DE1038926B - Ausgleichsfederung fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsfederung für Fahrzeuge mit einem primären Federungselement an jedem Fahrzeugrad und mit Einrichtungen zur Verbindung dieser Elemente untereinander, wobei im Zuge dieser Verbindungen die primären Federungselemente auf am Fahrzeugrahmen angelenkte und abgestützte elastische Hauptelemente einwirken.

Eine derartige Federung soll die Mängel der gefederten Einzelradaufhängung beseitigen, indem eine gegenseitige Abhängigkeit zwischen allen Rädern des Fahrzeuges geschaffen wird und ein auf eines der Räder ausgeübter Impuls auch auf die anderen Räder in einem Verhältnis übertragen wird, das von den verwendeten Übertragungsmitteln und ihrer Anordnung abhängig ist. Ferner sollen alle Federstöße weitgehend abgeschwächt werden. Es wird außerdem angestrebt, die bei der Einzelradaufhängung unvermeidliche Abhängigkeit der Federung von der Verteilung der Belastung bzw. der Achslasten zu beseitigen. Nicht zu vergessen ist dabei, daß eine gute Straßenlage und eine gute Haftung der Räder gefordert werden muß.

Zur Erfüllung dieser Bedingungen sind bereits Ausgleichsfederungen vorgeschlagen worden, die jedoch entweder nicht alle diese Bedingungen gleichzeitig erfüllen oder aber nicht auf die direkte Federkopplung zweier Räder einer Achse verzichten und damit als klassische Federung zu bezeichnen sind. Bei anderen Vorrichtungen erfolgt keine Übertragung eines Federstoßes eines Rades auf alle übrigen Räder, sondern nur z. B. auf die Räder einer Längsseite, so daß ein vollständiger Ausgleich nicht möglich ist, oder die Ausgleichsfederung wird infolge der notwendigen mechanischen oder hydraulischen Übertragungsmittel zu hart, so daß aus diesem Grunde nur eine ungünstige Übertragung der von den Stoßdämpfern aufgenommenen Kräfte erfolgt. Eine andere bekannte Vorrichtung mit elastischer hydraulischer Übertragung und einem Pendel als Steuerelement ist in ihrem Aufbau so kompliziert, daß sie für einen Einbau in Serienmäßige Fahrzeuge viel zu teuer und unwirtschaftlich ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfüllt alle an eine solche Federung zu stellenden Bedingungen, indem sie vorsieht, daß das primäre Federungselement eines jeden Fahrzeugrades durch Übertragungsorgane mit dem primären Federungselement des diagonal gegenüberliegenden Fahrzeugrades und gleichzeitig mit einem elastischen Hauptelement verbunden ist, mit dem auf die gleiche Art die primären Federungselemente der anderen Fahrzeugräder in Verbindung stehen.

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß für jeden Diagonalabschnitt eine tragende Strebe od. dgl.

Ausgleichsfederung für Fahrzeuge

Anmelder:

Jean Marie Joseph de Pontac,
Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter: Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth,

Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Januar 1955

Jean Marie Joseph de Pontac,
Neuilly-sur-Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

am ersten Rad, die an einem Querträger des Chassis befestigt ist, und ein primäres Federungselement, bestehend aus einer Blattfeder, die an einem Ende des Querträgers und an der Strebe sitzt, vorgesehen sind; weiter ein Übertragungsorgan, das am äußeren Arm eines ersten, am Chassis angelenkten Waagebalkens auf der gleichen Radseite angreift. Ein weiteres Übertragungsorgan, das den inneren Arm dieses Waagebalkens mit dem äußeren Arm eines zweiten Waagebalkens oder Schwinghebels verbindet, der am Chassis angelenkt ist: ein drittes Übertragungsorgan, das diesen äußeren Arm mit der Blattfeder an der Strebe des zweiten, diagonal gegenüberliegenden Rades verbindet, wobei der innere Arm des Schwinghebels über eine Federung mit dem inneren Arm eines gleichgestalteten Schwinghebels für den anderen Diagonalabschnitt verbunden ist. Die elastischen Elemente können aus Federn oder aus an sich bekannten Gasoder Flüssigkeitspuffern bestehen, und in letzterem Fall können die elastischen Elemente und die Übertragungsorgane im gleichen Flüssigkeitssystem liegen. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, an Hand der Zeichnungen ausgeführten Beschreibung, und zwar stellt dar

809 637/320

Abb. 1 ein Aufhängesystem an einem Fahrzeug, dessen normale Aufhängung durch Verwindungsstangen gebildet wird;

Abb. 2 ist eine Einzelansicht eines Teiles des Systems von der Seite;

Abb. 3 zeigt das Aufhängesystem an einem Fahrzeug, dessen normale Aufhängung hinten durch eine geschichtete Blattfeder und vorn durch Verwindungs stangen gebildet ist;

Abb. 4 zeigt schematisch und perspektivisch einen der Diagonalabschnitte des Systems;

Abb. 5 ist eine schematische Ansicht der Verbin dungseinrichtung und der Auswichtung einer hydro pneumatischen Aufhängung nach der Erfindung;

Abb. 6 zeigt schematisch die Montage eines Wagenrades mit hydropneumatischer Aufhängung, die mit der Einrichtung nach Abb. 5 zusammenarbeitet.

In einer ersten Anwendung des Aufhängesystems eines Wagens mit einem Rohrchassis aus einem Längsträger 1 (Abb. 1), der an seinen beiden Enden die beiden Querträger 2 und 3 hat, auf denen normalerweise mit Verwindungsstangen die tragenden Streben 4 der Räder 5 angebracht sind, sind nach der Erfindung diese Verwindungsstangen fortgelassen und durch eine einfache Gelenkverbindung der Streben 4 an den Quer träger 2 und 3 ersetzt.

Das Aufhängesystem setzt sich folgendermaßen zusammen. An den Querträgern 2 und 3 sind Stützen 6, 7, 8 und 9 angebracht, auf denen die Waagebalken 10, 11, 12 und 13 angelenkt sind. Die Waagebalken 10 und 11 drehen sich um ihre auf den Stützen 6 und 7 angeordneten Achsen, während die Schwinghebel 12 und 13 Winkelhebel sind und in ihrem Winkelpunkt der beiden Hebelarme gelagert sind. An jedem Gelenk der Streben 4 an den Querträgern 2 und 3 sitzt eine Blattfeder 14 (Abb. 2), die durch einen Bügel 15 oder ein ähnliches Mittel mit einer öse 16 an der Strebe 4 befestigt ist.

Ein Ende jeder Feder 14 stützt sich auf den Querträger 2, und das andere Ende ist durch ein Seil oder einen Stab 17, 18, 19 und 20 mit dem äußeren Ende des Waagebalkens verbunden, der am anderen Chassisende auf der gleichen Seite wie die Feder liegt. In der gleichen Weise ist die Blattfeder 14 am rechten Ende der Traverse 3 über ein Kabel oder einen Stab 19 mit dem äußeren Ende des Waagebalkens 10 angeschlossen.

Im Gegensatz hierzu ist das innere Ende von jedem Waagebalken 10 und 11 über ein Kabel oder einen Stab 21 und 22 mit dem äußeren Ende der Schwinghebel 13 und 12 am anderen Wagenende verbunden.

Die Befestigungspunkte der Kabel oder Stäbe 21 und 22 auf den Schwinghebeln 13 und 12 liegen nahe den Befestigungspunkten der Kabel oder Stäbe 18, 17 auf diesen Hebeln und können so mit diesen zusammenarbeiten.

Schließlich ist das Aufhängesystem durch eine Feder 23 vervollständigt, die zwischen den beiden inneren Armen der Schwinghebel 12 und 13 vorgesehen sind. Diese Feder bildet ein elastisches Hauptelement, das am Chassis mit den Gelenken 8 und 9 angebracht ist.

In dieser Ausführungsform sind die ersten elastischen Elemente durch die Federn 14 gebildet und sind von einer verhältnismäßig schwachen Biegsamkeit, während die Feder 23 sehr stark ist.

In einer anderen Ausführungsform nach Abb. 3 und 4 an einem Fahrzeug, dessen Chassis zwei Längsträger 24, 25 aufweist, setzt sich das System zunächst aus zwei Verwindungsstangen 26 und 27 zusammen, die primäre elastische Elemente bilden, welche au Tragteilen der Vorderräder 28 und 29 des Fahrzeuges befestigt sind.

Die beiden Verwindungsstangen 26 und 27 sind mittels Gelenkstangen 30 und 31 od. dgl. mit dem Rohren oder Stangen 32, 33 verbunden, die der Verwindung Widerstand leisten und beidseitig längs des Chassis angeordnet sind.

An ihren hinteren Enden sind die Rohre 32, 33 über

ίο die Arme 34 und 35 an den Enden der Schichtfeder 36 am Fahrzeug und an einem Ende der Blattfeder 37, 38 angebracht, deren anderes Ende an dem hinteren Ende der Längsträger 24, 25 befestigt ist.

Die Blattfedern 37 und 38 bilden die zweiten elastischen Elemente von größerer Biegsamkeit in den beiden Diagonalabschnitten, und die Schichtfeder 36 bildet das elastische Hauptelement des Fahrzeuges und ist bei 39 an dessen Chassis mit einem Gelenk angebracht, das ihm Bewegungsfreiheit gibt.

Es ist ersichtlich, daß in den eben genannten Verwendungsgebieten die auf irgendein Ende des Systems wirkende Bewegung elastisch auf ein Ende des elastischen Hauptelementes 23 oder 36 übertragen wird und gleichzeitig auch auf das elastische Element, das diagonal dem Element gegenüberliegt, das den Bewegungsimpuls erhalten hat.

Ein bei der erstgenannten Anwendung von dem linken Vorderrad 5 (Abb. 1, 2) ausgeübter Impuls hat die Wirkung, daß die Strebe4 um die Achse des Querträgers 3 schwingt, aber mit einer gewissen Bremsung, die durch die Feder 14 an dieser Strebe mit den Teilen 15 und 16 hervorgerufen wird. Durch diese Feder wird z. B. ein Zugmoment auf den äußeren Arm des Schwinghebels 13 mittels der Übertragung 18 (Seil, Stab od. dgl.) übertragen. Der Schwinghebel 13 schwingt aus und übt seinerseits mit der Übertragung 21 einen Zug auf den inneren Arm des Waagebalkens 10 aus. Dieser Impuls wird durch die Feder 23 aufgehoben, die auf den inneren Arm des Schwinghebels 13 wirkt. Der Waagebalken 10 überträgt diesen doppelt aufgenommenen Impuls mit seinem äußeren Arm und der Übertragung 19 auf die Strebe 4 des rechten Hinterrades 5 und auf die Traverse über die Feder 14 an diesem Rad. Einem von dem Chassis auf einen der Winkel ausgehenden Impuls entspricht ein gebremster Impuls des diagonal gegenüberliegenden Winkels und im vorliegenden Falle sämtlicher elastischer Elemente gegenüber dem elastischen Element der Hauptaufhängung.

Bei der zweiten Verwendungsart hat ein von dem Rad 28 ausgehender Impuls die Wirkung, eine Verwindung der Stange 26 zu veranlassen, die durch die Lenkstange 30 und das Rohr 33 mit dem Arm 34 übertragen wird, welch letzteres im senkrechten Sinne auf das Ende der Blattfeder 38 eine Bewegung ausübt, die mit ihrem anderen Ende an dem Längsbalken 25 festsitzt.

Es ist ersichtlich, daß bei den beiden Verwendungs· arten ein Stoß auf ein Rad, das augenblicklich in einer Ebene liegt, die durch die drei anderen Räder nicht gegeben ist, keinerlei Verwindungswirkung auf das Chassis ausübt und auch keinerlei Wirkung auf die Aufhängeelemente hat.

Des weiteren überträgt sich jede heftige Wirkung auf irgendein Wagenrad nicht allein durch unmittelbare Wirkung auf das elastische Element dieses Rades, sondern sie überträgt sich auch auf das elastische Hauptelement unter Zwischenschaltung des elastischen Elementes des Rades und zusätzlich durch die Rückwirkung des elastischen Hauptelementes auch auf die

einzelnen anderen Elemente der Aufhängung. Die Zusammenarbeit dieser verschiedenen Aufhängelemente läßt das Schwanken und Stoßen des Wagens auf ein gewünschtes Minimum herabsetzen.

Schließlich macht sich die Last auf dem Fahrzeug nicht mehr bemerkbar, da diese gleichförmig auf das Chassis verteilt ist. Der Schutz des Chassis nach dem Boden hin kann leicht geregelt und aufrechterhalten werden, was eine Regelung der Scheinwerfer in Abhängigkeit von der Last vermeiden läßt.

Die Erfindung kann in gleicher Weise mit dem gleich günstigen Erfolg bei Fahrzeugen mit hydropneumatischer Aufhängung verwendet werden, bei denen gleichzeitig eine Druckflüssigkeit, etwa öl, und ein Druckgas verwendet werden.

Eine Einrichtung zur Vereinigung und Auswichtung bei Anwendung der Erfindung mit einer solchen Aufhängung ist schematisch in der Abb. 5 dargestellt. Nach der Darstellung besteht diese Einrichtung aus einem zylindrischen Körper 40 mit einer mittleren Bohrung 41, die mit den Seitenbohrungen geringeren Durchmessers 42 α und 42 6 in Verbindung steht. In diesen Bohrungen liegen die frei beweglichen, entgegengesetzten Kolben 43 a und 43 & mit den abgesetzten Kolbenteilen 44 α und 44 6, die in die Bohrungen 42 α und 42 6 passen und andererseits mit einem Kolben 45 a, 45 6 in der Bohrung 41 versehen sind. Alle diese Kolben sind mit den üblichen, nicht dargestellten Dichtungen versehen, die mit den Zylinderwänden 41, 42 a und 42 & zusammenarbeiten. Die Kolben 43 a und 43 b sind derart angeordnet, daß sie einerseits zwischen sich in der Bohrung 41 die Zylinderkammer 46, andererseits zwischen den Kolben 45 a und 45 b Ringkammern 47 a und 47 b an den abgesetzten Enden der Bohrung 41 und schließlich zwischen den Kolben 44a und 44 6 mit der Bohrung 42 a und 42 b Zylinderkammern 48 a und 486 frei lassen. Diese Kammern sind mit Druckflüssigkeit, z. B. Preßöl, durch nicht weiter dargestellte Leitungen angefüllt. Geschlossene Behälter 59, 60 a, 60 6, 61 α und 616 stehen einzeln mit den Kammern 46, 47a und 47 b, 48 α und 48 b in Verbindung. Diese Behälter sind mit einem durch die in den oben genannten Kammern enthaltene Druckflüssigkeit erzeugtes Preßglas angefüllt. Diese Kammern sind einzeln mit den Aufhängeorganen verbunden, die mit jedem der vier Wagenräder zusammenarbeiten und von denen jedes durch einen Zylinder 49 (Abb. 6) gebildet wird, der am Chassis 50 angebracht ist und in dem sich ein Kolben mit der Pleuelstange 52 bewegt, die an eine Kurbel 53 angelenkt ist, die ihrerseits an einem Arm 54 sitzt, der im Gelenk 55 am Chassis 50 gelagert ist und an seinem freien Ende das Rad 56 trägt. Die Verbindung zwischen der Einrichtung nach Fig. 5 und den Rädern entsteht folgendermaßen: Die Kammer 47a ist mit dem Zylinder 49 des rechten Vorderrades (etwa das nach Fig. 6) über eine Leitung 57 a, die Kammer 476 mit dem linken Vorderrad durch eine Leitung 576, die Ringkammer 48 α mit dem linken Hinterrad durch eine Leitung 58 a und die Kammer 48 6 mit dem rechten Hinterrad durch eine Leitung 58 6 verbunden. Es ist ersichtlich, daß die ganze Einrichtung auf diese Weise genau so wie die vorher beschriebenen mechanischen Systeme arbeitet, und zwar in dem Sinne, daß ein von dem rechten Vorderrad z. B. nach oben aufgenommener Impuls teilweise durch das Rückströmen der in dem Zylinder 49 und in der Kammer 47a enthaltenen Flüssigkeit aufgehoben wird, während gleichzeitig das in dem Behälter 60 a enthaltene Preßgas den Kolben 44 a von links nach rechts im Zylinder 41 verschieben läßt. Diese Verschiebung wird durch den Rückstrom der in der Kammer 46 enthaltenen Flüssigkeit und den Gasdruck im Behälter 59 aufgehoben, wobei eine Volumenvergrößerung in der Kammer 48 α auftritt, woraus eine Übertragung des doppelt gebremsten Impulses auf das linke Hinterrad erfolgt, dessen Zylinder 49 mit der Kammer 48 α verbunden ist.

Jedes der elastischen Elemente ist nur beispielsweise erwähnt und nicht auf eine bevorzugte Ausführungsform festgelegt; sie können daher aus Federn, pneumatischen oder hydraulischen Elementen oder anderen dehnbaren Stoffen, wie Kautschuk unter Zug oder Druck, bestehen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Ausgleichsfederung für Fahrzeuge mit einem primären Federungselement an jedem Fahrzeugrad und mit Einrichtungen zur Verbindung dieser Elemente untereinander, wobei im Zuge dieser Verbindungen die primären Federungselemente auf am Fahrzeugrahmen angelenkte und abgestützte elastische Hauptelemente einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das primäre Federungselement (14 in Fig. 1 und 2; 26, 27, 37, 38 in Fig. 3 und 4; 49, 51 in Fig. 6) eines jeden Fahrzeugrades (5) durch Übertragungsorgane mit dem primären Federungselement des diagonal gegenüberliegenden Fahrzeugrades und gleichzeitig mit einem elastischen Hauptelement (23 in Fig. 1; 36 in Fig. 3; 46, 59 in Fig. 5) verbunden ist, mit dem auf die gleiche Art die primären Federungselemente der anderen Fahrzeugräder in Verbindung stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Diagonalabschnitt eine tragende Strebe (4) od. dgl. am ersten Rad (5), die an einem Querträger (2) des Chassis befestigt ist, und ein primäres Federungselement (14, 15), bestehend aus einer Blattfeder, die an einem Ende des Querträgers (2) und an der Strebe (4) sitzt, vorgesehen sind; weiter ein Übertragungsorgan (19), das am äußeren Arm eines ersten, am Chassis angelenkten Waagebalkens (10) auf der gleichen Radseite angreift; ein weiteres Übertragungsorgan (21), das den inneren Arm dieses Waagebalkens (10) mit dem äußeren Arm eines zweiten Waagebalkens oder Schwinghebels (13) verbindet, der am Chassis angelenkt ist; ein drittes Übertragungsorgan (18), das diesen äußeren Arm mit der Blattfeder (14) an der Strebe (4) des zweiten, diagonal gegenüberliegenden Rades verbindet, wobei der innere Arm des Schwinghebels (13) über eine Federung (23) mit dem inneren Arm eines gleichgestalteten Schwinghebels (12) für den anderen Diagonalabschnitt verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der beiden Diagonalabschnitte ein primäres Federungselement, als Verwindungsstange (26, 27), an einem Träger des ersten Rades (28,29) angebracht ist, welche Stange mittels Hebel (30) und Kurbel (Abb. 4) am Ende eines längsseitig angeordneten Übertragungsorgans (33) vorgesehen ist, das der Verwindung Widerstand leistet und dessen anderes Ende mit einem Arm (34) versehen ist, der gleichzeitig mit einer quer liegenden Blattschichtfeder f36) am Wagenkasten und mit einem zweiten elastischen Element des Diagonalabschnittes verbunden ist,

d.h. mit einer Blattfeder (37, 38), die außen an einem Punkt des Chassis befestigt ist, während noch die beiden Diagonalabschnitte durch die Schichtfeder (36) mit einem Gelenk (39) am Chassis unter sich verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsorgane entweder in an sich bekannter Weise aus mechanischen Teilen, wie Seile oder Stäbe, oder in an sich bekannter Weise aus einem Flüssigkeitssystem bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente aus Federn oder in an sich bekannter Weise aus Gasoder Flüssigkeitspuffern bestehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente und die Übertragungsorgane im gleichen Flüssigkeitssystem liegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, in dem jedes Fahrzeugrad an einen unter Öldruck stehenden Zylinder angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung mit den an jedem Rad angebrachten Zylindern (49) und zur Stoßdämpfung ein beiderseits abgesetzter Druckbehälter (41), mit zwei Stufenkolben (44 a/45 a; 44&/45&) vorgesehen ist, die Zylinder (49) der Räder mittels Rohrleitungen (57a, 58a, 57 b, 58b) an die Zylinderräume (47a, 48 a, 47 b, 48 b) angeschlossen und diese sowie der mittlere Zylinderraum (46) mit je einem Druckgasbehälter (59, 60 a, 60 b, 61a, 61 b) verbunden sind und daß das elastische Hauptelement aus dem Druckgasbehälter (59) und dem mittleren Zylinderraum (46) besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 273 246, 804 513, 096, 914 939.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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