DE19755344A1 - Vorrichtung zum Reduzieren der Wankbewegungen eines Fahrzeuges - Google Patents
Vorrichtung zum Reduzieren der Wankbewegungen eines FahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reduzieren der
Wankbewegungen eines Fahrzeuges, insbesondere eine Vorrichtung
zum Reduzieren der Wankbewegungen mit einem luftgefederten
Radaufhängungssystem, mit der Wank- und Kippbewegungen
reduziert werden, die durch die Zentrifugalkraft verursacht
werden, die bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges erzeugt wird.
Insgesamt weisen die meisten Fahrzeuge verschiedene Arten
von Radaufhängungssystemen auf. Das Radaufhängungssystem
absorbiert alle Arten von Stößen, die beim Fahren des
Fahrzeuges erzeugt werden, um die Stabilität des Fahrzeuges und
den Fahrkomfort zu verbessern. Ein Typ eines solchen
Radaufhängungssystems ist ein luftgefedertes
Radaufhängungssystem unter Verwendung einer Luftfeder.
Das luftgefederte Radaufhängungssystems ist nicht nur in
der Lage, Stöße zu absorbieren, sondern auch die Höhe des
Fahrzeuges unabhängig von einer Änderung des Fahrzeuggewichts
gleichmäßig aufrechtzuerhalten und die relativ hochfrequenten
Schwingungen sehr gut zu absorbieren. Ferner wird der
Elastizitätsmodul der Luftfeder durch die Veränderung des
Luftdruckverhältnisses in der Luftfeder entsprechend der
Gewichtsänderung automatisch reguliert.
Das luftgefederte Radaufhängungssystem weist insgesamt ein
Ausgleichsventil zum Ausgleichen der linken und der rechten
Höhe des Fahrzeugs auf. Zum Beispiel wirkt bei Kurvenfahrt des
Fahrzeuges an diesem eine Zentrifugalkraft, wodurch sich das
Fahrzeug nach außen neigt. Dementsprechend verändert sich der
Abstand zwischen einem unteren Arm, der die Räder abstützt, und
dem Fahrgestell der Fahrzeugkarosserie. Von dem kurvenäußeren
Rad aus gesehen neigt sich nämlich das Fahrzeug nach außen, so
daß sich das Fahrgestell dem unteren Arm nähert. Hierbei erfaßt
eine Gelenkanordnung, die mit einem Hebel zum Betätigen des
Ausgleichsventils verbunden ist, eine solche Abstandsänderung
derart, daß das Ausgleichsventil öffnet, um Druckluft aus einem
Luftbehälter in eine Luftfeder zuzuführen. Daher zieht sich die
Luftfeder, die an der Seite des äußeren Rades montiert ist,
auseinander, um den Abstand zwischen dem Fahrgestell und dem
Stützteil gleichmäßig aufrechtzuerhalten. Folglich hält das
Fahrzeug das Gleichgewicht.
Wie oben beschrieben, hält ein herkömmliches
luftgefedertes Radaufhängungssystem die Fahrzeugkarosserie im
Gleichgewicht. Bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges nehmen jedoch im
wesentlichen die Fahrzeuginsassen die Zentrifugalkraft auf, was
ein Schwanken der Fahrzeuginsassen nach außen bewirkt. Ein
solches Schwanken verursacht Unbehagen und Übelkeit. Ferner
nimmt im Falle eines Lastkraftwagens, wenn sich die Ladung auf
dem Lastkraftwagen durch die Zentrifugalkraft nach außen neigt,
die Ladung eine größere Zentrifugalkraft auf, wodurch das
Fahrzeug umkippen kann.
Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Reduzieren der
Wankbewegungen eines Fahrzeuges geschaffen, welche Vorrichtung
Zentrifugalkraftkompensationsmittel zum Erfassen der
Zentrifugalkraft, die bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges erzeugt
wird, und zum Anheben der kurvenäußeren Seite des Fahrgesteils
der Fahrzeugkarosserie aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine Vorrichtung
zum Reduzieren der Wankbewegungen eines Fahrzeuges, mit:
Radaufhängungsmitteln zum Absorbieren aller Arten von Stößen, die beim Fahren des Fahrzeuges erzeugt werden, und zum Abstützen des Fahrgestells, wobei die Radaufhängungsmittel einen unteren Arm aufweisen, der das Fahrgestell mit einem Radträger verbindet; und
Zentrifugalkraftkompensationsmitteln zum Erfassen der bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges erzeugten Zentrifugalkraft an der Außenseite des Fahrgestells und zum Kompensieren der Zentrifugalkraft durch Steuern des Abstandes zwischen dem Fahrgestell und dem unteren Arm entsprechend der erfaßten Zentrifugalkraft.
Radaufhängungsmitteln zum Absorbieren aller Arten von Stößen, die beim Fahren des Fahrzeuges erzeugt werden, und zum Abstützen des Fahrgestells, wobei die Radaufhängungsmittel einen unteren Arm aufweisen, der das Fahrgestell mit einem Radträger verbindet; und
Zentrifugalkraftkompensationsmitteln zum Erfassen der bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges erzeugten Zentrifugalkraft an der Außenseite des Fahrgestells und zum Kompensieren der Zentrifugalkraft durch Steuern des Abstandes zwischen dem Fahrgestell und dem unteren Arm entsprechend der erfaßten Zentrifugalkraft.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Radaufhängungssystems
zum Kompensieren der Zentrifugalkraft gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer
Kurbelteilanordnung aus Fig. 1; und
Fig. 3 eine schematische Ansicht des Radaufhängungssystems
aus Fig. 1 beim Betrieb.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird der Aufbau einer
Vorrichtung zum Reduzieren der Wankbewegungen eines Fahrzeuges
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erläutert.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Vorrichtung zum
Reduzieren der Wankbewegungen an der in Fahrtrichtung rechten
vorderen Radaufhängung montiert. Zur Vereinfachung der
Erläuterung sind viele Teile, die zwischen dem Fahrgestell und
dem Rad montiert sind, weggelassen. Ferner sind alle Teile
dargestellt, die zum Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gehören.
Wenn das Fahrzeug nach links fährt, ist das Rad 2 ein
kurvenäußeres Rad. Das Rad 2 ist mit einem Radträger 4
verbunden, der an einem unteren Arm 6 angelenkt ist. Zwischen
dem Rad 2 und dem unteren Arm 6 sind eine Mehrzahl von nicht
gezeigten Teilen montiert.
Zwischen dem unteren Arm 6 und dem Fahrgestell 10 des
Fahrzeuges ist eine Luftfeder 8 angeordnet, der Druckluft von
einem Luftbehälter 12 zugeführt wird, der die von einem
Kompressor verdichtete Luft speichert.
Die Druckluft, die der Luftfeder 8 über eine Leitung 16
zugeführt wird, wird von einem Ausgleichsventil 14 gesteuert.
An der Leitung 10 kann ein nicht gezeigter Ausgleichsbehälter
vorgesehen sein, welcher die Veränderungen des Druckniveaus der
Druckluft reduziert. Ferner ist es möglich, ein nicht gezeigtes
Auslaßventil an der Luftfeder 8 vorzusehen, um ein übermäßiges
Erhöhen des Druckniveaus zu verhindern.
Das Ausgleichsventil 14 weist einen Hebel 18 zum Öffnen
und Schließen desselben auf. Der Hebel 18 ist mit dem unteren
Arm 6 über eine Gelenkstange 20 verbunden, welche an dem
unteren Arm 6 angelenkt ist. Wenn sich der untere Arm 6 dem
Fahrgestell 10 nähert, bewegt sich der Hebel 18 nach oben, so
daß das Ausgleichsventil 14 öffnet. Wenn sich der Hebel 18
übermäßig nach unten bewegt, öffnet eine nicht gezeigte
Auslaßöffnung, die an einem unteren Abschnitt des
Ausgleichsventils 14 angebracht ist, um Druckluft nach außen
herauszulassen. Da der Betrieb der Auslaßöffnung mit dem
herkömmlichen identisch ist, wird eine ausführliche Erläuterung
desselben weggelassen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist zwischen der Gelenkstange
20 und dem Hebel 18 eine Kurbelteilanordnung 40 vorgesehen, die
einen Kurbelkörper 41 aufweist.
Um die Zentrifugalkraft genau zu erfassen, ist ein
Fliehgewicht 42 an einem unteren Abschnitt des Kurbelkörpers 41
angebracht. An der einen Seite eines oberen Abschnitts des
Kurbelkörpers 41 ist ein erster exzentrischer Vorsprung 44
ausgebildet, der in eine Verbindungsöffnung 22 eingesetzt ist,
die in einem oberen Abschnitt der Gelenkstange 20 ausgebildet
ist. Ferner ist an dem ersten exzentrischen Vorsprung 44 eine
Befestigungsöffnung 44a für einen Splint 44b ausgebildet.
An der anderen Seite des oberen Abschnitts des
Kurbelkörpers 41 ist ein zweiter exzentrischer Vorsprung 46
ausgebildet, der exzentrisch unterhalb des ersten exzentrischen
Vorsprungs 44 angeordnet ist. Der zweite exzentrische Vorsprung
46 ist in eine andere Verbindungsöffnung 48 eingesetzt, die in
einem Endabschnitt des Hebels 18 ausgebildet ist. An dem
zweiten exzentrischen Vorsprung 46 ist auch eine
Befestigungsöffnung 46a für einen Splint 46b ausgebildet. An
einem mittleren Abschnitt der Gelenkstange 20 ist ein
Spannschloß 24 zum Einstellen der Länge der Gelenkstange 20
vorgesehen.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des oben beschriebenen
Radaufhängungssystems erläutert.
Wenn das Fahrzeug geparkt ist oder geradeausfährt, wie in
Fig. 1 dargestellt, wird das Ausgleichsventil 14 nicht
betätigt.
Wenn jedoch das Fahrzeug nach links fährt und eine
Zentrifugalkraft wirkt, wie in Fig. 3 dargestellt, wird das
Ausgleichsventil 14 in Betrieb gesetzt.
Die Zentrifugalkraft, die von dem nach links fahrenden
Fahrzeug erzeugt wird, bewirkt, daß sich das Fahrgestell nach
rechts neigt. Daher nähert sich der Fahrgestell 10 dem unteren
Arm 6 an, der das Rad 2 abstützt. In diesem Zustand drückt die
Gelenkstange 20, die zwischen dem unteren Arm 6 und dem
Fahrgestell 10 verschoben wird, den Hebel 18 nach oben.
Dementsprechend öffnet das Ausgleichsventil 14, um der
Luftfeder 8 Druckluft aus dem Luftbehälter 12 zuzuführen, so
daß die Luftfeder 8 auseinandergezogen wird. Dementsprechend
wird der Abstand zwischen dem Fahrgestell 10 und dem unteren
Arm 6 gleichmäßig aufrechterhalten, um ein Neigen des
Fahrzeuges nach rechts durch die Zentrifugalkraft zu
verhindern. Der oben beschriebene Vorgang ist mit dem
herkömmlichen Vorgang identisch.
Trotz einer derartigen Ausgleichswirkung nehmen jedoch im
wesentlichen die Fahrzeuginsassen weiterhin die
Zentrifugalkraft auf, wodurch ein Schwanken der
Fahrzeuginsassen nach außen bewirkt wird. Aus diesem Grunde
neigt sich Kurbelteilanordnung 40 nach rechts, d. h. nach außen.
Die Kurbelteilanordnung 40 ist in einer Stellung, die aus Fig. 3
ersichtlich ist, wobei die Stellung des ersten exzentrischen
Vorsprungs 44 und des zweiten exzentrischen Vorsprungs 46 an
dem oberen Abschnitt des Kurbelkörpers 41 relativ zueinander
verändert ist. In anderen Worten wird der zweite exzentrische
Vorsprung 46 unterhalb des ersten exzentrischen Vorsprungs 44
an einen höheren Punkt bewegt, um den Hebel 18 um ΔH nach oben
zu schieben.
Hierbei ist der Öffnungsgrad des Ausgleichsventils 14
größer, um der Luftfeder 8 mehr Druckluft zuzuführen. Die
rechte Seite des Fahrgestells 10 wird nämlich über ein
horizontales Niveau hinaus angehoben. Folglich nehmen die
Fahrzeuginsassen eine Neigungskraft auf, durch welche die
Fahrzeuginsassen nach links schwanken, und die Neigungskraft
verlagert die Zentrifugalkraft nach rechts.
Für den Fall, daß das Fahrzeug nach links fährt, ist oben
eine rechte Radaufhängung beschrieben. Natürlich wird, wenn das
Fahrzeug nach rechts fährt, ein linksseitiges
Radaufhängungssystem betätigt, damit sich das Fahrzeug nach
rechts neigt.
Bei dem Radaufhängungssystem nach der Erfindung nehmen bei
Kurvenfahrt des Fahrzeuges die Fahrzeuginsassen keine
Zentrifugalkräfte auf, die ein Schwanken der Fahrzeuginsassen
nach außen bewirken, so daß der Fahrkomfort verbessert ist.
Ferner kann im Falle eines Lastkraftwagens ein Unfall durch
Neigen der Ladung des Lastkraftwagens nach außen infolge der
Zentrifugalkraft verhindert werden.
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Reduzieren der Wankbewegungen eines
Fahrzeuges, mit:
Radaufhängungsmitteln zum Absorbieren aller Arten von Stößen, die beim Fahren des Fahrzeuges erzeugt werden, und zum Abstützen des Fahrgestells (10), wobei die Radaufhängungsmittel einen unteren Arm (6) aufweisen, der das Fahrgestell (10) mit einem Radträger (4) verbindet; und
Zentrifugalkraftkompensationsmitteln zum Erfassen der bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges erzeugten Zentrifugalkraft an der Außenseite des Fahrgestells (10) und zum Kompensieren der Zentrifugalkraft durch Steuern des Abstandes zwischen dem Fahrgestell (10) und dem unteren Arm (6) entsprechend der erfaßten Zentrifugalkraft.
Radaufhängungsmitteln zum Absorbieren aller Arten von Stößen, die beim Fahren des Fahrzeuges erzeugt werden, und zum Abstützen des Fahrgestells (10), wobei die Radaufhängungsmittel einen unteren Arm (6) aufweisen, der das Fahrgestell (10) mit einem Radträger (4) verbindet; und
Zentrifugalkraftkompensationsmitteln zum Erfassen der bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges erzeugten Zentrifugalkraft an der Außenseite des Fahrgestells (10) und zum Kompensieren der Zentrifugalkraft durch Steuern des Abstandes zwischen dem Fahrgestell (10) und dem unteren Arm (6) entsprechend der erfaßten Zentrifugalkraft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Radaufhängungsmittel aufweisen:
eine Luftfeder (8), die zwischen dem Fahrgestell (10) und dem unteren Arm (6) zum Abstützen des Fahrqestells (10) angeordnet ist;
eine Gelenkanordnung (20) zum Erfassen eines Abstandes zwischen dem unteren Arm (6) und dem Fahrgestell (10);
ein Ausgleichsventil (14) zum wahlweisen Zuführen von Druckluft zu der Luftfeder (8) hin entsprechend einer Veränderung des Abstandes, der von der Gelenkanordnung (20) erfaßt wird; und
einer Druckluftquelle zum Verdichten von Luft und zum Zuführen von Druckluft zu dem Ausgleichsventil (14) hin.
eine Luftfeder (8), die zwischen dem Fahrgestell (10) und dem unteren Arm (6) zum Abstützen des Fahrqestells (10) angeordnet ist;
eine Gelenkanordnung (20) zum Erfassen eines Abstandes zwischen dem unteren Arm (6) und dem Fahrgestell (10);
ein Ausgleichsventil (14) zum wahlweisen Zuführen von Druckluft zu der Luftfeder (8) hin entsprechend einer Veränderung des Abstandes, der von der Gelenkanordnung (20) erfaßt wird; und
einer Druckluftquelle zum Verdichten von Luft und zum Zuführen von Druckluft zu dem Ausgleichsventil (14) hin.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die
Zentrifugalkraftkompensat ionsmittel eine Kurbelteilanordnung
(40) aufweisen, die zwischen der Gelenkanordnung (20) und dem
Ausgleichsventil (14) angeordnet ist, wobei die
Kurbelteilanordnung (40) aufweist:
einen Kurbelkörper (41);
ein Fliehgewicht (42), das an einem unteren Abschnitt des Kurbelkörpers (41) angebracht ist;
einen ersten exzentrischen Vorsprung (44), der an der einen Seite eines oberen Abschnitts des Kurbelkörpers (41) ausgebildet ist, wobei der erste exzentrische Vorsprung (44) an der Gelenkanordnung (20) angelenkt ist; und
einen zweiten exzentrischen Vorsprung (45), der an der anderen Seite des oberen Abschnitts des Kurbelkörpers (41) ausgebildet ist, wobei der zweite exzentrische Vorsprung (45) unterhalb des ersten exzentrischen Vorsprungs (44) angeordnet ist und an dem Ausgleichsventil (14) angelenkt ist, und wobei die Gelenkanordnung (20) einen Abstandswert erfaßt, der größer als ein ursprünglicher Abstand zwischen dem unteren Arm (6) und dem Fahrgestell (10) als Verlagerung des ersten exzentrischen Vorsprungs (44) und des zweiten exzentrischen Vorsprungs (45) relativ zueinander infolge einer Schwenkbewegung des Fliehgewichts (42) ist.
einen Kurbelkörper (41);
ein Fliehgewicht (42), das an einem unteren Abschnitt des Kurbelkörpers (41) angebracht ist;
einen ersten exzentrischen Vorsprung (44), der an der einen Seite eines oberen Abschnitts des Kurbelkörpers (41) ausgebildet ist, wobei der erste exzentrische Vorsprung (44) an der Gelenkanordnung (20) angelenkt ist; und
einen zweiten exzentrischen Vorsprung (45), der an der anderen Seite des oberen Abschnitts des Kurbelkörpers (41) ausgebildet ist, wobei der zweite exzentrische Vorsprung (45) unterhalb des ersten exzentrischen Vorsprungs (44) angeordnet ist und an dem Ausgleichsventil (14) angelenkt ist, und wobei die Gelenkanordnung (20) einen Abstandswert erfaßt, der größer als ein ursprünglicher Abstand zwischen dem unteren Arm (6) und dem Fahrgestell (10) als Verlagerung des ersten exzentrischen Vorsprungs (44) und des zweiten exzentrischen Vorsprungs (45) relativ zueinander infolge einer Schwenkbewegung des Fliehgewichts (42) ist.
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