DE1046511B

DE1046511B - Kraftfahrzeug mit Luftfederung und mit Luft arbeitender Daempfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1046511B
Application number: DED28532A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Stengelin
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-07-16
Filing date: 1958-07-16
Publication date: 1958-12-11
Also published as: FR1229513A; GB862487A; US3044762A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit Luftfederung und mit jeder Luftfeder zugeordneter, mit Luft arbeitender und aus einem Luftfederbalg bestehender Dämpfungsvorrichtung.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Dämpfungsvorrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß beim Einfedern des Kraftfahrzeuges über ein Ventil Luft aus der Atmosphäre in die Dämpfungsvorrichtung gesaugt und beim Ausfedern des Kraftfahrzeuges Luft aus der Dämpfungsvorrichtung gedrosselt in die Atmosphäre gedrückt wird.

Gegenüber einer bekannten Anordnung, bei welcher parallel zu einem hydraulischen Teleskopstoßdämpfer ein mit dem Luftfedersystem in Verbindung stehender Luftbalg als zusätzliche Dämpfungsvorrichtung für auftretende Schwingungen hoher Frequenz vorgesehen ist, und gegenüber Luftfedersystemen, bei welchen Luftkammern von Luftfederbälgen zu Dämpfungszwecken durch steuerbare Öffnungen miteinander verbunden sind, wird durch die Erfindung eine wirksamere Dämpfung erreicht, wie sie insbesondere für schwere Fahrzeuge, z. B. Lastkraftwagen und Omnibusse, erforderlich ist. Der Aufbau wird sehr vereinfacht, und die Anordnungsmöglichkeiten der Dämpfungsvorrichtung sind recht günstig.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann die Dämpfungsvorrichtung vorteilhaft aus einem einerseits mit einem an der Federbewegung des Fahrzeuges teilnehmenden und andererseits mit einem an der Federbewegung nicht teilnehmenden Fahrzeugteil verbundenen Rollbalg bestehen. In vorteilhafter Weise können beide Enden des Rollbalges der Dämpfungsvorrichtung mit dem an der Federbewegung teilnehmenden Fahrzeugteil verbunden sein und der Rollbalgteil zwischen seinen beiden Enden kann mit dem an der Federbewegung nicht teilnehmenden Fahrzeugteil befestigt sein.

Eine günstige Anordnungsmöglichkeit wird dann Kraftfahrzeug mit Luftfederung

und mit Luft arbeitender

Dämpfungsvorrichtung

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dipl.-Ing. Adolf Stengelin, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

Der Ventilsitz kann ferner Einschnitte oder ähnliche Aussparungen aufweisen, die bei erhöhtem Druck auf das Plattenventil freigegeben werden.

Schließlich kann das Ventil der Dämpfungsvorrichtung durch ein von der Federbewegung abhängiges Glied, z. B. ein Reibglied od. dgl., gesteuert werden, um ein schnelleres und wirksameres Ansprechen des Ventils zu erreichen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch die Rückansicht auf einen Lastkraftwagen mit Luftfederung und mit Luft arbeitenden Dämpfungsvorrichtungen;

Fig. 2 zeigt vergrößert eine Luftfeder mit der Dämpfungsvorrichtung; außerdem zeigt

Fig. 3 ein Plattenventil für die Dämpfungsvorrichtung,

Fig. 4 ein zwangläufig gesteuertes Plattenventil in der Dämpfungsvorrichtung und

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Federkenn-

erzielt, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Rollbalg der Dämpfungsvorrichtung unter- 40 linienverlaufes in Verbindung mit der Dämpfungsvorhalb der Luftfeder angeordnet ist.

richtung.

Die an der Federbewegung teilnehmenden Enden des Rollbalges können vorteilhaft am Federteller für die Luftfeder und an einem mit geringerem Durchmesser versehenen Stützteil für diesen Federteller, z. B. an einer Stange, angeordnet sein.

Der an dem an der Federbewegung nicht teilnehmenden Fahrzeugteil befestigte Rollbalgteil kann ferner vorteilhaft an einem die Luftfeder und den Rollbalg umhüllenden Federtopf befestigt sein.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Ventil der Dämpfungsvorrichtung in einfacher Weise als federbelastetes Plattenventil mit konstanter Drosselöffnung ausgebildet sein.

Bei dem Kraftfahrzeug nach Fig. 1 ist die Radachse 1 gegenüber dem Rahmen 2 bzw. gegenüber dem Aufbau 3 durch aus Federbälgen bestehende Luftfedern 4 abgefedert. Zum Schutz gegen Schmutz, Steinschlag od. dgl. ist jede Luftfeder 4 innerhalb eines Federtopfes 5 angeordnet. Unter jeder Luftfeder 4 ist in jedem Federtopf 5 in gleicher Spurbreite wie die Luftfeder zusätzlich eine mit Luft arbeitende Dämpfungsvorrichtung 6 vorgesehen.

Wie näher aus Fig. 2 hervorgeht, besteht die Dämpfungsvorrichtung 6 aus einem Rollbalg 7. Das eine Ende 8 dieses Rollbalges 7 ist an dem Federteller 9 für die Luftfeder 4 befestigt, während das andere Ende 10

809 698/302

des Rollbalges 7 an der den Federteller 9 stützenden Stange 11 befestigt ist. Die Stange 11 und der Federteller 9 nehmen an der Bewegung der Fahrzeugachse gegenüber dem Rahmen bzw. gegenüber dem Fahrzeugaufbau teil. Zwischen seinen beiden Enden ist der Rollbalg 7 mit dem Federtopf 5 verbunden. Der Boden 12 des Federbodens 5 dient zum Abstützen der Luftfeder 4 gegen den Rahmen 2, während die mit dem rohrförmigen, die Stange 11 konzentrisch umgebenden Flansch 13 versehene Fläche 14 des Federtopfes zum Abstützen des Rollbalges 7 gegen den Rahmen 2 dient. Das federbelastete Ventil 15 mit der konstanten Drosselbohrung 16 durchsetzt die Fläche 14 des Federtopfes 5 und den mit dem Federtopf 5 verbundenen Teil des Rollbalges 7.

Beim Einfedern der Fahrzeugachse in Pfeilrichtung 17 wird über die Stange 11 und den Federteller 9 die Luftfeder 4 zusammengepreßt. Da sich das Volumen des Rollbalges 7 der Dämpfungsvorrichtung 6 während des Einfederns vergrößert, baut sich der Innendruck in dem Rollbalg 7 ab, und über das sich von seinem Sitz abhebende Ventil 15 wird aus der freien Atmosphäre Luft angesaugt. Bewegt sich die Fahrzeugachse beim Ausfedern entgegen der Pfeilrichtung 17 (Fig. 2), dann schließt sich sofort das Ventil 15, und die vorher in den Rollbalg 7 eingesaugte Luft kann unter wirkungsvoller Dämpfung der Ausfederbewegung nur noch durch die Drosselbohrung 16 hindurch aus dem Rollbalg 7 entweichen. Die Stange 11 kann zum Erzielen einer gewünschten Dämpfungscharakteristik außer der zylindrischen Form jede beliebige andere Form aufweisen.

Das Ventil nach Fig. 3 zum Dämpfen von Federschwingungen besteht aus der Ventilplatte 18, an welcher der mit der Drosselbohrung 16 versehene Schraubenbolzen 19 befestigt ist. Die sich an der Fläche 14 des Federtopfes 5 abstützende Druckfeder 20 drückt über den Federteller 21 und die Muttern 22 die Ventilplatte 18 gegen den Ventilsitz 23. Der Ventilsitz 23 ist kreisringförmig gestaltet. Von einem mittleren Durchmesser des Kreisringes aus sind in den Ventilsitz 23 radial nach der Ventilöffnung 24 hin gerichtete Aussparungen 25 angebracht, die etwa durch einen Scheibenfräser geschnitten sein können. Steigt der Druck im Rollbalg 7 oberhalb der Ventilplatte 18 über ein bestimmtes Maß, dann wölbt sieh die im übrigen nicht durch Schlitze od. dgl. unterbrochene Ventilplatte 18 in der Mitte durch und liegt nur noch an dem durch die Aussparungen 25 unterbrochenen inneren Durehmesser des Ventilsitzes 23, wie mit unterbrochenen Linien angedeutet, an, der von den Stegen 26 zwischen den Aussparungen 25 gebildet wird. Auf diese Weise kann Luft zusätzlich durch die Aussparungen 25 hindurch in die Atmosphäre entweichen.

Zur Vergrößerung der Dämpfungsarbeit kann, nach Fig. 4 innerhalb des Rollbalges 7 eine Steuervorrichtung 27 vorgesehen werden. Die Ventilplatte 18 ist mit einem sie umgreifenden Bügel über den Hebel 28 mit dem aus Kolben und Zylinder bestehenden pneumatischen Dämpfglied 29 verbunden. Bei einer Bewegung des Federtellers 9 und der Stange 11 in Pfeilrichtung 30 wird zuerst die Drosselbohrung durch ein an dem Bügel angeordnetes Verschlußglied geschlossen und dann das Ventil 15 selbst. Beim Durchwölben der Ventilplatte entsteht jedoch wiederum eine Durchlaßöffnung, wie sie bei der Beschreibung- der Fig. 3 erwähnt wurde. Bei einer Bewegung entgegen der Pfeilrichtung 30 (Fig. 4) wird das Ventil 15 entgegen der Kraft der Ventilfeder 20 und dem auf die Ventilplatte 18 wirkenden Druck geöffnet.

Fig. 5 gibt den Verlauf der Federkennlinien während eines Ein- und Ausfederungsvorganges für einen bestimmten Federhub schematisch wieder. 0 sei die Einbaulage der Feder. Bei Einfederung verläuft die Kennlinie gemäß der nicht mit der Erfindung zusammenhängenden Federkennung von 0 nach A. Bei dem beginnenden Ausfedern tritt nun erfindungsgemäß die Dämpfungsvorrichtung in Tätigkeit, indem die Drucksteigerung in derselben eine Gesamtfederkennung von A nach B zur Folge hat. Bei weiterem Ausfedern wölbt sich die Ventilplatte 18 durch, so daß der Druck im Dämpfungsbalg 7 nahezu konstant bleibt und die Kennlinie gemäß der Linie B-C verläuft. Bei sich wiederholendem Einfedern baut sich der Druck gemäß Linie C-D ab, bis schließlich von D bis 0 Luft angesaugt und die Kennlinie der Hauptfeder nicht mehr beeinflußt wird. Die Dämpfungsarbeit ist durch die schraffierte Fläche A-B-C-D dargestellt. Durch die gesteuerte Ventilbetätigung verläuft die Federkennung entsprechend, jedoch gemäß der Linie A^^C^D', was einer Vergrößerung der Dämpfungsarbeit gleichkommt.

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeug mit Luftfederung und mit jeder Luftfeder zugeordneter, mit Luft arbeitender und aus einem Luftfederbalg bestehender Dämpfungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, ,daß die Dämpfungsvorrichtung (6) derart angeordnet und ausgebildet ist, daß beim Einfedern des Kraftfahrzeuges über ein Ventil (15) Luft aus der Atmosphäre in die Dämpfungsvorrichtung gesaugt und beim Ausfedern des Kraftfahrzeuges Luft aus der Dämpfungsvorrichtung gedrosselt in die Atmosphäre gedrückt wird.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (6) aus einem einerseits mit einem an der Federbewegung des Fahrzeuges teilnehmenden und andererseits mit einem an der Federbewegung nicht teilnehmenden Fahrzeugteil verbundenen Rollbalg (7) besteht.

3. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß. beide Enden (8 und 10) des Rollbalg.es (7) der Dämpfungsvorrichtung (6) mit dem an der Federbewegung teilnehmenden Fahrzeugteil (9,11) verbunden sind und der Rollbalgteil zwischen sieinen beiden Enden an dem an der Federbewegung nicht teilnehmenden Fahrzeugteil (5) befestigt ist.

_ ^—^-Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollbalg (7) der Dämpfungsvorrichtung (6) unterhalb der Luftfeder (4)=aHgeöfdnet ist.

5. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Federbewegung teilnehmenden Enden (8 und 10) des Rollbalges (7) am Federteller (9) für die Luftfeder (4) und an einem mit geringerem Durchmesser versehenen Stützteil für diesen Federteller, z. B. an einer Stange 11, angeordnet sind.

6. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem an der Federberwegung nicht teilnehmenden Fahrzeugteil befestigte Rollbalgteil an einem die Luftfeder (4) und den Rollbalg (T) umhüllenden Federtopf (5) befestigt ist.

?. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) der Dämpfungsvorrichtung (6) als federbelastetes

Plattenventil mit konstanter Drosselöffnung (16) ausgebildet ist.

8. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (2S) für das Plattenventil Einschnitte (25) oder ähnliche Aussparungen aufweist, die bei erhöhtem Druck auf das Plattenventil freigegeben werden.

9. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil der Dämp-

fungsvorrichtung durch ein von der Federbewegung abhängiges Glied, z. B. ein Reibglied (28, 29) od. dgl., gesteuert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Patentschrift Nr. 12 745 des Amtes für Erfkidungs-

und Patentwesen in der sowjetisclien Besatzungszone Deutschlands;

deutsche Auslegeschriften Nr. 1 031 059, 1 002637.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen