-
Die Erfindung betrifft ein Radaufhängungssystem
für Fahrzeuge.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Radaufhängungssystem für Fahrzeuge,
das unter Inanspruchnahme von wenig Raum montiert werden kann und
bei dem Unebenheiten der Straßenoberfläche nicht
direkt auf den Rahmen des Fahrzeugs übertragen werden.
-
Radaufhängungssysteme in Fahrzeugen verbessern
den Fahrkomfort, indem Stöße, die über die
Räder aufgenommen
werden, wenn diese auf Oberflächenunebenheiten
der Straße
treffen, absorbiert werden. Neben dieser Hauptaufgabe dienen Radaufhängungssysteme
außerdem
dazu, die Steuerfähigkeit,
Handhabbarkeit, Sicherheit und Stabilität des Fahrzeugs zu gewährleisten.
-
Radaufhängungssysteme weisen einen
oder mehrere Lenker, die den Rahmen mit den Rädern verbinden, sowie Federn
und Schwingungsdämpfer auf,
um von der Straßenoberfläche in vertikaler
Richtung ausgeübte
Stöße zu absorbieren.
Dazu wird die Bewegbarkeit der Räder
relativ zu dem Rahmen derart vorgesehen, dass Stöße und Vibrationen, die von Oberflächenunebenheiten
der Straße
herrühren,
absorbiert werden und die Stabilität während des Lenkens des Fahrzeugs
gewährleistet
ist.
-
Das Radaufhängungssystem muss im wesentlichen
drei Kriterien erfüllen:
(1) die Fähigkeit, von
Straßenoberflächenunregelmäßigkeiten
verursachte Stöße zu absorbieren,
um für
den Fahrer und die Insassen einen Fahrkomfort sicherzustellen; (2) die
Fähigkeit,
ein Schaukeln des Fahrzeugs während der
Kurvenfahrt, der Beschleunigung und während des Bremsens zu verhindern;
und (3) die Fähigkeit,
in einem geeigneten Maß eine
zwischen der Straßenoberfläche und
den damit in Kontakt stehenden Rädern
wirkende Normalkraft aufrechtzuerhalten, so dass während des
Drehens, Bremsens und Beschleunigens die Fahrzeugstabilität gewährleistet
ist, selbst wenn das Fahrzeug auf Oberflächenunebenheiten der Straße trifft.
-
Um die oben beschriebenen Eigenschaften zu
verbessern, sind Anstrengungen unternommen worden, das Radaufhängungssystem
zu verbessern und verbesserte Federn und Dämpfungsmechanismen zu entwickeln.
-
Das Radaufhängungssystem mit einem einzelnen
Lenker, auch als McPherson-Federbein-Radaufhängungssystem bezeichnet, ist
ein Beispiel für ein
herkömmliches
Radaufhängungssystem.
Wie aus 11 ersichtlich
ist, weist das herkömmliche Radaufhängungssystem
vom Federbein-Typ eine Druckstrebenvorrichtung 212 auf,
die einen Schwingungsdämpfer 204,
eine Schraubenfeder 202, die den Schwingungsdämpfer 204 umgibt,
eine zwischen dem Fahrzeugkörper 208 und
einem oberen Ende der Druckstrebenvorrichtung 212 zwischengeschaltete
Isolierung 206, einen Radträger 210, der an einem
unteren Ende des Schwingungsdämpfers 204 befestigt
ist und an dem ein Rad rotierbar angebracht ist, und einen unteren
Lenker 216 auf, der einen unteren Teil des Radträgers 210 mit
dem Rahmen 214 verbindet.
-
Bei diesem System wird eine Aufwärtsbewegung
des Rades und des Radträgers 210,
die durch Oberflächenunregelmäßigkeiten
der Straße
hervorgerufen wird, von der Druckstrebenvorrichtung 212 absorbiert.
Somit wird lediglich ein geringes Ausmaß an Stoß auf den Fahrzeugkörper 208 und
den Rahmen 214 übertragen.
-
Probleme treten jedoch auf, weil
die Druckstrebenvorrichtung 212 vertikal oder leicht schräg gestellt
angeordnet ist. Wegen der senkrechten oder nahezu senkrechten Anordnung
der Druckstrebenvorrichtung 212 wird von dem Radaufhängungssystem
eine erhebliche Menge von Raum eingenommen. Infolgedessen muss der
Fahrzeugkörper 208 groß sein,
um für
die Betätigung
des Radaufhängungssystems
ausreichenden Spielraum zu bieten. Dies führt dazu, dass der für den Motor
und für
den Insassenraum zur Verfügung
stehende Raum reduziert wird und das Radaufhängungssystem nicht mehr frei
gestaltet werden kann.
-
Da eine erhebliche Last auf den Bereich
des Fahrzeugkörpers 208 konzentriert
wird, an dem das obere Ende der Druckstrebenvorrichtung 212 angebracht
ist, kann ferner dieser Bereich geschwächt werden und von der aufgenommenen
Last zerstört werden.
Dies führt
zur Erzeugung von Vibrationen, so dass Bedienung und Fahrkomfort
negativ beeinträchtigt
werden und Lärm
erzeugt wird.
-
Um das oben beschriebene Problem
zu beseitigen, ist in herkömmlichen
Vorrichtungen dieser Bereich des Radträgers 208, an dem die
Druckstrebenvorrichtung 212 angebracht wird, verstärkt. Eine solche
Verstärkung
erhöht
jedoch die Gesamtfertigungskosten und das Gewicht des Fahrzeugs.
-
Der gleiche Nachteil, wie er oben
für das Radaufhängungssystem
vom Federbein-Typ beispielhaft beschrieben worden ist, lässt sich
auf alle vertikal angebrachten Radaufhängungssysteme einschließlich der
Doppel-Dreieckslenker-Systeme und der Radaufhängungssysteme vom Mehrlenker-Typ übertragen.
-
Die
DE 695 22 434 T2 offenbart ein Radaufhängungssystem
mit einem Radträger,
einem oberen Lenker, einem unteren Lenker, und einem Stoßdämpfer mit
einer um eine Achse angeordneten Feder, um eine Auf- und Abbewegung
des unteren Lenkers in eine lineare Bewegung in Längsrichtung
des Fahrzeuges umzuwandeln.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Radaufhängungssystem
für Fahrzeuge
zu schaffen, das gleichzeitig unter Inanspruchnahme von weniger
Raum montiert werden kann, so dass der Motor und der Fahrzeuginsassenraum
vergrößert werden können, eine
gute Absorption von infolge von Unregelmäßigkeiten der Fahrzeugoberfläche aufgenommenen
Stößen und
eine gute Fahrtstabilität
ermöglicht
und bei dem das Ausmaß der
Stoßabsorption und
des Bewegungsspiels einfach anpassbar sind, um eine weite Anwendbarkeit
des Radaufhängungssystems
auf unterschiedliche Typen von Fahrzeugen sicherzustellen.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein
Radaufhängungssystem
nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
-
Ausführungsformen der Erfindung
werden in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, in der:
-
1 eine
perspektivische Darstellung eines Radaufhängungssystems gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist;
-
2 eine
Vorderansicht des Radaufhängungssystems
aus 1 ist;
-
3 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie III-III von 2 ist;
-
4 eine
Schnittdarstellung ähnlich
der gemäß 3 ist, die dazu vorgesehen
ist, die Betätigung
eines Dämpfers
während
einer Aufprallphase zu erläutern;
-
5 eine
Schnittdarstellung ähnlich
der gemäß 3 ist, die dazu vorgesehen
ist, die Betätigung
des Dämpfers
während
einer Rückprallphase zu
erläutern;
-
6 eine
perspektivische Darstellung eines Radaufhängungssystems gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist;
-
7 eine
Vorderansicht des Radaufhängungssystems
aus 6 ist;
-
8 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie VIII-VIII aus 7 ist;
-
9 eine
Schnittdarstellung ähnlich
der gemäß 8 ist, die zum Erläutern der
Betätigung
eines Stoßdämpfers während einer
Aufprallphase vorgesehen ist;
-
10 eine
Schnittdarstellung ähnlich
der gemäß 8 ist, die vorgesehen ist,
die Betätigung des
Stoßdämpfers während einer
Rückprallphase
zu erläutern;
und
-
11 eine
Vorderansicht eines herkömmlichen
McPherson-Federbein-Radaufhängungssystems
ist.
-
Im Folgenden werden die Bezeichnungen "rechts" und "links", verwendet, um Richtungen
anzugeben, die sich auf die Darstellungen in den Zeichnungen beziehen.
Diese Bezeichnungen sind lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung
vorgesehen und sind nicht beschränkend.
-
Aus 1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Radaufhängungssystems gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich und aus 2 ist
eine Vorderansicht des Radaufhängungssystems
aus 1 ersichtlich.
-
Das Radaufhängungssystem gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist einen Radträger 2,
einen oberen Lenker 4, der einen oberen Teil des Radträgers 2 mit
einem Rahmen des Fahrzeugs verbindet, einen unteren Lenker 6,
der einen oberen Teil des Radträgers 2 mit
dem Rahmen verbindet, sowie einen Stoßdämpfer 8 und einen
Schwingungsdämpfungsaufbau 10 auf,
die Stöße und Vibrationen
absorbieren, die infolge von Oberflächenunebenheiten der Straße aufgenommen werden.
-
Der Radträger 2 weist eine Trägerplatte 12 auf,
an der rotierbar ein Rad 13 (vergleiche 2) abgestützt ist. Ferner ist im Zentrum
der Trägerplatte 12 des
Radträgers 2 ein
Loch derart ausgebildet, dass in Fällen, in denen das Radaufhängungssystem für Antriebsräder verwendet
wird, eine Antriebswelle (nicht gezeigt) durch das Loch 14 der
Trägerplatte 12 einsetzbar
ist, um das Rad 13 anzutreiben.
-
Der obere Lenker 4 verbindet
den Radträger 2 mit
dem Rahmen. Der obere Lenker 4 ist parabolisch ausgebildet
und hat einen mittleren Verbindungsteil 16, der an dem
Scheitel der Parabel vorgesehen ist, und Seitenverbindungsteile 18, 20,
die an einander gegenüberliegend
angeordneten Teilen des oberen Lenkers 4 ausgebildet sind.
Der mittlere Verbindungsteil 16 ist z.B. mittels einer
Gelenkvorrichtung mit dem oberen Teil des Radträgers 2 verbunden und
die Seitenverbindungsteile 18, 20 sind z.B. über eine
Buchsenkonstruktion mit dem Rahmen verbunden. Was die Seitenverbindungsteile 18, 20 betrifft,
ist es möglich,
andere Verbindungsvorrichtungen zu verwenden, die es erlauben, den
Radträger 2 in
vertikaler Richtung zu schwenken.
-
Der untere Lenker 6 erstreckt
sich von dem Radträger 2 zu
dem Stoßdämpfer 8 und
weist einen Zweigansatz 25 auf, der in einer Richtung von
dem Stoßdämpfer 8 weg
abzweigt. Der untere Lenker 6 weist einen ersten Teil 22,
der mit dem unteren Teil des Radträgers 2 beispielsweise über eine
Gelenkvorrichtung verbunden ist, einen zweiten Teil 24,
der mit dem Stoßdämpfer 8 verbunden
ist und einen dritten Teil 26 auf, der an dem Ende des
Zweigansatzes 25 vorgesehen ist und unter Verwendung beispielsweise
einer Gelenkvorrichtung mit dem Rahmen verbunden ist. Die Befestigung
des zweiten Teils 24 des unteren Lenkers 6 wird
später
detaillierter beschrieben.
-
Der Schwingungsdämpfungsaufbau 10 ist mit
dem unteren Lenker 6 und einem Seitenbauteil (5)
des Rahmens verbunden. Der Schwingungsdämpfungsaufbau 10 weist
einen Schwingungsdämpfer 11,
ein unteres Verbindungsbauteil 33, das den Schwingungsdämpfer 11 mit
dem unteren Lenker 6 verbindet, und ein oberes Verbindungsstück 15 auf,
das den Schwingungsdämpfer 11 mit
dem Seitenbauteil S des Rahmens verbindet. Das untere Verbindungsbauteil 33 ist
an dem unteren Lenker 6 an einer Position mit einem Abstand
von dem ersten Teil 22 des unteren Lenkers 6 verbunden.
Bei diesem Aufbau kann der Schwingungsdämpfer 11 erheblich kürzer als
bei herkömmlichen
senkrecht montierten Radaufhängungssystemen
ausgebildet sein. Da die Konstruktion und die Betätigung des
Schwingungsdämpfers 11 im
wesentlichen mit solchen aus dem Stand der Technik identisch ist,
wird auf eine detailliertere Beschreibung davon hier verzichtet.
-
Der Stoßdämpfer 8 ist an das
Seitenbauteil S des Rahmens angeklammert, indem z.B. eine U-förmige Lasche 9 verwendet
wird. Die Lasche 9 umschlingt einen Teil der Oberfläche des
Stoßdämpfers 8 und
ist an dem Seitenbauteil S befestigt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich,
kann der angeklammerte Teil des Stoßdämpfers 8 innerhalb
des Seitenbauteils S vorgesehen sein. Jedoch ist es ebenfalls möglich, dass
der Stoßdämpfer 8 an
einer Außenseite des
Seitenbauteils S des Rahmens angebracht ist. Es ist ebenfalls möglich, andere
Befestigungskonstellationen vorzusehen, um den ersten Stoßdämpfer 8 an
dem Seitenbauteil S des Rahmens zu befestigen, solange gewährleistet
ist, dass eine sichere Befestigung erreicht wird.
-
Aus 3 ist
eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III aus 2 ersichtlich.
Der Stoßdämpfer 8 ist
röhrenförmig ausgebildet
und seine äußere Gestalt
wird von einem oberen Gehäuse 30 und
einem unteren Gehäuse 40 bestimmt,
wobei das obere Gehäuse 30 und
das untere Gehäuse 40 jeweils
einstöckig
ausgebildet sind. Das obere Gehäuse 30 ist an
dem Seitenbauteil S des Rahmens mittels der Klammer 9 (siehe 1 und 2) befestigt. Das untere Gehäuse 40 erstreckt
sich von dem oberen Gehäuse 30 an
dessen rechtem Teil abwärts
und ein unterer Teil des unteren Gehäuses 40 weist einen
Knick auf und erstreckt sich nach rechts zu dem zweiten Teil 24 des
unteren Lenkers 6, so dass das untere Gehäuse 40 in
L-Form ausgebildet ist.
-
Von dem zweiten Teil 24 des
unteren Lenkers 6 erstreckt sich eine erste Welle 36 und
tritt in das untere Gehäuse 40 ein.
Ein Teil der ersten Welle 36 ist fest an dem zweiten Teil 24 des
unteren Lenkers 6 angebracht und ein erstes Zahnrad 42 ist
an dem entgegengesetzten Teil der ersten Welle 36 ausgebildet,
wobei das erste Zahnrad 42 z.B. ein Kegelrad ist. Eine
zweite Welle 37 erstreckt sich über einen Längenabschnitt des unteren Gehäuses 40,
wobei die zweite Welle 37 sich in das obere Gehäuse 30 erstreckt
und an einer Position endet, an der das untere Gehäuse 40 den
Knick aufweist. Ein zweites Zahnrad 44 ist an einem unteren
Teil der zweiten Welle 37 ausgebildet und kämmt mit
dem ersten Zahnrad 42 der ersten Welle 36, wobei
das zweite Zahnrad 44 z.B. ein Kegelrad ist. An dem oberen
Teil der zweiten Welle 37 ist ein Ritzel 46 ausgebildet.
-
In einem linken Bereich des oberen
Gehäuses 30 des
Stoßdämpfers 8 ist
fest montiert ein inneres Gehäuse 32.
In dem inneren Gehäuse
ist eine Schraubenfeder 28 vorgesehen und ein Kolben 34 ist rechts
von der Schraubenfeder 28 angeordnet, derart dass die Schraubenfeder 28 auf
den Kolben 34 nach rechts hin eine Federkraft ausübt.
-
Eine Zahnstange 48 ist verschiebbar
in dem oberen Gehäuse 30 vorgesehen.
Ein gezahnter Abschnitt 50 von vorgegebener Länge ist
an dem rechten Teil der Zahnstange 48 ausgebildet und ein
Anschlag 52 ist an dem linken Teil der Zahnstange 48 ausgebildet.
Der gezahnte Abschnitt 50 kämmt mit dem Ritzel 46 der
zweiten welle 37 und der Anschlag 52 steht im Kontakt mit
dem Kolben 34. Mittels der Federkraft der Schraubenfeder 28 wird
der Kolben 34 in engem Kontakt mit dem Anschlag 52 gehalten.
-
Bei der oben beschriebenen Anordnung
wird eine Aufwärtsbewegung
des Rades 13 auf dem Radträger 2 über den
unteren Lenker 6 (siehe 1 und 2) auf den Stoßdämpfer 8 übertragen,
so dass die Energie der Aufwärtsbewegung
mittels der darin vorgesehenen Schraubenfeder 28 absorbiert
wird. Außerdem
wird mittels der von der Schraubenfeder 28 ausgeübten Federkraft
eine abwärts
gerichtete Kraft auf das Rad 13 ausgeübt, selbst wenn dieses einer abwärts gerichteten
Mulde in der Straße
folgt, so dass eine ausreichende Normalbelastung auf die Oberfläche des
in Kontakt mit der Straße
stehenden Rades 13 aufrechterhalten wird, wodurch die Fahrzeugstabilität sichergestellt
wird. Sowohl die Dämpfung
als auch das Aufrechterhalten einer Normalkraft auf das Rad 13 werden
durch den Schwingungsdämpfungsaufbau 10 unterstützt.
-
Der Betrieb des Stoßdämpfers 8 wird
nachfolgend detaillierter beschrieben.
-
4 ist
eine Schnittdarstellung ähnlich
der gemäß 3 zum Erläutern des
Betriebes des Stoßdämpfers 8 während eines
Aufprallvorgangs. Es wird auf die 1, 2 und 4 Bezug genommen. Wenn das Rad 13 eine
Erhebung in der Straße überfährt, wodurch
eine Aufwärtsbewegung
des Rades verursacht wird, bewegen sich auch der Radträger 2 und
der untere Lenker 6 nach aufwärts. Infolgedessen schwenkt die
erste Welle 36, die drehfest an dem zweiten Teil 24 des
unteren Lenkers 6 angebracht ist, in eine mittels des Pfeils
in der Zeichnung angezeigte Richtung.
-
Entsprechend dreht sich die zweite
Welle 37 (gemäß der Zeichnung)
in eine Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, so dass das
Ritzel 46 der zweiten Welle 37 die Zahnstange 48 in
eine Richtung zu der Schraubenfeder 28 hin bewegt, die
mittels des Pfeils angezeigt ist. Das heißt, dass mittels des Kämmens des
Ritzels 46 der zweiten Welle 37 mit dem gezahnten
Abschnitt 50 der Zahnstange 48 die Drehung der
zweiten Welle 37 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn dahingehend
wirkt, dass die Zahnstange 48 nach links bewegt wird. Infolgedessen drückt der
Anschlag 52 der Zahnstange 48 den Kolben 34 gegen
die Federkraft der Schraubenfeder 28, so dass die Feder
zusammengepresst wird. Dies führt
zu einer Dämpfung
der Prallbewegung des Rades 13, wenn dieses auf Unregelmäßigkeiten
der Oberfläche
der Straße
trifft, die das Rad 13 aufwärts drücken.
-
5 zeigt
eine Schnittdarstellung ähnlich der
gemäß 3 zum Erläutern des
Betriebs des ersten Stoßdämpfers 8 während eines
Rückprallablaufs.
Es wird Bezug auf die 1, 2 und 5 genommen. Wenn das Rad 13 sich
infolge einer Mulde in der Straßenoberfläche nach
Abwärts
bewegt, bewegen sich zusammen mit dem Rad 13 der Radträger 2 und
der untere Lenker 8 abwärts.
Infolgedessen dreht sich der zweite Teil 24 des unteren
Lenkers 6 in einer Richtung, wie mit dem Pfeil in der Zeichnung angezeigt
ist, so dass der Stoßdämpfer 8 in
einer Weise entgegengesetzt zu der unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen arbeitet.
Infolgedessen schnellt die Schraubenfeder 28 zurück und stellt
zusätzliche
Kraft zur Verfügung,
um die Zahnstange 48 nach rechts zu bewegen, so dass Abwärtsdruck
auf das Rad 13 ausgeübt
wird. Daher wird eine Normalkraft auf die Oberfläche des Rades 13 ausgeübt, das mit
der Straße
in Kontakt ist.
-
Der oben beschriebene Betrieb des
Stoßdämpfers 8 wiederholt
sich ständig,
wenn das Fahrzeug gefahren wird, und absorbiert dadurch vollständig Stöße und sorgt
durch das Aufrechterhalten der auf die Radoberfläche wirkenden Normalkraft für eine gute
Stabilität.
Wie oben erwähnt,
wird der Betrieb des Stoßdämpfers 8,
der unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben worden ist,
von dem Schwingungsdämpfungsaufbau 10 unterstützt.
-
Als die Schraubenfeder 28 des
Stoßdämpfers 8 können unterschiedliche
Federn mit unterschiedlichen Federkennzahlen verwendet werden, um
das Ausmaß der
Stärke
der Stoßabsorption
und das Bewegungsspiel des Fahrzeugs zu variieren.
-
Dementsprechend kann der Stoßdämpfer 8 derart
ausgebildet werden, dass er für
zahlreiche unterschiedliche Arten von Fahrzeugen mit unterschiedlichen
Gewichten und unterschiedlichen Stoßabsorptions- und Stabilitätsanforderungen
anpassbar ist.
-
6 ist
eine perspektivische Darstellung eines Radaufhängungssystems gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und 7 ist
eine Vorderansicht des Radaufhängungssystems
aus 6.
-
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich
ist, weist das Radaufhängungssystem
gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung einen Radträger 102,
einen oberen Lenker 104, der einen oberen Teil des Radträgers 102 mit
dem Rahmen des Fahrzeugs verbindet, einen unteren Lenker 106, der
einen unteren Teil des Radträgers 102 mit
dem Rahmen verbindet, und einen Stoßdämpfer 108 auf, der
Stöße und Vibrationen,
die infolge von Unregelmäßigkeiten
in der Straßenoberfläche aufgenommen werden,
absorbiert.
-
Der Radträger 102 weist eine
Trägerplatte 112 auf,
an der ein Rad 113 (siehe 7)
drehbar abgestützt
ist. Ein Loch 114 ist in der Mitte der Trägerplatte 112 des
Radträgers 102 ausgebildet,
so dass eine Antriebswelle (nicht gezeigt) durch das Loch 114 der
Trägerplatte 112 gesteckt
werden kann, um das Rad 113 anzutreiben, falls das Radaufhängungssystem
für ein
angetriebenes Rad verwendet wird.
-
Der obere Lenker 104 verbindet
den Radträger 102 mit
dem Rahmen. Der obere Lenker 104 ist parabolisch ausgebildet
und weist einen mittleren Verbindungsteil 116, der ungefähr an dem
Scheitel der Parabel vorgesehen ist, und Seitenverbindungsteile 118, 120 auf,
die an einander gegenüberstehenden
Teilen des oberen Lenkers 104 ausgebildet sind. Der mittlere
Verbindungsteil 116 ist mit dem oberen Teil des Radträgers 102 verbunden,
wobei z.B. eine Gelenkvorrichtung verwendet wird, und die Seitenverbindungsteile 118, 120 sind
beispielsweise über Hülsenvorrichtungen
mit dem Rahmen verbunden. Was die Seitenverbindungsteile 118, 120 angeht, können auch
andere Konstruktionen verwendet werden, die es zulassen, dass der
Radträger 2 in
senkrechter Richtung schwenkbar ist.
-
Der untere Lenker 106 erstreckt
sich ausgehend von dem Radträger 102 derart,
dass er mit dem Rahmen verbunden ist und schließt einen Zweigansatz 125 ein,
der nach rechts hin abzweigt. Der untere Lenker 106 weist
einen ersten Teil 122, der mit dem unteren Teil des Radträgers 102 z.B. über eine Gelenkvorrichtung
verbunden ist, einen zweiten Teil 124, der unter Verwendung
beispielsweise einer Hülsenvorrichtung
mit dem Rahmen verbunden ist, und einen dritten Teil 26 auf,
der an einem Ende des Zweigansatzes 125 vorgesehen ist
und z.B. unter Verwendung einer Gelenkvorrichtung mit dem Rahmen
verbunden ist.
-
Ferner ist eine Stange 138 vorgesehen,
die sich von dem unteren Lenker 106 zu dem Stoßdämpfer 108 erstreckt.
Ein Teil der Stange 138 ist fest mit dem unteren Lenker 106 verbunden
und der andere Teil der Stange 138 ist in den Stoßdämpfer 108 eingesetzt.
Die Stange 138 ist in jeweils im wesentlichen rechten Winkeln
doppelt gebogen, so dass eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung
des unteren Lenkers 106 als Drehung entgegengesetzt dem
Uhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn übertragen wird, wie aus der
Vorderansicht der 7 ersichtlich
ist.
-
Der Stoßdämpfer 108 ist fest
an dem Seitenbauteil des Rahmens befestigt, wobei z.B. eine U-förmige Lasche 109 verwendet
wird. Die Lasche 109 umgibt einen Teil der Außenseite
des Stoßdämpfers 108 und
ist an dem Seitenbauteil S befestigt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich
ist, ist der angeklammerte Teil des Stoßdämpfers 108 innerhalb
des Seitenbauteils S vorgesehen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass
der Stoßdämpfer 108 an
der Außenseite
des Seitenbauteils S des Rahmens angebracht ist. Ferner ist es möglich, dass
andere Befestigungsanordnungen verwendet sind, um den Stoßdämpfer 108 mit
dem Seitenbauteil S des Rahmens zu verbinden.
-
Aus 8 ist
eine Schnittdarstellung entlang der Linie VIII-VIII aus 7 ersichtlich.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der Stoßdämpfer 108 röhrenförmig ausgebildet
und dessen äußere Gestalt ist
durch ein oberes Gehäuse 132 und
ein unteres Gehäuse 140 definiert,
wobei das obere Gehäuse 132 und
das untere Gehäuse 140 aneinander
angeschlossen ausgebildet sind. Das obere Gehäuse 132 ist an dem
Seitenbauteil S des Rahmens mittels der Lasche 109 (siehe 6 und 7) befestigt und das untere Gehäuse 140 erstreckt
sich ausgehend von dem rechten Teil des oberen Gehäuses abwärts. Ein
unterer Teil des unteren Gehäuses 140 bildet
einen Knick und erstreckt sich nach rechts zu dem unteren Lenker 106,
so dass von dem unteren Gehäuse 140 eine L-Form
gebildet wird. Ferner ist zwischen dem unteren Gehäuse 140 und
dem oberen Gehäuse 132 ein Hohlraum 141 ausgebildet,
dessen Wirkungsweise nachfolgend beschrieben wird.
-
Die an den unteren Lenker 6 angeschlossene
Stange 138 erstreckt sich in den Stoßdämpfer 108. Das heißt, die
Stange 138 erstreckt sich in das untere Gehäuse 140 und
endet an einer Position, an der das untere Gehäuse 140 den Knick
aufweist. Ein erstes Zahnrad 142 ist an dem Teil der Stange 138 ausgebildet,
der in das untere Gehäuse 140 eingesetzt
ist, wobei das erste Zahnrad 142 z.B. ein Kegelrad ist.
Es ist eine erste Welle 136 vorgesehen, die sich über eine
Länge des
unteren Gehäuses 140 bis zu
einer Position in dem Hohlraum 141 erstreckt, der zwischen
dem unteren Gehäuse 140 und
dem oberen Gehäuse 132 ausgebildet
ist. Ein zweites Zahnrad 144 ist an einem unteren Teil
der ersten Welle 136 ausgebildet, so dass es mit dem ersten
Zahnrad 142 der Stange 138 kämmt, wobei das zweite Zahnrad 144 z.B.
ein Kegelzahnrad ist. Ein drittes Zahnrad 146 ist an dem
oberen Teil der ersten Welle 136 ausgebildet.
-
Dem dritten Zahnrad 146 der
ersten Welle 136 in dem Hohlraum 141 benachbart
ist ein viertes Zahnrad 152 vorgesehen. Das vierte Zahnrad 152 kämmt mit
dem dritten Zahnrad 146 und diese beiden Zahnräder 146 und 152 rotieren
infolge ihrer einander benachbarten Anordnung in einander entgegengesetzten
Richtungen. Ferner ist eine zweite Welle 150 vorgesehen,
die sich von dem Hohlraum 141 ausgehend in das obere Gehäuse 132 erstreckt.
Ein fünftes
Zahnrad 154 ist an einem unteren Teil der zweiten Welle 150 angeordnet
und ein Ritzel 156 ist an einem oberen Teil der zweiten
welle 150 ausgebildet. Das fünfte
Zahnrad 154 ist dem vierten Zahnrad 152 benachbart
vorgesehen und kämmt
mit diesem. Dadurch, dass das vierte Zahnrad 152 zwischen
dem dritten Zahnrad 146 und dem fünften Zahnrad 154 angeordnet
ist, drehen sich das dritte Zahnrad 146 und das fünfte Zahnrad 154 in
derselben Richtung.
-
An dem linken Teil des oberen Gehäuses 132 ist
fest ein erster Federhalter 160 vorgesehen. Ein Ende einer
Schraubenfeder 128 ist von dem ersten Federhalter 160 abgestützt und
das andere Ende der Schraubenfeder 128 ist von einem zweiten
Federhalter 162 abgestützt.
Der zweite Federhalter 162 ist integral auf einem weiteren
Stoßdämpfer 130 ausgebildet.
Das heißt,
der weitere Stoßdämpfer 130 erstreckt
sich über
eine Länge
des oberen Gehäuses 132 vom
rechten Ende der Schraubenfeder 128 ausgehend, die über den
zweiten Federhalter 162 den weiteren Stoßdämpfer 130 abstützt, bis
zu dem rechten Teil des oberen Gehäuses 132.
-
Eine Zahnstange 147 ist
an einem rechten Teil des weiteren Stoßdämpfers 130 ausgebildet
und ein gezahnter Abschnitt 148 von einer vorbestimmten Länge, der
mit dem Ritzel 156 auf der zweiten Welle 150 kämmt, ist
auf der Zahnstange 147 ausgebildet. Ferner erstreckt sich
ein Dämpfungsstab 129 des weiteren
Stoßdämpfers 130 von
dem Punkt im mittleren Bereich des weiteren Stoßdämpfers 130, etwa dort,
wo der zweite Federhalter 162 ausgebildet ist, ausgehend
nach links, tritt durch die Mitte der Schraubenfeder 128 und
den ersten Federhalter 160 und ist an dem linken Teil des
oberen Gehäuses 132 befestigt.
Ferner ist ein Führungsbauteil 131 in
einem Bereich des weiteren Stoßdämpfers 130 zwischen dem
zweiten Federhalter 162 und der Zahnstange 147 vorgesehen.
Das Führungsbauteil 131 dient
dazu, den weiteren Stoßdämpfer 130 abzustützen, wenn
er innerhalb des oberen Gehäuses 132 eine gleitende
Bewegung ausführt,
um zu verhindern, dass der weitere Stoßdämpfer 130 sich in
senkrechter Richtung bewegt.
-
Mittels der oben beschriebenen Anordnung wird
eine Aufwärtsbewegung
des Rades 113 auf dem Radträger 102 über die
Stange 138, die an dem unteren Lenker 6 (siehe 6 und 7) angebracht ist, auf den Stoßdämpfer 108 übertragen,
so dass deren Energie mittels des weiteren Stoßdämpfers 130 und der
darin vorgesehenen Schraubenfeder 128 absorbiert wird.
Ferner wird durch Übertragung
der Federkraft des weiteren Stoßdämpfers 130 und
der Schraubenfeder 128 eine abwärts gerichtete Kraft auf das
Rad 113 ausgeübt,
selbst wenn dieses einer in der Straße vorhandenen Mulde folgt,
so dass ausreichende Normalkraft auf die Oberfläche des Rades 113,
das in Kontakt mit der Straße
ist, aufrechterhalten wird und dadurch die Fahrzeugstabilität sichergestellt
wird.
-
Aus 9 ist
eine Schnittdarstellung ähnlich der
gemäß 8 zum Erläutern des
Betriebs des Stoßdämpfers 108 während einer Aufprallphase,
ersichtlich. Es wird auf die 6, 7 und 9 Bezug genommen. Wenn das Rad 113 auf
eine Unebenheit in der Straße
trifft, die verursacht, dass sich das Rad nach oben bewegt, bewegen
sich auch der Radträger 102 und
der untere Lenker 106 nach oben. Infolgedessen bewegt sich
auch der Teil der Stange 138, der mit dem unteren Lenker 106 verbunden
ist, in Richtung nach oben, so dass der Teil der Stange 138,
der sich in das untere Gehäuse 140 des
Stoßdämpfers 108 erstreckt,
in der mittels des Pfeils in 9 angezeigten
Richtung dreht.
-
Dementsprechend dreht das erste Zahnrad 142 der
Stange 138 das zweite Zahnrad 144 der ersten Stange 136 derart,
dass sich die erste Welle 136 in Richtung des Uhrzeigersinns
(in 9) dreht. Infolgedessen
treibt die Drehung des dritten Zahnrades 146 der ersten
Welle 136 im Uhrzeigersinn das benachbarte vierte Zahnrad 152 entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn (9)
an. Dies wiederum führt
zu einer Drehung des fünften
Zahnrades 154 der zweiten Welle 150 im Uhrzeigersinn
(in der Zeichnung), so dass das Ritzel 156 der zweiten
Welle 150 den weiteren Stoßdämpfer 130 nach rechts
bewegt. Das heißt,
durch das Kämmen
des Ritzels 156 der zweiten Welle 150 mit dem
gezahnten Abschnitt 148 der Zahnstange 147 des
weiteren Stoßdämpfers 130 führt die
Drehung der zweiten Welle 150 im Uhrzeigersinn dazu, den
weiteren Stoßdämpfer 130 nach links
zu bewegen.
-
Infolge des oben Beschriebenen drückt der zweite
Federhalter 162 des weiteren Stoßdämpfers 130 gegen die
Federkraft der Schraubenfeder 128, so dass diese zusammengedrückt wird,
und der Dämpfungsstab 129 des
weiteren Stoßdämpfers 130 wird
in diesen hineingezwungen, so dass die Dämpfungswirkung des weiteren
Stoßdämpfers 130 ausgeübt wird.
Dies dient dazu, den Aufprall des Rades 113 auf Unebenheiten
in der Oberfläche
der Straße, durch
die das Rad nach oben gezwungen wird, zu absorbieren.
-
Aus 10 ist
eine Schnittdarstellung ähnlich
der gemäß 8 zum Erläutern des
Betriebs des Stoßdämpfers 108 während einer
Rückprallphase
ersichtlich. Es wird Bezug auf die 6, 7 und 10 genommen. Wenn sich das Rad 113 infolge
einer Mulde in der Straßenoberfläche nach
unten bewegt, bewegen sich der Radträger 102 und der untere
Lenker 106 zusammen mit dem Rad 113 nach unten.
Infolgedessen dreht sich der Teil der Stange 138, der in
das untere Gehäuse 140 des
Stoßdämpfers 108 hineinragt,
in einer mittels des Pfeils in 10 angezeigten Richtung,
so dass der Stoßdämpfer 108 auf
eine Weise arbeitet, die der unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen Weise entgegengesetzt
ist. Infolgedessen schnellen der weitere Stoßdämpfer 130 und die
Schraubenfeder 128 zurück
und dienen dazu, eine abwärts
gerichtete Kraft auf das Rad 113 auszuüben, wodurch eine senkrechte
Normalkraft auf die Oberfläche
des Rades 113, das die Straße berührt, ausgeübt wird.
-
Während
das Fahrzeug gefahren wird, wird der oben beschriebene Betrieb des
Stoßdämpfers 108 ständig wiederholt,
wodurch ein volles Absorbieren von Stößen erreicht wird und infolge
der Tatsache, dass eine Normalkraft auf die Oberfläche des Rades,
das die Straße
berührt,
aufrechterhalten wird, eine Stabilität erreicht wird.
-
Ebenso wie bei der ersten bevorzugten
Ausführungsform
können
hier unterschiedliche Federn mit unterschiedlichen Federkonstanten
als Schraubenfeder 128 des Stoßdämpfers 108 verwendet
werden, um das Ausmaß der
Stoßabsorption
und des Bewegungsspiels des Fahrzeugs zu variieren. Dementsprechend
kann der Stoßdämpfer 108 verträglich mit
ganz unterschiedlichen Arten von Fahrzeugen mit unterschiedlichen
Gewichten und unterschiedlichen Anforderungen an die Stoßabsorptionseigenschaften ausgebildet
werden.