DE102008050192A1 - Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem mit mindestens zwei Fahrzeugteilen (1, 2), die mittels mindestens einem Federungselement (9, 33, 45, 53) relativ zueinander schwingend bewegbar sind,
mit mindestens einem auf mindestens einem der Fahrzeugteile (1) wirkenden Trägheitselement (12, 22, 32, 42, 52) dessen Trägheitskraft bei auftretenden Schwingungsbewegungen von zumindest einem der Fahrzeugteile (1) auf eine Stelleinheit (11, 14, 15; 21, 23-25; 33-35; 41, 44; 54, 56) zum fortlaufenden Neueinstellen mindestens eines federungsrelevanten Parameters des Federungselementes (9, 33, 45, 53) zur Veränderung einer Schwingungsübertragungsfunktion wirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem mit mindestens zwei Fahrzeugteilen, die mittels mindestens einem Federungselement relativ zueinander schwingend bewegbar sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Herkömmlicherweise weisen im Fahrzeugbereich zwei zueinander schwingend bewegbare Fahrzeugteile, wie beispielsweise ein Sitzteil eines Fahrzeugsitzes, welcher federnd gegenüber einem Fahrzeugsitzunterteil angeordnet ist, ein Federungselement sowie ein zusätzliches Dämpfungselement in Form eines Dämpfers auf, um Energie aus dem Federungssystem zu nehmen und die Federbewegungen abzudämpfen, wenn im Resonanzfall starke Auslenkungen dieses federschwingenden Systems verursacht werden.
  • Der Aufbau eines derartigen Dämpfers kann unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise bestehen hydraulische Dämpfer im Wesentlichen aus einem an einer Kolbenstange in einem ölbefüllten Zylinder geführten Kolben. Bei axialer Bewegung der Kolbenstange und damit des Kolbens gegenüber dem Zylinder muss das Öl durch enge Kanäle und Ventile im Kolben strömen. Durch den Widerstand, der dem Öl dabei entgegengebracht wird, werden Druckdifferenzen erzeugt, die über Wirkflächen die Dämpfungskräfte erzeugen. Mit zunehmender Geschwindigkeit der Kolbenbewegung steigt der Strömungswiderstand und damit die Dämpfungswirkung, wobei in gewissen Grenzen diese Charakteristik gezielt beeinflusst werden kann.
  • Auch mechanische Stoßdämpfer sind bekannt. Diese bestehen prinzipiell aus federbelasteten Reibflächen. Geschichtete Blattfedern weisen mehrere Federblätter auf und stellen kombinierte Feder-/Dämpfer-Einheiten dar. Durch die Biegung der Feder wird der Stoß aufgefangen und in der Feder gespeichert. Die Reibung zwischen den einzelnen Federblättern dämpft die Schwingung und führt einen Teil der Federkraft in Wärme über.
  • Ebenso sind Luftfederdämpfer bekannt, bei denen das Medium Luft sowohl Feder- als auch Dämpferaufgaben übernehmen kann.
  • Häufig erfordert eine derartige Anordnung eines Dämpfers beispielsweise in einem Fahrzeugsitz oder zwischen einer Fahrerkabine und einem Fahrzeuggrundgestell einen aufwändigeren Aufbau, um eine optimale Dämpfung verschieden gerichteter und verschieden starker Schwingungen zu erhalten. Es muss eine genaue Abstimmung zwischen den Dämpfungs- und Federungseigenschaften, die z. B. einen Sitzkomfortbereich innerhalb einer Federweg-Kraft-Kennlinie eines schwingenden Fahrzeugsitzes ermöglichen sollen, berücksichtigt werden. Darüber hinaus haben diese Dämpfersysteme den Nachteil, dass sie im unter- und überkritischen Bereich die Schwingungsverminderung reduzieren und damit den Schwingungskomfort verschlechtern.
  • Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem mit verbessertem Schwingungskomfort zur Verfügung zu stellen, welches mindestens zwei Fahrzeugteile aufweist, die mittels mindestens einem Federungselement relativ zueinander schwingend bewegbar sind, wobei sich bei einem derartigen System die Anordnung von einem oder mehreren Dämpfern erübrigt. Der Einsatz von Dämpfern soll sich in Abhängigkeit von der Gestaltung des hier vorgestellten Systems erübrigen können bzw. es soll auf Dämpfer mit geringer Leistungsdissipation zurückgegriffen werden können, um den negativen Einfluss des Dämpfers im überkritischen Bereich möglichst zu minimieren. Unter einem überkritischen Bereich versteht man den Frequenzbereich, in dem die eingeleitete Schwingung abgebaut wird.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass bei einem Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem mit mindestens zwei Fahrzeugteilen, die mittels mindestens einem Fede rungselement relativ zueinander schwingend bewegbar sind, mindestens ein auf mindestens eines der Fahrzeugteile wirkendes Trägheitselement vorhanden ist, dessen Trägheitskraft bei auftretenden Schwingungsbewegungen von zumindest einem der Fahrzeugteile auf eine Stelleinheit zum fortlaufenden Neueinstellen mindestens eines federungsrelevanten Parameters des Federungselementes zur Veränderung einer Schwingungsübertragungsfunktion wirkt, so dass der federungsrelevante Parameter entgegen der durch die auf das Schwingungsdämpfungssystem eingeleitete Schwingung und der sich daraus ergebenden Kraft auf das Federungselement wirkt und die in das System eingeleitete Schwingung in sämtlichen Schwingungswegbereichen, auch bei über- und unterkritischen Schwingungswegbereichen, wirkungsvoll reduziert. Bei bestimmter Anordnung des Trägheitselementes ist es möglich, auf herkömmliche Dämpfer komplett zu verzichten.
  • Beispielsweise kann bei einer mechanischen Ausbildung des erfinderischen Grundgedankens des vorliegenden Patentanmeldungsgegenstandes ein Trägheitselement als Trägheitsmasse mittels eines Hebelmechanismus derart mit dem Federungselement verbunden sein, dass bei Auslenkung eines der Fahrzeugteile und somit der Trägheitsmasse, welche aufgrund ihrer Trägheit nur zeitverzögert mitbewegt wird, das Federungselement eine veränderte Übertragungsfunktion durch z. B. eine Verschiebung des Federfußpunktes (Änderung der Hebelverhältnisse) zeigt und somit eine andere Federungswirkung des Federungselementes erzielt wird. Bei entsprechend optimierter Realisierung der Veränderung der Übertragungsfunktion kann ein Dämpfer entfallen.
  • Es kann sogar erreicht werden, dass die momentane Position des Trägheitselementes, welche durch eine Beschleunigungsbewegung eines der Fahrzeugteile, an der das Trägheitselement angeordnet ist, bestimmt wird, den Hebelmechanismus derart im Verhältnis zu dem Federungselement stellt, dass die sich daraus ergebende Änderung der Federkraft entgegen der Beschleunigungsbewegung der eingeleiteten Schwingung wirkt. Dies hat zur Folge, dass eine mit der eingeleiteten Schwingung auftretende Schwingungsamplitude des gesamten Fahrzeugschwingungsdämpfungssystemes reduziert und somit gedämpft wird.
  • Idealerweise kann durch ein derartiges System erreicht werden, dass sich das Trägheitselement immer entgegengesetzt zu der von außen eingeleiteten Schwingungsbewegung in das Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem bewegt bzw. entgegengesetzt positioniert ist, um eine federdämpfende Wirkung zu bewirken.
  • Zur Bestimmung der Größe des neu einzustellenden federungsrelevanten Parameters ist mindestens ein Beschleunigungswert des Trägheitselementes bei auftretenden Schwingungsbewegungen bestimmbar. So kann zur Bestimmung der Größe des neu einzustellenden federungsrelevanten Parameters mindestens ein Geschwindigkeitswert des Trägheitselementes bei auftretenden Schwingungsbewegungen bestimmt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann zur Bestimmung der Größe des neu einzustellenden federungsrelevanten Parameters mindestens eine vom Trägerelement zurück gelegte Wegstrecke bei auftretenden Schwingungsbewegungen bestimmt werden.
  • Bei den beiden Fahrzeugteilen kann es sich um ein Fahrzeugsitzunterteil und ein Fahrzeugsitzoberteil, auf dem eine Sitzfläche mit einer Rückenlehne angeordnet ist, um ein Fahrzeuggrundgestell und ein gefedertes Räderwerk und/oder eine Fahrzeugkabine und ein Fahrzeuggrundgestell handeln. Dies verdeutlicht, dass das erfindungsgemäße Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem sowohl auf Fahrzeugsitze als auch auf Fahrzeugkabinen, wie sie bei Traktoren beispielsweise bekannt sind, oder auf die Fahrwerkfederung von Fahrzeugen anwendbar ist.
  • Bei dem Trägheitselement handelt es sich um ein Masseelement, welches mit einer vorbestimmbaren Masse versehen ist, also auch durch Auswechseln eines Gewichts oder durch Änderung der Hebelverhältnisse in seiner Trägheit verändert werden kann, um ein optimales Schwingungsdämpfungsverhalten des Fahrzeugschwingungsdämpfungssystems zu erhalten. Hierdurch kann beispielsweise vermieden werden, dass das Federungselement bis zu den Anschlägen ausgelenkt wird, wenn eine extrem starke Schwingung in das Schwingungsdämpfungssystem von außerhalb eingeleitet wird. Im Resonanzbereich ist dieses System besonders effizient. Die Änderung der Hebelverhältnisse kann zur Einstellung auf verschiedene zu federnde Massen dienen (Gewichtseinstellung).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Stelleinheit nicht nur als Hebelmechanismus ausgebildet sein, sondern auch als eine Ventilanordnung, welche das Federungselement und das Trägheitselement zur Veränderung eines in dem als Gasfeder ausgebildeten Federungselement auftretenden Gasdruckes verbindet, wobei die Ventilanordnung einem Querschnitt von mindestens einer Gaszu- und Abführleitung der Gasfeder in Abhängig keit von der Bewegung des Trägheitselementes verändert. Dies ermöglicht, dass als Federungselement beispielsweise eine Luftfeder verwendet werden kann, deren Innendruck in den Endbereichen der Luftfeder unterschiedlich stark durch die Beeinflussung der Ventilanordnung mittels der Trägheitsmasse eingestellt werden kann. Beispielsweise kann bei einer starken Auslenkung des Federungselementes durch eine von außen eingeleitete Schwingung das Trägheitselement aufgrund seiner Trägheit in einer Position angeordnet sein, welche es erlaubt, die Ventilanordnung beispielsweise mittels eines Hebels derart eingestellt zu bekommen, dass hierdurch der Querschnitt der Gaszuführleitung vergrößert wird und verstärkt Gas bzw. Luft in die Luftfeder eingeleitet wird, um der starken Schwingungsbewegung entgegenzuwirken.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein zusätzliches Federungselement, insbesondere eine Gasfeder oder eine mechanische Feder, zwischen den Fahrzeugteilen angeordnet, so dass hierdurch ein weiteres federungswirksames Element vorhanden ist, ohne dass dies mittels eines Trägheitselementes beeinflusst wird. Vielmehr handelt es sich hierbei um eine geschickte Aufteilung der Federungswirkung auf zwei verschiedene Federungselemente, wobei lediglich eine dieser Federungselemente mittels des Trägheitselementes, welches eine Steuereinheit darstellt, und der Stelleinheit in der Federungswirkung verändert wird und das Andere für eine Niveaueinstellung sorgt.
  • Bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht die Stelleinheit aus mindestens einem Hebelmechanismus, der das Trägheitselement und ein Torsionsfederelement miteinander verbindet, wobei die Federspannung des Torsionselementes in Abhängigkeit von der Bewegung des Trägheitselementes veränderbar ist.
  • Das Torsionsfederelement wird lösbar (abschaltbar) mit einem der Fahrzeugteile, wie eine Schwinge, verbunden. Dieses Verbinden (Zuschalten) oder Lösen (Abschalten) kann durch eine Steuereinheit erfolgen. Die Steuereinheit kann durch einen Schwingungsweg bzw. Federungsweg und/oder über das Trägheitselement mittels eines Trägheitssensors gesteuert werden. Die Federung der Fahrzeugteile kann auf ein bestimmtes Niveau (Ruheposition) anfangs eingestellt werden. In dieser Position wird das zusätzliche Federelement mit der Schwinge verbunden (Zuschaltung). Bei angeregten Schwingungen kommt die Federung zu einer Verschiebung aus dieser Ruheposition. Mit dieser Verschiebung wird das zusätzliche Federelement angespannt, so dass eine Kraft entsteht, die entgegengesetzt zu Schwin gungsbewegung wirkt. Bei großen Auslenkungen, besonders im Resonanzbereich, wird damit eine Kraft kontraproduktiv, weil gespeicherte Energie die Schwingungen vergrößert. Dank der mit dem Trägheitselement verbundenen Steuereinheit wird bei Erreichen von bestimmten Beschleunigungswerten die Verbindung zu Schwinge gelöst, woraufhin das Federelement sich entspannt und dadurch Energie aus dem System abgeleitet wird.
  • Ein weiteres Federungselement ist zwischen den Fahrzeugteilen angeordnet und sorgt für eine Niveaueinstellung der Fahrzeugteile.
  • Durch die Verwendung eines derartigen Torsionsfederelementes kann das seitlich daran angeordnete Trägheitselement eine unterschiedliche Federauslenkung und damit eine unterschiedliche Federkraft des Torsionsfederelementes bewirken, wobei die momentane Position des Trägheitselementes bzw. dessen Bewegung eine Federkraft entgegen die durch die eingeleitete Schwingung momentan bewirkte Kraft verursacht. Ein derartiges Torsionsfederelement ist mit einem der Fahrzeugteile verbunden und kann unabhängig von dem weiteren Federungselement, welches zwischen beiden Fahrzeugteilen angeordnet ist, platziert werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:
  • 1 in einer schematischen Darstellung einen Fahrzeugsitz mit einem Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 in einer schematischen Darstellung eine Stelleinheit für das erfindungsgemäße Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 in einer schematischen Darstellung ausschnittsweise eine Stelleinheit für das erfindungsgemäße Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 einen Fahrzeugsitz gemäß dem erfindungsgemäß Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 in einer schematischen Darstellung das Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
  • 7 in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 8 in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
  • In 1 wird in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Ein Fahrzeugsitzoberteil 1 ist mit einem Fahrzeugsitzunterteil 2 mittels eines Scherengestelles 3, 4 und daran befestigen Gleitlagern 5, 6 sowie Festlagern 7, 8 derart verbunden, dass es auf- und abschwingen kann.
  • Eine im Fahrzeugsitzoberteil 1 angeordnete Feder bzw. ein Federungselement 9 ist mit dem einen Ende an einem Rahmenteil des Fahrzeugsitzoberteiles und mit einem zweiten Ende an einem vorrangig am Festlager 8 befestigten, im Wesentlich vertikal verlaufenden Bauteil 10 befestigt.
  • Eine Stelleinheit für das erfindungsgemäße Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem weist ein halbrund ausgebildetes auf dem flachen Bauteil 10 abrollbares Abrollelement 11 auf, welches in seinem Mittelpunkt 15 mit einem Trägheitselement 12, welches eine vorbestimmbare Trägheitsmasse aufweist, verbunden ist.
  • Die Verbindung zwischen dem Trägheitselement 12, welches ein Gewicht darstellt, und dem Abrollelement 11 wird mittels eines Hebels 14 bzw. Hebelmechanismus hergestellt.
  • Sobald sich das Fahrzeugsitzoberteil 1 gegenüber dem Fahrzeugsitzunterteil 2 nach unten bewegt oder das Fahrzeugsitzunterteil 2 von unten gegen das Fahrzeugsitzoberteil 1 aufgrund des Durchfahrens des Fahrzeuges durch ein Schlagloch bewegt, findet eine zeitlich verzögerte Beschleunigung des Trägheitselementes 12 statt, woraufhin das Trägheitselement 12 verschiedene Positionen, wie es durch die Bezugszeichen 12a und 12b wiedergegeben wird, annehmen kann. Verdeutlicht wird dies durch den Doppelpfeil 13.
  • In Reaktion auf die neue Position des Trägheitselementes 12 ist das Abrollelement 11 in einer neuen Abrollposition, wie es durch die Bezugszeichen 11a und 11b wiedergegeben wird. Dies bedeutet eine Veränderung der Hebelverhältnisse und hat damit eine Änderung der Übertragungsfunktion zur Folge.
  • Wenn beispielsweise eine schnelle Schwingung von unten auf das Fahrzeugsitzunterteil 2 einwirkt und anschließend wieder eine entgegen gesetzte Schwingung der beiden Bauteile 1, 2 stattfindet, wird das Trägheitselement 12 mit entsprechender zeitlichen Verzögerung nachschwenken und hierdurch einer von der eingeleiteten Schwingung bewirkten Federauslenkung entgegenwirken.
  • In 2 und 3 werden in einer ausschnittsweisen schematischen Darstellung Teile eines Ventiles aus Fahrzeugschwingungsdämpfungssystems gemäß einer zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Bei diesen Ausführungsformen wirkt das Trägheitselement 22 nicht auf ein Abrollelement, sondern vielmehr auf ein Ventil 21 über einen Hebelmechanismus 24 oder direkt gemäß Bezugszeichen 23. Die momentane Position des verschiebbaren bzw. lineal beweglichen Trägheitselementes 22 bestimmt die Stellung des Ventils, welche darüber entscheidet, inwieweit der in dem Ventil angeordnete Querschnitt zum Durchlassen eines Gasflusses 21a geöffnet wird oder nicht. Ansonsten entspricht der Ablauf der Schwingungsbewegung in Kombination mit der Wirkung des Trägheitselementes demjenigen, wie er in Verbindung mit den in 1 dargestellten Ausführungen beschrieben worden ist. Je nachdem, wie stark die eingeleitete Schwingung in das Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem ist bzw. wie hoch die Beschleunigungs-Geschwindigkeit oder zu rückgelegte Streckenwerte des schwingenden Fahrzeugteiles sind, um so unterschiedlicher ist die Position des Gewichtes 22, woraus sich unterschiedliche freigegebene Ventilquerschnitte des Ventils 21 ergeben. Durch die unterschiedlichen Ventilquerschnitte wird unterschiedlich viel Gas, wie beispielsweise Luft, in ein Federelement hinzugegeben und/oder auch abgeführt, wobei diese Zu- und Abführung des Gases innerhalb des Federelementes eine dämpfende Wirkung hat, da diese der eigentlichen Federbewegung bzw. der Richtung der Federkraft, die durch die eingeleitete Schwingung verursacht wird, entgegenwirkt. Dies hat zur Folge, dass die Schwingungsamplitude des Fahrzeugschwingungsdämpfungssystems reduziert wird.
  • In 4 wird eine weitere vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugschwingungsdämpfungssystems gezeigt. Gemäß dieser schematischen Darstellung wird in diesem Fall mittels des Trägheitselementes 32, 32a, 32b weder ein Abrollelement noch eine Ventilsteuerung betätigt, sondern vielmehr eine zusätzliche Torsionsfeder 33, die mittels dem Hebel 34, 34a und 34b und ihrem Mittelpunkt 35 mit dem Trägheitselement 32, 32a und 32b verbunden ist.
  • Das Trägheitselement 32 kann in verschiedene Positionen aufgrund der eingeleiteten Schwingungsbewegungen zeitverzögert verschwenkt werden, wie es durch den Doppelpfeil 36 wiedergegeben wird. Hierbei stellen die Bezugszeichen 32a und 32b das Trägheitselement 32 in verschiedenen Positionen dar.
  • Die Torsionsfeder 33 wird lösbar (abschaltbar) mit der Schwinge bzw. dem Scherenarm 4 verbunden. Das Verbinden (Zuschalten) oder Lösen (Abschalten) erfolgt durch eine Steuereinheit. Die Steuereinheit kann durch den Schwingungsweg und/oder über einen Trägheitssensor bzw. dem Trägheitselement 32 gesteuert werden. Jeder Federung wird auf ein bestimmtes Niveau (Ruheposition) eingestellt. In dieser Position wird die zusätzliche Feder 33 mit der Schwinge verbunden (Zuschaltung). Bei eintretenden Schwingungen kommt es zur Verschiebung aus dieser Ruheposition. Mit der Verschiebung wird die zusätzliche Feder angespannt. Dadurch entsteht eine Kraft, die gegen die Schwingungen wirkt. Bei großen Auslenkungen, insbesondere im Resonanzbereich, wird eine derartige Kraft kontraproduktiv, weil die gespeicherte Energie die Schwingungen vergrößert. Dank des Trägheitselementes und der damit verbundenen Steuereinheit wird bei Erreichen von bestimmten Beschleuni gungswerten die Verbindung zu Schwinge gelöst, die Feder entspannt und dadurch Energie aus dem System abgeleitet.
  • Zusätzlich ist eine mechanische Druckfeder (Basisfeder) 31 zwischen dem Fahrzeugsitzoberteil 1 und dem Fahrzeugsitzunterteil 2 angeordnet, und sorgt für eine Niveaueinstellung. Allerdings wird der Dämpfungseffekt durch die Torsionsfeder 33 mittels des Trägheitselementes 32 erreicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in 5 dargestellt, kann die Stelleinheit nicht nur als Hebelmechanismus ausgebildet sein, sondern auch als eine Ventilanordnung 41, welche das Federungselement und das Trägheitselement 42, 42a, 42b zur Veränderung eines in dem als Gasfeder 45 ausgebildeten Federungselement auftretenden Gasdruckes verbindet, wobei die Ventilanordnung 41 einen Querschnitt von mindestens einer Gaszu- und Abführleitung 47 der Gasfeder 45 in Abhängigkeit von der Bewegung des Trägheitselementes 42, 42a, 42b verändert. Dies ermöglicht, dass als Federungselement beispielsweise eine Luftfeder verwendet werden kann, deren Innendruck in den Endbereichen der Luftfeder unterschiedlich stark durch die Beeinflussung der Ventilanordnung mittels der Trägheitsmasse eingestellt werden kann. Beispielsweise kann bei einer starken Auslenkung des Federungselementes durch eine von außen eingeleitete Schwingung das Trägheitselement 42 aufgrund seiner Trägheit in einer Position angeordnet sein, welche es erlaubt, die Ventilanordnung beispielsweise mittels eines Hebels derart eingestellt zu bekommen, dass hierdurch der Querschnitt der Gaszuführleitung 47 vergrößert wird und verstärkt Gas bzw. Luft in die Luftfeder eingeleitet wird, um der starken Schwingungsbewegung entgegenzuwirken.
  • In 6 wird in einer weiteren sechsten Ausführungsform des Fahrzeugschwingungsdämpfungssystems eine Ventilanordnung 41, welche durch das Trägheitselement 42, 42a, 42b in dessen Querschnitt, wie bereits weiter oben ausgeführt, beeinflusst wird, gezeigt. Gleiche und gleichbedeutende Bauteile der in 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen tragen gleiche Bezugszeichen. In Abhängigkeit von dem veränderten Querschnitt des Ventils 41 wird mehr oder weniger Gas über eine Gaszu- und Abführleitung 47 einer Gasfeder 45 zugeleitet.
  • Zusätzlich besteht eine Gasfeder 46 zwischen dem Scherenarm 3 und dem Sitzteiluntergestell 2.
  • Das Trägheitselement 42, welches mittels der Bezugszeichen 42a und 42b in verschiedenen Positionen dargestellt ist, ist über einen Hebel 44, der mittels des Bezugszeichen 44a und 44b ebenso in verschiedenen Stellungen dargestellt ist, mit der Ventileinrichtung 41 verbunden, um deren Querschnitt in Abhängigkeit von der Position des Trägheitselementes 42 zu beeinflussen.
  • Zu dem Schwingungsablauf wird auf die vorangegangen Ausführungen verwiesen.
  • In 7 und 8 ist ein Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem in einer siebten und achten Ausführungsform wiedergegeben. In dieser Darstellung ist wiederum eine Gasfeder 53 mit verschiedenen Drücken beaufschlagt in Abhängigkeit davon, in wie weit die verschiedenen Positionen des Trägheitselementes 52, 52a und 52b, welches mittels eines Hebels 54, 54a, 54b mit einem Ventil 56 verbunden ist, dieses Ventil in seinem Querschnitt beeinflusst. Eine Gaszuführleitung bzw. eine Zuführleitung für Umgebungsluft wird mit dem Bezugszeichen 55 wiedergegeben.
  • Zusätzlich ist eine mechanische Druckfeder 51 angeordnet.
  • Die in 8 wiedergegebene achte Ausführungsform zeigt, dass ein federbeaufschlagtes Ventil 58 mittels eines Hebelmechanismus 57, 60 unterschiedlich stark in Abhängigkeit davon nach unten gedrückt werden kann, in wie weit die Scherenarme 3, 4 durch eine eingeleitete Schwingung ausgelenkt werden. Demzufolge erhält die Gasfeder 53 unterschiedlich viel Gaszufuhr oder Gasabfuhr. Das Element 57 kann wiederum als Trägheitselement ausgebildet sein.
  • Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
  • 1
    Fahrzeugsitzoberteil
    2
    Fahrzeugsitzunterteil
    3, 4
    Scherengestell
    5, 6
    Gleitlager
    7, 8
    Festlager
    9, 33, 45, 53
    Federungselement
    9a
    gedehnter Mittelpunkt des Abrollelementes
    10
    Bauteil
    11
    Abrollelement
    11a, 11b
    verschiedene Positionen des Abrollelementes
    12, 22, 32, 42, 52
    Trägheitselement
    12a, 12b
    verschiedene Positionen des Trägheitselementes
    13, 36
    Bewegung/Doppelpfeil
    14
    Hebel bzw. Hebelmechanismus
    15
    Mittelpunkt
    21
    Ventil
    21a
    Gasfluss
    22
    Position des Gewichtes
    23, 24
    Hebelmechanismus
    31
    mechanische Druckfeder
    32a, 32b
    verschieden Positionen des Trägheitselements
    33
    Torsionsfeder
    34, 34a, 34b
    Hebel
    35
    Mittelpunkt
    36
    Doppelpfeil
    41
    Ventilanordnung
    42a, 42b
    Trägheitselemente
    45, 46
    Gasfeder
    47
    Gaszu- und abführleitung
    51
    mechanische Druckfeder
    52a, 52b
    Trägheitselemente
    53
    Gasfeder
    55
    Gaszuführleitung
    56
    Ventil
    57, 60
    Hebelmechanismus
    58
    federbeaufschlagtes Ventil

Claims (12)

  1. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem mit mindestens zwei Fahrzeugteilen (1, 2), die mittels mindestens einem Federungselement (9, 33, 45, 53) relativ zueinander schwingend bewegbar sind, gekennzeichnet durch mindestens ein auf mindestens eines der Fahrzeugteile (1) wirkendes Trägheitselement (12, 22, 32, 42, 52), dessen Trägheitskraft bei auftretenden Schwingungsbewegungen von zumindest einem der Fahrzeugteile (1) auf eine Stelleinheit (11, 14, 15; 21, 2325; 3335; 41, 44; 54, 56) zum fortlaufenden Neueinstellen mindestens eines federungsrelevanten Parameters des Federungselementes (9, 33, 45, 53) zur Veränderung einer Schwingungsübertragungsfunktion wirkt.
  2. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Größe des neu einzustellenden federungsrelevanten Parameters mindestens ein Beschleunigungswert des Trägheitselementes (12, 22, 32, 42, 52) bei auftretenden Schwingungsbewegungen bestimmbar ist.
  3. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Größe des neu einzustellenden federungsrelevanten Parameters mindestens ein Geschwindigkeitswert des Trägheitselements (12, 22, 32, 42, 52) bei auftretenden Schwingungsbewegungen bestimmbar ist.
  4. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Größe des neu einzustellenden federungsrelevanten Parameters mindestens eine vom Trägheitselement (12, 22, 32, 42, 52) zurückgelegte Weg strecke bei auftretenden Schwingungsbewegungen bestimmbar ist.
  5. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Fahrzeugteil ein Fahrzeugsitzunterteil (2) und ein zweites Fahrzeugteil ein Fahrzeugsitzoberteil (1) mit Sitzfläche ist.
  6. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Fahrzeugteil ein Fahrzeuggrundgestell und ein zweites Fahrzeugteil ein gefedertes Räderwerk ist.
  7. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Fahrzeugteil eine Fahrzeugkabine und ein zweites Fahrzeugteil ein Fahrzeuggrundgestell ist.
  8. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägheitselement ein Masseelement (12, 22, 32, 42, 52) mit einer vorbestimmbaren Masse ist.
  9. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit einen das Federungselement (9) und das Trägheitselement (12) verbindenden Hebelmechanismus (14) zum Verändern des Federfußpunktes des Federungselementes (9) in Abhängigkeit von der Bewegung (13) des Trägheitselementes (12) umfasst.
  10. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit eine Ventilanordnung (21, 41) umfasst, welche das Federungselement (45) und das Trägheitselement (22, 42) zur Veränderung eines in dem als Gasfeder ausgebildeten Federungselement (45) auftretenden Gasdruckes verbindet, wobei die Ventilanordnung (21, 41) einen Querschnitt von mindestens einer Gaszu- und abführleitung (47) der Gasfeder in Abhängigkeit von der Bewegung des Trägheitselementes (22, 42) verändert.
  11. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Federungselement, insbesondere eine Gasfeder (46) oder eine mechanische Druckfeder (51), zwischen den Fahrzeugteilen (1, 2) angeordnet ist.
  12. Fahrzeugschwingungsdämpfungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit mindestens einen Hebelmechanismus (34) umfasst, der das Trägheitselement (32) und ein Torsionsfederelement (33), dessen Federspannung in Abhängigkeit von der Bewegung (36) des Trägheitselementes (32) veränderbar ist, verbindet, wobei ein weiteres Federungselement (31) zwischen den Fahrzeugteilen (1, 2) angeordnet ist.
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