DE1480036A1

DE1480036A1 - Anti-Schlingervorrichtung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1480036A1
Application number: DE19651480036
Authority: DE
Inventors: Biabaud Edmond Henry
Original assignee: Andre Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1964-02-27
Filing date: 1965-02-26
Publication date: 1970-02-26
Also published as: GB1102294A; BE659730A; FR1395686A; BR6567470D0; NL6502458A; LU48012A1; ES309502A1; US3322420A

Description

Sooiete Anonyme Andre Citroen, Paris, Prankreich Anti-Schlingervorrichtung für Kraftfahrzeuge

Ein Kraftfahrzeug ist gewöhnlich mit einer Vorrichtung versehen, welche sich einem Schlingern widersetzt, das insbesondere in einer Straßenkurve entstehen kann. Eine derartige Vorrichtung bewirkt dann, wenn sioh die Höhe eines Bades in Bezug auf das Chassis ändert, ein elastisches, federndes Rüokholmoment, welches das Bestreben hat, Rad und Chassis in ihre Ausgangsstellung relativ zueinander zurückzubringen.

Die bisher ausgeführten mechanischen Anti-Schlingervorrichtungen weisen eine praktisch lineare Charakteristik auf. Nun darf aber eine derartige Vorrichtung nicht zu_: starr sein, weil sonst die Unebenheiten der Fahrbahn auf die Karrosserie übertragen werden würden. Infolgedessen haben die|ee Vorrichtungen ein· verhältnismäßig hohe Durchfederung und falle Verlagerung (Neigung) des Kraftfahrzeuges kann trotz ihreβ!Vorhandenseins in einer mit hoher Geschwindigkeit durohfahrfenen Kurve ein bedeutendes Ausmaß annehmen. \

\ ORIGINAL INSPECTED I

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Gegenstand der Erfindung ist eine Anti-Schlingervorrichtung für Kraftfahrzeuge, welche diesen Nachteil behebt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch ein praktisch starres Element, beispielsweise ein Rohr, gekennzeichnet, . welches über ein elastisches, federndes Teil τοη einer mit der Verformung steigender Starrheit mit einem Teil verbunden ist, welohes seinerseits mit jedem der Bäder vorne oder hinten derart verbunden ist, daß es_%sieh verlagert, wenn sich die Höhe des zugehörigen Rades ändert.

ψ Das elastische, federnde Teil kann jeglicher Art sein;

kann beispielsweise aus einer pneumatischen Feder, einer Schraubenfeder oder einem Anschlag aus elastomerem Stoff mit konischem oder gotisoh-spitzbog-enartigem Profil gebildet sein.

Dank der Erfindung wächst das Anti-Schlingermoment stärker als linear mit der Neigung des Fahrzeuges, so daß der Schwingungswinkel des letzteren kleiner ist als mit einer Anti-Schlingervorrichtung der üblichen Art, wobei die Aufhängung jedoch ihre normale Weichheit behält. Durch geeignete Wahl der Abhängigkeitsfunktion zwischen elastischer Hückholkraft und Verformung (Federkennlinie) beispielsweise über das Profil . des Anschlags im Falle der Verwendung eines Kautschukanschlags kann man jedes gewünschte Steigerungsgesetz für die Anti-Schiingerreaktion erzielen, beispielsweise eine exponentielle Steigerung dieser Reaktion.

Die erfindungsgemäße Anti-Schlingervorrichtung ist besonders in dem Fall interessant, wenn das Fahrzeug Anschläge aufweist, welche die Hin- und Herbewegungen der die Räder tragenden Teile begrenzt. Tatsächlich kommen diese Tragelemente bei einem Schlingern mit großer Amplitude bisher im allgemeinen mit einem ihrer Anschläge in Berührung, d.h. das Element des am stärksten belasteten Rades mit dem oberen Anschlag und das Element des am stärksten entlasteten Rades mit dem unteren Anschlag. Die Aufhängung wird dann sehr hart.

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Im folgenden werden drei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anti-SchJ lagervorrichtung anhand der beige- * fügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben.

Fig· 1 stellt die perspektivische Ansicht der für die Anwendung bei Fahrzeugen mit zwei Tragarmen für jedes Rad vorgesehenen erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.

Pig. 2 gibt die Ansicht eines Querschnittes mit einem der Tragarme und dem Hebel des Momentübertragerrohres wieder·

Pig. 3 zeigt schematiseh, wie sich das Fahrzeug im Falle des Schlingerns verhält.

Pig. 4 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Pig. 5 zeigt in perspektivischer Ansicht die Anwendung· der Erfindung bei einem Fahrzeug, bei welchem jedes Rad nur einen gekröpften Tragarm aufweist.

Fig. 6 stellt die Ansicht eines Querschnittes durch das Momentübertragerrohr dar.

Fig. 7 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Fahrzeug mit Blattfederaufhängung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Bogen 1 vorgesehen, der querliegend auf den Längsträgern 2 des Fahrzeugrahmens befestigt ist. Obere und untere Radtragarme 3 bzw. 4, die im dargestellten Beispiel parallel sind, dies aber auoh nicht sein können, sind bei 5 bzw. 6 auf jeder Seite des Bogens 1 drehbar an diesem angebracht und jeweils mit dem zugehörigen Achslagerträger 7 verbunden. Eine Aufhängefeder 8 ist zwischen jedem oberen Arm 3 und dem Bogen 1 angeordnet; diese Feder ist hier als pneumatische Feder dargestellt,

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kann aber von jeder anderen Bauart sein, beispielsweise durch eine Schraubenfeder oder einen Torsionsstab gebildet werden.

Ein starrer, steifer, querliegender Eohrstab 9 ist drehbar in elastischen Lagerbuchsen 10 gelagert, welche in Lagerblöcken oder -äugen 11 an den Längsträgern 2 untergebracht sind. An jedem Ende dieses Stabes 9 ist ein Hebel 12 befestigt; das freie Ende dieses Hebels ist zwischen zwei elastischen, federnden Anschlägen 13 eingeschlossen, die einander gegenüberliegend in einer Aussparung 14 des zugehörigen unteren Tragarmes 4 befestigt sind (Fig. 2). Diese Anschläge 13 wei-_t sen einen Querschnitt auf, der von ihrem mit dem Hebel 12 in Berührung stehendem Ende zu ihrer Grundfläche hin anwächst. Ihre Starrheit wächst also mit der Ausschwenkamplitude des Hebels 12; sie sind für eine kleine Auslenkung des Hebele verhältnismäßig wenig steif, während sie demgegenüber für bedeutende Verschwenkungen sehr steif sind.

Der obere Tragarm 3 ist zwischen ,zwei elastischen Anschlägen 15a und 15b angeordnet, welohe am Bogen 1 befestigt sind. In Normalstellung, d.h. wenn keine Schräglage vorliegt, steht der Arm 3 praktisch mit der Spitze des oberen Anschlages 15a in Berührung, während demgegenüber zwischen diesem Arm und der Spitze des unteren Anschlages 15b ein bestimmter Spielraum frei ist.

Läuft eines der Bäder allein über eine zufällige Bodenunebenheit geringer Amplitude, dann wird einer der Anschläge seines Tragarmee 4 zusammengedrückt, doch ist das so auf den Stab 9 ausgeübte Moment unbedeutend und reicht in Anbetracht der Trägheit der verschiedenen beweglichen Organ· zur Einwirkung auf den Tragarm des anderen Rades nicht aus. Sie Aufhängung behält ihre normale Weichheit bei.

Im Gegensatz dazu hat die Fahrzeugkarroseerie in einer Kurve das Bestreben, auf Grund der auf sie einwirkenden Zen-

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trifugalkraft eine beatimmte Neigung anzunehmen. Der an der Kurvenaußenaeite gelegene Tragarm 4-ist bestrebt, unter Zusammenpressung seines unteren Anschlages 13 naoh oben auszusohwenken, während der Tragarm an der gegenüberliegenden Seite naoh unten ausschwenkt, wodurch sein oberer Anschlag 13 zusammengedrückt wird. Das so auf die Hebel 12 ausgeübte Moment widersetzt sich der Schrägstellung des Fahrzeuges. Ist die Zentrifugalkraft bedeutend, was der Fall ist, wenn mit dem Fahrzeug eine enge Kurve, d.h. eine Kurve mit kleinem Radius, schnell durchfahren wird, dann werden die Anschläge 13 stark zusammengedrückt und weisen dann eine sehr große Steifheit auf; das Rückholmoment ist daher bedeutender als bei einer Anti-Schlingervorrichtung der herkömmlichen Bauweise, so daß sich das Fahrzeug weniger neigt. Würde der Arm 3 in Ruhestellung den gleichen Abstand von seinen Anschlägen 15a und 15b haben, dann würden die beiden Arme 4- um denselben Winkel in entgegengesetzter Richtung ausschwenken, so daß die Karrosserie um ihren Schwer· punkt schwingen würde. Durch die besondere Lage der Anschläge 15a und 15b aber kann der Arm 3 frei nach unten ausschwenken, während er beim Ausschwingen naoh oben den Anschlag 15a zusammendrückt.

Das hat zur Folge, daß beim Durchfahren einer Kurve nur die Tragarme auf der Kurveninnenseite sich verlagern, während die auf der gegenüberliegenden Seite sich gegenüber der Karrosserie praktisch nicht bewegen. Diese schwingt um den Berührungspunkt 16 zwischen dem äußeren Rad und dem Erdboden (Pig. 3).

Weil aber der von den beiden Armen 4 und damit auch von den beiden Armen 3 gebildete Winkel für denselben Betrag der Zentrifugalkraft kleiner ist als derjenige, weloher sioh mit einer Anti-Schlingervorrichtung der herkömmlichen Bauart einstellt, verfügt der sioh absenkende Arm 3 über genügend Raum, bevor er mit seinem unteren Anschlag 15b in Berührung kommt j zum gnderen steht er unter der Einwirkung der Rüokholung der

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Aufhängung. Das hat zur Folge, daß der belastete äußere Arm in einer solchen Stellung gehalten wird, in welcher letzterer im Falle einer Unebenheit der Fahrbahn sich frei verlagern kann, un^die Aufhängung ihre ganze Weichheit beibehält.

Die Lagerbuchsen 10 können eine solche Form aufweisen, daß ihr Arbeitsverhältnis in einem bestimmten Maß in Abnängigkeit der größten Einschnürungen, denen sie unterworfen sind, ausgewogen wird. Beispielsweise kann die Buchse in der Weise exzentrisch angeordnet werden, daß sie in der Richtung stärker ausgebildet wird, in welcher sie eine Verlagerung erfährt, wenn ihre Zusammenschnürungen in erster Linie entlang eines Durchmessers und in bestimmter Sichtung erfolgen. So ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 die Lagerbuchse 10 zum rückwertigen Teil des Fahrzeugs-hin exzentrisch.

Die elastischen Anschläge 13 können in Buhestellung leicht zusammengedrückt sein oder nicht. Sie können entweder am Tragarm, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, oder am Hebel 12 (Fig. 4) befestigt sein. Die Wirkung ist etwas verschieden, weil im letzteren Fall der Hebelarm des Teils 12 konstant ist, während er im ersten Fall mit dem Winkel wächst, um den sich der Hebel 12 aus seiner mittleren Normalstellung gedreht hat.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 ist jedes Rad mit nur einem gekröpften Tragarm 17 versehen. Der Endabschnitt dieses Armes, welcher drehbar am Längsträger 2 angeoracht ist, trägt Schaufeln 18. Diese sind gegenüber Anschlägen 19 angeordnet, welche paarweise an einem gebogenen Blech 20 befestigt sind, wobei die ein Paar bildenden Anschläge jeweils einander gegenüberliegen. Das Blech 20 ist an einer Querhülse 21 angeschweißt. Diese ist schwimmend auf den Enden der beiden Tragarme gelagert und wird durch elastische Lagerstützen 22 zwischen dem Ende jedes Armes 17 und einem mit der Hülse verbundenen Flansch 23 zentriert gehalten. Wie vorstehend beschrieben, ist der Arm 17 mit einer nicht dargestellten Aufhängung verbunden und kann zwischen zwei Verlagerungsanschlägen 15a

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und 15b schwingen.

Bei der Ausfiihrungsform nach Fig. 7 handelt es sich um eine Blattfeder-Aufhängung. Jeder Achslagerträger 7 ist über eine obere Feder 24 und eine untere Feder 25 mit den Längsträgern 2 verbunden.

Die untere Feder 25 liegt zwischen den Anschlägen 13 des Hebels 12, welcher wie bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. und 2 an dem steifen Querrohr 9 befestigt ist. Die obere Feder 24 ist ihrerseits zwischen den beiden Verlagerungsanschlägen 15a und 13b angeordnet, wobei der Anschlag 15a mit der Feder in deren Buhestellung in Berührung steht, während der Anschlag 15b yon ihr entfernt ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch alle Variationen derselben.

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Claims

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Patentansprüche

1. Anti-Schlingervorrichtung für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch ein praktisch starres Organ (91 21), das über ein elastisches Element (13, 19)» dessen Steifheit mit seiner Verfqpung wäohst, mit einem Element (3; 4; 17; 25) verbunden ist, das seinerseits mit Jedem Vorder- oder Hinterrad derart verbunden ist, daß es sich verlagert, wenn sich die Höhe des zugehörigen Rades ändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anschlag· (15a) und (15b) zur Begrenzung der Verlagerung der Radtragele-

W mente (3; 17; 24), wobei der obere Anschlag (15a) praktisch mit dem Tragelement (3; 17; 24) in Berührung steht, wenn die Neigung des Fahrzeugs gleioh null ist, während der untere Anschlag (15b) von diesem Tragelement entfernt ist«

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Organ (9; 21) quer zur Längeachse des Fahrzeugs liegt und drehbar an dessen Chassis angebracht ist·

4. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Organ (9) an Jedem seiner Enden einen Hebel (12) trägt, der über elastische Anschläge

(13) mit einem Radtragelement (4; 25) verbunden ist.

5. Vorrichtung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die elastischen Anschläge (13) am Tragelement (4) befestigt sind·

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Anschläge (13) am Hebel (12) befestigt sind.

7. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, da*· durch gekennzeichnet, daß das steife Organ (9) mit dem Chassis über elastische, exzentrische Lagerbüchsen (10) drehbar verbunden ist.

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8. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das steife Organ von einem Rohr (21) gebildet wird, welches innere Anschläge (19) aufweist, mit welchen Schaufeln (18) zusammenwirken, welche an den Radtragelementen (17) befestigt sind.

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