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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im Allgemeinen Verbindungselemente, welche einen Rahmen oder ein
Strukturelement eines Fahrzeuges an einen Radkasten koppeln. Etwas
spezifischer gesehen betrifft die vorliegende Erfindung einen Steuerarm,
der in einem unabhängigen
Aufhängungssystem
angewendet wird, welches eine ausreichende Flexibilität liefert,
wenn dies nötig
ist, und noch dazu eine angemessene und eine wachsende Unterstützung während des
Beladens, was anderweitig den Steuerarm veranlassen könnte einzuknicken.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK AUF DIESEM GEBIET
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Heutzutage besteht in den meisten
Fahrzeugen die strukturelle Grundlage entweder aus einem traditionellen
Rahmen oder aus einem Einkörper-Element.
Die meisten anderen Komponenten werden dann an diese Grundlage angekoppelt
oder befestigt. Wenn eine Einkörper-Bauweise
verwendet wird, werden oft Elemente eines Unterrahmens hinzugefügt, um eine
zusätzliche
Tragunterstützung
und Befestigungspunkte zu liefern. Zum Beispiel sind die Räder eines
Fahrzeuges durch eine bewegliche Tragunterstützung an die strukturelle Grundlage
gekoppelt. Die Räder
können
dann unter Verwendung einer Radtrommel als ein Zwischenstück an diese
bewegliche Tragunterstützung
befestigt werden. Alternativ kann diese Kopplung direkt mit den
Elementen des Rahmens verbunden werden.
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Während
der Bewegung oder während
des Betriebs werden verschiedene Kräfte auf das Fahrzeug einwirken.
Alle diese Kräfte
werden eventuell auf den Unterrahmen über alle damit verbundenen Komponenten übertragen.
In dem Fall des Aufhängungssystems
eines Fahrzeuges werden Kräfte
direkt durch das bewegliche Unterstützungselement gelenkt, wodurch
viele verschiedene Spannungen und Belastungen verursacht werden.
Diese Kräfte werden
am einfachsten beschrieben unter Bezugnahme auf die gut verstandene
Orientierung des Fahrzeuges, wo der Rahmen oder der Körper sich
in einer im Wesentlichen horizontalen Position befindet, mit einer
Mittellinie (oder mit einer zentralen Achse), welche sich zwischen
dem vorderen und dem hinteren Teil des Fahrzeuges erstreckt.
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Die am häufigsten anzutreffenden Kräfte, denen
ein Fahrzeug begegnet, bestehen einfach in einer vertikalen Verschiebung
des Radkastens. Solch eine Bewegung wird von dem Fahrzeug ausgelöst, welches
auf der Strasse verschiedenen Stößen und Hindernissen
begegnet. Diese Stöße oder
Hindernisse werden erwartet und mit ihnen muss das Aufhängungssystem
des Fahrzeuges umgehen. Da es unerwünscht ist, diese Bewegung auf
die Fahrgastkabine zukommen und übertragen
zu lassen, sind verschiedene Stoßdämpfer und Federn eingebunden,
um mit diesen Kräften
umzugehen. Die Verbindung zwischen dem Unterrahmen und dem Radtrommelkasten
ist in dieser Richtung drehbar gelagert, wodurch veranlasst wird,
dass im Wesentlichen alle vertikalen Kräfte durch Federn und durch
Stoßdämpfer gehandhabt
werden.
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Längskräfte werden
auch auf den Radkasten übertragen,
wenn das Fahrzeug fährt.
Dies führt
zu verschiedenen Kräften,
die auf alle Komponenten der Aufhängung einwirken. Letztlich
tritt eine Zugbelastung auf, wenn eine Kraft auf das Rad ausgeübt wird, indem
man es von der Mittellinie des Fahrzeugs wegzieht, und eine Querbelastung
tritt in einer entgegengesetzten Richtung auf, wenn das Rad in der
Richtung auf die Mittellinie des Fahrzeugs zugestoßen wird.
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In dem Aufhängungssystem des Fahrzeuges müssen alle
Komponenten eine jede dieser Belastungen in geeigneter Weise tragen
und auffangen. Diese Anforderung an den Umgang mit der Belastung
besteht zusätzlich
zu der grundlegenden Funktion der Befestigung der Räder und
zu der Funktion es überhaupt
erst zu ermöglichen
das Fahrzeug betriebsbereit zu machen. Daher muss jede Komponente
des Systems von der Ingenieurseite her für ihren besonderen Zweck spezifisch
gefertigt werden, und sie muss mit allen anderen Komponenten zusammenarbeiten.
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In einem hinteren, unabhängigen Aufhängungssystem
besteht die Anordnung, welche den Radtrommelkasten an den Rahmen
oder an das hintere Gestell koppelt, aus einer Anzahl von Steuerarmen.
Die Steuerarme sind erforderlich, um alle oben erwähnten Kräfte, denen
das jeweils damit verbundene Rad begegnet, anzupassen und aufzunehmen. Vertikalkräfte werden
in erster Linie mit Federn und / oder mit Stoßdämpfern behandelt, welche mit
einem oder mit mehreren der Steuerarme zusammenarbeiten. Wie vorstehend
vorgeschlagen, sind die Steuerarme gelenkig verbunden, um eine freie
Bewegung in der vertikalen Richtung zu erlauben. Damit werden alle
vertikalen Kräfte
auf die Federn oder auf die Stoßdämpfer übertragen.
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Das Rad, so wie es beschrieben ist,
wird auch verschiedenen Längs-,
Quer- und Spannungskräften
unterworfen. Verschiedene Kombinationen von Kräften, welche auf das Rad ausgeübt werden, werden
auf die Steuerarme ausgeübt.
Das Nettoergebnis besteht darin, dass die Steuerarme selbst Längs-, Quer-
und Spannungskräften
unterworfen sein werden, welche aus Kräften resultieren, die auf das
Rad aufgebracht werden. Welche Kraft oder welche Kombinationen von
Kräften
auch immer auf das Rad (und auf den Radtrommelkasten) ausgeübt werden,
die resultierende Kraft, welche auf jeden der Steuerarme ausgeübt wird,
muss von dieser Komponente geeignet behandelt werden. Als solcher
ist ein jeder Steuerarm und seine Buchsen aus elastomeren Werkstoffen
so konfiguriert, um mit den auf denselben ausgeübten Kräften umzugehen, in Abhängigkeit von
der Richtung der Kraft. Es versteht sich, dass es die resultierende
Kraft ist, welche auf den Steuerarm ausgeübt wird, in der Längs-, Spannungs-
oder Querrichtung in Bezug auf das Teil selbst, welches in Bezug
auf die verschiedenen Antworten diskutiert wird, welche der Steuerarm
erreichen wird.
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Zugbelastungskräfte (Wegziehen von dem Rahmen)
sind typischerweise minimal und brauchen nicht getrennt behandelt
zu werden, weil die Längs- und
die Querkräfte
den größeren Belang
für die
Steuerarme darstellen. Während
einer Längsbelastung (welche
ein Drehmoment auf den Steuerarm erzeugt) ist es wünschenswert,
weiche Drehschwingungsmoden in dem am weitesten hinten liegenden
Steuerarm zu haben, welcher auch als eine Aufhängungsverbindung bezeichnet
wird. Mit anderen Worten, ein starrer Widerstand unter der längsseitigen
Belastung ist nicht erwünscht,
weil dies dazu führen
würde,
dass diese Kräfte
von den Passagieren d.h. Fahrzeuginsassen gefühlt werden würden. Daher,
wenn die Aufhängungsverbindung
konform und in der Lage ist, sich als Antwort auf das erzeugte Drehmoment
zu drehen, werden die Kräfte
absorbiert und nicht weitergeleitet. Umgekehrt können Querbelastungen (Druckbelastungen)
(welche den Steuerarm in Richtung des Rahmens zwingen) sehr extrem
sein und sie könnten
die Ursache dafür
liefern, dass die Aufhängungsverbindung
einknickt. Dies macht es schwierig, eine Aufhängungsverbindung auszulegen, welche
adäquat
konform in der Längsrichtung
ist und ausreichend fest in der Querrichtung ist.
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Verschiedene Aufhängungssysteme sind bereitgestellt
worden, um auf die Längskräfte anzusprechen,
welche auf ein Fahrzeug in Bewegung ausgeübt werden. Zum Beispiel offenbart
das U.S. Pat. No. 5,662,348, ausgestellt an Kusama et al. am 20.
März 1996,
einen Steuerarm aus einem Stück,
bei welchem das Teil des Steuerarmes, welches der longitudinalen
Spannung am meisten unterworfen ist, an jedem Ende gebogen worden
ist, um einen mehr steifen Rahmen zu liefern. Kusama et al. verwendet
weniger Material, somit macht er das Aufhängungssystem leichter, während den
Längskräften ein
ausreichender Widerstand erteilt wird. Dieses Design liefert jedoch
nicht notwendiger Weise die Möglichkeit
für eine
weiche Drehbiegung, welche in einer Aufhängungsverbindung wünschbar
wäre. Weiterhin
misslingt es Kusama et al., die relativ hohen Querkräfte anzusprechen,
welche auch auferlegt werden.
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Andere Aufhängungssysteme sind vorgeschlagen
worden. Zum Beispiel offenbart die deutsche Patentveröffentlichung
DE 29 52 176 A1 ,
welche die Merkmale aus der Präambel
von Anspruch 1 umfasst, einen Steuerarm, welcher zwei im Abstand voneinander
angeordnete Elemente aufweist, welche an jedem Ende gekoppelt sind.
Auch das deutsche Patent No.
DE 39 21 468 C1 offenbart einen Steuerarm
mit einem Paar von zwei im Abstand voneinander angeordneten Elementen,
welche an jedem Ende gekoppelt sind. Das U.S. Patent No. 3,193,302
offenbart eine Verbindung für
einen Aufhängungsmechanismus,
welcher ein Paar von Elementen mit einschließt, welche entlang ihren Längen verbunden sind.
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Als solches besteht somit eine Notwendigkeit,
einen Steuerarm zu liefern mit weichen Drehschwingungsmoden, während bei
der hohen Querbelastung eine adäquate
Unterstützung
geliefert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung liefert
einen aus zwei Stücken
bestehenden Steuerarm zur Anwendung als eine Aufhängungsverbindung,
besonders in einem hinteren, unabhängigen Aufhängungssystem. Der vorliegende
Steuerarm ist auch anwendbar auf verschiedene andere Stellungen
eines Steuerarmes, sowohl in einem vorderen als auch in einem hinteren, unabhängigen Aufhängungssystem.
In einer bevorzugten Ausführung
weist jedes Teil des Steuerarms einen im Wesentlichen W-förmigen Querschnitt über den überwiegenden
Teil seiner Länge
auf. Andere Querschnittsformen können
vorgesehen werden, um die gleichen Ergebnisse zu liefern. Die Enden
eines jeden Stückes
des Steuerarmes sind so konfiguriert, dass sie gegenseitig in einer
männlichen/weiblichen Beziehung
ineinander greifen. Eine zusammendrückbare Muffe und ein röhrenförmiger Einsatz
werden an einem jeden von diesen Endpunkten vorgesehen, um so einen
entwickelten Zwischenraum zwischen den Kanten von einem jeden von
diesen beiden Stücken auszubilden,
indem man dieselben in einem festen Abstand voneinander entfernt
hält. Ein
röhrenförmiger Abschlussabschnitt
des zweiten Teiles wird über den
röhrenförmigen Abschlussabschnitt
des ersten Teiles gleitend drübergeschoben.
Beide werden dann ausgedehnt, wodurch sie dazu veranlasst werden, sich
zusammen miteinander zu veniegelri. Das auf der Reibung beruhende
Ineinandergreifen zwischen den zwei Abschlussabschnitten veranlasst
die zwei Stücke,
sich zusammen miteinander zu verriegeln und in einem Abstand voneinander
zu verharren. Wenn höhere
Grade einer Querbelastung auf die Aufhängungsverbindung ausgeübt werden,
dann beginnen die zwei Stücke,
sich während
des Betriebes des Fahrzeuges zu biegen und sich zusammen zu bewegen.
Wenn die Belastung auhört,
bringt die elastische Rückfederung
des Metalls die zwei Stücke zu
ihren ursprünglichen
Positionen zurück
und entwickelt den Zwischenraum zurück.
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Während
des Gebrauchs ist der aus zwei Stücken bestehende Steuerarm in
der Lage, verschieden zu antworten, jeweils in Abhängigkeit
von dem Typ der Spannungen, welche auf ihn aufgebracht worden sind.
Spezifisch hat das Teil relativ „starke" Antwortcharakteristiken auf bestimmte Spannungen,
während
es milde, schwache Antwortcharakteristiken auf andere Spannungen
hat.
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Während
der Längsbelastung
(welche einen Drehmoment auf den Steuerarm erzeugt) des aus den
zwei Stücken
bestehenden Steuerarmes verbleibt ein jedes Teil des Steuerarmes
getrennt und verdreht oder bewegt sich unabhängig, dabei eine Antwort auf
die Belastungsspannungen gebend. Während der Querbelastung des
aus zwei Stücken bestehenden
Steuerarmes werden die Teile des Steuerarmes ursächlich dazu veranlasst, sich
in Richtung zueinander zusammenzudrücken, und, wenn die Querbelastung
groß genug
ist, dann werden sie einander berühren. Solch ein Kontakt kann sowohl
an jeder äußeren Kante
als auch an einem mittleren ebenen Teil auftreten. Wenn zwei Stücke des
Steuerarmes zusammenkommen, dann wird der Steuerarm als ein Ganzes
im Wesentlichen fester und er ist in der Lage, sehr hohen Querbelastungen zu
widerstehen.
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Der aus zwei Stücken bestehende Steuerarm ist
vorteilhaft in der Hinsicht, dass er mit einer Belastung in allen
drei Richtungen mit dem geeigneten Grad an Unterstützung umgehen
kann, noch dazu während
der schwersten Querbelastung liefert er mehr Unterstützung als
ein aus einem Stiick gepresster Rohling von mehr als dem Zweifachen
der Dicke. Dies ermöglicht
es, dass der Steuerarm unter Einsatz von weniger Material gefertigt
werden kann und dass somit bedeutende Kosteneinsparungen erzielt
werden können.
Weiterhin kann das Rohmatertal wesentlich dünner sein als das was vorher
verwendet wurde, was es erlaubt, dass weniger teures Rohmaterial
gekauft und eingesetzt werden kann. Die Verwendung dieses dünneren Materials
erleichtert auch die Fertigungsbelastung in der Hinsicht, dass weniger
Anstrengung erforderlich ist, um die Stücke aus dem Rohmaterial heraus
zu stanzen. Aber trotz all dieser Verminderungen wird ein festerer und
anpassungsfähigerer
Steuerarm hergestellt.
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Beispielsweise werden herkömmliche
Steuerarme, welche aus einer aus einem Stück bestehenden Aufhängungsverbindung
bestehen, aus einem röhrenförmigen Rohmaterial
hergestellt. Das röhrenförmige Rohmaterial
ist typischer Weise 2 bis 2,5-mal teurer als Streifen oder unbearbeitete
Zuschnitte desselben Materials. In dem vorliegenden Verfahren formt
ein einzelner Presshub beide Stücke
des Steuerarmes. Umgekehrt muss das röhrenförmige Rohmaterial gebogen und
geformt werden. Dann müssen verschiedene
Befestigungsmechanismen daran gekoppelt werden. Dies ist nicht trivial,
da das Biegen und Formen des röhrenförmigen Materials
schwierig ist, zeitraubend und teuer. Am Ende schließlich, wenn
man den Preis des Materials und die Kosten der Fertigung mit berücksichtigt,
dann wird der herkömmliche
Steuerarm etwa dreimal mehr kosten als ein aus zwei Stücken bestehender
Steuerarm und er wird nicht so wirksam arbeiten.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, einen aus zwei Stücken
bestehenden Steuerarm zu liefern, welcher fester wird, wenn zunehmende
Querkräfte
auf ihn ausgeübt
werden.
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Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden
Erfindung, einen aus zwei Stücken
bestehenden Steuerarm zu liefern, welcher weiche Drehschwingungsmoden
besitzt, wenn Längskräfte auf
ihn ausgeübt werden.
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Es ist noch dazu ein anderes Ziel
der vorliegenden Erfindung, einen aus zwei Stücken bestehenden Steuerarm
zu liefern, bei welchem die zwei Stücke unabhängig voneinander wirken bis
eine ausreichend große
Kraft in einer Querrichtung ausgeübt wird, um die zwei Stücke zu veranlassen
einander zu berühren.
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Es ist noch dazu ein anderes Ziel
der vorliegenden Erfindung, eine Aufhängungsverbindung in einem hinteren
Aufhängungssystem
zu liefern unter Verwendung eines aus zwei Stücken bestehenden Steuerarmes,
welcher in der Festigkeit ansteigt, wenn eine Kraft auf den Steuerarm
in einer Querrichtung ausgeübt
wird, und welcher weiche Drehschwingungsmoden zeigt, wenn eine Kraft
auf den Steuerarm in einer Längsrichtung
ausgeübt
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektivansicht eines hinteren Gestells mit einem Radtrommel-(oder
Scheibenkasten, welcher durch eine große Anzahl von Steuerarmen daran
befestigt ist.
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2 ist
eine seitliche Perspektivansicht des aus zwei Stücken bestehenden Steuerarmes
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine Schnittansicht einer Muffe innerhalb des Steuerarmes, wobei
der Schnitt entlang der Schnittlinie 3–3 liegt.
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4 ist
eine Schnittansicht des aus zwei Stücken bestehenden Steuerarmes,
wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 liegt.
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5 ist
eine Perspektivansicht von oben auf den aus zwei Stücken bestehenden
Steuerarm der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine Schnittansicht des aus zwei Stücken bestehenden Steuerarmes,
entlang der Schnittlinie 4–4
während
einer normaler Belastungsspannung.
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7 ist
eine Schnittansicht eines Steuerarmes, entlang der Schnittlinie
4–4 während Längsspannungen
im Uhrzeigersinn.
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8 ist
eine Schnittansicht eines Steuerarmes, entlang der Schnittlinie
4–-4 während Längsspannungen
im Gegenuhrzeigersinn.
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9 ist
eine Schnittansicht eines Steuerarmes, entlang der Schnittlinie
4–-4 während einer
erhöhten
Querbelastung.
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10 ist
eine Schnittansicht eines Steuerarmes, entlang der Schnittlinie
4–-4 während einer hohen
Querbelastung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGEN
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Unter Bezugnahme auf die 1 wird der aus zwei Stücken bestehende
Steuerarm 20 der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang
eines hinteren, unabhängigen
Aufhängungssystems 8 gezeigt. Das
hintere Gestell 10 bildet ein Teil des Rahmens für das Fahrzeug.
Der Radtrommelkasten 12 unterstützt die Bremsanordnung und
die Räder
für das
Fahrzeug. Der Radtrommelkasten 12 ist an dem hinteren Gestell l0 befestigt
und auf die hintere Achsenlinie 16 ausgerichtet. Wie gezeigt
verbinden drei Steuerarme den Radtrommelkasten 12 mit dem
hinteren Gestell 10; der hintere Steuerarm 20 (Aufhängungsverbindung 20),
der obere Steuerarm 22 und der vordere Steuerarm 23.
Eine Feder 14 und ein Stoßdämpfer (nicht gezeigt) sind
an den vorderen Steuerarm 23 gekoppelt, um die vertikale
Verschiebung des Radtrommelkastens 12 zu absorbieren, wobei
die Aufhängungsverbindung 20 und
der obere Steuerarm 22 in der Lage sind, sich frei gelenkig
in dieser Richtung zu drehen. Das Vordere des Fahrzeuges ist gekennzeichnet
wie gezeigt. Die Aufliängungsverbindung 20 muss
so ausgelegt werden, dass sie mit den drei gekennzeichneten, ungleichartigen
Kräften
umgehen kann. Eine Bewegung des Radtrommelkastens 12 (in
Bezug auf das hintere Gestell 10) entlang der Mittellinie
des Fahrzeuges resultiert in Längskräften, wie
sie mit dem Pfeil „L" (L=Longitudinal)
gekennzeichnet sind. Eine Bewegung des Radtrommelkastens 12 weg
von dem Zentrum des Fahrzeuges resultiert in einer Spannungsbelastung,
wie sie mit dem Pfeil „Te" (Te=Tension) gekennzeichnet
ist. Schließlich
resultiert eine Bewegung des Radtrommelkastens 12 in Richtung
auf das Zentrum des Fahrzeuges in Querkräften, wie sie mit dem Pfeil „T" (T=Transverse) gekennzeichnet
sind. Im Allgemeinen werden die Längs-, Quer- und Spannungslkräfte auf
den Radtrommelkasten 12 in verschiedenen Kombinationen
ausgeübt,
welche auf eine Überfülle von äußeren Kräften zurückzuführen sind.
Wenn diese Kräfte
ausgeübt
werden, dann wird der Radtrommelkasten 12 dazu gebracht,
durch eine Bewegung in Bezug auf das hintere Gestell 10 zu
reagieren. Diese Bewegung ihrerseits übermittelt Kräfte auf
alle Komponenten, einschließlich
auf die Aufhängungsverbindung 20.
Als solche ist die Aufhängungsverbindung 20 unabhängig den
Längs-,
Quer- und Spannungskräften
unterworfen, welche durch die Bewegung des Radtrommelkastens 12 in
Bezug auf das hintere Gestell 10 verursacht werden. Welche
Kraft auch immer auf die Aufhängungsverbindung 20 ausgeübt wurde
und in welche Richtung sie auch immer angreifen mag, es ist die
auf die Aufhängungsverbindung 20 ausgeübte resultierende
Kraft, welche hier von Interesse ist.
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Wie gezeigt ist die Aufhängungsverbindung 20 der
einzige Steuerarm, der die vorliegende aus zwei Stücken bestehende
Bauweise verwendet. Die Aufhängungsverbindung 20 profitiert
am meisten von dieser Bauweise, weil sie weiche Drehschwingungsmoden
aufweisen sollte, wenn sie einer längsseitigen Belastung unterworfen
wird, während
sie dennoch sehr steif und strukturell solide sein sollte, wenn
sie einer Querbelastung ausgesetzt ist. Zusätzlich könnte auch der obere Steuerarm 22 diese
aus zwei Stücken
bestehende Bauweise verwenden (mit der geeigneten Biegung), obwohl
er einfach als ein röhrenförmiges Element
gezeigt wird. Es würde
vorteilhaft sein, die Zwei-Stück-Konfiguration
für den
oberen Steuerarm 22 zu verwenden, weil sie deutlich weniger
kostet. Schließlich
verwenden viele Aufhängungssysteme
mehr als drei Steuerarme, und als solche können zusätzlich aus zwei Stücken bestehende Steuerarme
verwendet werden. Im Allgemeinen wird der vordere Steuerarm 23 ein
sehr steifes Element bleiben und ein Element aus einem sehr dicken Stück. Dies
deshalb, weil der vordere Steuerarm 23 sehr steif und fest
sein muss, um die verwendeten Stoßdämpfer oder Federn zu unterstützen. Als
ein solcher wird er viel schwerer gestaltet als die übrigen Steuerarme.
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Bei Bezugnahme auf die 2 wird der aus zwei Stücken bestehende
Steuerarm 20 gesehen, wie er ein erweitertes erstes Steuerarmelement 24 hat
und ein im Wesentlichen ähnlich
erweitertes zweites Steuerarmelement 26. Jedes Element 24 und 26 endet
in kreisförmigen
Endabschnitten 36. Die Elemente 24 und 26 sind
miteinander verbunden an der ersten Muffe 28 und an der
zweiten Muffe 30.
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Bei Bezugnahme auf die 3 wird die zweite Muffe 30 in
einer Schnittansicht gezeigt, welche entlang der Linie 3–3 gelegt
worden ist. Der innere Zylinder 31 wird durch das erste
Element 24 und durch das zweite Element 26 eingesetzt.
Ein zusammendrückbares
Element 38 umgibt den inneren Zylinder 31 und
ist aus einem geeigneten Material wie Gummi hergestellt. Die röhrenförmige, innere
Ummantelung 46 des ersten Elementes 24 umgibt
ein zusammendrückbares
Teil 38. Die röhrenförmige, äußere Ummantelung 48 des
zweiten Elementes 26 umgibt dann die röhrenförmige, innere Ummantelung 46.
Die röhrenförmige, innere
Ummantelung 46 hängt
nach außen über, wodurch
sie bewirkt, dass die innere Ummantelung 46 und die äußere Ummantelung 48 fest
gegenseitig aneinander stoßen
und sich so zusammen wirksam verriegeln. Bei erneuter Bezugnahme
auf die 2 sieht man
die Elemente 24 und 26 voneinander entfernt angeordnet,
womit sie einen entwickelten Zwischenraum 32 zurücklassen.
Auf den Steuerarm 20 ausgeübte Querkräfte werden die Elemente 24 und 26 dazu
veranlassen, schwach einzuknicken, was ihnen ermöglicht, sich in Richtung aufeinander
zu zu bewegen und zusammenzustoßen,
wodurch der entwickelte Zwischenraum 32 vermindert oder
ganz aufgehoben wird.
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4 ist
eine Schnittansicht durch die Schnittlinie 4–4 der 2, und sie stellt in der dargestellten,
bevorzugten Ausführung
dar, wie ein jedes von dem ersten Element 24 und von dem
zweiten Element 26 einen im Wesentlichen W-förmigen Querschnitt
besitzt. Andere Konfigurationen des Querschnitts können ausgewählt werden,
um dasselbe Ergebnis zu erreichen. Jedes Element 24, 26 endet an
einer ersten Kante 40 und an einer zweiten Kante 42 und
hat in der Mitte dazwischen einen zentralen Steg 44. Die
Muffen 28 und 30 halten das erste Element 24 und
das zweite Element 26 in einem wesentlichen Abstand voneinander,
wie es in der 4 gezeigt
ist, so dass jeweils die ersten Kanten 40, die zweiten
Kanten 42 und die zentralen Stege 44 eines jeden
Elementes 24, 26 sich normaler Weise nicht gegenseitig
berühren.
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5 ist
eine Perspektivansicht von oben auf den Steuerarm 20. Wie
man sehen kann, hat das erste Element 24 eine röhrenförmige, innere
Ummantelung 46, welche sich ausgehend von einem jeden Endteil 36 aus
erstreckt. Entsprechend hat das zweite Element 26 eine
röhrenförmige, äußere Ummantelung 48,
welche an einem jeden Ende desselben innerhalb des kreisförmigen Teiles
angeordnet ist. Die röhrenförmige, innere
Ummantelung 46 ist von solch einer Größe zugeschnitten, dass sie
sehr eng und fest innerhalb der röhrenförmigen, äußeren Ummantelung 48 passend
anliegt. Wenn dies erst einmal so bewerkstelligt ist, dann hängt die
innere Ummantelung 46 über,
um die innere Ummantelung 46 und die äußere Ummantelung 48 zusammen
in dieser Position zu verriegeln.
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6 ist
eine Schnittansicht eines Steuerarmes 20, wenn keine Kräfte ausgeübt werden.
In einem solchen Fall ist das erste Element 24 getrennt von
dem zweiten Element 26 durch den entwickelten Zwischenraum,
der jetzt sein Maximum einnimmt. Wie dargestellt berühren die
ersten Kanten 40, die zweiten Kanten 42 und die
Berührungsflächen 44 ihre
entsprechenden Gegenstücke
zwischen dem jeweiligen ersten Element 24 und dem zweiten
Element 26 nicht.
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7 stellt
einen Steuerarm 20 dar, wenn Längskräfte ausgeübt werden, welche ein Drehmoment
im Uhrzeigersinn auf den Steuerarm 20 erzeugen. Wie man
sehen kann, sind das erste Element 24 und das zweite Element 26 in
der Lage, sich unabhängig
voneinander zu drehen, wodurch sie die längsseitigen Kräfte absorbieren.
Da das erste Element 24 von dem zweiten Element 26 getrennt
bleibt, werden weiche Drehschwingungsmoden auferlegt, wodurch eine
ausreichend große
Flexibilität
innerhalb des Aufhängungssystems
ermöglicht
wird. 8 stellt einfach
die hier auf den Steuerarm 20 ausgeübten Längskräfte in einer Richtung entgegen dem
Uhrzeigersinn dar.
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Wie in 9 gezeigt,
ist der Steuerarm 20 nunmehr Querkräften unterworfen. Am Anfang
absorbiert ein zusammendrückbares
Element 38 diese Kräfte.
Wenn diese Kräfte
ansteigen, dann wird das erste Element 24 dazu gebracht,
sich in Richtung des zweiten Elementes 26 zu bewegen, wenn
die Querkräfte
ausreichend groß genug
sind, um die Elemente 24 und 26 dazu zu veranlassen,
anzufangen einzuknicken oder sich schärfer zu biegen. Die jeweiligen
ersten Kanten 40, die zentralen Stege 44 und die zweiten
Kanten 42 von beiden Elementen, sowohl von dem ersten Element 24 als
auch von dem zweiten Element 26, bewegen sich aufeinander
zu. Wenn ausreichend große
Querbelastungen ausgeübt
werden, wie in 10 gezeigt,
dann werden die ersten Kanten 40, die zweiten Kanten 42 und
die zentralen Stege 44 dazu gebracht, aneinander zu stoßen. Dies verursacht
in der Wirkung, dass das erste Element 24 und das zweite
Element 26 einen einheitlichen Steuerarm 20 bilden,
wobei die entwickelte Festigkeit des Steuerarmes 20, wie
in 10 gezeigt, im Wesentlichen
fester ist als entweder das erste Element 24 oder das zweite
Element 26 für
sich alleine sein würden,
und wobei die entwickelte Festigkeit verhindert, dass der Steuerarm 22 zusammenbricht.
Wenn die Querbelastung erst einmal wieder aufhört, dann veranlasst die Rückfederung
der Elemente 24 und 26 den Steuerarm 20 in
seine ursprüngliche
Konfiguration zurückzukehren.