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Allgemeiner
Stand der Technik
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(Gebiet der Erfindung)
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Die vorliegende Erfindung betrifft
generell eine Aufhängungseinheit
und im speziellen, aber nicht ausschließlich, eine Aufhängungseinheit,
die es erlaubt, eine Schwingungs- und Stoßabsorption mit einem geringen
Hub durch Verknüpfung
linearer Eigenschaften von Metallfedern und nichtlinearer Eigenschaften
einer Magnetfeder zu erreichen, um lineare Eigenschaften unter normalen
Einsatzbedingungen und nichtlineare Eigenschaften im Gesamten zu
bewerkstelligen.
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(Beschreibung des Standes
der Technik)
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In den letzten Jahren hat sich die
Fahrzeugtechnologie, insbesondere die Automobiltechnologie, bemerkenswert
entwickelt und die Sicherheit, der Fahrkomfort wie auch die Manövrierbarkeit
wurden verbessert. Vibration ist ein bedeutsamer Faktor, der zahlreiche
Probleme wie z. B. Ermüdungs-
oder Sichtprobleme nach sich zieht, und demzufolge ist eine wichtige
Aufgabenstellung unter dem Gesichtspunkt aktive Sicherheit die Verbesserung
des Fahrkomforts durch Vibrationsminderung. Aus diesem Grunde besteht
ein Bedarf für
ein Verfahren zur Minderung der vom Fahrzeug erzeugten und auf den
menschlichen Körper
wirkenden Schwingungen und mancherlei Modelle wurden hierzu vorgeschlagen
und in die Praxis umgesetzt.
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In der Regel hängen Schwingungseigenschaften
von der Nutzlast und der Eingangsgröße ab. Es wird angenommen,
dass die Abhängigkeit
von der Nutzlast im engen Bezug zum Kurvenverlauf der Massenablenkungskurven
steht, wohingegen die Abhängigkeit
von der Eingangsgröße im engen
Bezug zur Hysterese der Massenablenkungseigenschaften steht. Es
ist sehr schwierig in Aufhängungssystemen
von Kraftfahrzeugen Parameter wie die Federkonstante und dergleichen
zu justieren für
verschiedenartige Bedingungen wie: die Straßenoberflächenbeschaffenheit, die Stabilitätskontrolle,
die Widerstandseigenschaften und dergleichen.
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Aufhängungssysteme mit geringen
Dämpfungseigenschaften
zeigen in einem Hochfrequenzbereich gute Schwingungseigenschaften,
aber die Schwingungsdurchlässigkeit
in einem Resonanzpunkt wird hoch und infolgedessen kann eine große Impulskraft
nicht absorbiert werden. Werden dagegen die Dämpfungseigenschaften verbessert,
verschlechtern sich die Schwingungseigenschaften im Hochfrequenzbereich,
obgleich die Schwingungseigenschaften am Resonanzpunkt und die Absorption
der Impulskraft verbessert ist. Um die Schwingungsabsorption und
die Stoßabsorption
in einem höheren
Maße in
Einklang zu bringen ist ein Hub notwendig. Wenn der Hub allerdings
zu groß wird,
nehmen unangenehme Empfindungen zu und einige Probleme, wie die
Augenbewegung, ein Körperschwanken
oder Schwierigkeiten bei der Pedalkontrolle erschweren zusammengenommen
die Kontrolle des Kraftfahrzeugs.
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Konventionelle passive Schwingungsmodelle
haben aus diesem Grunde Grenzen in ihrer Anwendbarkeit. Zur Optimierung
unter verschiedenartigen Bedingungen wird eine aktive Kontrolle
benötigt,
die ideale Schwingungseigenschaften mit einem geringen Hub verbindet.
Weil die aktive Kontrolle eine Kraft auf das System über Aktuatoren
und dergleichen ausübt,
ist damit unvorteilhafterweise ein Energieverbrauch verbunden. Zudem
hängen
die Regeleigenschaften von der Leistung des Aktuators oder Sensors
ab und demzufolge ist eine aktive Kontrolle in ihrer Wirkung begrenzt.
Darüber
hinaus benötigt
die aktive Kontrolle elektrische Energie und hat aus diesem Grunde
keine vollends zufriedenstellende Zuverlässigkeit.
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Mit dem praktischen Einsatz von Permanentmagneten,
die eine hohe Koerzitivkraft und eine hohe Restmagnetisierungsflussdichte
besitzen, blüht
in den letzten Jahren die Forschung auf Gebieten wie mechanische
Strukturen und Magnetsysteme auf, die das magnetische Schweben,
Magnetlager, mit einem magnetischen Fluss arbeitende Dämpfer oder
dergleichen nutzen. Die magnetische Schwebedämpfungstechnologie erlaubt
es physische Gegenstände
ohne tatsächlichen
physischen Kontakt zu halten, so dass Probleme gemindert werden
können,
die durch Reibung und Abnutzung auftreten, und die Möglichkeit
besteht, Bewegungen mit einer sehr hohen Geschwindigkeit und einem
niedrigen Grad an Schwingungen und Geräuschen auszuführen. Darüber hinaus
kann es in Spezialsituationen Einsatz finden (auch eine spezielle
Magneteigenschaft) und zudem hat es den Vorteil, dass seine Kräfte in alle
Raumrichtungen wirken. Aus diesem Grunde wurden Magnetschwebefahrzeuge,
Magnetlager und dergleichen mit diesen speziellen Eigenschaften
entwickelt.
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In der von magnetischen Kräften Gebrauch
machenden Schwebetechnologie nutzt ein überwiegender Teil anziehende
Kräfte.
Magnetkreise, die abstoßende
Kräfte
nutzen, lassen sich wegen ihrer Instabilität und dem Umstand, dass sie
schwierig zu regeln sind (aufgrund der ausgeprägten nichtlinearen Eigenschaften
der abstoßenden
Kräfte),
schwierig in Schwingungskontrollsysteme einbringen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung
der oben beschriebenen Nachteile entwickelt.
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Es ist dementsprechend ein Anliegen
der vorliegenden Erfindung eine Aufhängungseinheit bereitzustellen,
die eine Schwingungs- und Stoßabsorption
mit einem geringen Hub erlaubt, wobei lineare Eigenschaften von
Metallfedern und nichtlineare Eigenschaften von Magnetfedern zusammengefasst
werden, zu einer „Kombinationsfeder", die lineare Eigenschaften
unter normalen Einsatzbedingungen zeigt, aber als ganzes ein nichtlineares
Federsystem darstellt.
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Um vorgenanntes und andere Ziele
zu erreichen, umfasst die Aufhängungseinheit
nach der vorliegenden Erfindung ein Untergestell, ein Obergestell,
das vertikal beweglich auf dem Untergestell befestigt ist, und zwei
Verbindungsvorrichtungen, die an gegenüberliegenden Seiten der Ober-
und Untergestelle zur Verbindung dieser untereinander angeordnet
sind. Jede der beiden Verbindungsvorrichtungen umfasst eine parallele Verbindungseinrichtung
mit zwei Armen, die sich hauptsächlich
parallel zueinander erstrecken, und eine panthograph-förmige Verbindungsvorrichtung
mit einer Vielzahl von Armen. Die Aufhängungseinheit umfasst ferner
zwei Permanentmagnete, die jeweils starr auf einem der Unter- und
Obergestelle mit gegenübergestellten gleichnamigen
magnetischen Polen befestigt sind, eine Metallfeder, die mit einer
der panthograph-förmigen Verbindungsvorrichtungen
im Eingriff steht, und einen Stoßdämpfer, der mit der anderen
panthograph-förmigen
Verbindungsvorrichtung im Eingriff steht und Federungseigenschaften
besitzt.
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Mit dieser Anordnung können Schwingungen
unterhalb einer vorgebbaren Amplitude ohne Mitwirken des Stoßdämpfers durch
die Federungseigenschaften der anderen panthograph-förmigen Verbindungsvorrichtung
absorbiert werden. Weiterhin ermöglicht
eine Kombination der linearen Eigenschaften der Metallfeder und
der nichtlinearen Eigenschaften der Magnetfeder nichtlineare Federungseigenschaften
mit einer Linearität unter
normalen Einsatzbedingungen. Derartige Eigenschaften ermöglichen
eine Schwingungs- und Stoßabsorption
mit einem geringen Hub.
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Vorzugsweise umfasst die Aufhängungseinheit
ferner eine Vielzahl von Metallfedern, die mit dem Obergestell und
einem Abschnitt der parallelen Verbindungsvorrichtung zur Bereitstellung
einer Hubkraft für das
Obergestell im Eingriff stehen. Damit kann eine Aufhängungseinheit
mit beliebigen Federeigenschaften durch Vorgabe einer zweckdienlichen
Federkonstante für
die Magnetfeder und die Metallfedern bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise zeigt der Stoßdämpfer Federungseigenschaften
in eine hierzu axiale Richtung. Durch diese Maßnahme werden die leichten
Schwingungen, zu denen die aufgenommenen Schwingungen abgedämpft werden,
durch die nichtlinearen Eigenschaften der Magnetfeder und die Verbindungsvorrichtungen ohne Übertragung
an den Stoßdämpfer absorbiert,
was insbesondere in einem Hochfrequenzbereich zu einer Verbesserung
der Schwingungseigenschaften führt.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass der
Stoßdämpfer Federungseigenschaften
in eine Richtung aufweist, in die jedes Stoßdämpferende gleitet. Durch diese
Maßnahme
werden die leichten Schwingungen, zu denen die aufgenomme nen Schwingungen
durch die Verbindungsvorrichtungen umgewandelt wurden, nicht auf
den Stoßdämpfer übertragen,
so dass es möglich
ist die Schwingungseigenschaften im Hochfrequenz- und Niederfrequenzbereich
zu verbessern.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Der vorgenannte und andere Gegenstände und
Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bestandteile mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, aus der nachfolgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
offensichtlicher, wobei
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Aufhängungseinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Teils der Aufhängungseinheit
nach 1 ist;
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht eines anderen Teils der Aufhängungseinheit
nach 1 ist;
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4 eine
perspektivische Explosionsansicht eines weiteren Teils der Aufhängungseinheit
nach 1 ist;
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5 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Stoßdämpfers und einer hiermit verbundenen Verbindungseinrichtung
ist, die beide in die Aufhängungseinheit
nach 1 eingebaut sind;
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6 eine
die dynamischen Eigenschaften der Aufhängungseinheit zeigende Kurve
ist, wenn der Stoßdämpfer aus 5 Federeigenschaften hat
und wenn er keine Federeigenschaften hat;
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7A eine
die Eingangsbeschleunigung darstellende Kurve, wenn Schwingungen
von 2–10
Hz auf die Aufhängungseinheit
nach 1 wirken;
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7B eine
die Ausgangsbeschleunigung darstellende Kurve, wenn Schwingungen
von 2–10
Hz auf die Aufhängungseinheit
nach 1 wirken;
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8 eine
die statistischen Eigenschaften der Aufhängungseinheit nach 1 und die konventioneller
Aufhängungseinheiten
darstellende Kurve;
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9 eine
die dynamischen Eigenschaften der Aufhängungseinheit nach 1 und die konventioneller
Aufhängungseinheiten
darstellende Kurve;
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10A eine
die Wellenform auf der Plattform (Eingangswellenform) darstellende
Kurve, wenn die Aufhängungseinheit
nach 1 und die konventionelle
Aufhängungseinheit
eingesetzt wurden;
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10B die
Wellenform unterhalb der Hüften
(Ausgangswellenform) darstellende Kurve, wenn die Aufhängungseinheit
nach 1 und die herkömmliche
Aufhängungseinheit
eingesetzt wurden;
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11 eine
die dynamischen Eigenschaften der Aufhängungseinheit nach 1 darstellende Kurve, wenn
der Stoßdämpfer aus 5 Spiel besitzt und wenn
er kein Spiel hat;
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12 eine
eine Hebebelastung und eine Anpressbelastung des Stoßdämpfers aus 5 darstellende Kurve; und
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13 eine
eine Hebebelastung und eine Anpressbelastung eines Stoßdämpfers,
der in eine konventionelle Aufhängungseinheit
eingebaut ist, darstellende Kurve.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen
zeigen die 1 bis 4 eine Aufhängungseinheit
S, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Die dort dargestellte
Aufhängungseinheit
S umfasst ein Untergestell 2, das starr auf einem Fahrzeugboden
(die Seite einer Schwingungsquelle) befestigt ist, und ein Oberge stell 4,
das vertikal beweglich auf dem Untergestell 2 über Verbindungsvorrichtungen
befestigt ist.
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Die Verbindungsvorrichtungen sind
an gegenüberliegenden
Seiten der Aufhängungseinheit
S angeordnet und jede von ihnen umfasst eine parallele Verbindungseinrichtung
mit zwei Armen 6a, 8a (oder 6b, 8b), die
sich hauptsächlich
parallel zueinander erstrecken, und eine panthograph-förmige Verbindungsvorrichtung mit
vier Armen 10a, 12a, 14a, 16a (oder 10b, 12b, 14b, 16b).
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Die Arme 6a, 6b der
parallelen Verbindungseinrichtungen sind beweglich an einem unteren
Ende und einem Zwischenbereich hiervon mit dem Untergestell 2 und
Obergestell 4 über
Stifte 18, 19 verbunden bzw. die anderen Arme 8a, 8b sind
beweglich an einem unteren Ende und einem oberen Ende hiervon mit
dem Untergestell 2 und dem Obergestell 4 über Stifte 20, 21 verbunden.
Andererseits wird jede der pathograph-förmigen Verbindungsvorrichtungen
beweglich an Ober- und Unterenden mit den Ober- und Untergestellen 2, 4 verbunden.
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Eine der panthograph-förmigen Verbindungsvorrichtungen
umfasst zwei Arme 10a, 12a, die beweglich miteinander über einen
Stift 22 verbunden sind, zwei Arme 14a, 16a,
die beweglich über
einen Stift 24 miteinander verbunden sind, und eine Metallfeder
(z. B. eine Sprungfeder) 26, die mit ihrem gegenüberliegenden Enden
mit den Stiften 22, 24 jeweils im Eingriff steht.
Die Metallfeder 26 liefert eine zum Anheben des Obergestells 4 relativ
zum Untergestell 2 geeignete Kraft. Die andere der panthograph-förmigen Verbindungsvorrichtungen
umfasst zwei Arme 10b, 12b, die miteinander über einen
Stift 28 beweglich verbunden sind, zwei Arme 14b, 16b,
die miteinander über
einen Stift 30 beweglich miteinander verbunden sind, und
einen Stoßdämpfer 36,
dessen gegenüberliegenden
Enden mit den Stiften 28, 30 über Muffen 32, 33 im
Eingriff steht. Der Stift 28 wird von einer Gummihülse 34 aufgenommen,
die wiederum teilweise in eine Öffnung
im Arm 10b eingesetzt ist.
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Der Stift 30 wird in gleicher
Weise in die Gummihülse 35 eingesetzt,
die wiederum teilweise in eine Öffnung
im Arm 14b eingesetzt ist. Eine Gummihülse (nicht dargestellt) wird
zwischen dem Stift 28 (30) und einer Öffnung,
die sich an einem Ende des Stoßdämpfers 36 auftut,
eingesetzt.
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Ein Permanentmagnet 40 ist
starr mit einem vorgegebenen Winkel auf einem Gestell 38 montiert,
das wiederum an einem zentralen Frontbereich des Untergestells 2 festgelegt
ist. Ein weiterer Permanentmagnet 42 mit einer Unterseite,
die sich parallel zu einer Oberseite des Permanentmagneten 40 erstreckt,
ist starr mit einem vorgegebenen Winkel auf einem Gestell 44 montiert,
das wiederum über
das Untergestell 4 festgelegt ist. Die zwei Permanentmagnete 40, 42 liegen
sich jeweils mit ihren gleichnamigen Polen gegenüber und erzeugen auf diese
Weise eine zum Anheben des Obergestells 4 relativ zum Untergestell 2 ausreichende
Kraft.
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Die Halterung 44 hat einen
an ihr befestigten Stab 46, mit dem ein Ende einer Vielzahl
von Metallfedern (z. B. Sprungfedern) 48 im Eingriff steht.
Das andere Ende der Metallfedern 48 steht mit einem Stab 15 im
Eingriff, der an dem oberen Ende der Arme 6a, 6b der
parallelen Verbindungseinrichtung ansetzt.
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5 veranschaulicht
den Stoßdämpfer 36 und
die panthograph-förmige
Verbindungsvorrichtung, die mit diesem verbunden ist. Wie dort dargestellt,
befinden sich an den gegenüberliegenden
Enden des Stoßdämpfers 36 in
axialer Richtung der Stifte 28, 30 Spielräume A, B.
Da die Gummihülsen 34, 35 an
den Verbindungspunkten zwischen den Armen 10b, 12b und
zwischen den Armen 14b, 16b angeordnet sind, gleiten
die Armenden, sobald die Kräfte
F1, F2 und F3, F4 auf die Verbindungen wirken, in Richtungen, die
axial zu den Stiften 28, 30 liegen.
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Die Aufhängungseinheit S mit dem zuvor
beschriebenen Aufbau arbeitet wie folgt.
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Das Untergestell 2 ist am
Fahrzeugboden festgelegt, wohingegen ein Sitz an dem Obergestell 4 festgelegt
ist. Wenn ein Nutzer auf dem Sitz sitzt, wird das Gewicht (Ladung)
des Nutzers durch eine abstoßende Kraft
der zwei Permanentmagneten 40, 42 abgestützt, eine
Federkraft der Metallfeder 26 wird in Eingriff mit der
panthograph-förmigen
Verbindungsvorrichtung gebracht und Federkräfte der Metallfedern 48 stehen
im Eingriff mit dem Obergestell 4.
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Die Aufhängungseinheit S hat, wie weiter
unten beschrieben wird, nichtlineare Federeigenschaften und dämpft einen
Eintrag aus der Schwingungsquelle zu einer reduzierten Amplitude.
Die Verbindungsvorrichtung wandelt dann die gedämpfte Schwingung in Feinschwingungen,
die wiederum durch die vertikalen und horizontalen Federeinheiten
der Verbindungsvorrichtung absorbiert werden (diese Federungseigenschaften werden
durch die Gummihülsen
oder Spielräume
an den gegenüberliegenden
Enden des Stoßdämpfers 36 und
die Auslenkung der Verbindungen verliehen). Dementsprechend wird
der Eintrag der Schwingungsquelle durch das Federsystem ohne Einsatz
des Stoßdämpfers 36 absorbiert.
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Sobald ein Kraftstoß eingespeist
wird oder wenn die Amplitude auf einen Resonanzbereich angestiegen
ist, verrichtet neben den Federfunktion der Verbindungsvorrichtung
der Stoßdämpfer 36 Arbeit,
um den Kraftstoß zu
dämpfen.
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Genauer gesagt wird eine in das Untergestell 2 eingespeiste
Schwingung in alle Richtungen der Verbindungsvorrichtung oder des
Stoßdämpfers 36 übertragen,
was durch die Pfeile in 5 angedeutet
wird. Eine Feinschwingung (Schwingung unterhalb einer vorgegebenen
Amplitude), die auf den Stoßdämpfer 36 in einer
axial hierzu gelegenen Richtung aufläuft, wird durch die an den
gegenüberliegenden
Enden hierzu angeordneten Gummihülsen
absorbiert, wohingegen Feinschwingungen (Schwingungen unterhalb
einer vorgegebenen Amplitude), die in einer Richtung axial zu den
Stiften 28, 30 auf dem Stoßdämpfer 36 auflaufen
(diese Richtungen werden im folgenden auf die Gleitrichtungen bezogen),
durch die oben erwähnten
Gummihülsen und
die Gummihülsen 34, 35,
die zwischen den zwei Armen 10b, 12b und zwischen
den zwei Armen 14b, 16b angeordnet sind, absorbiert
werden.
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In einer konkreten Aufhängungseinheit
S, bei der die in 5 dargestellten
Spielräume
A, B auf 3 mm vorgegeben waren, wurde das Ausmaß der Bewe gung der Verbindungsvorrichtung
und des Stoßdämpfers 36 in
axiale Richtungen der Stifte 28, 30 erfasst und
lieferte folgende Ergebnisse.
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Demnach zeigt im Bereich des zuvor
beschriebenen Gesamtspiels die Belastungsabklingkurve nichtlineare
Federeigenschaften mit k (Federkonstante) = 0 und demzufolge wird
eine Feinschwingung durch eine derartige Federeigenschaft absorbiert
bevor der Stoßdämpfer 36 Arbeit
verrichtet.
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6 zeigt
die dynamischen Eigenschaften der Aufhängungseinheit S aus 1, bei der die Verbindungsvorrichtung
die obigen Federeigenschaften besitzt und bei der sie keine Federeigenschaften
hat. Die Eingangsamplitude betrug 10 mm. Die Kurve zeigt, dass die
Eingangsschwingung angemessen durch die Federeigenschaften der Verbindungsvorrichtung
gedämpft
werden kann. Anzumerken ist, dass die dynamischen Eigenschaften
ab dem Zeitpunkt als der Stoßdämpfer 36 entfernt
wurde, denen ab dem Zeitpunkt entsprechen, in denen die Federeigenschaften
durch die Verbindungsvorrichtung gewährt wurden.
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Die 7a und 7b zeigen jeweils die Eingangs-
und Ausgangsbeschleunigungen zu einem Zeitpunkt, in dem Schwingungen
mit 2 bis 10 Hz in die Aufhängungseinheit
S gemäß 1 eingetragen wurden. Wie hieraus
erkennbar, werden die Eingangschwingungen unabhängig von der Frequenz zu den
Ausgangsbeschleunigungen mit im wesentlichen konstanter Amplitude
gedämpft.
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Die 8 und 9 zeigen statische Eigenschaften
und dynamische Eigenschaften der Aufhängungseinheit S gemäß 1, einer Aufhängungseinheit
S, aus der der Stoßdämpfer 36 entfernt
wurde, und herkömmlicher
Aufhängungseinheiten.
Den Figuren gemäß greift
die herkömmliche
Einheit 1 auf einen Stoßdämpfer mit großer Dämpfungskraft
zurück,
wohingegen die herkömmliche Einheit 2 einen
Stoßdämpfer mit
einer kleinen Dämpfungskraft
nutzt. Zur Erzeugung dieser Kurven wurde ein dreiachsiger Erreger
verwendet.
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Wie aus den Kurven ersichtlich, ist
der Hub in der herkömmlichen
Einheit 1 gering, wohingegen der Hub in der herkömmlichen
Einheit 2 groß ist,
obwohl diese gute Schwingungs- und Stoßeigenschaften besitzt. Andererseits
besitzt die Aufhängungseinheit
S aus 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen geringeren Hub, als die herkömmlichen Einheiten, aber die
Aufhängungseinheit
S zeigt im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die herkömmliche
Einheit 2. Im Vergleich mit der Aufhängungseinheit S ohne Stoßdämpfer hat
die Aufhängungseinheit
S mit Stoßdämpfer 36 eine
verminderte Federkonstante und einen erhöhten Hub, weil die Stoßeigenschaften
durch die mit Einsatz des Stoßdämpfers 36 erhöhten Dämpfungseigenschaften verbessert
sind.
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Die Aufhängungseinheit S gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt durch Kombination der linearen Eigenschaften der
Metallfedern und der nichtlinearen Eigenschaften der Magnetfeder
nichtlineare Federeigenschaften mit einer Linearität im Bereich
des Normalgebrauchs. Der Hub der Aufhängungseinheit S ist im Vergleich
mit den herkömmlichen
Einheiten insgesamt gering.
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Bezüglich der dynamischen Eigenschaften
hat die Aufhängungseinheit
S gemäß der vorliegenden
Erfindung im Vergleich mit den herkömmlichen Einheiten eine insgesamt
geringere Schwingungsdurchlässigkeit. Es
wird nicht nur die Resonanzfrequenz auf die Tieffrequenzseite verschoben,
sondern auch die Schwingungs- und Stoßabsorption kann mit einem
geringeren Hub bewerkstelligt werden.
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Die 10A und 10B zeigen eine Wellenform
auf der Plattform und eine Wellenform unterhalb der Hüften, wobei
jeweils eine Beschleunigungsänderung
dargestellt ist, bei der die Aufhängungseinheit S gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wurde und bei der die herkömmliche Einheit Einsatz fand.
Obgleich die Beschleunigung in der Aufhängungseinheit S ohne Stoßdämpfer groß ist, wird
die Beschleunigung durch den Stoßdämpfer gemindert.
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11 verdeutlicht
die dynamischen Eigenschaften, wenn der Stoßdämpfer 36 einen Spielraum (Spiel)
in axialer Richtung oder Gleitrichtung hierzu besitzt und wenn er
dieses Spiel nicht hat. Die Kurven wurden während einer Fahrt eines Fahrzeugs
mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h auf einer Stadtautobahn (das Gewicht
der Testperson: 60 kg) erhalten.
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Wie aus 11 deutlich wird, bildet sich ein Federmassensystem
um den Stoßdämpfer 36 infolge
seiner Federeigenschaften aus, wenn Gummihülsen (Spielräume oder
Spiele) in axialer Richtung oder Gleitrichtung des Stoßdämpfers 36 vorgesehen
sind, was zu einer Minderung der Schwingungsdurchlässigkeit
in einem Hochfrequenzbereich und der Schwingungsdurchlässigkeit
an einem Resonanzpunkt führt.
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12 zeigt
eine Hebebelastung und eine Anpressbelastung des Stoßdämpfers 36,
der in die Aufhängungseinheit
S gemäß der vorliegenden
Erfindung eingebaut ist, wohingegen 13 diese
für einen
Stoßdämpfer darstellt,
der unmittelbar mit dem Ober- und Untergestell einer herkömmlichen
Aufhängungseinheit verbunden
ist. Der Stoßdämpfer 36,
der in der Aufhängungseinheit
S gemäß der vorliegenden
Erfindung eingebaut ist, wurde etwas zur Kompensation des Stoßes auf
das obere Ende und des Stoßes
auf das untere Ende angepasst. Weiterhin wurde die Effizienz der
Dämpfung
durch Ausnutzung einer auf die Verbindungen wirkenden Teilkraft
verbessert. Anzumerken bleibt, dass die obig genannte Hebebelastung
eine Belastung ist, die auf den Stoßdämpfer 36 wirkt während das
Obergestell 4 sich von dem Untergestell 2 weg
bewegt, und dass die oben genannte Anpressbelastung eine Belastung
ist, die auf den Stoßdämpfer 36 wirkt,
wenn das Obergestell 4 sich auf das Untergestell 2 zu
bewegt.
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Anzumerken bleibt ferner, dass auch
wenn in der obig beschriebenen Ausführungsform Spielräume zwischen
einem Ende des Stoßdämpfers 36 und
der Verbindung der beiden Arme 10b, 12b und zwischen
dem anderen Ende des Stoßdämpfers 36 und
den Verbindungen zwischen den zwei Armen 14b, 16b vorgesehen sind,
eine Sprungfeder an jedem der Spielräume zur Verbesserung der Federeigenschaften
angeordnet werden kann.
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Ferner bleibt anzumerken, dass auch
wenn in der obig beschriebenen Ausführungsform der Stoßdämpfer 36 außerhalb
der panthograph-förmigen
Verbindungsvorrichtung angeordnet ist, er auch innerhalb des letzteren
angeordnet werden kann. In diesem Sinne verleiht ein Zurückverlegen
des Stoßdämpfers 36 in die
Nähe der
Permanentmagneten 40, 42 durch die anziehend wirkenden
Kräfte
der Permanentmagneten 40, 42 dem Stoßdämpfer 36 Federeigenschaften.
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Obgleich die Gummihülsen, die
an den gegenüberliegenden
Seite des Stoßdämpfers 36 angeordnet sind,
in der Regel eine Rundbohrung aufweisen, können sie auch eine Bohrung
mit einer anderen Formgebung aufweisen, die es ermöglicht die
Federkonstanten zu erniedrigen.
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Auch wenn die vorliegende Erfindung
vollständig
durch die Beispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben wurde, bleibt an dieser Stelle festzuhalten, dass zahlreiche Änderungen
und Modifikationen dem Fachmann offensichtlich sind. Daher sind
diese ausdrücklich
mit umfasst, sofern die Änderungen
und Modifikation nicht in irgendeiner Weise vom Schutzumfang der
vorliegenden Erfindung wegführen.
