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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stabilisator für ein
Fahrzeug.
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Der Stabilisator wird mit dem Federungssystem eines Fahrzeugs kombiniert, um
die Rollsteifigkeit zu erhöhen und um die Lenkstabilität bei Kurvenfahrt oder
Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu erhöhen.
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Bei einem Stabilisator, der in der bis jetzt nicht veröffentlichten, aber
gemäß Art. 54 (3) EPC zum Stand der Technik gehörenden EP-A-0 463 033 gezeigt
ist, gibt es einen zentralen Abschnitt, der wie ein Torsionsstab wirkt und
unter einem Fahrzeugaufbau montiert ist und zwei Arme besitzt, die mit einem
Radaufhängungsteil durch ein vertikales Stabilisator-Verbindungsglied
verbunden sind. Ein drehbarer Aktuator ist zwischen dem Torsionsstab und dem
Rad eingefügt und ist dafür ausgelegt, daß er bezüglich Drehung und/oder
Verdrehwinkel und Koppelkraft steuerbar ist.
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Ein anderer bekannter Stabilisator wird in Fig. 7 gezeigt. Der zentrale
Abschnitt 1a eines allgemein C-förmigen Stabes 1 ist als Torsionsstab
ausgebildet, und beide Endabschnitte 1b sind als Arme ausgebildet. Der Stab 1
ist unter einem (nicht gezeigten) Fahrzeugaufbau mittels Montageabschnitten 2
so montiert, daß der zentrale Abschnitt 1a sich um seine eigene Achse drehen
kann. Jeder der Arme 1b ist über ein Stabilisator-Verbindungsglied 3 und einen
unteren Arm 4 mit einem (nicht gezeigten) Rad verbunden. Die Rollsteifigkeit
des Fahrzeugs wird durch das Verbinden des linken und des rechten Rades
mittels des Torsionsstabes 1a verbessert.
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Wenn ein Fahrzeug mit einem solchen Stabilisator auf einer unebenen Straße
fahrt oder wenn eines der Räder heftig von der Straßenoberfläche einfedert
oder ein Rad über einen hervorstehenden Teil der Straße fährt, folgt das
andere Rad durch den Stabilisator der Aufwärtsbewegung und beeinträchtigt
dadurch den Komfort der Fahrzeuginsassen. Besonders bei Vier-Rad-getriebenen
Fahrzeugen, die zum Fahren auf schlechten Straßen wie Bergwegen ausgelegt
sind, kann diese Stabilisator-Aufwärtsbewegung eine ungenügende Traktion des
Rades bewirken.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, einen verbesserten
Stabilisator für ein Fahrzeug vorzusehen, bei dem der Komfort der
Fahrzeuginsassen nicht beeinträchtigt wird, indem das Nachfolgen des anderen Rades
vermindert wird, selbst wenn ein Rad heftig einfedert, wenn das Fahrzeug auf
einer schlechten Straße mit einer relativ geringen Geschwindigkeit fährt oder
wenn ein Rad auf eine Bodenwelle fährt, wenn das Fahrzeug mit einer hohen
Geschwindigkeit geradeaus fährt.
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Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, umfaßt der Stabllisator entsprechend
der vorliegenden Erfindung einen zentralen Abschnitt, der als Torsionsstab
wirkt und unter einem Fahrzeugaufbau montiert ist, und zwei Arme, die an ein
Radaufhängungsteil über ein vertikales Stabilisator-Verbindungsglied
angeschlossen sind, wobei jeder dieser Arme an ein entsprechendes Stabilisator-
Verbindungsglied durch Verbindungsmittel angeschlossen ist, die ein mit dem
Stabilisator-Verbindungsglied verbundenes Gehäuse, einen an dem Arm des
Stabilisators befestigten Ring, der drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, eine
an dem Ring gebildete Aussparung, eine in die Aussparung eingreifende Stange
und einen Aktuator umfassen, der auf die Stange einwirkt, wobei dieser
Aktuator eine steuerbare Kraft bereitstellt und der Drehwinkel zwischen dem
Arm und dem Stabilisator-Verbindungsglied durch Steuern der von dem Aktuator
bereitgestellten Kraft steuerbar ist.
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Durch das Steuern der Abhängigkeit zwischen dem linken und dem rechten Rad in
Reaktion auf die Fahrzeugfunktion folgt entsprechend der vorliegenden
Erfindung ein Rad der Bewegung des anderen Rades, wenn das Fahrzeug auf ebener
Straße bewegt wird. Bei Fahrt mit hoher Geschwindigkeit auf einer Autobahn und
Fahrt mit relativ geringer Geschwindigkeit auf einer schlechten Straße wird
jedenfalls wenigstens ein Teil der Nachfolge-Funktion des anderen Rades
eliminiert oder verzögert, so daß eine große Bewegung eines Rades nicht direkt
zum anderen Rad übertragen wird, was eine verbesserte Laufruhe und einen
verbesserten Komfort sicherstellt.
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Für ein besseres Verständnis der Eigenschaft und der Ziele der vorliegenden
Erfindung wird auf die ausführliche Beschreibung verwiesen, die in
Zusammenhang auf den beigefügten Zeichnungen ausgeführt wurde.
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Fig. 1 ist ein perspektivische Ansicht eines Stabilisators entsprechend
einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 und 3 sind perspektivische Ansichten eines Stabilisators entsprechend
anderen Ausführungen der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 und 5 zeigen Verbindungsmechanismen des in Fig. 1 gezeigten
Stabilisators;
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Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Verbindungsgliedes des in
Fig. 1 gezeigten Stabilisators; und
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Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Stabilisators.
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Wie in den Zeichnungen gezeigt, wird entsprechend der vorliegenden Erfindung
das Verbindungsmittel, welches in der Drehbarkeit und dem Verdrehwinkel und
der Koppelkraft steuerbar ist, in den in Fig. 7 gezeigten, bekannten
Stabilisator eingefügt, um die Abhängigkeit zwischen linkem und rechtem Rad
zu ändern.
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Die in den Fig. 1 bis 5 gezeigten, eingefügten Elemente sind die folgenden:
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A: ein Verbindungsmittel, das im Verdrehwinkel veränderbar ist,
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B und C: eine schwenkbare Drehverbindung,
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D: ein Drehverbindungsmittel, und
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E: ein Verbindungsmittel, das im Schwenkwinkel veränderbar ist.
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In allen Zeichnungen bezeichnen zur Vereinfachung die gleichen Bezugszeichen
die gleichen oder ähnliche Teile oder Abschnitte.
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Die in Fig. 1 dargestellte Ausführung des Stabilisators entsprechend der
vorliegenden Erfindung verwendet die Verbindungsmittel A, B und C. Ein das
Verbindungsmittel A aufweisende Verbindungsglied 10 ist zwischen dem Arm 1b
und dem Stabilisator-Verbindungsglied 3 eingefügt, und die schwenkbaren
Drehverbindungen B und C sind an dem oberen und dem unteren Abschnitt des
Stabilisator-Verbindungsglieds 1b eingefügt. Die Bewegung der
Verbindungsglieder 10 und 3 in Richtung des Pfeils 5 in Fig. 1 ist in den Figuren 4 und 5
dargestellt, wobei Fig. 4 den Arm 1b unbeweglich und Fig. 5 den Arm 1b
beweglich zeigt, so daß er eine normale Stabilisatortunktion ausführen kann.
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Die durchgezogenen Linien in den Figuren 4 und 5 stellen dar, daß die unteren
Aufhängungsteile 4 die gleiche Bewegung ausführen. Wenn sich ein unteres Teil
4 in vertkaler Richtung bewegt, bewegt sich die Verbindung C in der Zeichnung
in vertikaler Richtung. Wie in Fig 5 gezeigt, wird, wenn das Verbindungsmittel
A des Verbindungsglieds 10 gesichert ist, die Bewegung der Verbindung C über
die Verbindungsglieder 10 und 3 auf den Arm 1b übertragen, so daß der Arm 1b
wie ein üblicher Stabilisator verschwenkt wird.
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Um alle oder einen Teil der Funktionen eines Stabilisators zu vermindern, ist
das Verbindungsmittel A des Verbindungsgliedes 10 so ausgebildet, daß der
Drehwinkel α frei drehbar ist, so daß, wie in Fig. 4 dargestellt, innerhalb
des Bereichs der vertikalen Bewegung der Verbindung C sich der Winkel β
zwischen dem Arm 1b des Stabilisators und dem Verbindungsglied 10 ändert.
Daher dreht sich der Arm 1b nicht um die Achse 6, und ein Teil der Funktion
des Stabilisators ist unterbunden.
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Wenn die Koppelkraft der Drehung oder Verschwenkung des Verbindungsglieds 10
veränderbar ist, kann folglich der Grad der Verminderung der Funktion des
Stabilisators gesteuert werden.
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Wenn in Fig. 4 die Spanne des Winkels α zu α = 0 wird, ist die Verbindung
zwischen dem Verbindungsglied 10 und dem Arm 1b starr, wie in Fig. 5 gezeigt,
so daß die Funktion des Stabilisators nicht beeinträchtigt ist.
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Folglich wird durch Einfügen des Verbindungsgliedes 10 und durch die
Möglichkeit der Steuerung des Drehwinkels α des Verbindungsmittels A die
Rollsteifheit des Fahrzeugs veränderbar.
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Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung zeigt, daß das Verbindungsglied 10
rechtwinklig am Arm 1b des Stabilisators 1 angebracht ist. Wie vorher, kann
die Rollsteifheit des Fahrzeugs durch Steuerung des freien Drehwinkels und der
Koppelkraft der Drehung oder Verschwenkung kontrolliert werden.
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Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung zeigt ein Verbindungsglied 12, das ein
Verbindungsmittel E mit einem veränderbaren Schwenkwinkel aufweist.
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Fig. 6 zeigt eine praktische Ausführung des in den Figuren 1 und 2
dargestellten Verbindungsgliedes 10, bei dem der Arm aus Fig. 1 als
gestrichelte Linie und der Arm aus Fig. 2 als gepunktete Linie dargestellt
ist. Ein Ring 14, der am Arm 1b sicher befestigt ist, ist mit einem Lager 16
drehbar in einem Gehäuse 18 gelagert, das im Verbindungsglied 10 ausgebildet
ist. Im Ring 14 ist eine Aussparung 20 gebildet.
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Im Verbindungsglied 10 ist ein Gleitstück 22 verschiebbar angebracht, und ein
Ende 24 des Gleitstücks 22 befindet sich mit der Aussparung 20 in Verbindung.
Das hintere Ende des Gleitstücks 22 ist mit einer Feder 28 in Eingriff, um
eine starre Verbindung aufrechtzuerhalten. Ein Aktuator 26, etwa eine
Hydraulikvorrichtung oder ein Magnetventil, bringt eine Kraft nach links in
Fig. 6 auf, um der Verbindung zwischen dem Gleitstück 22 und dem Ring 14 Spiel
um einen gewissen Winkel zu geben. Das hmtere Ende des Verbindungsgliedes 10
ist durch Verbindungsmittel B mit dem Verbindungsglied 3 verbunden.
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Die Größe der Aussparung 20, die Stärke der Feder 28 und die Betätigungskraft
des Aktuators 26 sind passend ausgewählt. In der gezeigten Ausführungsform
kann, wenn der Aktuator 26 nicht betätigt ist, eine starre Verbindung zwischen
dem Arm 1b und dem Verbindungsglied 3 hergestellt werden, und wenn der Akuator
betätigt ist, eine freie Drehung des Winkels α realisiert werden. Wenn die
aufgebrachte Kraft des Aktuators 26 variabel gesteuert wird, kann eine
genauere Steuerung ausgeführt werden.
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In einer anderen Ausführung wird die Feder 26 in umgekehrter Richtung als in
Fig. 6 gezeigt angebracht. Oder, falls gewünscht, kann die Feder 26
weggelassen werden. Bei dieser Ausführung drängt bei Betätigung der Aktuator 26
das Gleitstück 22 in die Aussparung 20. Daher besitzt in unbetätigtem Zustand
des Aktuators 26 die Verbindung Spiel um einen gewissen Winkel. Das
Steuerverhalten kann wie gewünscht verändert werden.
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Die in der Zeichnung gezeigten Ausführungen zielen darauf ab, leicht an einen
bereits existierenden Stabilisator angefügt zu werden. Die Verbindungsmittel,
die einem Teil des Verbindungsglied-Steuermechanismus erlauben, entsprechend
der vorliegenden Erfindung drehbar oder starr zu sein, können an jedem
Abschnitt zwischen dem Torsionsstab-Arm 1b und dem entsprechendem
Stabilisator-Verbindungsglied 3 eingefügt werden.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Teil der oder die gesamte
Funktion des Stabilisators steuerbar vermindert, wenn das Fahrzeug mit relativ
hoher Geschwindigkeit geradeaus fährt oder wenn das Fahrzeug mit relativ
germger Geschwindigkeit auf schlechten Straßen fährt, so daß die
Roflsteifigkeit des Fahrzeugs und der Komfort der Fahrzeuginsassen
außerordenflich verbessert werden.