[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE69908502T2 - Fahrzeugradaufhängung - Google Patents

Fahrzeugradaufhängung Download PDF

Info

Publication number
DE69908502T2
DE69908502T2 DE69908502T DE69908502T DE69908502T2 DE 69908502 T2 DE69908502 T2 DE 69908502T2 DE 69908502 T DE69908502 T DE 69908502T DE 69908502 T DE69908502 T DE 69908502T DE 69908502 T2 DE69908502 T2 DE 69908502T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spring
coil spring
seat
axis
curvature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69908502T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69908502D1 (de
Inventor
Toshiyuki Toyoake city Imaizumi
Toshiho Nagoya city Aoyama
Shuji Kamiya
Koichi Toyoake city Irie
Takashi Chiryu city Gotoh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chuo Hatsujo KK
Original Assignee
Chuo Hatsujo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26473100&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69908502(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Chuo Hatsujo KK filed Critical Chuo Hatsujo KK
Application granted granted Critical
Publication of DE69908502D1 publication Critical patent/DE69908502D1/de
Publication of DE69908502T2 publication Critical patent/DE69908502T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/02Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
    • B60G15/06Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
    • B60G15/062Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper the spring being arranged around the damper
    • B60G15/063Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper the spring being arranged around the damper characterised by the mounting of the spring on the damper
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • F16F1/047Wound springs characterised by varying pitch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/142Independent suspensions with lateral arms with a single lateral arm, e.g. MacPherson type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/12Wound spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/30Spring/Damper and/or actuator Units
    • B60G2202/31Spring/Damper and/or actuator Units with the spring arranged around the damper, e.g. MacPherson strut
    • B60G2202/312The spring being a wound spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/124Mounting of coil springs
    • B60G2204/1242Mounting of coil springs on a damper, e.g. MacPerson strut
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/128Damper mount on vehicle body or chassis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/41Elastic mounts, e.g. bushings
    • B60G2204/4108Resilient element being enclosed and or pres-tressed in a solid container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/418Bearings, e.g. ball or roller bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs

Landscapes

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

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugradaufhängung eines Federbeintyps, mit einer Schraubendruckfeder, die angeordnet ist, um darin ein Federbein einzuschließen, und insbesondere auf die Federbein-Aufhängung zur gleichmäßigen Dämpfung von Stößen an einem Federbein.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Bisher sind hinsichtlich einer Fahrzeugradaufhängung verschiedene Typen eines Aufhängungssystems bekannt geworden. Von diesen ist eine Federbein-Aufhängung mit einem Stoßdämpfer weit verbreitet, der als ein Federbein zur Positionierung eines Rads angewandt wird. Gemäß der Federbein-Aufhängung wird jedoch aufgrund einer Verschiebung zwischen ihrer Lasteinbringungsachse und Federbeinachse ein Biegemoment auf das Federbein ausgeübt, wobei eine Seitenkraft auf eine Führung und einen Kolben des Federbeins wirkt. Diese Seitenkraft verhindert, dass der Kolben gleichmäßig in der Führung gleitet, um als der Stoßdämpfer zu wirken. Zum Ausgleich des Biegemoments ist es bekannt geworden, eine Windungsachse einer zylindrischen Schraubendruckfeder derart anzuordnen, dass sie einen Versatz zu der Federbeinachse aufweist.
  • In der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 48-39290 ist zum Beispiel ein Verfahren zur Befestigung einer herkömmlichen zylindrischen Schraubenfeder, die in einem unbelasteten Zustand eine gerade Windungsachse hat, an einem Fahrzeug derart vorgeschlagen, dass sie in die Richtung im wesentlichen vertikal zu der Mittellinie der Feder gekrümmt ist. Auch wird ein Verfahren zur Ausbildung einer Schraubenfeder derart, dass deren Mittellinie im voraus in einem unbelasteten Zustand gekrümmt ist, und zu deren Befestigung an einem Fahrzeug in einem solchen Zustand vorgeschlagen, dass die Mittellinie begradigt ist, um durch die reaktive Seitenkraft der Feder ein Moment zu erzeugen. Gemäß diesen Verfahren wird die Schraubenfeder an dem Fahrzeug befestigt, um auf elastische Weise in der Richtung im wesentlichen vertikal zu der Mittellinie der Feder verformt zu werden, um eine Seitenlast zu bewirken, welche auf ein Stoß dämpfendes Federbein wirkt, um ein Moment zu erzeugen, das auf diese im Gegensatz zu einem Moment wirkt, das durch eine Reaktionskraft von einer Straße verursacht wird, um dadurch die Seitenkraft zu reduzieren, welche auf eine Hülse und einen Kolben des Stoß dämpfenden Federbeins wirken wird.
  • Außerdem wird in dem britischen Patent Nr. 1198713 eine Federbein-Fahrzeugaufhängung vorgeschlagen, bei welcher eine Schraubenfeder, wenn sie in einer Aufhängungs-Baugruppe installiert ist, asymmetrisch zu ihrer Achse beansprucht wird, um einem Stoßdämpfer ein Biegemoment im Gegensatz zu dem zu verleihen, das durch eine Radhalterung verliehen wird. In 2 des britischen Patents ist eine Schraubenfeder offenbart, welche entlang einer im wesentlichen geraden Linie gewunden ist, und deren zwei Endwindungen um einen Winkel α° in Richtung auf einander zu umgebogen sind. Die Ebenen, welche eine Haltefläche der unbelasteten Schraubenfeder passieren, nähern sich in Richtung auf die Innenseite des Fahrzeugs an, wohingegen die Federplatten, die mit einem Gehäuse bzw. einer Führungsstange des Stoßdämpfers verbunden sind, parallel zueinander angeordnet sind. Im Ergebnis wird angegeben, dass in der Hälfte der Schraubenfeder, die der Außenseite des Fahrzeugs zugewandt ist, eine größere Vorspannung als in der Hälfte erzeugt wird, welche der Innenseite des Fahrzeugs zugewandt ist, so dass durch die Vorspannungskraft ein Biegemoment entgegengesetzt dem Biegemoment ausgeübt wird, das durch die Radlast an dem Stoßdämpfer ausgeübt wird. 3 des britischen Patents zeigt eine Schraubenfeder, welche um eine Bogenachse der unbelasteten Feder gewunden ist, und zwei Halteflächen, welche sich schräg in einem Winkel zueinander erstrecken. Wenn die Schraubenfeder zwischen die parallelen Platten eingefügt wird und die längere Flächenlinie der unbelasteten Schraubenfeder der Außenseite des Fahrzeugs zugewandt ist, wird die äußere Hälfte der Schraubenfeder in einem größeren Ausmaß zusammengedrückt als die Hälfte, welche der Innenseite des Fahrzeugs zugewandt ist. Wie in 4 des britischen Patents gezeigt ist, sind die zwei Platten derart angeordnet, dass sie sich schräg in einem Winkel zueinander erstrecken, wobei eine mit dem äußeren Element des Stoßdämpfers und die andere mit dem inneren Element verbunden ist, wobei der Schnittpunkt der zwei Ebenen an der Außenseite des Fahrzeugs liegt. Eine gerade gewundene zylindrische Schraubenfeder wird zwischen den zwei Platten zusammengedrückt, so dass die Hälfte der Schraubenfeder, die der Außenseite des Fahrzeugs zugewandt ist, in einem größeren Ausmaß als die der Innenseite des Fahrzeugs zugewandte Hälfte zusammengedrückt wird.
  • Überdies ist eine Radaufhängung, die eine Schraubenfeder hat, deren Mittellinie in einem unbelasteten Zustand einen ungefähr S-förmigen Verlauf hat, in einem japanischen Patent Nr. 2642163 vorgeschlagen worden, welches eine Verbandspriorität zu einer der zwei deutschen Patentanmeldungen beansprucht, zu welchen das US-Patent Nr. 4.903.985 die Übereinkunftspriorität beansprucht, das 6 aufweist, welche sich von der entsprechenden 6 in dem japanischen Patent unterscheidet, welches in der Weiter verfolgung vor dem japanischen Patentamt geändert wurde. Gemäß dem japanischen Patent hatte die Erfindung das Ziel, die Reduzierung einer Seitenkraft, die in einem großen Ausmaß auf eine Kolbenstange eines Stoßdämpfers aufgebracht wird, in Hinsicht darauf zu ermöglichen, dass die Reifen breiter und breiter werden, wodurch der Rad-zu-Straße-Kontaktpunkt auswärts verschoben wird, größere und größere Winkel zwischen der Linie der Haltewirkung und der Stoßdämpferachse entstehen, so dass die Schraubendruckfeder bezüglich der Stoßdämpferachse nicht so schräg positioniert werden kann, wie es tatsächlich erwünscht wäre. In dem japanischen Patent ist eine Schraubendruckfeder, deren Mittellinie in einem unbelasteten Zustand gekrümmt ist, als Stand der Technik in 5 offenbart worden, und über diese wird ausgesagt, dass der Krümmungsradius der Federmittellinie konstant ist, und dass die Linie der Federwirkung lediglich aus der Mittellinie der Schraubenfeder parallel miteinander verschoben ist, so dass es schwierig ist, die Seitenkraft ausreichend zu reduzieren. Anders gesagt, man ist in dem japanischen Patent zu dem Schluss gekommen, dass die Schraubendruckfeder mit ihrer im unbelasteten Zustand gekrümmten Mittellinie nicht brauchbar ist.
  • In Bezug auf die Federbein-Aufhängung ist eine weitere Reduzierung in der Größe erforderlich, so dass es schwierig ist, mittels der bloßen Verbesserung an dem Federbein und einem Haltemechanismus für dieses unter Nutzung einer herkömmlichen zylindrischen Schraubendruckfeder das Biegemoment auszugleichen, das aufgrund der Belastung von einer Straße auf das Federbein ausgeübt wird. Vielmehr ist es erforderlich, auf sichere Weise die reaktive Seitenkraft der Schraubendruckfeder zur Nutzung in der Federbein-Aufhängung zu erhöhen. Gemäß der Struktur zur Ausbildung der Schraubenfeder mit der im voraus im unbelasteten Zustand gekrümmten Mittellinie und deren Befestigung an dem Fahrzeug in einem solchen Zustand, dass die Mittellinie begradigt wird, wie in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 48-39290 offenbart ist, ist es jedoch äußerst schwierig, die gewünschte Wirkung zu erzielen. Obgleich die Struktur der Schraubenfeder zur Nutzung in der Aufhängung des GB-Patents Nr. 1198713 offenbart worden ist, welches die in dem Oberbegriff von Anspruch 1 erwähnten Merkmale aufweist, ist es schwierig, die Feder zu befestigen und noch dazu schwer, eine gewünschte Wirkung zu erwarten. In dieser Beziehung wird in dem japanischen Patent Nr. 2642163 gemäß Vorbeschreibung ausgesagt, dass es schwierig ist, die ausreichende Reduzierung der Seitenkraftwirkung auf den Führungsabschnitt des Federbeins und des Kolbens zu erzielen. Überdies ist es schwierig, die Druckfeder herzustellen, welche im unbelasteten Zustand die ungefähr S-förmige Mittellinie hat, wie in dem japanischen Patent Nr. 2642163 offenbart ist, was eine Steigerung der Kosten verursacht.
  • Aus dem vorhergehenden kann geschlussfolgert werden, dass nur durch die Krümmung der Schraubendruckfeder gemäß Vorbeschreibung die Reaktionskraftachse oder die Linie der Federwirkung von der Windungsachse oder der Mittellinie der Schraubendruckfeder parallel zueinander verschoben werden, um von der Mittellinie der Endebene der oberen Endwindung der Schraubendruckfeder, d. h. der oberen Endebene beabstandet zu sein. Im Ergebnis wird eine exzentrische Kraft auf den oberen Sitz ausgeübt und eine Struktur zum Halten des oberen Sitzes verschlechtert.
  • Als ein weiterer Teil des Stands der Technik wird das Dokument GB-A-119 8 713 angegeben, in welchem die Nutzung einer vorgekrümmten Feder zur Befestigung dieser zwischen parallelen Federsitzen derart, dass die Feder eine gerade Mittelachse bekommt, offenbart ist. Außerdem ist auch offenbart, eine Feder zu nutzen, die in einem unbelasteten Zustand eine gerade Mittelachse hat, um diese zwischen zwei Federsitzen zu befestigen, welche in Bezug auf die Dämpfer achse derart geneigt sind, dass die Feder eine gekrümmte Form bekommt, wobei die Krümmung zur Innenseite des Fahrzeugs gerichtet ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Fahrzeugradaufhängung eines Federbeintyps zur Aufbringung einer gewünschten Seitenkraft auf ein Federbein mittels einer Schraubendruckfeder, wenn diese an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, mit einer einfachen Struktur.
  • Zur Lösung der vorhergehend genannten Aufgabe enthält eine Fahrzeugradaufhängung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Federbein, das mit seinem oberen Ende an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, um ein Rad zu halten, einen unteren Sitz, der an dem Federbein fixiert ist, einen oberen Sitz, der an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, und eine Schraubendruckfeder, die zwischen dem unteren Sitz und dem oberen Sitz befestigt ist, wobei das Federbein in der Feder eingeschlossen ist. Die Feder hat eine Windungsachse, die in einem unbelasteten Zustand der Feder im wesentlichen mit einem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist. Der untere Sitz ist mit einem ersten festgelegten Winkel in eine solche Richtung geneigt, dass die Längslänge der Feder an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie verkürzt ist, wenn die Feder zwischen dem oberen Sitz und dem unteren Sitz befestigt ist, und/oder der obere Sitz ist mit einem zweiten festgelegten Winkel in eine solche Richtung geneigt, dass die Längslänge der Feder an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie verkürzt ist, wenn die Feder zwischen dem oberen Sitz und dem unteren Sitz befestigt ist. Außerdem wird die Feder in einem solchen Zustand gehalten, dass die Windungsachse der Feder gekrümmt ist, wobei die Mitte der Krümmung an einer inneren Seite des Fahrzeugs bezüglich des Federbeins ist.
  • Beispielsweise kann für den Fall, dass die Schraubendruckfeder in einem solchen Zustand angeordnet ist, das ihre Windungsachse zu dem Federbein versetzt ist, der untere Sitz mit dem ersten festgelegten Winkel in eine solche Richtung geneigt sein, dass die Längslänge der Feder an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie in Richtung auf die Versatzrichtung verkürzt ist, wenn die Feder zwischen dem oberen Sitz und dem unteren Sitz befestigt ist und/oder der obere Sitz mit dem zweiten festgelegten Winkel in eine solche Richtung geneigt sein, dass die Längslänge der Feder an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie entgegen der Versatzrichtung verkürzt ist, wenn die Feder zwischen dem oberen Sitz und dem unteren Sitz befestigt ist. In diesem Fall wird die Feder in einem solchen Zustand gehalten, dass die Richtung des Krümmungsradius der Windungsachse mit dem Richtungsversatz an dem Federbein übereinstimmt, wenn die Feder befestigt ist. In Abhängigkeit von einer Fahrzeugkarosseriestruktur in der Nähe der Aufhängung ist jedoch der untere Sitz vorzugsweise mit dem festgelegten Winkel in eine solche Richtung geneigt, dass die Längslänge der Feder an der Auflenseite der Fahrzeugkarosserie in Richtung auf die Versatzrichtung verkürzt ist.
  • Die Schraubendruckfeder hat vorzugsweise eine untere Endwindung und eine obere Endwindung, von denen mindestens eines eine Endebene einer deformierten Konfiguration und einer Steigung von ungefähr Null hat, und wobei der untere Sitz oder der obere Sitz einen Abschnitt zum Halten von mindestens einem Teil des Umfangs von einer Endebene enthalten kann.
  • Die Windungsachse der Feder kann in dem unbelasteten Zustand der Feder im wesentlichen in Übereinstimmung mit mindestens zwei Krümmungsradien gekrümmt sein. Oder die Windungsachse der Feder kann eine Vielzahl von geradlinigen Linien aufweisen, die verbunden sind, um in dem unbe lasteten Zustand der Feder im wesentlichen mit dem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt zu sein.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorhergehend genannte Aufgabe und die folgende Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen leicht offensichtlich, wobei ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen.
  • 1 ist eine Vorderansicht einer Federbein-Aufhängung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines oberen Sitzes, unteren Sitzes und einer Federbeinhalterung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 3 ist eine Draufsicht eines unteren Sitzes zur Nutzung in einer Federbein-Aufhängung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
  • 4 ist eine Schnittansicht eines Beispiels der Haltestruktur einer Schraubendruckfeder, die mit der vorliegenden Erfindung zu vergleichen ist,
  • 5 ist eine Schnittansicht der Haltestruktur einer Schraubendruckfeder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Modell der Schraubendruckfeder für Versuche mit einer Schraubendruckfeder mit einer Anfangskrümmung zeigt, um einen Einfluss auf die Federreaktionskraft durch Neigen einer unteren Endebene und/oder einer oberen Endebene der Feder zu untersuchen,
  • 7 ist ein Diagramm, das eine Variation der Reaktionskraftachse der Schraubenfeder gemäß 6 für den Fall zeigt, dass die untere Endebene bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird,
  • 8 ist ein Diagramm, das eine Variation der reaktiven Seitenkraft der Schraubenfeder gemäß 6 für den Fall zeigt, dass die untere Endebene bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird,
  • 9 ist ein Diagramm, das eine Variation der reaktiven Seitenkraft der Schraubenfeder gemäß 6 für den Fall zeigt, dass bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder die untere Endebene entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird und die obere Endebene im Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird,
  • 10 ist eine Schnittansicht einer Federbein-Aufhängung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 11 ist ein Diagramm, das eine Variation der Reaktionskraftachse der Schraubenfeder gemäß 6 für den Fall zeigt, dass die obere Endebene bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird,
  • 12 ist ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung einer Reaktionskraft für den Fall zeigt, dass die untere Endebene der Schraubenfeder, wie in 6 gezeigt, bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird,
  • 13 ist ein Diagramm, das eine Variation der reaktiven Seitenkraft der Schraubenfeder gemäß 6 in Übereinstimmung mit einem Neigungswinkel a der unteren Ebene für den Fall zeigt, dass bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder die untere Endebene entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird,
  • 14 ist ein Diagramm, das eine Verschiebung des Angriffspunkts der Reaktionskraft zeigt, die in Übereinstimmung mit einer Variation eines Neigungswinkels a der unteren Ebene der Schraubenfeder gemäß 6 für den Fall zeigt, dass bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder die untere Endebene entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird,
  • 15 ist eine Schnittansicht einer Federbein-Aufhängung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 16 ist eine Schnittansicht eines Beispiels einer Schraubendruckfeder, die mit der Feder zu vergleichen ist, wie sie in 15 gezeigt ist,
  • 17 ist eine Schnittansicht eines anderen Beispiels einer Schraubendruckfeder, die mit der Feder zu vergleichen ist, wie sie in 16 gezeigt ist, und
  • 18 ist ein Diagramm, das Variationen der Reaktionskraftachsen der Schraubenfedern gemäß 16 und 17 zeigt, welche zwischen einem oberen Sitz und einem unteren Sitz befestigt sind, welche jeweils mit den Winkeln δ, γ entgegen dem Uhrzeigersinn geneigt sind.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In 1, 2 ist eine Fahrzeugradaufhängung eines Federbeintyps veranschaulicht, welche ein Federbein 2, einen oberen Sitz 3, einen unteren Sitz 4, eine zylindrische Schraubendruckfeder 5 (im folgenden einfach als Schraubenfeder 5 bezeichnet) und eine Federbeinhalterung 10 enthält. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Federbein 2 auf elastische Weise mit seinem oberen Ende an einer Fahrzeugkarosserie 1 befestigt, und der obere Sitz 3 ist an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt. Der untere Sitz 4 ist an einem mittleren Abschnitt des Federbeins 2 fixiert. Zwischen dem oberen Sitz 3 und dem unteren Sitz 4 ist die Schraubenfeder 5 angeordnet, um darin das Federbein 2 einzuschließen. Das untere Ende des Federbeins 2 ist an einem Gelenk 6 fixiert, welches durch einen unteren Arm 7 drehgelenkig an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt ist. Demgemäß ist ein Rad 8 an dem Gelenk 6 befestigt, welches durch das Federbein 2 und die Schraubenfeder 5 mit der Fahrzeugkarosserie 1 verbunden ist, und welches durch den unteren Arm 7 mit der Fahrzeugkarosserie 1 verbunden ist. Das obere Ende des Federbeins 2 und der obere Sitz 3 sind durch die Federbeinhalterung 10 an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt, was später im Detail beschrieben wird.
  • Das Federbein 2 ist mit einem Zylinder 2a und einer Stange 2b versehen, welche gleitfähig in dem Zylinder 2a befestigt ist, um einen Stoßdämpfer auszubilden. Die Stange 2b ist mit ihrem oberen Ende durch die Federbeinhalterung 10 an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt, und der Zylinder 2a ist mit seinem unteren Ende an dem Gelenk 6 fixiert, um eine Struktur ähnlich der in dem vorhergehend erwähnten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 48-39290 offenbarten Struktur auszubilden. Außerdem ist der untere Sitz 4 an dem Zylinder 2a fixiert. Die Schraubenfeder 5 ist mit einer Windungsachse CA ausgebildet, welche die Mitte der unteren Endebene passiert, wobei sie in einem unbelasteten Zustand der Schraubenfeder 5 mit einem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist, um eine Anfangskrümmung des Krümmungsbetrag (d) zu schaffen, wie in 2 gezeigt ist. Die untere Endwindung der Schraubenfeder 5 hat eine untere Endebene, die in einer ovalen Konfiguration ausgebildet ist, und eine Steigung von ungefähr Null.
  • Die Endwindung der Schraubenfeder 5 findet in Abhängigkeit von einer Form der Endwindung, Anzahl der Umdrehungen der Endwindung und der Gesamtanzahl von Umdrehungen in verschiedenen Positionen ihr Ende. Wenn die Schraubenfeder 5 zwischen dem unteren Sitz und dem oberen Sitz befestigt ist, ist deshalb die auf die Schraubenfeder 5 ausgeübte reaktive Seitenkraft nicht konstant. Infolgedessen sind für die Schraubenfedern mit unterschiedlichen Eigenschaften verschiedene Sitze anzufertigen, was einen Anstieg in der Montagezeit und den Kosten verursacht. Um die Unannehmlichkeiten bei der Montage der Schraubenfeder 5 gemäß Vorbeschreibung zu vermeiden, wird der untere Sitz 4 zur Nutzung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgebildet, wie in 2 und 3 gezeigt ist. D. h., der untere Sitz 4 hat einen ebenen Abschnitt 4a, der in einer ovalen Konfiguration ausgebildet ist, dessen Bogenenden mit Halteabschnitten 4b ausgebildet sind. Die Halteabschnitte 4b sind Umfangswände, die sich von dem Umfang des planaren Abschnitts 4a erheben, in die die gegenüberliegenden Umfangsabschnitte an der Hauptachse der ovalen unteren Endebene der Schraubenfeder 5 einzupassen sind. Der untere Sitz 4 ist derart an dem Zylinder 2a des Federbeins 2 fixiert, dass er mit einem festgelegten Winkel a in der Richtung zur Verkürzung der Längslänge der Schraubenfeder 5 an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie geneigt ist. Für den Fall, dass die Schraubenfeder 5 derart angeordnet ist, dass sie von dem Federbein 2 versetzt ist, wird der untere Sitz 4 derart gehalten, dass er mit dem festgelegten Winkel a in der Richtung zur Verkürzung der Längslänge der Schraubenfeder 5 an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie in Richtung auf die Versatzrichtung (rechte Seite in 2) geneigt ist, wenn die Schraubenfeder 5 zwischen dem oberen Sitz 3 und dem unteren Sitz 4 befestigt wird. Die Konfiguration des ebenen Abschnitts 4a des unteren Sitzes 4 und die der unteren Endebene der Schraubenfeder 5 können in beliebig anderen Formen als einem Kreis ausgeführt werden, so dass diese nicht unbedingt in der ovalen Konfiguration auszubilden sind, sondern verformt sein können, um eine beliebige Konfiguration zu schaffen.
  • Wenn die Schraubenfeder 5 zwischen dem oberen Sitz 3 und dem unteren Sitz 4 angeordnet ist, wie in 2 gezeigt ist, wird sie durch Halteabschnitte 4b gehalten, die in einer festgelegten Anordnung zu halten sind. D. h., der untere Sitz 4 ist mit einem festgelegten Winkel a in eine solche Richtung geneigt, dass die Längslänge der Feder 5, verglichen mit der Länge in ihrem unbelasteten Zustand, an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie verkürzt wird. Im Ergebnis wird die Schraubenfeder 5 derart gehalten, dass sie mit einer Kompressionskraft, die auf der rechten Seite gemäß 2 ausgeübten wird, zusammengedrückt wird, die größer als die Kompressionskraft ist, die auf der linken Seite gemäß 2 ausgeübt wird.
  • Die Federbeinhalterung 10 enthält eine untere Klammer 12 zur Befestigung des oberen Sitzes 3 an der Fahrzeugkarosserie 1 durch ein Auflager 11, eine durch Bolzen (nicht gezeigt) zusammen mit der unteren Klammer 12 mit der Fahrzeugkarosserie 1 verbundene obere Klammer 13 und einen Dämpfungsgummi 14, der zwischen der unteren Klammer 12 und der oberen Klammer 13 angeordnet ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist deshalb die Federbeinhalterung 10 von einem Typ mit getrennt übertragener Last, wobei das Federbein 2 mittels des Dämpfungsgummis 14 an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt ist, wohingegen die Schraubenfeder 5 mittels des Auflagers 11 an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt ist. Im Ergebnis kann jede Beanspruchung, welche verursacht wird, wenn die Schraubenfeder 5 zusammengedrückt wird und sich ausdehnt, auf geeignete Weise absorbiert werden. Der Dämpfungsgummi 14 ist derart gestaltet, dass die Reaktionskraftachse der Schraubenfeder 5 ungefähr die Mitte der oberen Endebene passiert.
  • Unterdessen wird die Reaktionskraftachse RA nur durch anfängliches Krümmen einer Schraubendruckfeder 5x, wie zum Beispiel in 4 gezeigt ist, parallel verschoben, so dass der Angriffspunkt der Reaktionskraft von der Windungsachse CA um eine mit „e" in 4 bezeichnete Verschiebung verschoben wird, was eine exzentrische Abnutzung am Auflager 11 (gezeigt in 2) verursachen kann. Im Gegensatz zu der Schraubenfeder, wie sie in 4 gezeigt ist, ist der Angriffspunkt der Reaktionskraft ungefähr in der Mitte der oberen Endebene positioniert, und gleichzeitig ist er auf die gleiche Weise wie die Schraubenfeder 5x, wie sie in 5 gezeigt ist, ungefähr an der Windungsachse CA positioniert. Deshalb wird die Seitenkraft auf das Federbein 2 aufgebracht werden, ohne irgendeine exzentrische Abnutzung an dem Auflager 11 zu verursachen, wie später unter Bezugnahme auf 12-14 im Detail beschrieben wird.
  • Gemäß der Aufhängung, wie sie in 1 gezeigt ist, stimmt die Reaktionskraftachse RA nicht mit der Lasteinbringungsachse AA überein. D. h., die Federbeinachse SA des Federbeins 2 und die Lasteinbringungsachse AA bilden einen Winkel θ1, wohingegen die Federbeinachse SA und die Reaktionskraftachse RA einen Winkel θ2 bilden. In 1 bezeichnet „LA" die Achse des unteren Arms 7, „KA" bezeichnet die Achse eines Achsschenkelbolzens (nicht gezeigt). Aufgrund der Beziehung zwischen der Reaktionskraftachse RA und der Federbeinachse SA, welche nicht miteinander übereinstimmen, kann ein Gleitwiderstand zwischen dem Zylinder 2a und der Stange 2b des Federbeins 2 verursacht werden. Der Gleitwiderstand wird jedoch durch die Vorspannkraft der Schrauben feder 5 ausgeglichen, um eine gleichmäßige Gleitbewegung der Stange 2b zu sichern, wie später beschrieben wird.
  • 6 veranschaulicht ein Modell einer Schraubendruckfeder 5x, welches für Versuche mit einer Schraubendruckfeder mit der Anfangskrümmung verwendet wird, deren Windungsachse die Mitte der oberen Endebene passiert und in einem unbelasteten Zustand in Übereinstimmung mit einem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist, um den Einfluss auf die Federreaktionskraft durch Neigen des unteren Sitzes und/oder durch Neigen des oberen Sitzes zu untersuchen. Im folgenden werden Ergebnisse der Versuche für den Fall, dass die Schraubenfeder 5x zusammengedrückt wird, um die Längslänge von beiden Seiten der Schraubenfeder 5x zu verkürzen, d. h. die untere Endebene der Schraubenfeder 5x wird um a Grad entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht, wie in 6 gezeigt ist, und für den Fall beschrieben, dass die obere Endebene der Schraubenfeder 5x um β Grad im Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird.
  • In 7, welche das aus dem Versuch erzielte Ergebnis zeigt, bezeichnen durchgehende Linien die Variation der Reaktionskraftachse der Schraubenfeder 5x für den Fall, dass die untere Endebene entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird, und gestrichelte Linien bezeichnen die Variation der Reaktionskraftachse der herkömmlichen Schraubendruckfeder in dem gleichen Fall wie dem vorhergehend angeführten Fall. Wenn ein Drehwinkel, welcher um die x-Achse gemäß 6 gedreht wird, d. h. ein Neigungswinkel a der unteren Endebene, vergrößert wird, wird das obere Ende der Reaktionskraftachse verrückt, wie durch den Pfeil gezeigt ist. Die Reaktionskraftachse liegt auf der Linie zur Verbindung der Angriffspunkte der Reaktionskräfte, die auf die obere Endebene und die untere Endebene wirken.
  • Wie in 7 gezeigt ist, werden die folgenden Ergebnisse aus dem Versuch erzielt.
    • (1) Durch eine Anfangskrümmung der Schraubenfeder wird die Reaktionskraftachse der Feder in der y-Richtung, d. h. in der Richtung, in welche sich die anfängliche Federkrümmung erstreckt, parallel verschoben.
    • (2) Mit der Vergrößerung des Neigungswinkels a in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 6 steigt die Neigung der Reaktionskraftachse der Feder in der y-Richtung an. In anderen Worten ausgedrückt, die reaktive Seitenkraft der Schraubendruckfeder steigt mit der vergrößerung des Neigungswinkels a der unteren Endebene an.
    • (3) Mit der Vergrößerung des Neigungswinkels a der unteren Endebene nähert sich der Angriffspunkt der Reaktionskraft an die obere Endebene der Schraubenfeder 5 an die Mitte der oberen Endebene, d. h. die z-Achse in 7 an, wie mittels der durchgezogenen Linien gezeigt ist, wohingegen sich die herkömmliche Feder von der Mitte der oberen Endebene entfernt, wie durch die gestrichelten Linien gezeigt ist.
  • Für den Fall, dass die obere Endebene der Schraubenfeder 5x mit auf die festgelegte Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder 5x im Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird, nimmt die Neigung der Reaktionskraftachse der Feder in y-Richtung ab, d. h. die reaktive Seitenkraft der Schraubenfeder 5x nimmt mit dem Anstieg des Neigungswinkels β der oberen Endebene im Uhrzeigersinn ab (in der gezeigten Figur ist diese Beziehung weggelassen).
  • Deshalb wird für den Fall, dass der Neigungswinkel des oberen Sitzes 3 Null ist und der Neigungswinkel des unteren Sitzes 4a Grad ist, wie in 5 gezeigt ist, d. h. die untere Endebene der Schraubenfeder 5x bei in die festgelegte Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder 5x um a Grad gemäß 6 entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird, die reaktive Seitenkraft variiert werden, wie durch die durchgehenden Linien in 8 gezeigt ist. Die Abszisse in 8 repräsentiert den Neigungswinkel a der unteren Endebene und die Ordinate repräsentiert die Seitenkräfte FX, Fy in der x-Richtung bzw. der y-Richtung. Durchgehende Linien bezeichnen Variationen der reaktiven Seitenkräfte Fxb, Fyb der Schraubenfeder 5 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wohingegen die gestrichelten Linien die Variation der reaktiven Seitenkräfte Fxn, Fyn gemäß der herkömmlichen Schraubendruckfeder zeigen.
  • Wie in 8 gezeigt ist, werden die folgenden Ergebnisse erzielt.
    • (1) Wenn die Schraubenfeder 5x anfänglich in die y-Richtung gekrümmt ist, wird die reaktive Seitenkraft Fxb in der x-Richtung vergrößert, wohingegen die reaktive Seitenkraft Fyb in der y-Richtung verringert wird, verglichen mit den reaktiven Seitenkräften Fxn, Fyn der herkömmlichen Schraubendruckfeder.
    • (2) Für den Fall, dass die untere Endebene um den Neigungswinkel a entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 6 um die x-Achse gedreht wird, wird die reaktive Seitenkraft Fyb in der y-Richtung mit dem Anstieg des Neigungswinkels a stark gesteigert, wohingegen die reaktive Seitenkraft Fxb in der x-Richtung geringfügig reduziert wird.
    • (3) Der absolute Wert der reaktiven Seitenkraft Fxb in der x-Richtung ist nicht unbedeutend, um die Reaktionskraftachse der Feder in Übereinstimmung mit einer idealen Versatzlinie zu haben. In dieser Hinsicht kann die reaktive Seitenkraft Fxb in der x-Richtung durch Übereinstimmung der Krümmungsrichtung der Feder mit der Richtung der reaktiven Seitenkraft minimiert werden, die ausgeübt wird, wenn die Feder zwischen parallelen Sitzen zusammengedrückt wird, um die Position der End umdrehung der Feder einzustellen.
  • Im Gegensatz dazu werden für den Fall, dass die untere Endebene der Schraubenfeder 5x bei auf die festgelegte Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder 5x um den Neigungswinkel a von 8,0 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 6 um die x-Achse gedreht wird und gleichzeitig die obere Endebene der Schraubenfeder 5x im Uhrzeigersinn gemäß 6 um die x-Achse gedreht wird, die reaktiven Seitenkräfte Fxb, Fyb der Schraubenfeder 5x mit dem Ansteig des Neigungswinkels β der oberen Endebene variieren, wie durch die durchgehenden Linien in 9 gezeigt ist. Die gestrichelten Linien bezeichnen die Variation der reaktiven Seitenkräfte in dem gleichen Fall wie dem vorhergehenden Fall. Folglich kann unter Bezugnahme auf 9 geschlussfolgert werden, dass mit dem Anstieg des Neigungswinkels β der oberen Endebene in der Uhrzeigerrichtung die reaktiven Seitenkräfte Fyb, Fyn in der y-Richtung stark verringert werden und die reaktiven Seitenkräfte Fxb, Fxn geringfügig vergrößert werden.
  • Zu schlussfolgern ist, gemäß der anfänglich gekrümmten Schraubendruckfeder wird(,)
    • (1) die Reaktionskraftachse parallel in der Richtung verschoben, in welche sich die gekrümmte Feder erstreckt.
    • (2) wenn die untere Endebene entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 6 um die x-Achse geneigt wird, die reaktive Seitenkraft in der y-Richtung stark vergrößert, und der Winkel zwischen der Windungsachse und der Reaktionskraftachse der Feder vergrößert.
    • (3) für den Fall, dass die untere Endebene entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 6 um den Neigungswinkel a um die x-Achse gedreht wird, sich der Angriffspunkt der Reaktions kraft an der oberen Endebene mit der Vergrößerung des Neigungswinkels a der Mitte der oberen Endebene annähern.
    • (4) wenn die obere Endebene im Uhrzeigersinn gemäß 6 um den Neigungswinkel β um die x-Achse gedreht wird, jedoch die reaktive Seitenkraft in der y-Richtung mit der Vergrößerung des Neigungswinkels β stark verringert, um die Wirkung auszugleichen, die erzielt wird, wenn die untere Endebene geneigt wurde.
    • (5) Obgleich die reaktive Seitenkraft in der Richtung vertikal zu der Richtung, in welche sich die gekrümmte Feder erstreckt, (d. h. die reaktive Seitenkraft in der x-Richtung) dem Wert nach groß ist, kann sie gemäß Vorbeschreibung reduziert werden, und ihre durch die Neigung der Endebene verursachte Variation wird unwesentlich.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden deshalb der Krümmungsbetrag (d) und der Neigungswinkel a des unteren Sitzes 4 festgelegt, wie in 2 gezeigt ist, um die reaktive Seitenkraft des Federbeins 2 auf geeignete Weise einzustellen, und eingestellt, um den Angriffspunkt der Federreaktionskraft auf ungefähr die Mitte des oberen Sitzes zu platzieren. Da die untere Endwindung der Schraubenfeder 5 durch die Halteabschnitte 4b des unteren Sitzes 4 gehalten ist, wird die Schraubenfeder 5 nicht gegen den unteren Sitz 4 gedreht, so dass diese gehalten werden, um in einer festgelegten Beziehung zueinander positioniert zu werden.
  • 10 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem der obere Sitz 3b geneigt ist, um die Längslänge der Schraubenfeder 5 an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie zu verkürzen, wenn die Schraubenfeder 5 zwischen dem oberen Sitz 3 und dem unteren Sitz 4 befestigt wird. Der obere Sitz 3b ist praktisch mit einem festgelegten Winkel β in die Richtung zur Verkürzung der Längslänge der Schraubenfeder 5 in der Innenseite der Fahrzeugkarosserie (d. h. linke Seite in 10) gegen die Versatzrichtung zu dem Federbein 2 geneigt. In 10 ist der Winkel β als negativer Wert (-β) bezeichnet, um ihn von dem Winkel β zu unterscheiden, wie er in 6 gezeigt ist. Dann wird die Schraubenfeder 5 zwischen dem oberen Sitz 3b und dem unteren Sitz 4b angeordnet, um in Übereinstimmung der Richtung, in welche sich die Krümmung der Windungsachse erstreckt, mit der Außenseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet zu werden. Der Rest der Elemente gleicht im wesentlichen denen im vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass die Elemente entsprechend den ursprünglich beschriebenen Elementen mit Hilfe der gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.
  • In 11 bezeichnen durchgehende Linien die Variation der Reaktionskraftachse der Schraubenfeder 5x für den Fall, dass die obere Endebene bei bis zu einer festgelegten Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder 5x entgegen dem Uhrzeigersinn um die x-Achse gedreht wird, d. h. in eine Richtung umgekehrt zu der Richtung, die durch den Pfeil in 6 bezeichnet ist. Da die Richtung des Pfeils in 6 der Richtung zur Vergrößerung des Neigungswinkels β entspricht, entspricht die umgekehrte Richtung der Richtung zu Verringerung des Neigungswinkels β. Außerdem bezeichnen die gestrichelten Linien die Variation der Reaktionskraftachse der herkömmlichen Schraubendruckfeder in dem gleichen Fall wie dem vorhergehend angeführten Fall. 11 zeigt die Variation der Reaktionskraftachse der Feder, wenn ein Drehwinkel, welcher um die x-Achse in 11 gedreht wird, d. h. der Neigungswinkel β der oberen Endebene, in die Richtung entgegengesetzt der Richtung vergrößert wird, wie sie durch den Pfeil in 6 gezeigt ist (in anderen Worten, die Verringerungsrichtung des Neigungswinkels β). Durch die Vergrößerung des Neigungswinkels β der oberen Endebene in der Richtung entgegengesetzt zu der Uhrzeigerrichtung, wie sie durch den Pfeil in 6 bezeichnet ist, d. h. die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, wird die Neigung der Federreaktionskraft in die y-Richtung vergrößert. In anderen Worten ausgedrückt, die reaktive Seitenkraft der Schraubenfeder 5 wird mit der Verringerung des Neigungswinkels β der oberen Endebene in der Uhrzeigerrichtung vergrößert, wie durch den Pfeil in 6 gezeigt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 1214 kann geschlussfolgert werden, dass durch die Neigung der unteren Endebene der Schraubendruckfeder 5x mit der Anfangskrümmung, wie sie in 6 gezeigt ist, die Reaktionskraftachse RA ungefähr die Mitte der oberen Endebene passieren wird. 12 veranschaulicht einen Zustand von Kräften, die in dem Fall ausgeübt werden, wenn die untere Endebene der Schraubenfeder 5x, wie in 6 gezeigt, bei auf die festgelegte Höhe zusammengedrückter Schraubenfeder 5x entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 6 um die x-Achse gedreht wird. Wie in 13 und 14 zu sehen ist, werden die reaktive Seitenkraft Fy und die Verschiebung (e) des Angriffspunkts der Kraft in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel a der unteren Endebene der Schraubenfeder 5x zu dem unteren Sitz (nicht gezeigt in 12) variieren.
  • 13 und 14 zeigen die bei dem Versuch erzielten Ergebnisse, wobei durchgehende Linien das Ergebnis des Versuchs für eine Schraubendruckfeder ohne Krümmung bezeichnen, Punkt-Strich-Linien das Ergebnis für eine Schraubendruckfeder bezeichnen, welche um 10 mm des Krümmungsbetrags (d) gekrümmt war, Zweipunkt-Strich-Linien das Ergebnis für eine Schraubendruckfeder bezeichnen, welche um 13 mm gekrümmt war, und gestrichelte Linien das Ergebnis für eine Schraubendruckfeder bezeichnen, welche um 16 mm gekrümmt war. Wie aus den Ergebnissen dieser Experimente zu sehen ist, wird mit dem Anstieg des Krümmungsradius die reaktive Seitenkraft Fy vermindert, und der Angriffspunkt der Kraft an der oberen Endebene wird in die Richtung verschoben, in welche sich die Krümmung erstreckt. Für den Fall, dass die untere Endebene um den Neigungswinkel α geneigt ist, wird die reaktive Seitenkraft Fy mit der Vergrößerung des Winkels a vergrößert, und der Angriffspunkt der Kraft an der oberen Endebene wird in die Richtung entgegengesetzt der Richtung verschoben, in welche sich die Krümmung der Schraubenfeder erstreckt.
  • 15 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem der untere Sitz 4b mit einem festgelegten Winkel γ in der Richtung zur Verkürzung der Längslänge der Schraubenfeder 5 an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie (d. h. der rechten Seite in 15) in Richtung auf die Versatzrichtung zu dem Federbein 2 geneigt ist, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, und der obere Sitz 3b mit einem festgelegten Winkel δ in der Richtung zur Verkürzung der Längslänge der Schraubenfeder 5 an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie (d. h. der linken Seite in 15) entgegen der Versatzrichtung zu dem Federbein 2 geneigt ist, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 10. gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann deshalb die reaktive Seitenkraft zu der Schraubenfeder 5 in Übereinstimmung mit den Eigenschaften, wie sie in 7 und 11 gezeigt sind, vergrößert werden, um sie auf eine festgelegte reaktive Seitenkraft einzustellen.
  • Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Vorbeschreibung hat die Schraubenfeder eine bogenförmige Windungsachse, die im unbelasteten Zustand mit zwei Krümmungsradien gekrümmt ist. Die Windungsachse muß nicht unbedingt in einer Bogenform oder einer kreisförmigen Form ausgebildet sein, sondern kann im wesentlichen mit einem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt sein, um die gleichen Wirkungen zu erzielen, wie sie in den Ausführungsbeispielen erzielt wurden. Wie zum Beispiel in 17 gezeigt ist, kann eine Windungsachse CA1 durch eine Reihe von geradlinigen Linien a11, a12 ausgebildet sein, um im wesentlichen in dem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt zu sein. In 18 bezeichnet eine gestrichelte Linie die Reaktionskraftachse der Schraubenfeder 5x, welche in der Bogenform gekrümmt ist, wie sie in 16 gezeigt ist, und welche zwischen dem oberen Sitz 3y und dem unteren Sitz 4y befestigt ist, welche jeweils entgegen dem Uhrzeigersinn mit den Winkeln δ, γ geneigt sind. Eine durchgehende Linie in 18 bezeichnet die Reaktionskraftachse der Schraubenfeder 5x, welche durch die geradlinigen Linien a11, a12, wie sie in 17 gezeigt sind, im wesentlichen mit dem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist, und welche zwischen dem oberen Sitz 3y und dem unteren Sitz 4y befestigt ist, welche jeweils entgegen dem Uhrzeigersinn mit den Winkeln δ, γ geneigt sind. Wie aus 18 zu sehen ist, wird gemäß der Schraubenfeder 5y, wie sie in 17 gezeigt ist, welche durch die geradlinigen Linien a11, a12 im wesentlichen mit dem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist, wenn der wesentliche Krümmungsradius der Schraubenfeder 5y in der Größenordnung ungefähr gleich dem Krümmungsradius der Schraubenfeder 5x ist, die Reaktionskraftachse der Schraubenfeder 5y ungefähr gleich der der Schraubenfeder 5x.
  • Anstelle der Schraubenfeder 5, wie sie in 15 gezeigt ist, kann deshalb die Windungsachse CA1 der Schraubenfeder 5y derart ausgebildet sein, dass sie durch eine Reihe von geradlinigen Linien a11, a12 im wesentlichen mit einem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist, und der untere Sitz 4y kann mit dem festgelegten Winkel γ in der Richtung zur Verkürzung der Längslänge der Außenseite der Krümmung (rechte Seite in 17) der Schraubenfeder 5y geneigt sein und der obere Sitz 3y kann mit dem festgelegten Winkel δ in der Richtung zur Verkürzung der Längslänge der Innenseite der Krümmung (linke Seite in 17) der Schraubenfeder 5y geneigt sein, um im wesentlichen die gleiche Wirkung wie die Wirkung zu erzielen, die durch die Struktur gemäß 15 erzielt wird. Oder die Windungsachse kann durch eine Reihe von mehr als drei geradlinigen Linien (nicht gezeigt) derart ausgebildet werden, dass sie im wesentlichen mit dem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist.

Claims (6)

  1. Fahrzeugradaufhängung, die aufweist: ein Federbein (2), das mit seinem oberen Ende an einer Fahrzeugkarosserie (1) befestigt ist, um ein Rad (8) zu halten; einen unteren Sitz (4), der an dem Federbein (2) fixiert ist; einen oberen Sitz (3), der an der Fahrzeugkarosserie (1) befestigt ist; und eine Schraubendruckfeder (5), die zwischen dem unteren Sitz (4) und dem oberen Sitz (3) befestigt ist, wobei das Federbein (2) in der Feder (5) eingeschlossen ist, wobei die Feder (5) eine Windungsachse (CA) hat, die in einem unbelasteten Zustand der Feder (5) im wesentlichen mit einem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Sitz (4) mit einem ersten festgelegten Winkel in eine solche Richtung geneigt ist, dass die Längslänge der Feder (5) an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie (1) verkürzt ist, wenn die Feder (5) zwischen dem oberen Sitz (3) und dem unteren Sitz (4) befestigt ist, und/oder der obere Sitz (3) mit einem zweiten festgelegten Winkel in eine solche Richtung geneigt ist, dass die Längslänge der Feder (5) an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie (1) verkürzt ist, wenn die Feder (5) zwischen dem oberen Sitz (3) und dem unteren Sitz (4) befestigt ist, wobei die Feder (5) in einem solchen Zustand gehalten wird, dass die Windungsachse (CA) der Feder (5) gekrümmt ist, wobei die Mitte der Krümmung an einer inneren Seite des Fahrzeugs bezüglich des Federbeins (2) ist.
  2. Fahrzeugradaufhängung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendruckfeder (5) eine untere Endwindung und eine obere Endwindung hat, von denen mindestens eine eine Endebene einer deformierten Konfiguration und einer Steigung von ungefähr Null hat, und wobei der untere Sitz (4) oder der obere Sitz (3) einen Abschnitt zum Halten von mindestens einem Teil des Umfangs von einer der Endebenen enthält.
  3. Fahrzeugradaufhängung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Endebene der Schraubendruckfeder (5) in einer ovalen Konfiguration ausgebildet ist, und wobei der untere Sitz (4) Halteabschnitte hat, die an gegenüberliegenden Umfangsabschnitten an der Hauptachse der unteren Endebene der Feder (5) einzupassen sind.
  4. Fahrzeugradaufhängung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteabschnitte Umfangswände sind, die sich von dem Umfang des unteren Sitzes (4) erheben.
  5. Fahrzeugradaufhängung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsachse (CA) der Feder (5) in dem unbelasteten Zustand der Feder (5) im wesentlichen in Übereinstimmung mit mindestens zwei Krümmungsradien gekrümmt ist .
  6. Fahrzeugradaufhängung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsachse (CA) der Feder (5) eine Vielzahl von geradlinigen Linien aufweist, die verbunden sind, um in dem unbelasteten Zustand der Feder (5) im wesentlichen mit dem festgelegten Krümmungsradius gekrümmt zu sein.
DE69908502T 1998-07-31 1999-07-29 Fahrzeugradaufhängung Expired - Lifetime DE69908502T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23031298 1998-07-31
JP23031298 1998-07-31
JP14065099A JP4162804B2 (ja) 1998-07-31 1999-05-20 ストラット型懸架装置
JP14065099 1999-05-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69908502D1 DE69908502D1 (de) 2003-07-10
DE69908502T2 true DE69908502T2 (de) 2004-05-06

Family

ID=26473100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69908502T Expired - Lifetime DE69908502T2 (de) 1998-07-31 1999-07-29 Fahrzeugradaufhängung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6199882B1 (de)
EP (1) EP0976591B1 (de)
JP (1) JP4162804B2 (de)
DE (1) DE69908502T2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2374639A1 (de) 2010-04-12 2011-10-12 Ford Global Technologies, LLC Hinterradaufhängung deren Schraubenfeder eine geneigt angeordnete Kraftwirkungslinie aufweist
US10471793B2 (en) 2016-10-12 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Seat mounts for side load spring on a twist beam axle

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10125503C1 (de) * 2001-05-23 2002-12-12 Muhr & Bender Kg Radaufhängung
DE69905548T3 (de) * 1998-07-27 2011-03-17 NHK Spring Co., Ltd., Yokohama-shi Radaufhängungssystem und dazu passende feder
DE19936173A1 (de) * 1999-07-31 2001-02-01 Bayerische Motoren Werke Ag Einzelradaufhängung für nichtgelenkte Räder eines Kraftfahrzeuges
JP2002178736A (ja) * 2000-12-14 2002-06-26 Chuo Spring Co Ltd 自動車用懸架コイルばね及び該懸架コイルばねを備えたストラット型懸架装置
JP2002234324A (ja) * 2001-02-08 2002-08-20 Chuo Spring Co Ltd 自動車用懸架コイルばね及び該懸架コイルばねを備えたストラット型懸架装置
US6481701B2 (en) * 2001-03-09 2002-11-19 Delphi Technologies, Inc. Spring having coils of varying diameters
ATE457884T1 (de) * 2001-04-13 2010-03-15 Mitsubishi Steel Mfg Aufhängungsschraubenfeder
KR20030024376A (ko) * 2001-09-18 2003-03-26 현대자동차주식회사 킹핀축 가변이 가능한 스트러트 인슈레이터 마운트 구조
US6616131B2 (en) 2001-12-13 2003-09-09 Chuo Hatsujo Kabushiki Kaisha Helical compression spring for a vehicle suspension
US6883790B2 (en) * 2002-11-06 2005-04-26 Arvinmeritor Technology, Llc Coil spring with lateral bias
DE10258936A1 (de) * 2002-12-17 2004-07-01 Volkswagen Ag Federbein für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung
US20040178601A1 (en) * 2003-03-13 2004-09-16 Fader Joseph A. Strut side loading double wound torsion spring
JP3944907B2 (ja) * 2003-03-14 2007-07-18 マツダ株式会社 自動車のフロントサスペンション装置
CA2432764C (en) * 2003-06-18 2007-10-16 Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. Strut-type suspension device
US20060049605A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-09 Tenneco Automotive Operating, Inc. McPherson front corner module assembly with banana or s-shaped spring
JP2006088962A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Toyota Motor Corp ストラット式サスペンション
JP4743235B2 (ja) * 2008-07-25 2011-08-10 トヨタ自動車株式会社 ストラット式サスペンション
JP5480011B2 (ja) * 2010-05-18 2014-04-23 富士重工業株式会社 サスペンション装置
JP5970349B2 (ja) 2012-11-16 2016-08-17 日本発條株式会社 ストラット形懸架装置と、懸架装置用圧縮コイルばね
JP6063839B2 (ja) 2013-08-12 2017-01-18 日本発條株式会社 懸架装置用コイルばね
CN105431651B (zh) 2014-05-28 2017-09-26 日本发条株式会社 悬架用弹簧装置以及悬架用螺旋弹簧
CN109340300B (zh) * 2018-11-05 2023-07-21 辽宁工业大学 一种抗侧向力调校悬架支柱总成

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524014A (en) 1966-07-15 1970-08-11 Sony Corp Color video signal generating apparatus
DE1505616A1 (de) 1966-07-22 1970-07-23 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Geradfuehrung von unabhaengig aufgehaengten Raedern von Kraftfahrzeugen
GB1237938A (de) * 1967-10-28 1971-07-07
JPS4839290U (de) 1971-09-09 1973-05-16
JPS4839290A (de) 1971-09-14 1973-06-09
FR2441526A1 (fr) * 1978-11-14 1980-06-13 Renault Train avant pour vehicule automobile
US4377298A (en) * 1981-06-11 1983-03-22 General Motors Corporation Vehicle wheel suspension
FR2540586B1 (fr) 1983-02-08 1985-06-07 Ressorts Ind Association nouvelle d'un ressort et d'au moins une de ses coupelles, ladite association etant notamment utilisable pour realiser une jambe de suspension mac pherson
DE3743450A1 (de) 1987-12-08 1989-06-29 Muhr & Bender Radaufhaengung
JPH03104719A (ja) * 1989-06-13 1991-05-01 Toyota Motor Corp 車両の駆動操舵輪用サスペンション
FR2670437B1 (fr) 1990-12-13 1994-12-30 Allevard Ind Sa Element de suspension mac pherson a frottement reduit.
DE4124326C1 (de) 1991-07-23 1992-04-16 Krupp Brueninghaus Gmbh, 5980 Werdohl, De
DE4203658C2 (de) 1992-02-08 1995-07-13 Bayerische Motoren Werke Ag Schraubenfederabstützung, insbesondere an einem Fahrzeugfederbein
JPH08142622A (ja) 1994-11-21 1996-06-04 Toyota Motor Corp 車両用懸架装置
FR2730673B1 (fr) 1995-02-17 1997-05-09 Allevard Sa Dispositif de suspension du type mac pherson pour vehicule
FR2742830B1 (fr) 1995-12-21 1999-04-16 Ace Engineering Ressort helicoidal notamment pour suspension de vehicules automobiles
FR2745239B1 (fr) 1996-02-23 1999-04-09 Metallurg De Saint Urbain Amsu Suspension de roue a ressort helicoidal

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2374639A1 (de) 2010-04-12 2011-10-12 Ford Global Technologies, LLC Hinterradaufhängung deren Schraubenfeder eine geneigt angeordnete Kraftwirkungslinie aufweist
US10471793B2 (en) 2016-10-12 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Seat mounts for side load spring on a twist beam axle

Also Published As

Publication number Publication date
EP0976591A1 (de) 2000-02-02
EP0976591B1 (de) 2003-06-04
JP4162804B2 (ja) 2008-10-08
US6199882B1 (en) 2001-03-13
DE69908502D1 (de) 2003-07-10
JP2000103216A (ja) 2000-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69908502T2 (de) Fahrzeugradaufhängung
DE69908714T2 (de) Schraubendruckfeder für eine Fahrzeugradaufhängung
DE60107301T2 (de) Gekrümte Schraubendruckfeder
DE2912533C2 (de) Federnde Achsaufhängung für Schwerlastfahrzeuge
DE60106767T2 (de) Elastisches gelenk mit veränderlicher, radialer steifigkeit
DE19805810A1 (de) Verbindungselement für einen Torsionsstabilisator
DE69905548T3 (de) Radaufhängungssystem und dazu passende feder
DE69215353T2 (de) Radaufhängung mit Schwingarm und Befestigung der Achse durch den Druck einer Platte
WO2000051833A1 (de) Achsaufhängung von starrachsen
EP2903838B1 (de) Lenkereinheit
DE69425067T2 (de) Fahrzeug-bremsschlauchsystem mit schwingungsdämpfer
DE19544340C2 (de) Befestigungskonsole für eine Druckfluid-Dämpfervorrichtung
DE2054556C3 (de) Radaufhängung fur Kraftfahrzeuge
DE3233878C2 (de)
DE3046468A1 (de) Radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge
DE69612634T2 (de) Vorrichtung für eine Mac Pherson-Typ-Fahrzeugaufhängung
DE20221753U1 (de) Schraubendruckfeder
EP3419837B2 (de) Achssystem
DE69505883T2 (de) Gelenkanordnung für Reaktionsstangen
DE102005015089B4 (de) Radaufhängung für ein Fahrzeug
DE2215460A1 (de) Federnde Aufhängung von Fahrzeugen
DE602004003976T2 (de) Vorrichtung zur Befestigung des Bremssattels einer Scheibenbremse auf einem Achsschenkel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE69704729T2 (de) Radaufhängung mit Schraubenfeder
DE2507071B2 (de) Obere lagerung eines einen radachsschenkel tragenden teleskopstossdaempfers fuer kraftfahrzeuge
DE3119150A1 (de) "elastische lager zur aufnahme gedaempfter schwingungen"

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: WINTER, BRANDL, FUERNISS, HUEBNER, ROESS, KAISER,