DE1022478B

DE1022478B - Vorrichtung zur Einstellung der Federung fuer Kraftfahrzeuge, insbesondere zum Gewichtsausgleich fuer den verbrauchten Kraftstoff von Sport- und Rennwagen

Info

Publication number: DE1022478B
Application number: DED20673A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ludwig Kraus
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1955-06-16
Filing date: 1955-06-16
Publication date: 1958-01-09
Also published as: FR1153797A

Description

Schnelle Sportfahrzeuge bekommen z. B. bei rennsportlichen Veranstaltungen eine extrem große Menge Brennstoff mit, die sie so rasch verbrauchen, daß schon nach kurzer Zeit eine erhebliche Gewichtsverminderung des Fahrzeuges und vor allem eine Lastverminderung an jener Achse eintritt, in deren Nähe der Brennstofftank angeordnet ist.

Abgesehen davon, daß die auf die Höchstbelastung des Fahrzeuges abgestimmte Federung nun nicht mehr für das verminderte Fahrzeuggewicht stimmt, tritt insbesondere bei Fahrzeugen mit Pendelachsen eine erhebliche Sturzveränderung ein. Beide Erscheinungen verschlechtern die Straßenlage und Fahreigenschaften des Fahrzeuges.

Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man schon einstellbare Federungen für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, bei denen zur Wirkung der Hauptfeder eines verstellbaren Anschlages eine Zusatzfeder zugeschaltet wurde in der Weise, daß die Gesamtfederung in Abhängigkeit von der verbrauchten Brennstoffmenge weicher wurde. Bei der bekannten Anordnung ist zugleich mit der Hauptfeder eine Zusatzfeder, z. B. in Gestalt einer Drehfeder, wirksam, deren Spannung mit Hilfe eines veränderlichen Anschlages verstellt werden kann.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß man mit einer überraschend kleinen Zusatzfeder dann auskommt, wenn man eine Hauptfeder bei gefülltem Kraftstofftank zunächst allein wirken läßt und erst mit der Abnahme des Kraftstoffgewichtes die Zusatzfeder allmählich zuschaltet. Hinsichtlich der Federcharakteristik wirkt sich die bekannte Anordnung so aus, daß die Federkennlinie an sich erhalten bleibt und das Federniveau verschoben wird. Beim Erfindungsgegenstand wird nicht nur das Niveau verschoben, sondern die Federkennlinie gleichzeitig flacher. Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Einstellung der Federung für Kraftfahrzeuge mit einer mittels eines verstellbaren Anschlages zuschaltbaren Zusatzfeder, insbesondere zum Gewichtsausgleich für den verbrauchten Kraftstoff von Sport- und Rennwagen.

Die Erfindung selbst besteht darin, daß der verstellbare Anschlag und die Zusatzfeder derart zueinander angeordnet sind, daß zunächst nur der Anschlag und anschließend die Zusatzfeder immer mehr wirksam und zugleich die Gesamtfederung in an sich bekannter Weise immer weicher wird. Im Gegensatz zu der bekannten elektrischen Steuerung des Federregelungsanschlages erfolgt bei der vorliegenden Erfindung eine Druckmittelregelung hydraulisch oder pneumatisch. Benutzt man anstatt eines hydraulischen Druckmittels Druckluft, so hat dies den Vorteil, daß das vor dem Anschlagsteuerkolben liegende Luft-Vorrichtung zur Einstellung

der Federung für Kraftfahrzeuge,

insbesondere zum Gewichtsausgleich

für den verbrauchten Kraftstoff

von Sport- und Rennwagen

ίο Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Untertürkheim,

Mercedesstr. 136

Dipl.-Ing. Ludwig Kraus, Stuttgart-Untertürkheim,
ist als Erfinder genannt worden

kissen als weitere zusätzliche Luftfederung wirkt. Außerdem tritt bei der Verwendung von Druckluft deren Gewicht nicht in Erscheinung. Im übrigen kann gerade die Druckmittelsteuerung baulich sehr klein und leicht gehalten werden. Es genügt vor dem den Federanschlag verstellenden Steuerkolben ein kleiner Luftraum, der entweder durch eine kleine am Fahrzeug mitgeführte Gasflasche oder durch eine im Fahrzeug befindliche Druckluftquelle leicht wieder nachgefüllt werden kann, wobei das Nachfüllen jeweils beim Nachtanken erfolgt. Es steht auch nichts im Wege, am Fahrzeug eine kleine Luftpumpe oder eine Flüssigkeitspumpe in einem Ölumlauf vorzusehen oder einen Motorzylinder für kurze Zeit als Kompressor zu verwenden. Als Druckregelventil genügt normalerweise ein einfaches, willkürlich von Hand zu betätigendes Abblaseventil. Es kann jedoch auch eine automatische Regelung des Druckmittels in Abhängigkeit von der Tankfüllung, z. B. in Verbindung mit einer dort vorgesehenen Tankinhalts-Anzeigevorrichtung, erfolgen oder eine Regelung in Abhängigkeit von der Stellung einer Fahrzeugachse, insbesondere der Fahrzeughinterachse dann, wenn der Brennstofftank im Heck des Fahrzeuges untergebracht ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem mit einer Pendelhalbachse und Drehstabfederung versehenen Kraftfahrzeug erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine durch eine Drehstabfeder abgefederte Pendelachse für Kraftfahrzeuge, schematisch in schaubildlicher Darstellung,

709 848/213

Fig. 2 und 3 die Verstellvorrichtung für die Drehstabfeder der Anordnung nach Fig, I im Längsschnitt, in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen,

Fig. 4 und 5 jeweils eine mit einem Abblaseventil versehene Druckluftregelvorrichtung, schematisch.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Pendelachse 1 des Fahrzeugrades 2 über einen senkrechten Lenker 3 und waagerechten Lenker 4 in an sich bekannter Weise durch einen Drehfederstab 5 ab-

Druck im Zylinder 13 anzeigt, sondern die jeweilige Tankfüllung. Oder man ordnet einen Druckmesser 26 mit einer die Tankfüllung anzeigenden Beschriftung an. Man kann auch einen Druckmesser 26 mit einer Tankinhaltsanzeige 27 derart zusammenbauen, daß die Zeiger beider Meßgeräte in Deckung gebracht werden können.

Man kann auch, wie die Fig. 5 zeigt, vom Zylinder 13 eine Anzahl Abzweigleitungen 28 a, 28 b, 28 c und

gefedert. Der waagerechte Führungslenker 4 ist zwi- io 28 d zu einem gemeinschaftlichen Abblaseventil, z.B.

sehen zwei Lagern 6 und 7 am Drehfederstab 5 befestigt, in denen dieser drehbar gelagert ist. An seinem anderen Ende ist der Drehfederstab 5 ebenfalls wieder zwischen zwei Lagerstellen 8 und 9 drehbar.

zu einem Drehschieber 29., führen, der es ermöglicht, diese Abzweigleitungen der Reihe nach, z. B. bei 30, mit der Außenluft zu verbinden. Die Abzweigstellen dieser Leitungen sind längs des Zylinders 13 derart

jedoch nicht längs verschiebbar gelagert. Zwischen 15 verlegt, daß sie der Kolben 14 der Reihe nach überden beiden zuletzt genannten Lagern 8 und 9 ist am läuft, und zwar so, daß jeweils eine bestimmte Über-Drehfederstab 5 ein weiterer Hebelarm 10 befestigt.
der gegenüber den von der Radführung 1, 3, 4 her auf

den Drehfederstab einwirkenden Kräften ein ver

lauf- oder Absperrstellung des Kolbens 14 einer bestimmten Tankfüllung entspricht. Dazu weist der Absperrhahn 29 wieder entsprechende Markierungen auf, änderliches Widerlager dadurch bildet, daß sich sein 20 die z. B. den Schwenkstellungen a, b, c und d des freies Ende kraftschlüssig gegen einen verstellbaren Drehschiebers 29 entsprechen. Die Handhabung und Anschlag 11 abstützt. Letzterer ragt als axial ver- Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung schiebbarer Schaft in ein zylindrisches Gehäuse 12 ist folgende:

hinein, in welchem innerhalb eines besonderen Druck- Wenn der Raum des Zylinders 13 vor dem Kolben

zylinders 13 (Fig. 2 und 3) ein Kolben 14 gleitet. Auf 25 14 mit Druckluft gefüllt ist, liegt der Kolben 14 an der dem Schaft 11 entgegengesetzten Seite wird der der Nabe 17' des Federtellers 17 (Fig. 2) an. Die Kolben durch ein Druckmittel, insbesondere Druck- Feder 18 ist praktisch unwirksam, und der Schaft 11 luft, beaufschlagt, die dem Zylinder 13., z. B. durch bildet einen ortsfesten Anschlag für den Hebel 10, eine Bohrung 15, zuströmt und die durch eine zweite welcher die Drehstabfeder auf ihre größte einstellbare Bohrung 16 wieder abgelassen werden kann. Zum 30 Härte einstellt. Der Anschlag ist jedoch insofern

Zweck einer besonders wirksamen Dichtung ist der Kolben 14 dreiteilig ausgebildet. Es besteht dieser aus dem äußeren metallischen Teil 14, der auf den Schaft 11 unmittelbar einwirkt, einem mittleren Teil 14 a

auch wieder weich, weil sich das Druckluftpolster im Zylinder 13 unter Umständen etwas zusammendrücken läßt, wobei jedoch sofort auch die Feder 18 anspricht. Die Federwirkung nach der Stellung der Fig. 2 ist

aus einem elastischen Werkstoff, z. B. aus Leder, 35 bei vollem Tank erwünscht.

Gummi od. dgl., und aus einem inneren auf der Druckraumseite liegenden Teil 14 b. Der letztere ist auf seiner dem elastischen Teil 14a zugekehrten Seite konisch ausgebildet, und es legt sich diese Konusform

Ist nun Brennstoff in solcher Menge verbraucht worden, daß eine weichere Charakteristik der Abfederung für zweckmäßig gehalten wird, dann läßt man über das Ausblaseventil 24 bzw. über den Drehschie-

Schaftes 11 bzw. des Hebelarmes 10 nach rechts ausweichen, worauf die Feder 18 zusätzlich wirksam wird.

Wie die Fig. 4 zeigt, geschieht die Abstimmung des Luftdruckes entweder in der Weise, daß der Fahrer durch mehr oder weniger langes Öffnen des Absperrventils 24 (Fig. 4) die Zeigerstellungen vom Druckmesser 26 und Tankinhaltsanzeige 27 zueinander in

in eine napfförmige Ausnehmung des elastischen 40 ber 29 so viel Luft ab, bis eine dem Gewicht der ver-Zwischenkörpers mit der Wirkung, daß letzterer nicht brauchten Brennstoffmenge entsprechende Verminnur kräftig gegen den Hauptabschnitt 14, sondern derung der Federspannung erreicht ist. Wie die sein Rand auch kräftig gegen die Wand des Zylinders Fig. 3 zeigt, kann sich bei vermindertem Luftdruck 13 gedruckt wird. Damit ist eine besonders wirksame im Zylinder 13 der Kolben 14 von der Nabe 17' abKolben abdichtung gesichert. Der Einfachheit halber 45 heben und unter Anspannung der Feder 22 bzw. Entist der dreiteilige Kolben nachstehend lediglich mit spannung der Feder 21 gegenüber dem Druck des »Kolben 14« bezeichnet. Gegen den Schaft 11 zu ist
der Druckzylinder 13 durch ein Deckelstück 17 abgedeckt, das einerseits mit einem nabenartigen Teil 17'
dem Kolben 14 als besonderer Anschlag und gleich- 5°
zeitig als Teller für eine dem Druckzylinder vorgesetzte kräftige Schraubenfeder 18 dient, auf derem
äußeren Ende eine in ihrer axialen Lage am Ende
des Schaftes 11 mittels Gewinde und Gegenmuttern
19 ein- und feststellbare Anschlagscheibe 20 aufliegt. 55 eine parallele Lage, oder bei einem gemeinschaftlichen Auf beide Seiten des Druckkolbens 14 wirkt jeweils Instrument in Deckung bringt. Oder er stellt einfach noch eine schwächere Stützfeder 21, 22 ein. Als Füh- den Drehschieber 29 nach der Anordnung von Fig. 5 rung für den Schaft 11 dient ein von der Federteller- zunächst in die Stellung a, später in die Stellung b nabe 17' gehaltener Ringhals 23. und schließlich in die Stellungen c und d um. Je nach

Die Leitung 15 ist z. B. an eine vom Fahrzeug mit- ^6o der Freigabe der jeweiligen Abblaseleitung28a, 285 geführte kleine Gasflasche angeschlossen, und/oder es oder 28 c stellt sich der Kolben 14 in die Stellunbesitzt diese Leitung ein Mundstück für den Anschluß gen II, III oder IV ein, was z. B. der Dreiviertel-, der an eine fahrzeugfremde Druckleitung, z. B. für den Halb- oder Vierteltankfüllung entspricht, bis schließ-Anschluß an die Druckluftleitung einer Tankstelle. lieh bei der Stellung V des Kolbens 14 oder Stellung rf An die Leitung 16 ist z. B. ein einfacher Absperrhahn ⁶5 des Regelschiebers 29 die Federung dem nahezu leeren 24 (Fig. 4) vorgesehen. Auch können die Leitungen Tank angepaßt ist. Man kann die Druckluftregelung 15 und 16 zu einer Leitung 25 zusammengelegt auch automatisch vornehmen, z. B. dadurch, daß man werden. die Stellung des Drehschiebers 29 durch geeignete

Es ist von Vorteil, an diesem Hahn eine Markie- mechanische, pneumatische oder elektrische Überrung vorzusehen, welche nicht oder nicht nur den 7° tragungsmittel von der Stellung der dem Brennstoff-

tank zunächst gelegenen Fahrzeugachse, ζ. Β. der Hinterachse, abhängig macht. Oder man steuert den Drehschieber 29 in Abhängigkeit von einer Tankinhalts-Anzeigevorrichtung unmittelbar, z. B. durch einen schwimmergesteuerten Schwenkhebel innerhalb des Tanks oder auf elektrischem Wege in der Weise, daß man z. B. den Zeiger der Tankinhalts-Anzeigevorrichtung 27 als Schalter über einen geeigneten Verstärker, ein Relais od. dgl. wirken läßt. Auch kann die stufenweise Druckmittelregelung durch eine stufenlose Regelung, z. B. auf elektrischem Wege durch einen Feinwiderstand, ersetzt werden. Doch hat die willkürliche Regelung von Hand den Vorzug der größten Einfachheit.

Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich natürlich nicht nur auf die Fahrzeuge mit Pendelachsen und Drehstabfedern. Sie ist unter Anpassung ihrer Einzelelemente auch für Fahrzeuge mit anderen Radführungen und Abfederungen geeignet. Bei Fahrzeugen mit Doppellenkern genügt es, die Zusatzfeder auf einen der Lenker einwirken zu lassen. Bei der Verwendung von Schraubenfedern kann man z. B. einen mit dieser zusammenwirkenden Federpuffer anwenden. Bei der Verwendung von Blattfedern kann man eines der Federwiderlager an einem solchen Puffer anbringen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Einstellung der Federung für Kraftfahrzeuge mit einer der Wirkung der Hauptfeder mittels eines verstellbaren Anschlages zuschaltbaren Zusatzfeder, insbesondere zum Gewichtsausgleich für den verbrauchten Kraftstoff von Sport- und Rennwagen, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Anschlag (10,11) und 3S die Zusatzfeder (18) derart einander zugeordnet sind, daß zunächst nur der Anschlag und anschließend die Zusatzfeder (18) immer mehr wirksam und zugleich die Gesamtfederung (5,18) in an sich bekannter Weise immer weicher wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellanschlag der Schaft (11) eines von einem Druckmittel beaufschlagten Kolbens (14) dient, dessen Zylinder (13) durch einen Deckelkörper (17, 17') abgeschlossen ist, der einerseits als Anschlag für den in diesem Zylinder gleitenden Kolben (14) und andererseits als Federteller für eine dem Zylinder vorgeordnete Zusatzschraubenfeder (18) dient, auf der sich eine Schulterscheibe (20) abstützt, die auf dem Anschlagschaft (11) mittels Gewinde und Gegenmutter (19) axial ein- und feststellbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (14) in an sich bekannter Weise aus drei Abschnitten (14, 14 a, 14 V) in der Weise zusammengesetzt ist, daß je zwei äußere, nicht elastische, insbesondere metallische Kolbenabschnitte (14, 14 V) einen elastischen mittleren Abschnitt (14a) einschließen, welche den letzteren gegebenenfalls unter Mitwirkung von Stützfedern (21, 22) nicht nur kräftig zusammen-, sondern auch gegen die Innenwand des Druckzylinders (13) pressen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Druckkolbenabschnitt (14a) eine napfförmige Vertiefung aufweist, in welche der konische Teil des danebenliegenden Kolbenabschnittes (z. B. 14 V) hineinragt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckanzeige (26) und Tankinhaltsanzeige (27) vorgesehen, und zwar insbesondere derart zusammengebaut sind, daß die Zeiger der beiden Vorrichtungen (26, 27) in Deckung gebracht oder parallel gelegt werden können.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelregelglied (24, 29) unter Verwendung geeigneter Übersetzungsglieder von der Durchfederungsstellung einer Fahrzeugachse, insbesondere Hinterachse, automatisch betätigt wird.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelregelglied (24,29) durch geeignete Übersetzungsglieder von einer Tankinhalts-Anzeigevorrichtung her betätigt wird.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß von deren Druckzylinder (13) mehrere Ablaßleitungen (28 a bis 28 a⁷) vorzugsweise zu einem gemeinschaftlichen Ablaßventil (29) führen und die Abzweigstellen längs des Druckzylinders (13) derart verteilt sind, daß sie von dem in diesem Zylinder gleitenden Kolben nacheinander überlaufen werden und jede Abzweigung (II, III, IV, V) eine der jeweiligen Tankfüllung entsprechende Endstellung des Druckkolbens (14) festlegt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittel Luft verwendet wird, so daß das vor dem Kolben (14) liegende Luftpolster gleichzeitig als Luftfeder für den Anschlagschaft (11) wirkt.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagschaft (11) als Anschlag für ein drehbares Drehstabfederwiderlager (10) dient.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10 in Anwendung an einer Hinterradfederung eines mit Pendelhalbachsen versehenen Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelachse (1) über ein an sich bekanntes, winkelig angeordnetes Lenkerpaar (3, 4) auf das eine Ende einer drehbar am Fahrgestell gelagerten Drehstabfeder (5) einwirkt, von deren anderem Ende ein Hebelarm (10) abragt, der sich mit seinem freien Ende an den vom Kolben (14) des Druckzylinders (13) beeinflußten Anschlagschaft (11) anlegt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 915 185.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen