DE1405336A1

DE1405336A1 - Einrichtung zur Verbesserung der Lagehaltung des Fahrzeugkastens bei bodengebundenen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE1405336A1
Application number: DE1958L0029547
Authority: DE
Inventors: Julius Lindblom
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-07-17
Filing date: 1958-01-28
Publication date: 1969-04-10
Also published as: US3083027A; FR1207733A; GB899003A

Description

336.2 Julius Lindblon^Sollentuna/Sehweden

ρ 315

Einrichtung zur Verbesserung der Lagehaltung des Fahrzeugkastens bei bodengebundenen Fahrzeugen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verbesserung der Lagehaltung des Fahrzeugkastens bei bodengebundenen Fahrezeugen. Bei den Einrichtungen bekannter Bauart sind Körper vorgesehen, welche in Abhängigkeit von der Schwer« und Zentri« fugalkraft quer zur Fahrzeugachse beweglich in einem mit dem Fahrzeugkasten verbundenen Gehäuse gelagert sind und auf die Getriebeteile zum Schrägstellen des Fahrzeugkastens wirken. Eine solche Einrichtung, die der Kurvenstabilität dient, wird nun erfindungsgemäss dadurch verbessert, dass die Bewegung des Körpers von einem, seine Wirksamkeit erhöhenden, der Kurven« richtung folgenden. Steuereinrichtung betätigten Organ gelenkt wird, wobei der Körper unmittelbar auf ein die Schrägstellung bewirkendes Einstellsystem zwischen Fahrzeugkasten und den Achssystemen einwirkt.

Wesentlich für den Erfindungsgegenstand ist dabei, dass, sobald das Fahrzeug in eine Kurve einläuft, ein Impuls auf die Einstellorgane gegeben wird, so dass diese in einer gewissen Richtung zu arbeiten anfangen. Eine zweite Einrichtung, welche auf die Getriebeteile zum Schrägstellen des Fahrzeugkastens unmittelbar einwirkt, gibt dann solange Impulse, wie der Fahr—

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zeugkasten von der theoretisch richtigen Neigung abweicht. Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt und die Strassenneigung sich an« dert, so vrird nur die zweite Einrichtung die notwendigen Nachstellimpulse geben. Durch dieses Zusammenwirken zweier * eine*"""'"" Einheit bildende Systeme wird erreicht, dass unabhängig von der Räderlage alle Beeinträchtigungen, nämlich die Strassenneigung, die Kurvenrichtung, die Geschwindigkeit der Steuerbewegung und die des Fahrzeuges, welche die Lage des Fahrzeugkastens beeinflussen, in weitgehendsterweise Rechnung getragen wird.

Erfindungsgemäss besteht ferner das Einstellsystem aus einem hydraulisch oder pneumatisch wirkenden System, enthaltend ein vom Körper unmittelbar betätigtes Steuerventil und zwischen dem Fahrzeugkasten und den Achssystemen angeordneten Einstell» vorrichtungen. Letztere bestehen zweckmäßig aus einem mit dem Druckmittel gefüllten Gehäuse, einem ebenfalls mit dem-Druck·, mittel gefüllten Hohlkolben und einem mit einer Längsbohrung versehenen Kolben.

Um den Fahrzeugkasten in der Längsachse des Fahrzeuges in der theoretisch richtigen Lage zu halten, wenn diese durch eine ungünstige Lastenverteilung gestört wird, wird erfindungsgemäss den vorderen und hinteren Rädern an den Achssystemen je eine Ein» Stellvorrichtung zugeordnet, deren Räume über ihren Kolben mit dem Steuerventil und deren Räume unter den Kolben mit einem zusätzlichen, die Lage des Fahrzeugkastens in seiner Längsachse beeinflussenden Steuerventil verbunden ist.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind den nachstehend beschriebenen und in den Zeichnungen schematisch

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dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen·.

Pig. l/la zeigt ein hydraulisches System mit den. VentiX«- anordnungen und den übrigen Voxrichtungejn für die Einstellung des Fahrzeugkastens. ... „ , -.. ■

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung;.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform für elektrische Steue« TUHg₁FXg. 3a eine Variante dazu. _

• Fig. 4 veranschaulicht'ein Räderpaar des Fahrzeuges mit der Vorrichtung zur, Einstellung des Fahrzeugkastens, kombiniert mit den Einrichtungen zur Beeinflussung der Lage des Fahrzeugkastens in seiner Längsachse.

Fig. 5 zeigt im Gegensatz zu Fig. 4 eine Ausführungsform mit besonderer Einstellvorrichtung.

Fig. 6 zeigt die Vorrichtung in Verbindung mit Schwing«
armen. , -" .

Fig. 7 zeigt eine kombinierte einstell«, federungs« und
lagehaltende Vorrichtung in den verschiedenen Stellungen a, b und c.

Fig. 8 veranschaulicht das Schaltschema der kombinierten Vorrichtung für das Vorder« und Hinterachssystem. , .

In Fig. 1 ist der Fahrzeugkasten mit 1 bezeichnet., der bei 2 auf einem Achssystem 3 beweglich gelagert ist. Die Lagerung kann beispielsweise auf einer am Achssystem 3 angebrachten
Achse 4 und einem am Fahrgestell 1 angebrachten Gummiring 6
zwischen der Achse 4 und dem Ring 5 bestehen. Mit dem Fahrge-· stell ist in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse 7 ein
Körper 8 eingeschlossen, welches sich unter der Einwirkung

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verschiedener Kräfte aus einer Neutrallage bewegen kann. Verschwinden die Kräfte oder ändern sie ihre Wirkungsrichtung, so wird der Körper 8 mittels der Federanordnung im Gehäuseteil 9 in die Neutrallage zurückgeführt.

Wenn sich der Körper beispielsweise nach rechts bewegt, wird die Feder 10 zwischen dem Ring 11 auf der Achse 12 und dem Ring 13 in» Gehäuse l4 zusammengedrückt. ·

Die Steuereinrichtung 15 oder eine andere gleichwirkende Vorrichtung verschiebt bei ihrer Bewegung einen Schwimmkolben 16 in einem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter 17. Bei geringen und langsamen Bewegungen rinnt die Flüssigkeit am Kolben 16 vorbei, bei schnellen Bewegungen aber wird ein Teil der Flüssigkeit beispielsweise aus der Leitung 18 in die Leitung 19 gedrückt, wobei der Körper 8 verschoben wird. Bei zu schnellen Bewegungen kann ein Teil der Flüssigkeit über das zwischen den Leitungen 18 und 19 angeordnete Überströmventil 20 zurückfliessen.

Bei der Bewegung des Körpers 8 aus seiner Neutrallage wird der Drehkolben 21 im Ventilgehäuse 22 Fig. la bewegt. Die Pumpe 23, welche synchron mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges an« getrieben werden kann, fördert das Druckmittel durch die Leitung 2k bei Normalstellung des Kolbens 21 durch dessen Kanal 25 zurück zur Pumpe durch die Leitung 26. Wenn der Körper 8 aus der Neutrallage bewegt wird, wird der Kolben 21 so gedreht, dass das Druckmittel beispielsweise aus der Einstellvorrichtung 28 « 30 fliessen kann. Das durch die Bewegung des Kdbens 29 im Zylin« der 28 verdrängte Druckmittel fliesst durch die Leitungen 21 und 26 zurück zur Pumpe. Bei Überlastung wird das Überströmventil

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32 wirksam. Es kann so eingestellt sein, daß es bei hohen Umdrehungszahlen der Pumpe leichter öffnet als bei geringen.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform des Steuerventils 21/22 dargestellt, und zwar ist anstelle eines Ventils mit Dreh«· Schieber ein solches mit Kolbenschieber verwendet. Der Körper 8 hat, wie im Ausführungsbeispiel Fig. 1/la, eine Federanordnung im Gehäuse 14, die ihn in die Normallage zurückbringt, wenn er, durch auftretende Zentrifugalkräfte z.B., aus seiner Ruhelage verschoben wird. Er ist mit einem Stift 33 versehen. Eine vom Motor 34 angetriebene Pumpe 35 fördert das Druckmittel in die Leitungen 36, 37 38· Dadurch, dass das Druckmittel durch die Bohrung 39 im Kolbenschieber 4O fHessen kann, wird letzterer gemäss dem Servoprinzip gegen den Stift 33 gedrückt. Diese Ver» Stellung geschieht in Abhängigkeit von der Einstellung des Körpers 8. Ferner fliesst in der Normallage das Druckmittel durch die Öffnungen 4l, 42 im Gehäuse zu dem gemeinsamen Ablauf 43 und zurück zur Pumpe 35· Wird der Körper 8 und damit auch der Kolbenschieber 4O verschoben, werden die Öffnungen 4l,42 ge« schlossen. Infolgedessen wird das Druckmittel je nach der Bewe« gungsrichtung des Körpers 8 durch die Leitungen 44, 45 zur Ein« Stellvorrichtung 25 « 30 strömen. 46 ist ein Überströmventil, welches dem Ventil 32 in Fig. la entspricht. Der Körper 8 läuft sozusagen dem Kolbenschieber 4O nach. Man könnte letzteren aber auch so schwer ausführen, dass der Körper 8 entbehrt werden könnte.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Körper das Einstellsystem elektrisch betätigt. 49 und 50 sind zwei

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Behälter, die mit Quecksilber gefüllt sind. Bei der Bewegung des Körpers 8 trifft dieser mittels eines Stiftes 47 bezw. 48 je nach seiner Bewegungsrichtung auf eine Membran in den genannten Be» halter, wodurch die Quecksilbersäulen 51 bezw. 52 mit den Kon— taktstiften 53 bezw. 5k in Berührung kommen, so daß ein Strom« kreis über die Magnetwindungen 55 bezw. 56 geschlossen wird. Auf der Achse 60 des Antriebsmotors 57 befinden sich die Kupplung;» scheiben 58,59· Je nachdem, welche Kupplung infolge der Lage» verschiebung des Körpers 8 wirksam wird, wird der Antrieb mit der Achse 6l oder 62 verbunden und über das Kegelradgetriebe die Achse 63 in der einen oder anderen Drehrichtung bewegt. Die Achse 63 kann entweder mit einer hydraulischen oder mit einer mechanischen Einstellvorrichtung verbunden sein. Das elektrische System bietet ausgezeichnete Möglichkeiten für eine Selbstunterbrechung, so daß ein Maximum der Einstellung des Fahrzeugkastens im Verhältnis zum Achsensystem erreicht werden kann. Eine solche Selbstunterbrechung ist an sich aber auch bei einem hydraulischen System entsprechend den Ausführungsbeispielen nach Fig. l/la und 2 möglich.

In Fig. 3a ist eine andere Ausführungsform des Körpers 8 und der Kontaktvorrichtung Fig. 3 veranschaulicht. Der als Kugel oder Walze ausgeführte Körper ist mit 90 bezeichnet. Er ruht auf einer Feder 91» die mit Hilfe der Stellschrauben 92 entsprechend gebogen werden kann. 9^ und 95 sind Kontaktvorrichtungen, auf welche der Körper 90 bei Lageveränderung einwirkt, je nachdem er durch die auf ihn wirkenden Kräfte nach der einen oder anderen Seite der Feder 91 aufrollt. Diese Einrichtung befindet sich z.B. in aki·« mit Flüssigkeit gefüllten Behälter.

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In den Fig. 4—6 sind verschiedene Anordnungen der erfindungsgemässen Einrichtung an einem Achssystem dargestellt. In Fig. 4 sind die Achsen 64 und 65 in einem Lager 66 schwingbar angeordnet, Die vorgesehenen Gummipuffer 67 und 68 haben das Bestreben, den Fahrzeugkasten in seiner Normallage zu halten. Das kann man auch dadurch erreichen, dass man beispielsweise den Kolben 29 in dem Zylinder 28 der Einstelleinrichtung Fig. zwischen Federn lagert. Das Steuerventil 21/22 Fig. la speist die Einstellvorrichtungen 69 und 70· Diese dienen gleichzeitig

a«c der Federung, die noch anhand der Fig. 7/ nachstehend beschrieben werden soll. Mittels eines weiteren Steuerventils 71» das vom Fahrzeugführer von Hand zu bedienen ist, wird ermöglicht, dass das Druckmittel zur Einstellvorrichtung 69 bezw. 70 gefördert wird und dient dazu, wie-anhand der Fig, 8 noch näher zu erläu« tern sein wird, den Fahrzeugkasten 1 in der Längsrichtung des Fahrzeuges in seiner Normallage zu halten. In Fig. 5 wirkt die Federvorrichtung 72 auf das Kniegelenk 73· 74 ist die Einstell·-. vorrichtung, die getrennt von der Federung angeordnet ist. In Fig. 6 ist eine Ausführungsfprm mit Schwingarmen 75 und mit einer kombinierten Einstell-, und Federvorrichtung 76 schematisch veranschaulicht. -

In den Fig. 7»tt>,c ist nun eine kombinierte Einrichtung für die Schrägstellung, z.B. in Abhängigkeit von der Steuerung 15 ·* I? Fig. 1, für die Korrektur der Lage des Fahrzeugkastens mit bezug auf seine Längsachse und für die erforderliche Fede·-. rung dargestellt. Diese Einrichtung ist beispielsweise in der Anordnung gemäß Fig. 4 verwendet. Das untere Lager 77 ist am

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Achssystem, das Lager 78 am Fahrzeugkasten beweglich angelenkt.

Wie in Fig. 7a «· c veranschaulicht, führt eine Längsbohrung 8O,

für
die mit dem zusätzlichen Steuerventil 7l/die Korrektur der

Längslage des Fahrzeugkastens verbunden ist, in den Hohlraum 8la des Kolbens 8l. Dieser Kolben ist in dem Zylinder 87 gelagert, über.welchem sich ein Hohlraum 87a befindet, der über die Lei« tung 31 bezw. 45 mit dem Steuerventil 21/22 oder 33 - 46 verbunden ist. Der Raum 87a über dem Kolben 8l trägt einen Kopfteil, von dem er durch eine Ventilplatte mit den Ventilkörpern 82,83 getrennt ist. Dieser Kopfteil enthält eine Membran 85, welche
ihn in zwei Kammern unterteilt, von denen die Kammer 84 mit dem Druckmittel und die Kammer 86 mit Druckgas gefüllt ist. Wird mehr Druckmittel durch die Leitung 8O mit Hilfe der zusätzlichen
Steuereinrichtung 71 dem Hohlraum 8la zugeführt, so wird der
Kolben 8l die Stellung wie in Fig. 7b einnehmen, wobei das Druckmittel aus dem Raum 87a durch die Leitung 31 bezw. 45 abfliesst. Wird dagegen bei entsprechender Einstellung des zusätzlichen
Steuerventile 71 das Druckmittel durch die Bohrung 8O aus dem
Raum 8la abgesaugt, so strömt Druckmittel durch die Leitung 31 bezw. 45 in den Kolbenraum 87a und bringt den Kolben 8l in die Stellung Fig. 7c. Diese Verstellung der Kolben 8Ic dient der
Lagekorrektur des Fahrzeugkastens zu seiner Längsachse, so daß er immer in seiner Normallage verbleibt, d.h. der Abstand zwischen den Lagern 77 und 78 bleibt durch die Längslagekorrektur immer derselbe. Die Korrektur der Schrägstellung des Fahrzeugkastens und seine Lagehaltung zur Längsachse erfolgt durch die beschriebene Einrichtung, also immer unabhängig voneinander.

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Bei der Federungsbewegung des Fahrzeuges drücken oder saugen die Kolben 79, 81 Flüssigkeit durch die Ventile 82 und 83, welche durch ihren Strömungswiderstand als Stoßdämpfer dienen.

In Fig. 8 ist das Schaltschema für ein Vorder« und Hinterradachssystem unter Anwendung der Einstellvorrichtung nach Fig. dargestellt. Am Vorderachssystem sind die Einstellvorrichtungen 69a, 70a und am Hinterachssystem die Einstellvorrichtungen 69b und 70b vorgesehen. Mit 8 he zw.. 33 -» 45 ist das Einstellsystem bezeichnet, mit 35 die Förderpumpe. ¹Ji ist das zusätzliche, vom Fahrzeugführer-von Hand zu bedienende Steuerventil, welches der Lagehaltung des Fahrzeugkastens zur Längsachse des Fahrzeuges dient. Die oberen Hohlräume, 87a Fig. 7, der Einstellvorrichtungen 69a und 69b sind durch die Rohrleitungen 3-1 bezw. ,45, je nachdem das Steuerventil nach Fig. la oder 2 verwendet wird, miteinander verbunden und haben einen Abzweig, zur Einste11vor« richtung 8 bezw. 33 *" ^5· Iⁿ entsprechender Weise sind die ,gleichen Hohlräume der Einstellvorrichtungen 70a und 70b auf der anderen Fahrzeugseite miteinander verbunden und &n die Ein« Stellvorrichtung 8 bezw. 33 -* 45 angeschlossen. Die unteren Kolben, 79 Fig. 7, der Einstellvorrichtungen 69a, 70a bezw. 69b und 70c sind durch die Leitungen 80 miteinander verbunden* Die Abzweige 80a bezw. 80b führen zu dem zusätzlichen Steuerventil 71 · Diese einfache Schaltanordnung ermöglicht einmal eine richtige Schrägstellung des Fahrzeugkastens beim Kurven« fahren bezw. in Abhängigkeit von der Steuereinrichtung 15 Fig. 1 und eine Korrektur der Lage des Fahrzeugkastens zu seiner Längs« achse bei ungleicher Belastung des Fahrzeuges. Ferner ist durch

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Anwendung der Einstellvorrichtung in tier Ausführungsform nach Fig. 7a - c eine zusätzliche Federung des Fahrzeuges unter Verwendung derselben Einstellvorrichtung erreicht.

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Claims

HQ5336 Pat ent 'an.Sprüche

1.) Einrichtung zur Verbesserung der Lagehaltung des Fahrzeug« kastens bei bodengebundenen Fahrzeugen, enthaltend ein mit dem Fahrzeugkasten verbundenes Gehäuse, in welchem ein Kör« per gelagert ist, der in Abhängigkeit von den quer zur Fahr« zeugachse auftretenden Schwer« und Zentrifugalkräften auf die Schrägstellung des Fahrzeuges einwirkt, dadurch gekennzeich« net, dass die Bewegung des Körpers (8,90) von einem, seine Wirksamkeit erhöhenden» der Kurvenrichtung folgenden Steuer« einrichtung (15) betätigten Organ (l6,17) gelenkt wird, wobei der Körper, (8,90) unmittelbar auf eine die Schrägetellung be« wirkendes Einetellsyetem (21-32} 33«45| 55«63} 69,70) zwischen Fahrzeugkasten (l) und den Ach« sys* einen (3) einwirkt.

2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellaystem aus einem hydraulisch oder pneumatisch wirken« den System, enthaltend ein vom Körper (8) unmittelbar betä« tigte» Steuerventil (21,22; 33«45) und zwischen dem Fahrzeug« kasten (l) und den Achssystemen (3) angeordneten Einstellvorrichtungen (28-305 69t7O) besteht.

3·) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der. Körper (8,90) bei seiner Bewegung elektrische Kontakte betö« tigt, welche eine Kupplungseinrichtung (55/58, 56/59) in <*^β«η Einstellsystem (55~63) betätigt, welches je nach der Bewegugs-

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richtung des Körpers (8,90) derart wirksam wird, daß die Achse (63) des Einstellsystems in der einen oder anderen Drehrichtung bewegt wird.

4.) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung aus einem mit dem Druckmittel gefüllten Gehäuse (87), einem ebenfalls mit dem Druckmittel gefüllten Hohlkolben (8l) und einem mit einer Längsb^ohrung versehenen Kolben (79) besteht.

5·) Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (87) der Einstellvorrichtung mit einem Kopfteil ver« sehen ist, das durch eine Membran (85) in zwei Kammern (84,86) geteilt ist, wobei die untere, mit dem Druckmittel gefüllte Kammer (84) durch eine Ventilanordnung (82,83) mit dem Gehäu~ se (87) verbunden ist, während die obere Kammer (86) Druckgas enthält.

6.) Einrichtung nach Anspruch 2,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass den vorderen und hinteren Rädern an den Achssystemen (3) je eine Einstellvorrichtung (28~3Oi 69a«70b) zugeordnet ist, deren Räume über ihren Kolben (29,8l) mit dem Steuerventil (21/22; 33"·^5) und deren Räume unter den Kolben mit einem zusätzlichen, die Lage des Fahrzeugkastens in seiner Längs·« achse beeinflussenden Steuerventil (71) verbunden sind.

7·) Einstellmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fahrzeugkasten (l) und den Achssystemen (3) eine elastische, der Bewegung des Fahrzeugkastens aus seiner Normallage entgegenwirkenden Lagerung (4«6; 66~68) angeordnet ist.

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