DE10248983A1 - Fahrzeug-Wankstabilisator - Google Patents

Fahrzeug-Wankstabilisator

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DE10248983A1
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Byung-Woon Jin
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Hyundai Motor Co
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Hyundai Motor Co
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Abstract

Fahrzeug-Wankstabilisator, der in einem Fahrzeug mit Luftaufhängung verwendet wird, mit einem Wanksensorventilmittel zum Aufnehmen von verdichteter Luft von einem Luftbehälter, das querzentral an eine Fahrzeugkarosserie angebaut ist, um die verdichtete Luft, die jeweils der linken und der rechten Luftfeder zugeführt wird, einzustellen, und einer rechten und einer linken Wanksensorstange zum Verbinden des Wanksensorventilmittels mit den Achsen, so dass Luft in den Luftventilen, ohne den Gebrauch von Nivellierventilen und ohne den Stabilisator zu vergrößern, direkt gesteuert werden kann, um einen gewünschten guten Wankwiderstand zu erreichen, wodurch das Fahrverhalten eines Fahrzeugs verbessert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Wankstabilisator für eine Luftaufhängung.
  • In einem mit einer herkömmlichen Luftaufhängung ausgerüsteten Fahrzeug wird ein Stabilisatorbalken als ein Mittel verwendet, mit dem das Wanken des Fahrzeugs, das eine Kurve fährt, begrenzt wird. Zum Anpassen der Wankstärke wird der Durchmesser des Stabilisatorbalkens eingestellt.
  • Eine Vergrößerung des Stabilisatorbalkens ist durch seine Montierbarkeit an einer Fahrzeugkarosserie begrenzt, wodurch die Verbesserung des Fahrverhaltens eingeschränkt ist.
  • Mittlerweile wird in einem Fahrzeug mit Luftaufhängung mittels eines Nivellierventils eine kleine Luftmenge in eine Luftfeder abgegeben und von der Luftfeder abgelassen um das Wanken zu reduzieren. Im Falle der Vorderaufhängung ist jedoch nur ein einziges Nivellierventil installiert, das zur Wankunterdrückung nicht wirkungsvoll ist.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Fahrzeug-Wankstabilisator zu schaffen, mit dessen Hilfe effektiv eine Wankunterdrückung erzielt wird, wodurch das Fahrverhalten eines Fahrzeugs verbessert wird.
  • Die Erfindung schafft einen Fahrzeug-Wankstabilisator eines Fahrzeugs mit Luftaufhängung, der derart eingerichtet ist, dass die Luft innerhalb einer Luftfeder ohne den Gebrauch eines Nivellierventils direkt steuerbar ist und dass ohne einer Vergrößerung des Stabilisators ein gewünschter guter Wankwiderstand erreicht wird, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs stark verbessert wird.
  • Erfindungsgemäß weist ein Fahrzeug-Wankstabilisator ein Wanksensorventilmittel, das verdichtete Luft von einem Luftbehälter aufnimmt und das querzentral an eine Fahrzeugkarosserie angebaut ist um die verdichtete Luft, die jeweils der linken und der rechten Luftfeder zugeführt wird, einzustellen, und eine rechte und eine linke Wanksensorstange auf, die das Wanksensorventilmittel mit den Achsen verbinden.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihren Zielen wird die Erfindung im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Strukturdarstellung eines erfindungsgemäßen Stabilisators in einem Fahrzeug mit Luftaufhängung,
  • Fig. 2 und 3 eine schematische Strukturdarstellung der Struktur eines Wanksensorventilmittels am Stabilisator gemäß Fig. 1,
  • Fig. 4 eine schematische Darstellung zum Erläutern des Betriebs des Wanksensorventilmittels bei angehobener Fahrzeugachse,
  • Fig. 5 eine schematische Darstellung zum Erläutern des Betriebs des Wanksensorventilmittels bei abgesenkter Fahrzeugachse,
  • Fig. 6 eine schematische Darstellung zum Erläutern des Betriebs des Wanksensorventilmittels bei wankendem Fahrzeug, und
  • Fig. 7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stabilisators, der an ein Fahrzeug angebaut ist.
  • Wie in den Fig. 1 und 7 gezeigt ist, ist ein Wanksensorventilmittel zum Aufnehmen von verdichteter Luft von einem Luftbehälter 1 querzentral an eine Fahrzeugkarosserie B angebaut um die verdichtete Luft, die jeweils der linken und der rechten Luftfeder 3L und 3R zugeführt wird, einzustellen. Das Wanksensorventilmittel ist via einer linken und einer rechten Wanksensorstange 5L und 5R mit den Achsen 7F und 7R verbunden. Abgesehen vom herkömmlichen Nivellierventil RV ist eine Rohrpassage vorgesehen um die Luft der linken und der rechten Luftfeder 3L und 3R zuzuführen und die Luft in der linken und der rechten Luftfeder 3L und 3R zu steuern.
  • Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat das Wanksensorventilmittel einen an der Fahrzeugkarosserie B angebauten Ventilkörper 15, der einen Lufteinlass 9, der mit dem Luftbehälter 1 verbunden ist, ein linkes und ein rechtes Verbindungsloch 11L und 11R, die mit der linken bzw. der rechten Luftfeder 3L und 3R verbunden sind, und einen Luftauslass 13 aufweist, der zur Atmosphäre hin offen ist, einen linken und einen rechten Wanksensorhebel 17L und 17R, die hervorstehend beidseitig am Ventilkörpers 15 installiert sind und die mit der linken bzw. der rechten Wanksensorstange 5L bzw. 5R verbunden sind, eine linke und eine rechte Welle 19L und 19R, die den linken bzw. den rechten Wanksensorhebel 17L bzw. 17R drehbar am Ventilkörper 15 abstützen, und einen linken und einen rechten Rotor 21L und 21R, die zum Schalten der Kommunikationszustände des Lufteinlasses 9, des Luftauslasses 13 und des linken bzw. des rechten Verbindungslochs 11L bzw. 11R mit der linken bzw. der rechten Welle 19L bzw. 19R innerhalb des Ventilkörpers 15 mitdrehbar gekuppelt sind.
  • Ferner weist der Ventilkörper 15 ein Lufteinlassloch 23 zum Zuführen von Luft vom Lufteinlass 19 zu dem linken und dem rechten Rotor 21L und 21R, ein Luftauslassloch 25 zum Ablassen von Luft von dem linken und dem rechten Rotor 21L und 21R zu dem Luftauslass 13, und ein linkes und ein rechtes Betriebsloch 27L und 27R auf, die einander gegenüberliegend im rechten Winkel zum Lufteinlassloch 23 und zum Luftauslassloch 25 ausgebildet sind um das linke bzw. das rechte Verbindungsloch 11L bzw. 11R mit dem linken bzw. dem rechten Rotor 21L und 21R zu verbinden.
  • Der linke und der rechte Rotor 21L und 21R sind jeweils mit drei bogenförmigen Langlöchern ausgebildet, die jeweils in einem Winkelabstand von 120 Grad voneinander so angeordnet sind, dass das Einlassloch 23, das Auslassloch 25 und das linke bzw. das rechte Betriebsloch 27L bzw. 27R in Antwort auf den Drehzustand des linken bzw. des rechten Rotors 21L bzw. 21R durch Überlappen der bogenförmigen Langlöcher in gegenseitige Kommunikationszustand geschaltet sind.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Satz von drei bogenförmigen Langlöchern, d. h. ein linkes Rotoreinlassloch 29, ein linkes Rotorbetriebsloch 31 und ein linkes Rotorauslassloch 33 (im Uhrzeigersinn), am linken Rotor 21L ausgebildet, ein anderer Satz von drei bogenförmigen Langlöchern, d. h. ein rechtes Rotoreinlassloch 35, ein rechtes Rotorbetriebsloch 37 und ein rechtes Rotorauslassloch 39 (gegen den Uhrzeigersinn), ist am Rotor 21R ausgebildet. Wenn der linke und der rechte Wanksensorhebel 17L und 17R jeweils in einen Horizontalzustand kommen, wird durch die bogenförmigen Langlöcher der in Fig. 3 gezeigte Zustand aufrecht erhalten.
  • In dem linken und dem rechten Betriebsloch 27L und 27R ist jeweils ein Dichtrohr 41, das dicht an dem linken bzw. dem rechten Rotor 21L und 21R anliegt, und zum Vorspannen der Dichtrohre 41 jeweils eine Feder 43 vorgesehen, wodurch Luftleckage zwischen dem Ventilkörper 15 und jeweils dem linken und dem rechten Rotor 21L und 21R verhindert wird.
  • Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist das Wanksensorventilmittel via den Wanksensorstangen 5L und 5R an die Vorderachse 7F bzw. der Hinterachse 7R angebaut. Die Wanksensorventilmittel sind so konstruiert, dass vom Luftbehälter 1 die verdichtete Luft zugeführt werden kann, so dass die Vorderräder und die Hinterräder unabhängig betrieben werden können um bezüglich des Bewegungszustands eines Fahrzeugs eine bessere Fahreigenschaft zu erhalten.
  • Es ist ersichtlich, dass in einem Fahrzeug mit Einzelradaufhängung die linke bzw. die rechte Wanksensorstange 5L bzw. 5R mit dem linken bzw. dem rechten Rad verbunden sein können.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise der Erfindung erklärt.
  • Der linke und der rechte Wanksensorhebel 17L und 17R werden mittels der linken bzw. der rechten Wanksensorstange 5L bzw. 5R gedreht, die eine vertikale Bewegung der Achse 7 übertragen, wodurch der linke und der rechte Rotor 21L und 21R innerhalb des Ventilkörpers 15 gedreht werden, wobei den Luftfedern 3L und 3R Luft durch Luftpassagen, die an dem linken und dem rechten Rotor 21L und 21R und am Ventilkörper 15 ausgebildet sind, zu- bzw. abgeführt wird, so dass die Wanksteuerung eines Fahrzeugs automatisch ausgeführt wird.
  • Im Normalzustand wird im Ventilkörper 15 der in Fig. 3 gezeigte Zustand aufrechterhalten. Wenn die Fahrzeugachse angehoben wird, werden beide Räder angehoben um via der linken und der rechten Wanksensorstange 5L und 5R und den linken und den rechten Wanksensorhebel 17L und 17R den linken und den rechten Rotor 21L bzw. 21R zu drehen. In der linken Darstellung in Fig. 4 wird einen Zustand gezeigt, in dem der linke und der rechte Wanksensorhebel 17L und 17R jeweils um 10 Grad gedreht ist, wohingegen in der rechten Darstellung in Fig. 4 einen Zustand gezeigt wird, in dem der linke und der rechte Wanksensorhebel 17L und 17R jeweils um 20 Grad gedreht ist.
  • Obwohl der linke und der rechte Rotor 21L und 21R gedreht sind, damit das linke Rotoreinlassloch 29 und das rechte Rotoreinlassloch 35 mit dem Lufteinlassloch 23 kommunizieren, ist gemäß Fig. 4 zwischen dem rechten Rotoreinlassloch 35 und dem linken Rotorbetriebsloch 31 einerseits und zwischen dem linken Rotoreinlassloch 29 und dem rechten Rotorbetriebsloch 37 andererseits eine Abtrennung erzeugt, wodurch ein Kommunizieren dieser Löcher unterbunden ist, so dass die Luft, die vom Lufteinlassloch 23 dem rechten Rotoreinlassloch 35 zugeführt wird, nicht dem linken Betriebsloch 27L zugeführt wird, und die Luft, die vom Lufteinlassloch 23 dem linken Rotoreinlassloch 29 zugeführt wird, nicht dem rechten Betriebsloch 27R zugeführt wird, wodurch keine Luftbewegung an der linken und der rechten Luftfeder 3L und 3R erzeugt wird, wodurch der momentan vorherrschende Zustand aufrechterhalten wird.
  • Wenn die Fahrzeugachsen abgesenkt sind, sind der linke und der rechte Wanksensorhebel 17L und 17R, wie in Fig. 5 gezeigt ist, nach unten gedreht um den linken und den rechten Rotor 21L und 21R nach unten zu drehen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Lufteinlassloch 23 zum linken Rotoreinlassloch 29 und zum rechten Rotoreinlassloch 35 blockiert, wodurch ein Zuführen der Luft verhindert ist, und, obwohl das linke Rotorauslassloch 33 und das rechte Rotorauslassloch 39 mit dem Luftauslassloch 25 kommunizieren, ergibt sich eine ein Kommunizieren der Löcher unterbinde Abtrennung zwischen dem rechten Rotorauslassloch 39 und dem linken Rotorbetriebsloch 31 und ebenfalls eine andere ein Kommunizieren der Löcher unterbinde Abtrennung zwischen dem linken Rotorauslassloch 33 und dem rechten Rotorbetriebsloch 37, so dass ein Kommunizieren des linken Betriebslochs 27L und des rechten Betriebslochs 27R, die mit der linken bzw. der rechten Luftfeder 3L und 3R verbunden sind, mit dem Luftauslassloch 25 verhindert ist, wodurch die Luft in der linken und in der rechten Luftfeder 3L und 3R bewegungslos verbleibt.
  • In Fig. 6 ist, wenn ein Fahrzeug wankt, der linke Wanksensorhebel 17L um 10 Grad abwärts bzw. um 20 Grad abwärts gedreht gezeigt und der rechte Wanksensorhebel 17R um 10 Grad aufwärts bzw. um 20 Grad aufwärts gedreht gezeigt.
  • Das linke Rotorbetriebsloch 31 kommuniziert mit dem rechten Rotoreinlassloch 35 und das rechte Rotoreinlassloch 35 kommuniziert mit dem Lufteinlassloch 23 in Antwort auf das Anheben des rechten Wanksensorhebels 17R und das Absenken des linken Wanksensorhebels 17L, wodurch Luft, die am Lufteinlassloch 23 eingelassen wird, der linken Luftfeder 3L durch das rechte Rotoreinlassloch 35, das linke Rotorbetriebsloch 31 und das linke Betriebsloch 27L zugeführt wird.
  • Gleichzeitig kommuniziert das rechte Rotorbetriebsloch 37 mit dem linken Rotorauslassloch 33 und das linke Rotorauslassloch 33 kommuniziert mit dem Luftauslassloch 25, so dass die Luft in der rechten Luftfeder 3R in die Atmosphäre durch das rechte Rotorbetriebsloch 37, das linke Rotorauslassloch 33 und das Luftauslassloch 25 abgelassen wird.
  • Folglich wird Luft an der rechten Luftfeder 3R abgelassen, wobei die Räder angehoben werden, wohingegen Luft der linken Luftfeder 3L zugeführt wird, wobei die Räder abgesenkt werden, wodurch das Wanken gesteuert wird.
  • Im Falle des Wankens in entgegengesetzter Richtung wird das Wanken durch eine Abfolge in seitenverkehrter Art und Weise der vorhergenannten Verfahrensschritte begrenzt, und eine 10-Grad- Drehung bzw. eine 20-Grad Drehung des linken und des rechten Wanksensorhebels 17L und 17R, die die Weite des kommunizierenden Abschnitts zwischen dem Betriebsloch und dem Auslassloch und zwischen dem Betriebsloch und dem Eintrittsloch bestimmen, unterscheiden sich derart, dass bei einer stärkeren Drehung eine ausgedehntere Luftpassage entsteht, wodurch ein Regeln mit einer schnelleren Luftströmung ermöglicht wird.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung ist es ersichtlich, dass der erfindungsgemäße Fahrzeug-Wankstabilisator dadurch vorteilhaft ist, dass ohne den Einsatz eines Nivellierventils Luft in der linken und in der rechten Luftfeder direkt so gesteuert werden kann, so dass ein gewünschter Wankwiderstand zum Verbessern des Wankens aktiv erreicht werden kann ohne den Durchmesser des Stabilisators zu ändern.

Claims (5)

1. Fahrzeug-Wankstabilisator mit
einem Wanksensorventilmittel zum Aufnehmen von verdichteter Luft von einem Luftbehälter (1), das querzentral an eine Fahrzeugkarosserie (B) angebaut ist um die verdichtete Luft, die jeweils der linken und der rechten Luftfeder (3L, 3R) zugeführt wird, einzustellen, und
einer rechten und einer linken Wanksensorstange (5L, 5) zum Verbinden des Wanksensorventilmittels mit den Achsen (7).
2. Stabilisator gemäß Anspruch 1, wobei das Wanksensorventilmittel aufweist:
einen Ventilkörper (15), der an der Fahrzeugkarosserie (B) angebaut ist und der einen Einlass (9), der mit dem Luftbehälter (1) verbunden ist, ein linkes und ein rechtes Verbindungsloch (11L, 11R), die mit der linken bzw. der rechten Luftfeder (3L, 3R) verbunden sind, und einen Luftauslass (13) aufweist, der zur Atmosphäre hin offen ist,
einen linken und einen rechten Wanksensorhebel (17L, 17R), die hervorstehend beidseitig am Ventilkörper (15) ausgebildet sind und die mit der linken bzw. der rechten Wanksensorstange (5L, 5R) verbunden sind,
eine linke und eine rechte Welle (19L, 19R), die den linken bzw. den rechten Wanksensorhebel (17L, 17R) drehbar am Ventilkörper abstützen, und
einen linken und einen rechten Rotor (21L, 21R), die zum Schalten der Kommunikationszustände des Lufteinlasses (9), des Luftauslasses (13) und des linken bzw. des rechten Verbindungslochs (11L, 11R) mit der linken bzw. der rechten Welle (19L, 19R) innerhalb des Ventilkörpers (15) mitdrehbar gekuppelt sind.
3. Stabilisator gemäß Anspruch 2, wobei der Ventilkörper (15) aufweist:
ein Lufteinlassloch (23) zum Zuführen von Luft vom Lufteinlass (19) zu dem linken und dem rechten Rotor (21L, 21R), ein Luftauslassloch (25) zum Ablassen von Luft von dem linken und dem rechten Rotor (21L, 21R) zu dem Luftauslass (13), und ein linkes und ein rechtes Betriebsloch (27L, 27R), die einander gegenüberliegend im rechten Winkel zum Lufteinlassloch (23) und zum Luftauslassloch (25) ausgebildet sind um das linke bzw. das rechte Verbindungsloch (11L, 11R) mit dem linken bzw. dem rechten Rotor (21L, 21R) zu verbinden, wobei der linke und der rechte Rotor (21L, 21R) jeweils mit drei bogenförmigen Langlöchern ausgebildet sind, die jeweils in einem Winkelabstand von 120 Grad voneinander so angeordnet sind, dass das Einlassloch (23), das Auslassloch (25) und das linke bzw. das rechte Betriebsloch (27L, 27R) in Antwort auf den Drehzustand des linken bzw. des rechten Rotors (21L, 21R) durch Überlappen der bogenförmigen Langlöcher in gegenseitige Kommunikationszustände geschaltet sind.
4. Stabilisator gemäß Anspruch 3, wobei das linke und das rechte Betriebsloch (27L, 27R) aufweisen:
Dichtrohre (41), die dicht an dem linken bzw. dem rechten Rotor (21L und 21R) anliegen, und
Federn (43) zum Vorspannen der Dichtrohre (41).
5. Stabilisator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die linke und die rechte Wanksensorstange (5L, 5R) mit einem linken bzw. einem rechten Rad eines Fahrzeugs mit Einzelradaufhängung verbunden sind.
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