandteile verbessert werden, da das Universalgelenk unter Verwendung des toten Raums zwischen den vorderen und hinteren Seitenlenkern eingesetzt werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind dem anschließenden Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen prinzipiell unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert wird, in denen dieselben oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene Ansicht einer Aufhän­ gungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von dem Inneren einer Fahrzeugkarosserie aus gesehen;

Fig. 2 eine Draufsicht der Aufhängungsvorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Außenansicht eines wichtigen Ab­ schnitts der Aufhängungsvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Aufhängungsvorrichtung;

Fig. 6 und 7 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Auf­ hängungsvorrichtung;

Fig. 8 eine perspektivische Außenansicht einer Aufhängungs­ vorrichtung gemäß einer Abwandlung;

Fig. 9 eine perspektivische Außenansicht eines wichtigen Ab­ schnitts einer hinteren Aufhängungsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel; und

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung einer verbesserten Len­ keraufhängungsvorrichtung gemäß einer herkömmlichen Technik.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 wird nun eine Ausbildungs­ form als Beispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung bei vorderen Aufhängungsvorrichtungen eines FF-Kraftfahrzeugs eingesetzt wird. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß die Erläute­ rung nur hinsichtlich des Aufbaus vorgenommen wird, der das vordere rechte Rad 1 trägt, weil diese Aufhängungsvorrichtung FS für das linke Vorderrad symmetrisch aufgebaut ist.

Ein vorderer Seitenrahmen 4 ist an einer Stirnwand 3 eines Motor­ raums 2 montiert. Ein Verbindungshalter 5a eines Aufhängungsquer­ elements S ist mittels eines Bolzens 6 an dem vorderseitigen Rahmen 4 befestigt. Ein Montageabschnitt 8 zum Anschluß eines Stoßdämpfers 20 ist auf der Oberseite einer Aufhängungsstütze 7 angeordnet, zu der die Radstirnwand 3 gehört. Die Aufhängungsvor­ richtung FS besitzt einen Radhalter 10, einen Stoßdämpfer 20, eine Schraubenfeder 36, die außerhalb des Stoßdämpfers 20 an­ geordnet ist, einen I-Arm 50 als unterem Arm, einen Längslenker 60 und einen Stabilisator 70.

Der Radhalte 10 besitzt eine drehbare Welle 11, an der ein Rad 1a angebracht ist, ein Gelenk 12, mit dem eine Spurstange 16 einer Lenkeinrichtung verbunden ist, einen oberen Verbindungsabschnitt 13 und einem Paar vorderer und hinterer unterer Verbindungsab­ schnitte 14 und 15. Die Welle 11 ist mit dem rechten Endabschnitt an eine Antriebswelle 9 über ein (nicht dargestelltes) Univer­ salgelenk mit Gummibuchsen verbunden.

Der Stoßdämpfer 20 und die Schraubenfeder 36 bilden eine Stoß­ dämpfereinheit. Der Stoßdämpfer 20 besitzt einen allgemeinen Öldruckdämpfer. Die Schraubenfeder 36 ist zwischen einem Feder­ aufnahmeteil 22, das an dem Hauptkörper 21 des Stoßdämpfers 20 befestigt ist, und einem Federaufnahmeteil 24 angeordnet, das um das obere Ende einer Stange 23 des Stoßdämpfers 20 befestigt ist. Ein Montageteil 25, das an dem oberen Ende der Stange 23 befe­ stigt ist, ist mit vier Bolzen 8a an dem Montageabschnitt 8 angebracht.

Die untere Hälfte des Stoßdämpferkörpers 21 wird von einem Gabel­ element 26 mit einem Paar vorderer und hinterer Beine 27 gebil­ det. Das Paar vorderer und hinterer Beine 27 weist jeweilige untere Endabschnitte 27a (Fig. 4) auf, die drehbar an dem mitt­ leren Abschnitt des I-Arms 50 einer ersten Kupplung 28 angebracht sind. Innere Endabschnitte 42 eines Paars vorderer und hinterer Arme 41 des oberen Arms 40 sind an den Außenseitenabschnitt des oberen Endes des Gabelelements 26 über eine Kugelgelenkbuchse (diese Buchse enthält ein wellenförmiges Kugelgelenk und eine Gummibuchse) einer zweiten Kupplung 29 befestigt. Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Kugelgelenk zum Anbringen der entsprechenden inneren Endabschnitte 42 verwendet werden kann.

Bei der ersten Kupplung 28 sind die unteren Endabschnitte 27a der Beine 27 des Gabelelements 26 mit dem I-Arm 50 an einer Stelle, die geringfügig aus der Mitte des Arms nach außen verschoben ist, über ein Universalgelenk 30 verbunden, das eine vordere und eine hintere Drehachse und eine rechte und eine linke Drehachse be­ sitzt.

Der obere Arm 40 ist im wesentlichen horizontal zur Fahrzeug­ breitenrichtung angeordnet. Die inneren Endabschnitte 42 der beiden Arme 41 sind mit einem Außengelenk 34 an dem oberen Ende des Gabelelements 26 über eine Kugelgelenkbuchse verbunden, die eine im wesentlichen vorwärts und rückwärts gerichtete Achse C (Fig. 4) besitzen. Ein äußerer Endabschnitt 43 des oberen Arms 40 ist mit dem oberen Gelenkabschnitt 13 verbunden.

Der I-Arm ist im wesentlichen horizontal zur Fahrzeugbreitenrich­ tung angeordnet. Der innere Endabschnitt 52 des I-Arms 50 ist mit einem Halter 5b des Aufhängungsquerelements 5 über eine Kugelge­ lenkbuchse verbunden, die ein wellenförmiges Kugelgelenk und eine Gummibuchse aufweist, zu welche eine im wesentlichen vorwärts und rückwärts verlaufende Achse B (Fig. 4) besitzen. Ein äußerer Endabschnitt 53 des I-Arms 50 ist mit dem unteren Verbindungs­ abschnitt 14 an der vorderen Seite des Radhalters 10 über ein Kugelgelenk verbunden.

Das Universalgelenk 30, das zu einem kritischen Merkmal der vorliegenden Erfindung gehört, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Ein Paar rechter und linker Gelenke 31, die aufeinander weisen, sind an der oberen Fläche des I-Arms angebracht oder einstückig mit dieser gebildet. Eine kreuzförmige Welle des Universalgelenks 30 besitzt eine erste Welle 32 in einer Rechts-Links-Richtung und eine zweite Welle 33 in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung. Die erste Welle 32 ist drehbar mit den Gelenken 31 verbunden, und die zweite Welle 33 ist drehbar mit den unteren Beinendabschnitten 27a verbunden. Die zweite Welle 33 besitzt eine Achse, die um eine vorbestimmte Entfernung von einer Achslinie nach oben versetzt ist, welche die inneren und äußeren Enden des I-Arms 50 verbindet. Grundsätzlich sind die Enden der Wellen 32 und 33 ohne Gummibuchsen im Eingriff; es können jedoch entsprechend den Bedingungen Gummibuchsen verwendet werden.

Der zuvor erwähnte Längslenker 60, der eine allmählich nach innen zu seinem hinteren Ende gekrümmte Form besitzt, ist wie in Fig. 4 gezeigt, in einer im wesentlichen Vorwärts-Rückwärts-Richtung angeordnet. Ein vorderer Endabschnitt 61 des Längslenkers 60 ist mit dem unteren Gelenkabschnitt 15 an der hinteren Seite des Radhalters 10 über ein Kugelgelenk angeschlossen. Eine Kupplungs­ welle 62 an dem hinteren Ende des Längslenkers 60 ist mit einem Halter 5c des Aufhängungsquerelements 5 über eine Kupplung 63 verbunden, zu der eine Gummibuchse gehört, deren Achse sich in einer im wesentlichen Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt. Die Bewegung der Kupplungswelle 62 ist auf eine Relativbewegung in Axialrichtung bezüglich des Halters 5c begrenzt.

In Fig. 2 weist der Stabilisator 70 einstückig ein Paar rechter und linker Arme 71 und einen Torsionsstab 72 auf, der die beiden hinteren Enden des Arms 71 verbindet. Das andere Ende des Arms 71 ist mit dem oberen Ende des Beins 27 an dem hinteren Ende des Gabelelements 26 über einen Steuerhebel 73 verbunden. Eine Ach­ senschenkelbolzenachse K ist derart eingestellt, daß der Versatz des Achsenschenkelbolzens einen kleinen positiven Wert erreicht, wie in Fig. 1 und 5 gezeigt, und daß ein geeigneter Nachlauf Ct erreicht werden kann, wie in Fig. 3 gezeigt.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Aufhängungsvorrichtung FS unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert.

In Fig. 5 kennzeichnet der Buchstabe L eine Linie, die die Buchse an dem inneren Ende des I-Arms 50 und den Montageabschnitt des oberen Endes des Stoßdämpfers 20 verbindet; M eine Linie, die das Kugelgelenk an dem äußeren Ende des I-Arms 50 und das Kugelgelenk an dem äußeren Ende des unteren Arms 40 verbindet; P einen Schnittpunkt der Linien L und M; und Q eine momentane Mitte des I-Arms und des Längslenkers 60. Die Achsenschenkelbolzenachse K ist als eine Linie definiert, die den Schnittpunkt P und die momentane Mitte Q verbindet. Gemäß Fig. 5 kann der Versatz des Achsenschenkelbolzens auf einen kleinen positiven Wert (ein Einstellen auf nahezu 0 ist möglich) eingestellt werden, und demzufolge kann das Lenkmoment und das Rückstellmoment (Feed- Back) verbessert werden.

Wenn das Vorderrad 1 einfedert, bewegt sich der Radhalter 10 mit dem Vorderrad 1 nach oben, der I-Arm 50 bewegt sich mit dem inneren Endabschnitt 52 als Drehzentrum nach oben, und die Stange 23 des Stoßdämpfers 20 fällt zurück. Die Aufhängungsvorrichtung FS zu diesem Zeitpunkt ist mit einer gestrichelten Linie gezeigt.

Wenn zu diesem Zeitpunkt das untere Ende des Stoßdämpferkörpers 21 (die unteren Endabschnitte 27a des Gabelelements 26) an dem I- Arm 50 über das Universalgelenk 30 verbunden ist, das eine Dreh­ achse in eine Vorwärts- und Rückwärtsrichtung und eine Drehachse in einer Rechts-Links-Richtung besitzt, kann eine Drehbewegung des Stoßdämpferkörpers 21 mit seinem unteren Endhalteabschnitt als Drehzentrum eliminiert werden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken ist der Stoßdämpferkörper ohne Gummibuchsen verbunden, was eine Deformation der Gummibuch­ sen und die Erzeugung von Reibung verhindert. Hierdurch kann eine hohe seitliche Steifigkeit des Universalgelenks beibehalten und die Sturz- und Nachlaufsteifigkeit erhöht werden.

Wenn eine ansteigende Größe des Radhalters 10 bei einer derarti­ gen Einfederungsbewegung als H angegeben wird, die Länge des I- Arms 50 als m und die Länge von dem inneren Endabschnitt 52 des I-Arms zu der ersten Kupplung 28 als n angegeben wird, beträgt eine Anstiegsgröße h der ersten Kupplung 28 H×n/m. Dementspre­ chend wird eine Anstiegsgröße h der inneren Endabschnitte 42 des oberen Arms 40 kleiner als die Anstiegsgröße H des Radhalters 10. Konsequenterweise nimmt der Neigungswinkel des oberen Arms 40 zu und es kann eine geeignet Sturzänderung erreicht werden, die den Nachlaufwinkel des Radhalters 10 besitzt, welcher einen negativen Wert aufweist, wodurch die Nachlaufsteifigkeit gewährleistet wird. In ähnlicher Weise kann bei der Ausfederungsbewegung des vorderen Rades 1 ein im wesentlichen 0° Sturzwinkel erreicht und die Nachlaufsteifigkeit gewährleistet werden. Auf diese Weise können die Längen (m, n) und die Länge des oberen Arms 40 als Parameter zur Sturzsteuerung verwendet werden.

Die Achse B, an der der I-Arm 50 angebracht ist, beeinflußt die Nickzentrumshöhe und die Anti-Dive- bzw. Bremsmomentabstützungs­ geometrie. Die Achse des Stoßdämpfers 20 beeinflußt verschieden­ artige Ausrichtungen, wie beispielsweise den Nachlaufwinkel, die Momentanpolhöhe, die Nickzentrumhöhe und die Dämpfereffizienz. Die Achse ist der zweiten Welle 33 des Universalgelenks 30 ist von der Achsenlinie, die die beiden Enden des I-Arms 50 verbin­ det, um eine vorbestimmte Entfernung k versetzt, und diese Ver­ setzungsgröße k beeinflußt auch die Sturzsteuerung. Aus diesem Grund kann die Versatzgröße k als Parameter für die Sturzsteue­ rung verwendet werden, und die Sturzsteuertoleranz kann vergrö­ ßert werden.

Genauer gesagt, wie in Fig. 6 gezeigt, ändert sich, für die Zeit der Welle 33 des Universalgelenks 30 nach oben oberhalb des I- Arms 50 versetzt ist, um die Versatzgröße k zu erhöhen, der Sturzwinkel beim Einfedern in negativer Richtung. Desweiteren ändert sich, wie in Fig. 7 gezeigt, der Sturzwinkel beim Ein­ federn in eine positive Richtung, wenn die zweite Welle 33 nach unten unterhalb des I-Arms 50 versetzt ist, um die Versetzungs­ größe k zu erhöhen.

Wenn der Längslenker 60 nicht verwendet wird, empfängt der Rad­ halter 10 einen Moment durch eine Bremskraft, die auf den Reifen von der Straßenoberfläche einwirkt. Aufgrund des Längslenkers 60 jedoch kann die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des I-Arms 50 gehemmt werden. Aus diesem Grund schwingt der Stoßdämpfer 20 nicht in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung, und die Drehbewegung des Radhalters 10 um die Welle 11 kann über den oberen Arm 40 und den I-Arm 50 gehindert werden. Außerdem kann der Nachlauf(-win­ kel) Ct auf einen im wesentlichen festen Wert beibehalten werden.

Es ist festzuhalten, daß der Längslenker 60 statt nach hinten auch nach vorn ausgestreckt ausgebildet sein kann. Das hintere Ende des Längslenkers 60 kann mit dem Aufhängungsquerelement 5 über eine Buchse verbunden sein, die eine Achse in Fahrzeugquer­ richtung besitzt. Desweiteren können die oben erwähnten Achsen (A, B, C) im wesentlichen parallel oder nicht parallel einge­ stellt sein.

Gemäß Fig. 8 kann anstelle des Z-Arms 50 und des Längslenkers 60 ein A-förmiger Arm 50a, der einstückig mit dem I-Arm 50 und dem Längslenker 60 gebildet ist, verwendet werden, und die inneren Endabschnitte 42 der beiden vorderen und hinteren Arme 41 des oberen Arms 40 können jeweils an den vorderen und hinteren Enden über eine Kugelgelenkbuchse oder ein Kugelgelenk um das obere Ende des Gabelelements 26 herum befestigt sein. Desweiteren können die inneren Endabschnitte 42 mit dem inneren Seitenab­ schnitt um das obere Ende des Gabelelements 26 in ähnlicher Weise befestigt sein. Das hintere Ende des Längslenkers 60 kann mit der Fahrzeugkarosserie über eine Gummibuchse verbunden sein, die eine nach oben und unten gerichtete Achse besitzt.

Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung bei einer hinteren Aufhängungsvor­ richtung eingesetzt wird, wie in Fig. 9 gezeigt, die eine hintere Aufhängungsvorrichtung RS für ein hinteres linkes Rad veranschau­ licht. Es ist zu erwähnen, daß Teile und Elemente, die denen bei dem vorigen Ausführungsbeispiel entsprechen, entsprechende Be­ zugszahlen aufweisen und die zugehörigen Erklärungen weggelassen werden.

In Fig. 9 sind statt des I-Arms 50 ein Paar vorderer und hinterer Seitenlenker 55 und 56 parallel um eine vorbestimmte Entfernung voneinander beabstandet in Fahrzeugquerrichtung angeordnet. Die inneren Enden der seitlichen Lenker 55 und 56 sind jeweils mit der Fahrzeugkarosserie über eine Kugelgelenkbuchse mit einer vorwärts-rückwärts-verlaufenden Achse verbunden. Die äußeren Enden der seitlichen Lenker 55 und 56 sind mit zugehörigen unte­ ren Gelenkabschnitten des Radhalters 10a über eine Kugelgelenk­ buchse verbunden, die eine vorwärts-rückwärts-gerichtete Achse besitzt. Ein unterer Endabschnitt eines Stoßdämpferkörpers 21A eines Stoßdämpfers 20A ist mit einem Mittelabschnitt der Seiten­ lenker 55 und 56 verbunden, der zu dem äußeren Ende über ein Universalgelenk 30A verschoben ist.

Bei dem Universalgelenk 30A weist dessen kreuzförmige Welle eine erste Welle 32A in einer Rechts-Links-Richtung und eine zweite Welle 33A in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung auf (diese Welle entspricht einem Kupplungsteil, das die beiden Seitenlenker 55 und 56 verbindet). Die zweite Welle 33A ist über die Seitenlenker 55 und 56 montiert, und die beiden Enden der zweiten Welle 33A sind mit einem Zylinder 57 der Seitenlenker 55 und 56 ohne Gummi­ buchsen verbunden. Die beiden Enden der zweiten Welle 32A sind mit einem Paar vorderer und hinterer Beine 27A an dem unteren Ende des Stoßdämpferkörpers 21A ohne Gummibuchse befestigt. Ein Paar vorderer und hinterer innerer Endabschnitte eines oberen Seitenteils 40A, das dem oberen Arm entspricht, ist entsprechend mit den Gelenkabschnitten der Außenseiten des Stoßdämpferkörpers 21A über eine Kugelgelenkbuchse verbunden. Das äußere Ende des oberen seitlichen Teils 40A ist mit einem oberen Gelenkabschnitt des Radhalters 10A über ein Kugelgelenk verbunden.

Weiterhin ist ein vorderer Endabschnitt eines Längslenkers 60A, der in einer im wesentlichen Vorwärts-Rückwärtsrichtung ausge­ richtet ist und sich nach vorn erstreckt mit der Fahrzeugkarosse­ rie über eine Kugelgelenkbuchse verbunden, während der hintere Endabschnitt an dem Radhalter 10A über eine Kugelgelenkbuchse mit einer aufwärts-abwärts-gerichteten Achse angebracht ist. Es ist festzuhalten, daß die Achse der zweiten Welle 33A nicht von einer Achsenlinie versetzt ist, die die beiden inneren und äußeren Enden der Seitenlenker 55 und 56 verbindet, wobei die Achse jedoch nach oben oder nach unten versetzt sein kann.

Bei der hinteren Aufhängungsvorrichtung dieses Ausführungsbei­ spiels können ähnliche Wirkungsweisen, wie bei dem vorigen Aus­ führungsbeispiel erreicht werden, und demgemäß werden verspre­ chende Erläuterungen hier weggelassen. Bei dieser Aufhängungsvor­ richtung kann ein Raum zwischen den Seitenlenkern 55 und 56 zur Anordnung des Universalgelenks 30A verwendet werden, um die Auslegung zu verbessern.

Claims (15)

1. Fahrzeugaufhängungsvorrichtung (FS; RS), bestehend aus:
einem oberen Element (40, 40A);
einem unterem Element (50, 50A, 55, 56);
einer Stoßdämpfereinheit mit einer Schraubenfeder (36, 36A) und einem Stoßdämpfer (20, 20A), wobei ein unterer Endab­ schnitt der Stoßdämpfereinheit mit dem unterem Element (50, 50A, 55, 56) verbunden ist, und wobei das obere Element (40) mit einem vorbestimmten Abschnitt des Stoßdämpfers (20, 20A) verbunden ist; und aus
einem Universalgelenk (30, 30A) mit einer ersten annähernd in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufenden Achse und einer zweiten annähernd in Querrichtung der Fahrzeug­ karosserie verlaufenden Achse, wobei beide Achsen sich senkrecht schneiden, und wobei das Universalgelenk (30, 30A) an einem Verbindungsabschnitt zum Anschluß des unteren Endabschnitts der Stoßdämpfereinheit an dem unteren Element (50, 50A, 55, 56) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Element (40) obere Arme (41) aufweist, und daß das untere Element einen unteren Arm (50, 50A) aufweist, und daß ein Längslenker (60) separat von dem unteren Arm für die Verwendung der Aufhängungsvorrichtung für zu lenkende Vor­ derräder (1) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Längslenkerelement einstückig mit dem unteren Arm (50A) zur Verwendung der Aufhängungsvorrichtung für zu lenkende Vor­ derräder (1) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Längslenkerelement (60) in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie nach hinten oder nach vorn erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Längslenkerelement in Längsrichtung der Fahrzeug­ karosserie nach hinten oder nach vorn erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stabilisator (70) zur Verbindung der im wesentlichen sym­ metrischen Aufhängungsvorrichtungen für die Vorderräder (1), wobei der Stabilisator (70) eine Torsionsfeder (72) besitzt, die an der Fahrzeugkarosserieseite angeordnet ist; und durch einen Steuerhebel (73), von dem ein Ende um einen oberen Abschnitt eines Stabilisatoranschlußabschnitts (27) und dessen anderes Ende mit einem Armabschnitt der Torsionsfeder (72) zur Verwendung der Aufhängungsvorrichtung für zu len­ kende Vorderräder (1) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Universalgelenk (30) von einer axialen Linie, die die An­ schlußabschnitte beider Enden des unteren Elements (50, 50A) verbindet, derart nach oben abgesetzt ist, daß sich bei Einfederungsbewegung des Fahrzeugs der Sturzwinkel in nega­ tiver Richtung ändert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Universalgelenk (30) von einer die Anschlußabschnitte beider Enden des unteren Elements (50) verbindende axialen Linie derart nach unten abgesetzt ist, daß sich der Sturzwinkel bei Einfederungsbewegung des Fahrzeugs in positiver Richtung ändert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (K) des Achsschenkelbolzens um einen vorbestimmten positiven Wert (Ct) versetzt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (K) des Achsschenkelbolzens um einen vorbestimmten positiven Nachlaufwert (Ct) versetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung der Aufhängungsvorrichtung (RS) für ein Hinterrad das obere Element einen oberen Seitenlenker (40A) und das untere Element einen unteren Seitenlenker (50A, 55, 56) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung der Aufhängungsvorrichtung (RS) für ein Hinterrad ein Längslenkerelement (60A), das sich nach vorn längs der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, einstückig mit dem unteren Seitenlenker (50A) gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Element einen oberen Seitenlenker (40A) und das untere Element zwei untere Seitenlenker (55, 56) aufweist, die in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie ausgerichtet sind, und daß die zweite Achse des Universalgelenks (30A) als Abschnitt zur Verbindung der beiden unteren Seitenlenker (55, 56) und als Abschnitt zum Anschluß des unteren Endes der Stoßdämpfereinheit an den unteren Seitenlenkern (55, 56) zur Verwendung der Aufhängungsvorrichtung (RS) für Hinter­ räder vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Element einen oberen Arm (40) und das untere Element einen unteren Arm (50A) mit einem Längslenkerelement auf­ weist, und daß eine Antriebswelle für das zu lenkende Vor­ derrad (1) derart angeordnet ist, daß die Aufhängungsvor­ richtung (FS) für ein zu lenkendes Vorderrad (1) eines vorderradgetriebenen Kraftfahrzeugs einsetzbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Element einen oberen Arm (40) und das untere Element einen unteren Arm (50A) mit einem Längslenkerelement auf­ weist, und daß eine Antriebswelle für die Vorderradlenkung für das Vorderrad (1) derart angeordnet ist, daß die Auf­ hängungsvorrichtung (FS) für zu lenkende Vorderräder (1) eines frontgetriebenen Kraftfahrzeugs einsetzbar ist, und daß weiterhin eine Aufhängungsvorrichtung für Hinterräder vorgesehen ist, bei der das obere Element einen oberen Seitenlenker (40) und das untere Element einen unteren Seitenlenker (50) aufweist.