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Dämpfer- oder Federbein
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Cämpfer- oder Federbein der im
Anspruch 1 angegebenen Gattung.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es für die Beanspruchung
des FahrzeugfuErers eines Eraftfahrzeuges von Vorteil ist, wenn das Kraftfahrzeug
bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, die üblicherweise auf Stadtstraßen und kurvenreicheren
Landstraßen gewählt werden, eine direkte Lenkwirkung (lenkwillig) bei kleinem Lenkmoment
und bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, wie sie beispielaweise auf Autobahnen gewählt
werden, eine indirekte Lenkwirkung
bei großem Lenkmoment aufweist.
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Um ein derartiges vorteilhaftes fahrgeschwindigkeitsabhängiges Lenkverhalten
des Kraft fahrzeuges zu erzielen, ist es bereits bekannt (z.3. DU-PS 1 127 236,
DU-PS 1 202 152), das Kraftfahrzeug mit einem Lenkgetriebe auszurüsten, dessen Übersetzungsverhältnis
in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit so geändert wird, daß bei niedrigen
Geschwindigkeiten eine kleine Überßetzung und bei hohen Geschwindigkeiten eine große
Übersetzung vorliegt. Der Aufwand zur
Realisierung einer derar@@gen
verstellbaren Lenkungsübersetzung ist verhltnismäßig groß und darüberhinaus kann
es räumlich Schwierigkeiten bereiten, die zusätzlich erforderlichen Bauelemente
im Bereich des Lenkungsgetriebes unterzubringen.
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Ausgehend von einem Dämpfer oder Federbein der eingangs genannten
Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses so auszugestalten, daß sich
ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug bei niedriger Fahrgeschwindigkeit lenkwilliger
(direktere Lenkwirkung) verhält als bei höherer Fahrgeschwindigkeit.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruches 1 gelöst. Das gewünschte Lenkverhalten des Kraftfahrzeuges wird also
dadurch erzielt, daß durch eine fahrzeuggeschwindigkeits abhängige Verstellung des
Radsturzes der Reifenschräglaufwinkel so beeinflußt wird, daß sich das Eigenlenkverhalten
des Kraftfahrzeuges von einem zunächst mehr übersteuernden (lenkwillig) Verhalten
bei niedriger Fahrgischwindigkeit zu einem mehr untersteuernden (lenkunwillig) Verhalten
bei hoher Fahrgeschwindigkeit verändert.
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Ansich ist es bereits bekannt, das Lenkverhaiten eines Kraftfahrzeuges
durch die Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens, das heißt des tiber- oder Untersteuerns
zu beeinflussen. Bei bekannten Kraftfahrzeugen dieser Art (z.B. DT-OS 1 630 278)
geschieht dies durch die Verstellung der Wirkung eines Stabilisators und ausschließlich
während der Beschleunigungs- und Verzögerungsphase des Kraftfahrzeuges. Die Höhe
der Fahrgeschwindigkeit spielt dabei keine Rolle. Das mit der Erfindung angestrebte
Lenkverhalten des Kraftfahrzeuges ist bei diesen bekannten Fahrzeugen nicht gegeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Neigung
des Dampfer- oder Federbeins fahrgeschwindigkeitsabhängig derart veränderbar, daß
mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit der konstruktive Radnachlauf an der Vorderachse
zu positiveren und an der Hinterachse zu negativeren Werten hin verstellt wird.
An der Vorderachse bewirkt diese Änderung des Radnachlaufes, daß das aufzubringende
Lenkmoment
in gewünschter Weise mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit vergrößert wird. Diese
an der Hinterachse zusH.tzlich bewirkte Verstellung führt durch elastisches Gegenlenken
infolge der zwischen dem Dämpfer- bzw. Federbein und dem Lenker vorhandenen Elastizitäten
zu einer weiteren Verkleinerung des Schräglaufes.
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Weitere erfindungswesentliche vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In der Zeichnung ist ein das Prinzip der Erfindung veranschaulichendes
Ausführungsbeispiel wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert wird.
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In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung die Figuren 1
und 2 die Seiten- und die Front ansicht eines über ein Federbein angelenkten yahrzeugrades,
die Figuren 3 und 4 eine um das zweite Rad der Achse vervollständigte sch»matische
Draufsicht des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Fahrzeugrades bei verschiedenen
Geschwindigkeiten und Figur 5 ein Detail der oberen Federbeinanlenkung.
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In den Figuren sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung
notwendigen Teile eines Kraftfahrzeuges - zum Teil schematisch - dargestellt. Die
Figuren 1 und 2 zeigen eines der beiden vorderen Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeuges,
wobei die Fahrtrichtung durch den Pfeil F angegeben ist. Das mit 1 bezifferte Vorderrad
ist über ein radführendes Federbein 4 und einen Querlenker 5 am nicht weiter dargestellten
Fahrzeugaufbau 3 oder Teilen desselben angelenkt. Spurstange, eventuell vorhandender
Stabilisator, liangslenker oder Antriebshalbwelle sind zwecks Vereinfachung der
Darstellung fortgelassen. Das aus einem Stoßdämpfer 41 und einer Sc.raubenfeder
42 bestehende Federbein 4 ist an seinem unteren oder das heißt am Ende des Dämpferrohres,
starr mit dem die Radachse tragenden Radträger oder Acids schenkel 2 des Fahrzeugrades
verbunden. An seinem oberen Ende ist es elastisokp das heißt unter Verwendung üblicher
elastischer Blemente9mit dem
nicht weiter dargestellten @@@@@@@@gaufbau
3 oder Teilen desselken verblln..en. Gemäß der Erfindung ist die Federbein-Achse
so ausgebildet, daß die neigung des radführenden Federbeines 4 oder eines entsprechenden
radführenden Dämpferbeines während der Fahrt fahrgeschwindigkeitsabhängig veränderbar
ist. Im gezeigten Ausführungs beispiel wird die gewünschte Veränderung der Federbeinneigung
in einfacher Weise durch eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Veränderung der Lage
des oberen Anlenkpunktes 6 des Federbeines 4 erzielt. In den Figuren 1 und 2 ist
die räumliche Lage des Federbeines bei zwei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten,
einer niedrigen und einer hohen, dargestellt. Voll ausgezogen ist die bei hohen
Geschwindigkeiten vorliegende Federbeinstellung, während die Lage des Federbeines
bei niedriger Fahrgeschwindigkeit nur gestrichelt dargestellt und die entsprechende
Bezifferung mit einem ' versehen ist. Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Neigung
des Federbeines der Vorderachse fahrgeschwindigkeitsabhängig derart verändert wird,
daß der konstruktive Radsttirz mit zunehmender.Fahrgeschwi.,digkeit zu positiveren
Werten hin verstellt wird, zum Beispiel von etwa - 2° bei langsamer Fahrt auf +
10 bei schneller Fahrt. Die in der Zeichnung angezeigten Radstellungen etc. sind
willkürlich gewählt und dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung. Wie bereits
eingangs erwähnt wurde, hat die vorgesehene fahrgeschwindigkeitsabhängige Radsturz-Anderung
eine entsprechende fahrgeschwindigkeitsabhängige Rad chrägl aufinL-el-Anderung zur
Folge, so daß das Fahrzeug wie gewünscht mit zunehmender Fahrgeschirindigkeit wegen
des sich vergrrößernden Radschräglaufwinkels an der Vorderachse einmehruntersteuerndes
Lenkverhalten (lenkunwilligere, indirektere Lenkwirkung) annimmt. Es versteht sich,
daß eine entsprechende Beeinflussung des Lenkverhaltens auch dadurch erzielt werden
kann, daß man die radführenden Federbeine bzw. Dämpferbeine einer Hinterachse in
ihrer Meigung fahrgeschwindigkeitsabhängig so verändert, daß der Radsturz der Hinterräder
mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit zu negativeren Werten hin verstellt wird. Das
h.t te nämlich mit zunehmender Fahrge s chwindigkei t eine Verkleinerung des Radschräglaufwin!els
zur Folge.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Neigung des Federbeines
4 fahrgesschwindigkeitsabhängig derart verändert, daß nicht nur der
konctrjktiv
Radsturz im zuvor geschilderten Sinne verändert wird, sondern d7ß gleichaeitig auch
der konstjtktive Radnachlauf mit zunehmende Fahrgeschwindigkeit zu positiveren Werten
hin verstellt wird. In Figur 1 ist die Stellung des Federbeines bei langsamer Fahrt
wiederum nur gestrichelt und bei schneller Fahrt voll ausgezogen dargestellt. Man
erkennt, daß der obere Anlenkpunkt 6 des Federbeins 4 zur Verstellung des Radsturzes
um b zur Fahrzeugmitte hin und zur Verstellung des Radnachlaufes um a zum Fahrzeugheck
hin verschoben wird.Der bei hoher Fahrgeschwindigkeit vorliegende Radnachlauf ist
mit n bezeichnet. In dem gezeigten Ausführungs beispiel ist angenommen worden, daß
der Radnachlauf bei langsamer Fahrt etwa null beträgt. Bei höherer Fahrgeschwindigkeit
kann er zum Beispiel auf 30 o. ä. verstellt werden. Durch den mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit
größer werdenden konstruktiven Radnachlauf wird das vom Fahrzeugführer aufzuwendende
Lenkmoment in erwünschter Weise ebenfalls mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit vergrößert.
Das ist auch dann von Vorteil, wenn der Radsturz selbst konstant gelalten wird.
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In den Figuren 3 und 4 ist schematisch eine Möglichkeit zur Verstellung
der oberen Federbein- bzw. Dämpferbeinanschlußstelle und damit zur Veränderung der
Federbeinneigung dargestellt. Das obere Dämpfer-oder Federbeinende ist nicht unmittelbar>
sondern über ein schwenk-oder drehbar gelagertes Zwischenbauteil 10 am Fahrzeugaufbau
3 oder Teilen desselben angelenkt. Da es am Zwischenbauteil exzentrisch angreift,
wird sinne Lage beim Verdrehen beziehungsweise Verschwenken desselben verändert.
Im Ausführungsbeispiel ist das Zwischenbauteil 10 als Dreh- und Halteteller ausgebildet,
dessen Dreh-Mittelpunkt mit M bezeichnet ist. Am Rand des Tellers greift ein in
seiner Länge fahrgeschwindigkeitsabhängig veränderbares Verstellelement 8, beispielsweise
ein hydraulisches oder ein elektromechanisches Verstellelement, an, durch welches
der Teller 10 je nach Höhe der Fahrgeschwindigkeit im gewünschten Maße in die gewünschte
Richtung verdreht werden kann. Die Steuer- und Regeleinrichtungen des Verstellelementes
8 sind nicht weiter dargestellt. Figur 3 zeigt die bei langsamer und Figur 4 die
bei schneller Fahrt vorliegenden Gegebenheiten. Man erkennt, daß der obere Anlenkpunkt
entsprechend den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verhältnissen bei schneller Fahrt
- auf die Fahrtrichrichtung
b.zogeii - weiter hinten und weiter
von der Fahrzeuglängsachse entfernt liegt als bei langsamer Fahrt. Grundsätzlich
könnte jedes Zwischenbauteil 10 mit einem besonderen Verstellelement ausgerüstet
sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in vorteilhafter Weise nur ein Verstellelement
für die ganze Fahrzeugachse vorgesehen. Die Drehbewegung des mit diesem Verstellelement
8 verbundenen Dreh- oder Haltetellers 10 wird durch ein im gezeigten Ausführungsbeispiel
als starre Stange ausgeführtes Kraftübertragungsglied 9 auf den anderen Dreh- und
Halteteller 10.1 der Bahrzeugachse übertragen, so daß dieser eine entsprechende
sinngemäße Drehbewegung vollführt. Die Übertragung der Drehbewegung kann natürlich
auch auf andere Weise, beispielsweise mittels eines Bowdenzuges o. ä. oder eines
Hydrauliksystems, vorgenommen werden. Neben dem Vorteil, daß bei dieser Anordnung
nur eines der technisch aufwendigeren Verstellelemente benötigt wird, ergibt sich
der weitere Vorteil, daß beide Dämpfer- bzw. Federbeine eine achse in einfacher
Weise synchron und symmetrisch verstellt werden.