DE3130173A1

DE3130173A1 - Vorrichtung zum erzeugen von der bodenfreiheit eines fahrzeugs entsprechenden signalen

Info

Publication number: DE3130173A1
Application number: DE19813130173
Authority: DE
Inventors: Mamoru Atsugi Kanagawa Ichikawa; Sachio Yokohama Kanagawa Satake
Original assignee: Atsugi Motor Parts Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1980-09-27
Filing date: 1981-07-30
Publication date: 1982-04-22
Also published as: JPS6364321B2; FR2491007A1; GB2084089B; DE3130173C2; FR2491007B1; JPS5758506A; US4436318A; GB2084089A

Description

Vorrichtung zum Erzeugen von der Bodenfreiheit eines Fahrzeugs entsprechenden Signalen

B_e_s_c_h_r e_i_b u_n g

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von der Bodenfreiheit eines Fahrzeugs entsprechenden Signalen zum Anzeigen von Änderungen der Bodenfreiheit in Abhängigkeit von Änderungen des Abstands zwischen einem Teil der Fahrzeugaufhängung und der Unterseite des Fahrzeugrahmens oder der Karosserie. Insbesondere richttet sich die Erfindung auf eine Vor-

ir richtung der genannten Art mit einer Ausfallsicherung, welche im Falle einer Beschädigung der Vorrichtung oder eines ihrer Teile eine Fehlanzeige verhindern soll.

Im Betrieb gewisser Fahrzeuge müssen ein gewisses Maß überschreitende Abweichungen von der normalen Bodenfreiheit der Fahrzeugkarosserie zuweilen korrigiert werden. Eine zur Steuerung solcher Korrekturen verwendete bekannte Vorrichtung enthält einen auf Änderungen des Abstands zwischen einem Teil der Aufhängung und der Unterseite der Karosserie ansprechenden Schalter. Da ein solcher mechanisch betätigter Schalter schon bei jedem Durchfedern der Fahrzeugaufhängung öffnend und schließend betätigt wird, ist sein beweglicher Kontakt einem beträchtlichen Verschleiß unterworfen, was zu einer Verschlechterung des elektrischen Kontakts führt.. Dadurch sind die Zuverlässigkeit sowie auch die Standzeit eines solchen Schalters erheblich beeinträchtigt.

Der Schalter einer solchen Vorrichtung ist gewöhnlich an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt und über ein Gestänge betätigungsübertragend mit einem Teil der Aufhängung verbunden. Das somit zwischen der Karosserie und der Aufhängung angeordnete Gestänge ist im Betrieb

beträchtlichen Stoßen und Erschütterungen ausgesetzt, welche zu Beschädigungen führen können. In einem solchen Falle kann es zu einer Fehlbetätigung des Schalters und damit zu Fehlkorrekturen der Bodenfreiheit kommen.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der vorstehend angeführten Mangel einer bekannten Vorrichtung der genannten Art durch die Verwendung einer kontaktlosen Schalteinrichtung anstelle eines herkömmlichen Schalters mit mechanisch betätigbaren Kontakten.

Ein Ziel der Erfindung ist somit die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche Dank der Verwendung einer kontaktlosen Schalteinrichtung eine verlängerte Standzeit hat und eine Ausfallsicherung aufweist, welche eine Fehlbetätigung verhindert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die kontaktlose Schalteinrichtung bei einer Vorrichtung der genannten Art aus wenigstens einem magnetoelektrisehen Wandlerelement und wenigstens einem mehrpoligen Magneten gebildet und wird im Falle von Beschädigungen" irgend eines Teils der Vorrichtung von der Ausfallsicherung in einer Neutralstellung gehalten.

Gemäß der Erfindung hat eine Vorrichtung der genannten Art zwei in gegenseitiger Wirkbeziehung angeordnete Schalt- oder Wandlerelemente, von denen das eine mit

dem Rahmen oder der Karosserie des Fahrzeugs und das andere mit einem Teil der Aufhängung desselben verbunden Ist, so daß die beiden Elemente in Abhängigkeit von Änderungen des Abstands zwischen der Karosserie und der Aufhängung relativ zueinander bewegbar sind. Dabei

sind die Schalt- oder Wandlerelemente so ausgebildet und angeordnet, daß ein Signal nur dann erzeugt wird, wenn der Abstand zwischen der Karosserie und der Aufhängung großer oder kleiner Ist als ein vorbestimmter Höchst-

bzw. Mindestabstand. Die Ausfallsicherung belastet eines der Schalt- oder Wandlerelemente in bezug auf das andere in eine Stellung, welche innerhalb des durch den Höchst- und den Mindestabstand der genannten Teile begrenzten Bereichs liegt.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrich-

•Je

tung zum Erzeugen von der Bodenfreiheit .eines !Fahrzeugs entsprechenden Signalen gekennzeichnet durch ein fest an einem Teil der Fahrzeugkarosserie angebrachtes Wandlergehäuse, durch wenigstens ein im Wandlergehäuse angeordnetes feststehendes Wandlerelement, durch wenigstens ein in Virkbeziehung zu dem wenigstens einen feststehenden Wandlerelement im Gehäuse angeordnetes bewegliches Wandlerelement, welches zum Erzeugen von eine übermäßige bzw. eine zu geringe Bodenfreiheit des Fahrzeugs anzeigenden ersten bzw. zweiten Signalen in eine erste bzw. eine zweite Stellung sowie in eine kein Signal erzeugende dritte Stellung bewegbar ist, durch ein das bewegliche Wandler element bewegungsübertragend mit einem Teil der Aufhängung verbindendes Gestänge und durch eine Belastungseinrichtung zum Zurückstellen des beweglichen Wandlerelements in die dritte Stellung.

Vorzugsweise ist also das jeweils wenigstens eine Wandlerelement fest an der Karosserie angebracht, während das wenigstens eine andere mit einem Teil der Aufhängung verbunden ist.

Bei dem zuerst genannten wenigstens einen Wandlerelement kann es sich um ein magnet ο elektrisches Element, z.B. um ein als integriertes Schaltungselement ausgeführtes Hall-Element handeln. "Vorzugsweise sind zwei derartige Wandlerelemente in einem gegebenen gegenseitigen Abstand

fest an der Karosserie angebracht. Dieser Abstand stellt einen Totbereich dar, welcher dem Bereich der normalen Änderung der Bodenfreiheit entspricht. Der Bewegungsbereich des in diesem Falle wenigstens einen Dauermag-

neten aufweisenden beweglichen Elements ist durch Anschläge, begrenzt. Gemäß einem weiteren Herkmal der Erfindung ist eine Betätigungseinrichtung für das bewegliche Element so ausgebildet, daß sie dieses bzw. den Dauermagneten über eine gewisse Zeitspanne in einer Betätigungsstellung festhält, wenn diese einer übermäßigen oder einer⁴zu geringen Bodenfreiheit der Karosserie entspricht. .

Die gemäß der Erfindung verwendeten, kontaktlos arbeitenden magnetoelektrischen Wandlerelemente erlauben eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Schaltbetätigungen ohne jede Verschlechterung der Schaltfunktion, so daß die Torrichtung eine praktisch unbegrenzte Standzeit hat und somit äußerst wirtschaftlich ist.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine schematisierte Vorderansicht von Teilen eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1, 25

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 2 mit A bezeichneten Ausschnitts,

Fig„ 4- eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeils D in Fig. 4-,

Fig. 6 und 7 Fig. 2 entsprechende Darstellungen verschiedener Betriebszustände,

Fig* 8 eine Teilansicht zur Darstellung der Wirkbeziehung zwischen zwei in Fig» 5 gezeigten Hebelarmen

Fig. 9 eine Pig. 3 entsprechende Ansicht mit einer abgewandelten Ausführungsform einer Ausfallsicherung und

Fig. 10 eine Fig. 5 entsprechende Ansicht mit noch einer anderen Ausführungsform einer Ausfallsicherung.

In Fig. 1 und 2 erkennt man einen Teil einer Fahrzeugkarosserie 1, an welcher eine Vorrichtung gemäß der Erfindung angebracht ist. Ein Laufrad 2 ist drehbar ■ an einem gezogenen Lenker 3 gelagert und über eine Gelenkwelle 5 antriebsübertragend mit einem Differentialgetriebe 4 verbunden. Die Karosserie 1 stützt sich über ein mit einem Stoßdämpfer kombiniertes Federbein 7 auf dem Lenker 3 ab. Die insgesamt mit 30 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung ist feststehend an einem Haltewinkel 31 .angebracht, welcher seinerseits mittels Schrauben an der Karosserie 1 befestigt ist. Unter Zwischenlage einer Dichtung 36 ist ein kastenförmiges Gehäuse 33 mittels Schrauben 34- und Müttern 35 am Haltewinkel 31 befestigt. An der oberen Wand des Gehäuses 33 ist eine Platine 38 mittels Schrauben 39 befestigt ο Sie • trägt zwei fest darauf angeordnete magnetoelektrische Wandlerelemente oder Hall-Elemente 4-0, 41, welche als integrierte Schaltungselemente ausgeführt sein können. ' An einer Seite hat das Gehäuse 33 einen Durchlaß 4-2, in welchen ein Dichtungskörper 4-3 aus Gummi eingesetzt ist. Mehrere durch den Dichtungskörper 43 hindurchgeführte elektrische Leiter 4-5, 4-6, 4-7, 4-8 sind m t

jeweils einem Ende an den Hall-Elementen 40, 4-1 angeschlossen. An eine Öffnung in der Oberseite des Gehäuses 33 schließt sich eine Buchse 50 an, in welcher eine Welle 51 gelagert ist. Ein verdrehbar auf dem inneren Ende der Welle 51 gelagerter Hebelarm 52 trägt nahe

seinem freien Ende einen zweipoligen Magneten 53, welcher nahe über den Hall-Elementen 40, 41 angeordnet ist. Ein mittels einer Schraube 54 am mittleren Teil des

^O β »ff I»

Hebelarms 52 befestigter Anschlag 55 ist in Anlage an im Gehäuse 33 geformten Anschlagflächen 56 bringbar, um den Schwenkbereich des Hebelarms 52 zu begrenzen. Eine Verdrehkupplung 60 ermöglicht eine weitere Verdrehung der Welle 51» wenn der Hebelarm 52 durch den Anschlag 55 an einer weiteren Drehung gehindert ist. Am oberen Ende der Welle 51 ist ein gemeinsam damit verdrehbares Anschlußteil 61 befestigt, welches nahe seinen Enden jeweils eine Gewindebohrung 62, 63 aufweist. Ein Hebelarm 66 ist mittels eine runde Bohrung 64 bzw. einen länglichen Schlitz 65 darin durchsetzender und in die Gewindebohrungen 62 bzw. 63 geschraubter Schrauben 67 bzw. am Anschlußteil 61 befestigt. Bas freie Ende des Hebelarms 66 ist über ein Gestänge 70 mit einem am Lenker 3 des Laufrads 2 befestigten Querstabilisator 69 "verbunden. Auf dem mittleren Teil der Welle 51 ist eine Ausfallsicherung 90 angeordnet. Diese setzt sich zusammen aus einer um die Welle 51 geschlungenen Torsionsfeder 91» einem die Welle 51 durchsetzenden und mit dem unteren Ende der Feder 91 verbundenen Stift 92 und einem das ' obere Ende der Feder 91 mit dem Gehäuse 33 verbindenden Federsatz 93· Die Torsionsfeder 91 belastet die Wellein Umfangsriehtung entgegen einer bei einer Beschädigung eines der sie. mit dem Querstabilisator 69 verbindenden Teile, z.B. des Gestänges 70, der Schrauben 67, 68 oder eines das Anschlußteil 61 auf der Welle 51 festhaltenden Stifts durch das Gewicht des Hebelarms 66 und des Gestänges 70 auf sie ausgeübten Drehkraft. Bei einem Lösen der Verbindung zwischen dem Querstabilisator 69

und der Welle 51 hält die Torsionsfeder 91 dadurch den Magneten 53 in einer Neutralstellung. Die Verdrehkupplung 60 setzt sich zusammen aus einem am inneren Hebelarm 52 geformten Zylinder 71» einer Abflachung an dem den Zylinder 71 durchsetzenden Teil 72 der Welle 51* einem verschieblich im Zylinder 71 geführten Kolben 73 und einer den Kolben 73 in Anlage an der Abflachung der Welle 51 belastenden Feder 74. Das Gestänge 70 umfaßt

ein am freien Ende des äußeren Hebelarms 66 angeordnetes Kugelgelenk 75, ein an einem Ende mit dem Kugelgelenk 75 und am anderen mit einem weiteren Kugelgelenk 77 verschraubtes Einstellglied 76 und ein weiteres Glied 78, welches an einem Ende das zweite Kugelgelenk 77 trägt und mit dem anderen Ende am Stabilisator 69 befestigt ist. Der Stabilisator 69 ist in einem Gummiklotz 79 an der Karosserie 1 gelagert.

Falls sich im Betrieb des !Fahrzeugs der Abstand zwischen der Karosserie 1 und dem gezogenen Lenker 3 verringert, so wird der Stabilisator 69 in dem Gummiklotz 79 verdreht so daß das Gestängeglied 78 in Richtung des Pfeils 80 in Fig. 6 abwärts verschwenkt wird. Diese Bewegung wird über das Gestänge 70 auf die Welle 5"I übertragen, so daß der innere Hebelarm 52 in der gleichen Richtung verschwenkt wird. Dies bewirkt eine entsprechende Bewegung des Magneten 53 relativ zu den Hall-Elementen 4-0, 41, wodurch diese aktiviert werden, um mit einer gewissen Verzögerung ein Betätigungssignal für eine hydropneumatische Federung zu erzeugen. Bei einer in Fig. 7 dargestellten Vergrößerung des Abstandes zwischen der Karosserie 1 und dem Lenker 3 werden der Stabilisator 69 und das Gestängeglied 78 in der dem Pfeil 80 entgegengesetzt ten Richtung im Gummiklotz 79 verdreht. Diese Bewegung wird wiederum über die übrigen Teile des Gestänges 70 auf die Welle 51 übertragen, um den inneren Hebelarm und damit den Magneten 53 in der gleichen Richtung zu verschwenken und damit die Hall-Elemente 40, 41 im entgegengesetzten Sinn zu aktivieren. Diese erzeugen daraufhin mit einer gewissen Verzögerung ein dem vorigen entgegengesetztes Betätigungssignal für die hydropneumatische Federung.

Solange die Bodenfreiheit der Karosserie 1 in einem normalen Bereich liegt, steht der Magnet 53 mit seinem S-PoI dem Hall-Element 40 und mit seinem K-PoI dem Hall-Element 41 gegenüber, so daß ersteres deaktiviert und

«ie» ·

] letzteres aktiviert ist.

J&n&ert sich die Bodenfreiheit der Karosserie über den " normalen Bereich hinaus, so wird der den Magneten 53 tragende Hebelarm 52 in eine Stellung verschwenkt, in · welcher der Anschlag 55 an einer der Anschlagflächen 56 anliegt, wobei die Verdrehkupplung 60 eine Verdrehung der Welle' 51 über die entsprechende Stellung derselben hinaus ermöglicht. Die Hall-Elemente 40, 41 erzeugen dann mit einer gewissen Verzögerung ein Anhub- oder Absenksignal für die Betätigung der hydropneumatischen federung. Die beschriebene Anordnung und Wirkungsweise macht es möglich, das Gehäuse 33 sehr klein zu bauen. Nach dem Anheben oder Absenken der Karosserie 1 in die normale Stellung hält die Verdrehkupplung 60 den Hebelarm 52 in seiner Stellung, bis die Mittellinie B des äußeren Hebelarms 66 wie in Fig. 8 dargestellt mit der Mittellinie A des inneren Hebelarms 52 in Deckung kommt. Das Anhub- oder Absenksignal wird in dem Augenblick " unterbrochen, in welchem der Grenzbereich zwischen dem H-PoI und dem S-PoI des Magneten 53 über den Hallelementen 40, 41 liegt. In bezug auf die Bodenfreiheit der Karosserie nehmen die Hallelemente 40, 41 jeweils die folgenden Schaltzustände ein:

Bodenfreiheit Element 40 Element 41

zu gering "ein" "ein"

Normalbereich "aus" "ein"

zu groß "aus" "aus"

Zum Einstellen des normalen Bereichs der Bodenfreiheit der Karosserie kann man die Länge des Stellglieds 76 zwischen den. Kugelgelenken 75 und 77 verändern oder die Schrauben 67, 68 lösen, um einen bestimmten Winkel

zwischen der Mittellinie A des inneren Hebelarms 52 und der Mittellinie B des äußeren Hebelarms 66 einzustellen.

Falls irgend eines der den inneren Hebelarm 52 bewegungsübertragend mit dem Stabilisator 69 verbindenden Teile beschädigt und die Verbindung dadurch unterbrochen wird, sind die noch mit dem inneren Hebelarm 52 verbundenen Teile bestrebt, diesen durch ihr Gewicht abwärts zu verschwenken. Die an der Welle 51 angreifende Torsionsfeder 91 wirkt dieser Verdrehkraft entgegen und hält die Welle 51 mit dem inneren Hebelarm 52 in einer Stellung, in welcher sich der Magnet 53 innerhalb des Totgangsbereichs der Vorrichtung befindet, so daß diese kein Signal erzeugt und die hydropneumatisch^ Federung somit gegen Fehlbetätigung gesichert ist.

In der beschriebenen Ausführungsform hat der Magnet 53 zwei Pole. Er kann jedoch auch durch eine dreipolige Magnetanordnung ersetzt werden.

Die vorstehend beschriebene Verwendung von magnetoelektrischen Wandlerelementen, namentlich Hall-Elementen verleiht der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine praktisch unbegrenzte Standzeit und stellt somit eine beträchtliche Verbesserung gegenüber der Verwendung eines mechanisch betätigten Schalters dar. Die Einstellung des Normalbereichs der Bodenfreiheit ist durch die Verwendung eines verschwenkbaren Hebelarms wesentlich erleichtert. Schließlich erlaubt die Verwendung der Verdrehkupplung zynischen dem inneren Hebelarm und dem Verbindungsgestänge eine Begrenzung des Schwenkbereichs des Hebelarms und damit eine Verringerung der Abmessungen des Magnets und

der Vorrichtung insgesamt.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern erlaubt die verschiedensten Abwandlungen desselben im Rahmen der Ansprüche. Zwei derartige Abwandlungen sind in Fig. 9 und 10 der Zeichnung dargestellt.

Xn der Ausführungsform nach Pig. 9 verwendet die Ausfallsicherung der Vorrichtung eine den äußeren Hebelarm 66 aufwärts belastende Zugfeder 95· Diese ist mit ihrem oberen Ende an der Karosserie Λ oder am Haltewinkel $1 und mit ihrem unteren Ende am äußeren Hebelarm 66 befestigt.

In der Ausführungsforra nach Pig. 10 arbeitet die Ausfallsicherung mit einer den inneren Hebelarm 52 aufwärts .belastenden Druckfeder 96. dies© greift mit ihrem oberen Ende am inneren Hebelarm 52 an und stützt sich mit dem unteren Ende im Gehäuse 53 ab«,

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

A. GRÜNECKER

DIPL-ING

H. KINKELDEY

OR-ING

W. STOCKMAIR

OR INCi Auf»<r.AUrO-0

K. SCHUMANN

CW HtH NAT UMt -fHV3

P. H. JAKOB

OPu-INO

G. BEZOLD

OR RERNAT OCPL-CHEM

HISSAN MOTOR COMPMiY, LIMITED 2, Takara-cho, Kanagawa-ku Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

ATSUGI MOTOR PARTS COMPANY LIMITED -1370, Onna,

Atsugi-shi, Kanagawa-ken Japan

8 MÜNCHEN 22

MAXIMIUANSTRÄSSe Λ3

P 16

29. Juli 1981

Torrichtung zum Erzeugen von der Bodenfreiheit eines Fahrzeugs entsprechenden Signalen

Vorrichtung zum Erzeugen von der Bodenfreiheit Fahrzeugs entsprechenden Signalen, g e k e η η ze i e h η e t durch ein fest an einem Teil der
Fahrzeugkarosserie (1) angebrachtes Wandlergehäuse (33)? durch wenigstens ein im Wandlergehäuse angeordnetes feststehendes'Wandlereiernent (40, 41), durch wenigstens ein in Wirkbeziehung zu dem wenigstens einen feststehenden Wandlerelement im Gehäuse angeordnetes bewegliches Wandlerelement (53)₅ welches zum Erzeugen von

eine übermäßige bzw. eine zu geringe Bodenfreiheit des' Fahrzeugs anzeigenden ersten bzw. zweiten Signalen in eine erste bzw. eine zweite Stellung sowie in eine kein Signal erzeugende dritte Stellung bewegbar ist, durch ein das bevregliche Wandlerelement bewegungsübertragend mit einem Teil (3, 69) der Aufhängung verbin- . dendes Gestänge (70) und durch eine Belastungseinrichtung (91*95? 96) zum Zurückstellen des beweglichen Vandlerelements in die dritte Stellung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine feststehende Wandlerelement ein elektromagnetischer Wandler (4-0, 4-1) ist und daß das bewegliche Wandlerelement wenigstens einen Magneten (53) mit in gegenseitigen Abständen angeordneten, einander entgegengesetzten Polen aufweist,
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Wandlerelement (52, 53) in Abhängigkeit von der Stellung der Fahrzeugkarosserie relativ zur Aufhängung (1 bzw. 3) zwischen der ersten und der zweiten sowie der dritten Stellung verschwenkbar im Wandlergehäuse (33) gelagert ist.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 3 j dadurch gekennz eichnet, daß die Belastungseinrichtung eine Torsionsfeder (91) ist, welche an einem Ende mit dem Wandlergehäuse (33) und am anderen mit dem beweglichen Wandlereiernent (52, 53) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungseinrichtung eine Zugfeder (95) ist, welche an einem Ende mit dem Wandlergehäuse (33) und am anderen mit dem beweglichen Wandlerelement (52, 53) verbunden ist.

6« Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungseinrichtung eine Druckfeder (96) ist, welche an einem Ende mit dem Wandlergehäuse (33) und am anderen mit dem beweglichen Wandlerelement (52, 53) verbunden ist,

7» Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine feststehende.Wandlerelement ein HaIlelement (40, 41) ist.