DE1275888B - Durch ein Pendel gesteuerte Hilfskraftvorrichtung zur Beeinflussung der Neigung eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

1275

int. α.:

B62d

B 60 g

Deutsche KL: 63 c - 50

Nummer: 1275 888

Aktenzeichen: P 12 75 888.2-21 (D 36362)

Anmeldetag: 20. Juni 1961

Auslegetag: 22. August 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine durch ein Pendel gesteuerte Hilfskraftvorrichtung zur Beeinflussung der Neigung eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, um die Längsachse oder um die Querachse, bei der die Steuervorrichtung einen Kreisel mit pendelnd aufgehängtem Gehäuse enthält, dessen Rotationsachse in der Ruhelage horizontal und rechtwinklig zur Pendelschwenkachse liegt.

Durch derartige Vorrichtungen, die z. B. auf die Fahrzeugfederung einwirken können, wird beispielsweise beim Beschleunigen oder Bremsen dem Aufbäumen bzw. Nicken oder insbesondere bei Kurvenfahrt der unerwünschten Neigung des Fahrzeugkörpers nach der Kurvenaußenseite zu entgegengewirkt. Bei einer bekannten derartigen Hilfskraftvorrichtung (französische Patentschrift 1 226 661) ist der Steuerschieber für die hydraulische Hilfskraft über eine Gestängeverzweigung einerseits mit dem um eine Schwerpunktachse gegen die Kraft einer Rückstellfeder schwenkbaren Kreiselgehäuse und andererseits mit einem Schwer- und Fliehkraftpendel verbunden. Kreisel und Pendel wirken getrennt auf den Steuerschieber und damit auf die Fahrzeugneigung ein. Der Kreisel wirkt nicht auf die Lage des zu Schwingungen neigenden und schon auf eine Rollbewegung des Fahrzeuges ansprechenden Pendels zurück. Die Steuerung wird durch diese Pendelschwingungen unruhig.

Aufgabe der Erfindung ist es, Pendel und Kreisel so zu kombinieren, daß der Kreisel dämpfend auf das Pendel wirkt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Lagerung der Rotationsachse des Kreisels derart mit dem Pendel verbunden ist, daß sie dessen Schwingungen mitmacht.

Durch eine solche Koppelung des Kreisels mit der Pendelbewegung wird diese gedämpft und ein Aufschaukeln des Pendels durch Fahrbahnstöße vermieden. Durch die deutsche Patentschrift 639 477 ist es zwar bekannt, Schwingungen von gefederten Radaufhängungen durch Präzessionsbewegungen eines Kreisels zu dämpfen, wobei jedoch der Kreisel unmittelbar auf den Radlenker, also völlig abweichend von der Erfindung, wirkt.

Zur Verstärkung der Kräfte, die auf das die Neigung beim Kurvenfahren steuernde Pendel einwirken, wird, wie an sich bekannt, vorgeschlagen, das Pendel vor der Vorderachse des Fahrzeuges anzuordnen, eine Maßnahme, die übrigens ganz allgemein für derartige Steuerpendel günstig ist. Ein mit dem Fahrzeugkörper verbundener Punkt erfährt nämlich während des Überganges von einer Geradeausfahrt Durch ein Pendel gesteuerte Hilfskraftvorrichtung zur Beeinflussung der Neigung eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,

7000 Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Als Erfinder benannt:

Armin Drechsel, 7000 Stuttgart

zu einer Kurvenfahrt von konstantem Kurvenradius eine um so größere seitliche Beschleunigung, je weiter er von der Hinterachse entfernt ist, ganz abgesehen von der Tatsache, daß die durch das Befahren eines größeren Kreises bedingte Kraft auf das Pendel ebenfalls mit der Entfernung von der Hinterachse wächst.

In weiterer Ausgestaltung kann der Schwerpunkt des Kreiselgehäuses samt Kreisel tiefer als die Pendelschwenkachse liegen. Dies hat den Vorteil, daß die Masse des Kreisels samt Gehäuse zugleich als Pendelmasse wirkt. Dabei ist es günstig, wenn der Kreisel und die Steuerpendelmasse eine Baueinheit bilden.

Für die Lage der Kreiselachsen im Hinblick auf die genannten erwünschten Wirkungen und im Hinblick auf das Vermeiden ungünstiger Nebenwirkungen wird bei Vorrichtungen zur Beeinflussung der Neigung des Fahrzeugkörpers um die Längsachse vorgeschlagen, daß in bekannter Weise der um eine im Beharrungszustand in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse im entgegengesetzten Sinn wie die Fahrzeugräder umlaufende Kreisel in einem Gehäuse gelagert ist, das gegen elastische Rückstellkräfte um die Hochachse, gegebenenfalls unter Reibungsdämpfung, schwenkbar ist. Eine solche Anordnung, allerdings ohne Dämpfung, ist bekannt für ein Kreiselgehäuse, das um eine fahrzeugrahmenfeste Hochachse schwenkbar ist. Es sind ferner Dämpfungseinrichtungen für Kreiselgehäuse bekannt, die um waagerechte rahmenfeste Achsen schwenkbar sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Steuerung der Neigung um die Fahrzeuglängsachse an Hand der Vorderachse eines Personenkraftwagens dargestellt.

F i g. 1 zeigt die Ansicht der Vorderachse und

F i g. 2 die Draufsicht;

F i g. 3 stellt in größerem Maßstab das Pendel mit dem darin angeordneten Kreisel dar.

809 597/265

An einem Vorderachsquerträger 10 sind in üblicher Doppelquerlenkeranordnung die Räder angelenkt. Die Abfederung geschieht über Luftbalgfedern 11 und 12, die zwischen den unteren Querlenkern 13 und 14 und seitlichen Ausladungen des Vorderachsquerträgers 10 angeordnet sind. Der Motor 15 ist strichpunktiert angedeutet. Der Pfeil 16 gibt die Fahrtrichtung an.

Auf einem Vorbau 10' des Vorderachsquerträgers

10 ist ein pneumatisches Schaltgerät 17 befestigt, das io ausgeübten Drehmoment durch eine Drehung um die über Leitungen 18 und 19 mit dem Inneren der Luft- Achse L, die nunmehr Präzessionsachse wird, von balgfedern 11 und 12 in Verbindung steht. Von vorn gesehen im Uhrzeigersinn aus. Das bedeutet, einem Kompressor oder Vorratsbehälter her wird dem daß der Kreisel 24 den durch die Fliehkraft erzeug-Schaltgerät 17 Druckluft über eine Leitung 20 zu- ten Ausschlag des Pendels 22 in Fahrtrichtung nach geführt. Die Schaltvorgänge im Schaltgerät 17 wer- 15 rechts unterstützt.

Beim Kurvenfahren hingegen unterstützt der Kreisel 24 den Ausschlag des Pendels 22 nach der Kurvenaußenseite zu: Es sei angenommen, daß der Wagen eine Linkskurve fahre. Dann wirkt sich diese Kurvenfahrt auf die Kreiselebene in einer Drehung um die Achse H, die im vorherigen Fall die Achse der Präzessionsbewegung war, von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn aus. Der Kreisel 24 weicht einem derartigen, über die Zugfedern 27 und 28 auf ihn

den durch Drehen einer Welle 21 bewirkt, die in Fahrzeuglängsrichtung verläuft und an der ein Pendel 22 befestigt ist. Bei einem Ausschlag des Pendels 22 in Fahrtrichtung, betrachtet z. B. nach rechts, wie er beim Fahren einer Linkskurve auftritt, wird dem Luftfederbalg 11 über die Leitung 18 Luft zugeführt und dem Luftfederbalg 12 über die Leitung 19 Luft entnommen. Auf diese Weise wird der Tendenz des Vorderachsquerträgers 10 (und des mit diesem verbundenen Fahrzeugkörpers), sich nach der Kurvenaußenseite zu neigen, entgegengearbeitet.

In einer zylinderförmigen Aussparung 23 des Pendels 22 befindet sich ein Kreisel 24. Sein Gehäuse ist mittels im Beharrungszustand, d. h. beschleunigungsfreien Zustand, und ebener Fahrbahn lotrechter Zapfen 25 und 26 um die Hochachse H gegen die Rückstellkräfte von waagerecht verlaufenden Zugfedern 27 und 28 schwenkbar gelagert, wobei zur Dämpfung eine Reibscheibe 29 vorgesehen ist. Der Kreiselläufer, dessen Drehsinn durch einen Pfeil angegeben ist, dreht um die im Beharrungszustand in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achsei?. Die durch den Läufermittelpunkt im Beharrungszustand in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse ist mit L bezeichnet. (Der im Kreiselgehäuse in baulicher Ver-Schmelzung mit dem Kreiselläufer angeordnete Antriebselektromotor und dessen Stromzuführungen sind in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden.)

Zur Erklärung der dämpfenden Funktion des Kreisels sei z. B. angenommen, daß von der Fahrbahn her auf die Räder ein starker seitlicher Stoß ausgeübt worden wäre, der sich auf den Vorderachsquerträger 10 fortgepflanzt hätte. Ohne die dämpfende Wirkung des Kreisels hätte das Pendel 22 auf Grund seiner Massenträgheit einen beträchtlichen Ausschlag in Fahrzeugquerrichtung relativ zum Vorderachsquerträger 10 vollführt. Ein unerwünschter Schaltvorgang im Schaltgerät 17 wäre die Folge gewesen. Weitere Schaltvorgänge wären beim Auspendein in die Ruhelage zurück zu verzeichnen gewesen. Der Kreisel setzt diesen Schwingungen jedoch einen erheblichen Widerstand entgegen: Ein Ausschlagen des Pendels wirkt sich für die Kreiselebene in einer Drehung um die Achse L aus. Einer solchen Drehung widersetzt sich der Kreisel und weicht dabei auf Grund der Kreiselpräzession mit einer Drehung um die Achse H gegen den Widerstand der Zugfedern 27 und 28 und unter dämpfender Reibung an der Reibscheibe 29 aus.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Durch ein Pendel gesteuerte Hilfskraftvorrichtung zur Beeinflussung der Neigung eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, um die Längsachse oder um die Querachse, bei der die Steuervorrichtung einen Kreisel mit pendelnd aufgehängtem Gehäuse enthält, dessen Rotationsachse in der Ruhelage horizontal und rechtwinklig zur Pendelschwenkachse liegt, dadurchgekennzeichnet, daß die Lagerung der Rotationsachse des Kreisels (24) derart mit dem Pendel (22) verbunden ist, daß sie dessen Schwenkbewegungen mitmacht.

2. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Neigung um die Längsachse steuernde Pendel (22) in bekannter Weise vor der Vorderachse des Fahrzeuges angeordnet ist.

3. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Kreiselgehäuses tiefer als die Pendelschwenkachse (21) liegt.

4. Hilfskraftvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisel (24) und die Steuerpendelmasse eine Baueinheit bilden.

5. Hilfskraftvorrichtung zur Beeinflussung der Neigung des Fahrzeugkörpers um die Längsachse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise der um eine im Beharrungszustand in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse (R) im entgegengesetzten Sinn wie die Fahrzeugräder umlaufende Kreisel in einem Gehäuse gelagert ist, das gegen elastische Rückstellkräfte um die Hochachse (H) schwenkbar ist.

6. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise eine Dämpfung, die mit Reibung (29) arbeiten kann, für die Schwenkbewegungen des Gehäuses um die Hochachse (H) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 511171, 623 214, 477;

französische Patentschriften Nr. 1110 470, 226 661;

britische Patentschrift Nr. 513 154; USA.-PatentschriftNr. 2 893 248.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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