DE2645060A1

DE2645060A1 - Daempfer- oder federbein

Info

Publication number: DE2645060A1
Application number: DE19762645060
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Bufler
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1978-04-13

Description

Dämpfer- oder Federbein
Die Erfindung bezieht sich auf ein Cämpfer- oder Federbein der im Anspruch 1 angegebenen Gattung.
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

(len *illig)

bei großem Lenkmoment aufweist.
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.
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.
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.
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.
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.
Weitere erfindungswesentliche vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der Zeichnung ist ein das Prinzip der Erfindung veranschaulichendes Ausführungsbeispiel wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.
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.
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.
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.
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.

Claims

A N S P R Ü C H E An seinem unteren Ende starr mit dem Radträger (Achsschenkel) des Pahrzeugrades und an seinem oberen Ende elastisch mit dem Fahrzeugauibau oder Teilen desselben verbundenes radführendes Dämpfer- oder Federbein einer Radaufhängung für Eraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß seine Neigung fahrgeschwindigkeits abhängig veränderbar ist, derart, daß der konstruktive Radsturz mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit bei an der Vorderachse befindlichem Dämpfer- oder Federbein (4) zu positiveren und bei an der Einterachse befindlichem Dämpfer- oder Federbein zu negativeren Werten hin verstellt wird und/oder daß seine Neigung fahrgeschwindigkeitsabhängig veränderbar ist, derart, daß mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit der konstruktive Rainachlauf bei an der Vorderachse befindlichem Dämpfer- oder Federbein (4) zu positiveren und bei an der Hinterachse befindlichem Dämpfer - oder Federbein zu negatiVeren Werten hin verstellt wird.
2. Dämpfer oder Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein oberer AnlenkpunIt (6) zur Erzielung der Neigungsänderung fahrgeschwindigkeitsabhängig in seiner Lage verstellbar ist.
3. Dämpfer oder Federbein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Dampfer- oder Federbeinende exzentrisch an einem schwenk- oder drehbar am Fahrzeugaufbau (3) oder Teilen desselben gelagerten Zwischenbauteil (10) angelenkt ist.
4. Dämpfer oder Federbein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil (10) als Dreh- oder Halteteller ausgebildet ist, an dessen Rand ein den Teller fahrgeschwindigkeitsabhängig um seinen Mittelplnkt (n) drehendes Verstellelement (8) angreift.
5. Dämpfer oder Federbein nach Arlpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Fahrzeugachse jeweils nur ein Verstellelement (8) vorgesehen ist und daß die Drehbewegung des damit verbundenen Dreh- und Haltetellers (10) durch ein Eraftübertragungsglied (9) in eine entsprechend sinngemäße Drehbewegung des anderen Dreh- und Haltetellers (10.1) der Fahrzeugachse übertragen wird.