DE647682C - Vorrichtung zum Daempfen der Federschwingungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Dämpfen der Federschwingungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dämpfen der Federschwingungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Beim Gegenstand des Hauptpatents 646380 ist das achsseitige Verbindungsgelenk des Kreisels, um die Präzessionsbewegung zu ermöglichen, in einer Gleitbahn der Radachse, des Radlenkers o. dgl., und zwar etwa senkrecht zur Hebbewegung verschiebbar geführt. Die Präzessionsbewegung findet dabei um eine feste Achse statt, die durch das rahmenseitige Verbindungsgelenk hindurchgeht. Bei dieser Anordnung ist die Präzessionsbewegung durch Anschläge der Gleitbahn verhältnismäßig engbegrenzt. Die geringe Präzessionsfreiheit des Kreisels bedingt, daß das durch die Präzession hervorgerufene, auf die Radachse, den Radlenker o. dgl. rückwirkende Moment verhältnismäßig klein bleibt.
• Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der Kreisel um eine freie Achse, z. B. um eine zu seiner Figurenachse senkrecht stehende Achse, drehbar gelagert ist. Dadurch kann der Kreisel unabhängig von der Schwenkbewegung, die er gerade vollführt, seiner Präzessionsbewegung folgen. Das rückwirkende Moment wird dabei am günstigsten, wenn die Figurenachse des Kneisels etwa parallel zur mittleren Hubrichtung der Radachse, des Radlenkers o. dgl. selbsttätig,eing-estellt -wird, weil die Figurenachse in dieser Stellung jeweils die größte Auslenkungerfährt. Eingestellt wird die Figurenachse durch ein unterhalb des Kreiselschwerpunkts angeordnetes Gewicht, das durch die Präzessionsbewegung angehoben wird und die Figurenachse unter dem Einfluß der Schwerkraft in die Normallage zurückführt. Die Präzessionsbewegung des Kreisels wird durch die Hubarbeit des Gewichts gewissermaßen- gedämpft. Nachdem die Dämpfungswirkung des Kreisels von der Größe dieser Hubarbeit abhängt, kann durch Verstellen des Gewichts in Richtung der Figurenachse die Dämpfwirkung so eingeregelt werden, wie @es den Fahrbedingungen am besten entspricht.
• Es sind schon Vorrichtungen zum Stabilisieren von Flugzeugen mit Hilfe zum Teilentgegengesetzt umlaufender Kreiselpendel bekannt, bei denen Rückstellgewichte für die um freie Achsen schwenkbaren Kreisel vorgesehen sind, die zum Einstellen der Stabilisierung in der Flugzeuglängsachse dienen. Diese Gewichte bilden hierbei einen beträchtlichen Teil der Pendelmasse und üben einen bestimmenden Einfuß auf die Größe der Hubarbeit unter den Kreiselrückwirkungen aus. Dies ist jedoch nur für Stabilisierungsvorrichtungen an Flugzeugen nützlich; für Dämpfungsvorrichtungen an Kraftfahrzeugertl gemäß der Erfindung läßt sich weder die:; Unterbringung solcher Gewichte noch txi'=, Einreglung der Dämpfungswirkung so beherrschen, dai3 die Fahreigenschaften des Wagens verbessert würden..
• Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung näher veranschaulicht. Es zeigt Fig. i einen senkrechten Hauptschnitt durch die Vorrichtung und Fig.2 ein Schaubild ihrer Anordnung im Wagen.
• Der Kreisel besteht aus einem glockenförmigen Sch-,vungring io, in dem die Kreiselwelle 17 eingepreßt und durch einen Stift .18 gesichert ist. Der Schwungring io ist als Anker 16 mit der Wicklung 16a ausgebildet. Das Polgehäuse i i trägt die Polschuhe 13 mit den Wicklungen i2; es ist durch einen Flansch i i- mit dem Gehäusedeckel 6a verbunden. Die Kreiselwelle 17 durchsetzt das Polgehäuse i i gleichachsig und ist durch Schulterlager 2o, 21 in diesem abgestützt, wobei sie ein Sprengring :18a gegen axiale Verschiebungen sichert. Der Gehäüsedeckel6a ist mit einem Fortsatz 5o versehen, in dem ein Gewicht .19 durch ein Schraubengewinde 52 in Richtung der Figurenachse A verstellt werden kann. Zu beiden Seiten d; s Kreiselgehäuses 6 sind Butzen 4., ;1a vorgesehen, in die Drehzapfen 43, .13a gleichachsig eingepreßt und durch Stifte.l5,45a gesichert sind. An den Enden der Drelizapfen.l3, q.3a sind Lagerkugeln 33, 33a geführt. Die achsseitige Lagerkuge133 ist durch einen Sprengring 47 unmittelbar und die rahmenseitige Lagerkugel 33a durch einen Sprengring ,17a unter Vermittlung der Schraubenfeder 46 axial gesichert. Die Lagerkugel 33 ist in einem als zweiteilige Lagerpfanne 3.1, 3,1a ausgebildeten Achstei13 und die Lagerkugel33a in einem als zweiteilige Lagerpfanne .1.1, 44a ausgebildeten Rahmenteil 9 abgestützt. Diese Teile 3, 9 weisen Hohlräume 51, 5 ia auf, die mit einem Schmiermittel für die Lagerkugeln und Drehzapfen angefüllt sind. Das Gehäuse 6 ist mit einem Deckel 29 zum Einfüllen des Schmiermittels versehen, das sich in denn durch eine Gummikappe 53 abgedichteten Gehäus.efortsatz 5o sammeln kann.
• Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung läßt sich an Hand des Schaubildes (Fig.2) erklären. Die Radachse 2, die durch Zapfen 2,1 im Rahmen 9 gelagert ist, werde z. B. infolge eines Hindernisses in Richtung F geschwenkt. Dadurch wird die Tragfeder, z. B. der mit dem Zapfen 2a verbundene Federstab ia, so lange verformt, bis das Rad i zur Ruhe kommt. hie Radachse 2« schwingt dann unter dem Rückstellmoment der Tragfeder periodisch auf und ab. Nun wird aber der Kreisel ,.durch die hadachse 2- zwangsläufig mitge-Fschwenkt. Nehmen wir an, aus der obersten l@adstellung, in der die Schwenkgeschwindigkeit gleich Null ist, erfolge das Rückschwingen. Das am Kreisel angreifende Kippmoment 1-I ruft, wenn u der Drehsinn des Kreisels ist, ein Präzessionsmoment II-II hervor, dem der um die freie Achse E drehbare Kreisel auch folgen kann. Sobald die Präzessionsbewegung eingeleitet ist, wird das Dämpfungsmoment 111-III hervorgerufen, das dem Kippmoment 1-I entgegengesetzt gerichtet ist. Während der Präzessionsbewegung wird durch Anheben des Gewichtes 49 Arbeit geleistet, die von der Schwingungsarbeit in Abzug gebracht werden muß. Die Größe des Gewichts .19 und sein Abstand von der Präzessionsachse E sind für diese Arbeit und damit für die Dämpfungswirkung bestimmend. Das Gewicht 49 kann durch Verstellen im Gehäusefortsatz 5o in eine solche Lage gebracht werden, daß eine geeignete Phasenverschiebung zwischen der Schwingbewegung einerseits und der Präzessionsbewegung andererseits eingehalten ist. Es kann dadurch insbesondere erreicht werden, daß im Augenblick der größten Schwinggeschwindigkeit die Präzessionsgeschwindigkeit gleich Null ist oder umgekehrt.
• Durch Ermöglichung der Präzessionsbewegung unter einem beeinflußbaren bzw. regelbaren stetigen Widerstand kann die Kreiselrückwirkung in gesteigertem Maße der Schwingbewegung angepaßt werden. Derartige Vorrichtungen zum Dämpfen der Federschwingungen sind beträchtlich wirkungsvoller als die nach den früheren Vorschlägen. Bei diesen Vorrichtungen kann die Kreiselmasse beträchtlich verkleinert werden, so daß deren Ausführung auch wirtschaftlicher wird.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Dämpfen der Federschwingungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach Patent 646 38o, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisel um eine freie Achse, z. B. eine zu seiner Figurenachse (A) senkrechte Achse (E), drehbar gelagert ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Figurenachse des Kreisels parallel zur mittleren 1-lubrichtung (F-D) der Radachse (2), des Radlenkers o. dgl. selbsttätig einstellbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch ein außerhalb des Kreiselschwerpunktes (S) angebrachtes Gewicht (49) zum Einstellen der Figurenachse (A).
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB das Gewicht in Richtung der Figurenachse (A) verstellbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB an beiden Seitendes Dämpfergehäuses (6) Drehzapfen (43, 43a) angebracht sind, die sich unter Vermittlung von Lagerkugeln (33, 33a) einerseits an einem Rahmenteil (9) und andererseits an einem Achsbeil (3), Lenkerteil o. dgl. abstützen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daB der Beine Drehzapfen (43a) in seiner Gelenkkugel (33a) gegen die Wirkung einer Feder (46) schiebbar geführt ist.