DE1187937B

DE1187937B - Stossdaempfungs- und Stabilisierungs-Vorrichtung fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1187937B
Application number: DEW24358A
Authority: DE
Inventors: Lawrence B Lynn
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1956-12-27
Filing date: 1958-10-30
Publication date: 1965-02-25
Also published as: DE1123926B; US2860889A; GB863563A; GB833110A; FR1217000A; FR1197062A; US3013810A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c - 42

Nummer: 1187 937

Aktenzeichen: W 2435811/63 c

Anmeldetag: 30. Oktober 1958

Auslegetag: 25. Februar 1965

Die Erfindung betrifft eine Stoßdämpfungs- und Stabilisierungs-Vorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, nach Patent 1 123 926.

Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Stoßdämpfungs- und Stabilisierungs-Vorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der zwischen den abgefederten und den nicht abgefederten Fahrzeugteilen Stützorgane regelbarer Länge eingefügt sind, die zu einem vorzugsweise hydraulisch betriebenen Servomechanismus gehören, wobei jedes Stützorgan von einem Fühlglied gesteuert ist, das eine auf vertikale und horizontal quergerichtete Beschleunigungen und Verzögerungen der abgefederten Fahrzeugteile ansprechende träge Masse und ein Vorsteuerventil enthält, das durch die Bewegungen der trägen Masse gesteuert ist und den Flüssigkeitszustrom zu dem entsprechenden Stützorgan steuert. Hierbei ist die träge Masse hinsichtlich je einer durch ihren Schwerpunkt gehenden horizontalen und vertikalen Ebene derart einseitig gelagert, daß sie sowohl auf die Relativgeschwindigkeit der abgefederten Fahrzeugteile gegen nicht abgefederte Fahrzeugteile als auch neben den Vertikalbeschleunigungen auf horizontal quer zur Fahrzeugachse gerichtete Beschleunigungen und Verzögerungen der abgefederten Fahrzeugteile anspricht.

Diese Anordnung nach dem Hauptpatent gleicht die Stöße in Vertikalrichtung, die durch Unebenheiten der Fahrbahn hervorgerufen werden, sowie die bei der Kurvenfahrt auftretende Querneigung aus. Es bleiben aber die Nickschwingungen in der Fahrzeuglängsebene bestehen, die sich besonders beim Bremsen und Anfahren unangenehm bemerkbar machen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß dieser Nachteil beseitigt wird.

Die Erfindung besteht bei einer Stoßdämpfungsund Stabilisierungseinrichtung für Fahrzeuge gemäß dem Hauptpatent darin, daß die Flächen, in denen die Schwenkachsen für die trägen Massen und deren Schwerpunkte liegen, eine vierseitige Pyramide bilden, deren Spitze nach oben gerichtet ist und deren beide Grundflächendiagonalen in Fahrzeuglängsrichtung bzw. Fahrzeugquerrichtung liegen.

Durch diese neuartige Anordnung ist es möglich geworden, ein und dasselbe Fühlglied zur Feststellung von Beschleunigungen und Verzögerungen in der Längsrichtung, der Seitenrichtung und der Vertikalrichtung des Fahrzeuges zu verwenden. Es fallen also die umständlichen und höchst komplizierten Steuereinrichtungen zum Ausgleich der Neigun-Stoßdämpfungs- und Stabilisierungs-Vorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Zusatz zum Patent: 1123 926

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation, East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt, München 22, Widenmayerstr. 46

Als Erfinder benannt:

Lawrence B. Lynn, Wilkinsburg, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 5. November 1957 (694 657)

gen in den drei zueinander senkrechten Achsen fort, die bisher verwendet werden mußten.

Es ist eine aktive Stabilisierungsanordnung für Fahrzeuge bekannt, die von einem Trägheitsgewicht gesteuert wird, das auf Fliehkräfte sowie auf Beschleunigungen und Verzögerungen in der Fahrzeuglängsachse anspricht. Zum Ausgleich der Stöße in Vertikalrichtung muß hierbei aber eine besondere Vorrichtung vorgesehen werden, während erfindungsgemäß ein einziges Fühlglied je Radaufhängung für sämtliche drei Achsen ausreicht.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung. Hierin ist

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Anbringung der Fühlglieder gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Möglichkeit der Anbringung der Fühlglieder und

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Aufbau und Wirkungsweise der Stoßdämpfungsund Stabilisierungs-Vorrichtung und der Fühlglieder

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sind Gegenstand des Hauptpatentes und dort aus- federten Masse, sondern in einem gewissen Winkel

führlich beschrieben und dargestellt. Zur Übersicht hierzu angeordnet.

wird eine kurze Wiederholung der wesentlichsten Wenn nämlich das Fahrzeug mit einer bestimmten Merkmale gebracht. Jedem der vier Räder ist ein Geschwindigkeit fährt und durch Abbremsen angehydraulisch betätigter, als Stützorgan ausgebildeter 5 halten wird, so senkt sich das vordere Ende der geStoßdämpfer zugeordnet, der die anteilige Fahrzeug- federten Masse, und das hintere Ende derselben last überträgt und in Abhängigkeit von einem jeweils steigt nach oben. Diese Nickbewegung rührt davon eigenen Fühlglied die Bewegungen der gefederten her, daß der Schwerpunkt der gefederten Masse sich Teile des Fahrzeugs bzw. der ungefederten Teile oberhalb ihrer Aufhängung befindet. Um diese Nicksteuert. Die Fühlglieder sprechen auf verschiedene io bewegung des Fahrzeugs zu verhindern, sind erfin-Beschleunigungsrichtungen des Fahrzeugaufbaues, dungsgemäß die Fühlglieder der Stoßdämpfer um also der gefederten Masse an und leiten Druckmittel eine durch die Stabilisierungsvorrichtung gehende eines insbesondere hydraulisch betriebenen Servo- vertikale Achse gegen die Fahrzeugquerachse gemechanismus den Stützorganen derart zu oder aus dreht. Eine Drehung des Fühlgliedes 15 und demdiesen ab, daß bei einem auf das Rad wirkenden 15 gemäß der Masse 48 um eine vertikale Achse, die Aufwärtsstoß das Stützorgan verkürzt, bei einem durch die Blattfeder 49 geht, bewirkt, daß die Masse Abwärtsstoß das Stützorgan verlängert wird. Hier- 48 mit einem effektiven Hebelarm parallel zur durch wird ein großer Teil der Stoßkraft verschluckt, Längsachse der gefederten Masse des Fahrzeugs verso daß in den Aufbau nur noch geringe Kräfte ge- sehen wird. Die Länge dieses Hebelarmes in Längslangen, die störende Bewegungen des Aufbaues er- 20 richtung läßt sich durch die Winkelstellung des Fühizeugen. Desgleichen wird nach dem Hauptpatent gliedes bezüglich der Längsachse der gefederten über die nämlichen Organe der Einfluß der Flieh- Masse verändern. Die Fühlglieder werden um die kraft eliminiert, so daß der Neigung des Aufbaues vertikalen Achsen der Gelenke 49 so weit gedreht, nach der Kurvenaußenseite entgegengewirkt wird. daß die Massen 48 bei einer Verzögerung der ge-

Jedes Fühlglied besteht aus einer trägen Masse 48, 25 federten Masse eine ausreichende Druckflüssigkeits-

die außerhalb des Schwerpunktes der gefederten menge in die zugehörigen vorderen Stoßdämpfer

Teile exzentrisch sowohl bezüglich einer durch die liefern.

Aufhängungsmittel 49 der tragen Masse 48 gehen- Zum Beispiel sei das vordere Fühlglied 18 gemäß den Horizontalebene als auch einer durch diese ge- F i g. 1 so angeordnet, daß die Masse 48 hinter ihrer legten Vertikalebene gelagert ist. Die Achsen und 3° Schwenkachse 49 liegt. Der Stoßdämpfer wird dann Räder bilden die ungefederte Masse des Fahrzeugs, bei einer Verzögerung so gesteuert, daß er sich auswährend der Rahmen und die zugehörigen Teile, dehnt und damit den Verzögerungskräften entgegeninsbesondere der Antriebsmotor und die Karosserie, wirkt, die auf die gefederte Masse einwirken. Die die gefederte Masse 1 darstellen. Kraft, die vom Stoßdämpfer zwecks Erhaltung der

Die vier Fühlglieder sind mit 15,16,17 und 18 35 Horizontallage der gefederten Masse des Fahrzeugs bezeichnet. Jedes Fühlglied ist in einem bestimmten aufgebracht wird, wird durch die Länge des Hebel-Winkel am Rahmen befestigt und besitzt die er- armes in Richtung der Längsachse des Fahrzeugs wähnte träge Masse 48, die von zwei Blattfedern 49, bestimmt, auf welchen die Masse 48 wirkt. Diese die an mit dem Aufbau verbundenen Teilen be- Länge kann durch den Winkel gewählt werden. Das festigt sind, gehalten wird. Die Blattfedern 49 sind 40 Fühlglied wird hierzu entsprechend gegen seine anan einer Kante der tragen Masse 48 angebracht, so fängliche Lage gedreht. Gleichzeitig werden der daß der Schwerpunkt der Masse 48 sich seitlich andere Stoßdämpfer und das Fühlglied 17 an der oberhalb der Blattfedern 49 befindet. An der Vorderseite des Fahrzeugs in gleicher Weise einanderen Seite der Blattfeder 49 ist ein Steuerarm an gestellt.

der Masse 48 befestigt, der ein hydraulisches Vor- 45 Ferner hat das Hinterende der gefederten Masse

steuerventil mehr oder weniger öffnet oder schließt. beim Bremsen die Tendenz, sich zu heben. Um diese

Der statische Ausgleich für das exzentrisch gelagerte Tendenz zu kompensieren, werden die Fühlglieder

Gewicht 48 wird von einem hydraulischen Kolben 15 und 16 um ihre Gelenkfedern in entgegengesetzter

besorgt. Um die Stellung der Masse 48 nicht nur von Richtung wie bei den vorderen Fühlgliedern gedreht.

der Beschleunigung, sondern auch von der Ge- 50 Die Massen 48 werden also so weit vor den Gelenk-

schwindigkeit abhängig zu machen, ist ferner ein stellen 49 angebracht, daß die Massen einen gewissen

Rückführungskolben vorhanden. Hebelarm parallel zur Längsachse der gefederten

Bei vertikalen und seitlichen Beschleunigungen Masse aufweisen. Bei einer Verzögerung werden

schwenkt die exzentrisch gelagerte Masse 48 um die hierdurch die rückwärtigen Stoßdämpfer verkürzt,

von den Blattfedern 49 definierte Schwenkachse und 55 und das hintere Ende des Fahrzeugs bleibt in seiner

öffnet bzw. schließt das Vorsteuerventil derart, daß horizontalen Lage.

eine der Beschleunigung entgegenwirkende Ver- Da eine Drehung der Fühlglieder um ihre Aufkürzung bzw. Verlängerung des Stoßdämpfers ein- hängefeder49 die Länge des effektiven Hebelarmes tritt. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß die beeinflußt, der bei der seitlichen Steuerung der geauf der rechten Seite des Fahrzeugs befindlichen 60 federten Masse des Fahrzeugs wirkt, und da der Stoßdämpfer in entgegengesetzter Richtung wie die Hebelarm für die Vertikalwirkung der Massen 48 auf der linken Seite gesteuert werden, wenn eine ungeändert bleibt, ist die Empfindlichkeit in Längsseitliche Neigung des Fahrzeugs auftritt, da die richtung gleich dem Produkt der Seitenempfindlich-Fühlglieder 16 und 17 auf der rechten Seite um etwa keit jedes Fühlgliedes mit der Winkeldrehung der 180° gegen die Fühlglieder 15 und 18 auf der linken 65 Massen.
Seite des Fahrzeugs versetzt sind. Wenn der Ausgleich der Nickbewegung beim

Erfindungsgemäß sind die Fühlglieder gemäß Bremsen eine Funktion der Vertikalempfindlichkeit

F i g. 1 nicht genau in einer Querrichtung der ge- des Fühlgliedes sein soll, muß nur das Fühlglied um

eine seitlich verlaufende Horizontalachse ausreichend verschwenkt werden, damit der Schwerpunkt der Massen 48 vor bzw. hinter den Aufhängepunkt 49 fällt. Dieser Fall ist in Fig. 2 dargestellt. Wenn die träge Masse jedes Fühlgliedes quer zum Fahrzeug in einer vertikalen Querebene der gefederten Masse schwenkbar angeordnet ist, wie es nach dem Hauptpatent der Fall ist, so bewirkt eine Beschleunigung und Verzögerung der gefederten Masse in Längsrichtung keinen Einfluß auf die Seitenempfindlichkeit der trägen Masse jedes Fühlgliedes. Wenn jedoch jedes Fühlglied derart gekippt wird, daß der Schwerpunkt jeder tragen Masse vor oder hinter ihrem Drehpunkt liegt, so erzeugt der so hervorgerufene effektive Hebelarm eine Empfindlichkeit der tragen Masse gegen Längsbeschleunigung als Funktion der Empfindlichkeit derselben in Vertikalrichtung.

Unter gewissen Umständen kann es wünschenswert sein, die Steuerung in Längsrichtung als Funktion der Empfindlichkeit der trägen Masse 48 jedes Fühlgliedes sowohl in seitlicher als auch in vertikaler Richtung vorzusehen. Diese Anordnung ist in F i g. 3 dargestellt. Hier sind die Schwenkachsen der tragen Massen sowohl gegen die Vertikalebene als auch gegen die Horizontalebene in einem Winkel angeordnet. In diesem Falle hat die träge Masse einen effektiven Hebelarm, der für kleine Auslenkungen die Empfindlichkeit in vertikaler Richtung und in Seitenrichtung etwas verringert. Die Regelgröße zur Einhaltung der Horizontallage beim Bremsen ist dann gleich der Summe der Empfindlichkeiten in vertikaler und Seitenrichtung, multipliziert mit den entsprechenden Versetzungswinkeln.

Selbstverständlich wirken die Anordnungen nach Fig. 1 bis 3 nicht nur bei der Verzögerung gegen ein Nicken des Fahrzeugs nach vorn, sondern auch

bei Beschleunigungen gegen ein Aufsteigen des vorderen Endes und ein Absinken des hinteren Endes.

Claims

Patentanspruch:

Stoßdämpfungs- und Stabilisierungs-Vorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der zwischen den abgefederten und den nicht abgefederten Fahrzeugteilen vorzugsweise hydraulisch betätigbare Stützorgane regelbarer Länge eingefügt sind und jedes Stützorgan von einem Fühlglied gesteuert ist, das eine auf vertikale und auf in der Fahrzeugquerrichtung horizontale Beschleunigungen und Verzögerungen ansprechende träge Masse und ein einziges hiervon gesteuertes, seinerseits den Flüssigkeitszustrom zum entsprechenden Stützorgan steuerndes Vorsteuerventil enthält, wobei die federnd gelagerte träge Masse in einer Ebene schwenkbar ist und ihr Schwerpunkt seitlich und oberhalb des Ansatzpunktes des zugehörigen Hebelarmes an der Schwenkachse liegt, nach Patent 1123 926, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen, in denen die Schwenkachsen für die trägen Massen (48) und deren Schwerpunkte liegen, eine vierseitige Pyramide bilden, deren Spitze nach oben gerichtet ist und deren beide Grundflächendiagonalen in Fahrzeuglängsrichtung bzw. Fahrzeugquerrichtung liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 685 217;
österreichische Patentschrift Nr. 153 256;
französische Patentschriften Nr. 740 200,
241;
britische Patentschrift Nr. 513 154.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 510/245 2.65 © Bundesdruckerei Berlin