DE1052255B

DE1052255B - Vorrichtung zum Verhueten des Schlingerns von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE1052255B
Application number: DES38044A
Authority: DE
Inventors: Antoine Brueder
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1953-12-21
Filing date: 1954-03-08
Publication date: 1959-03-05
Also published as: GB758761A; NL101188C; FR1096561A; BE527054A; LU32740A1; US2787474A; NL192231A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhüten des Schlingerns von Fahrzeugen, bei denen sich beiderseits am Fahrzeugrahmen schwenkbar angelenkte, die Räder tragende Radhalbachsen über Kolben, die in mit Druckmedien gefüllten Zylindern gleiten, elastisch am Fahrzeugrahmen abstützen.

Es ist eine Vorrichtung dieser Art bekanntgeworden, bei der eine Pumpe vorgesehen ist, die eine gewisse Flüssigkeitsmenge aus einem Vorratsbehälter in den oder die Zylinder auf der stärker belasteten Seite des Fahrzeuges drückt und eine gleich große Menge von den Zylindern der geringer belasteten Seite in den Vorratsbehälter zurückleitet. Diese bekannte Vorrichtung ist kompliziert im Aufbau und besitzt ferner den Nachteil, daß nur ein geringer Teil der von der Pumpe aufzubringenden Leistung nutzbar gemacht wird, während der größte Teil der Leistung verlorengeht. Die Pumpe muß nämlich die Flüssigkeit gegen den im Zylinder herrschenden Druck in diesen fördern.

Weiterhin sind Vorrichtungen bekannt, durch die bei schiefer Belastung des Fahrzeuges oder bei geneigter Fahrbahn die Vorspannung der Abfederung der Hinterräder durch Handsteuerung vom Führersitz aus verändert werden kann.

Die Abfederung kann also durch diese Vorrichtungen vor oder während der Fahrt je nach Wunsch oder Lage härter oder weicher eingestellt werden. Eine eigentliche Stabilisierung des Fahrzeuges gegen Schlingern erfolgt durch diese bekannten Vorrichtungen nicht.

Ferner ist eine Vorrichtung beschrieben worden, die beim Kurvenfahren eine selbsttätige Überhöhung des um seine Längsachse schwenkbaren Wagenkastens an der der Außenseite der Kurve zugewandten Seite bewirken soll, so daß sich für die Insassen des Fahrzeuges keine störenden Querkräfte ergeben. Die Steuerung der Schwenkung des Wagenkastens erfolgt dabei durch hydraulische Mittel, die entweder von Hand oder selbsttätig vom Lenkstock aus entsprechend dem Einschlag der Räder und der Fahrgeschwindigkeit oder auch durch ein Fliehkraftpendel gesteuert werden. Die hydraulisch gesteuerten Kolben dieser Vorrichtung sind den Federn der Radachsen parallel geschaltet und bewirken je nach Steuerstellung eine Entoder Belastung dieser Federn. Durch die der normalen Federbelastung parallel oder entgegen geschaltete zusätzliche Belastung wird jedoch gleichzeitig die Härte der Federung verändert. Infolgedessen ist diese Vorrichtung nicht zur Vermeidung des Schlingerns von Fahrzeugen infolge wechselnder Belastung des Wagenkastens oder infolge von Unebenheiten der Fahrbahn geeignet.

Schließlich ist noch eine Vorrichtung bekanntgeworden, die bei schiefer Straßenlage oder beim

Vorriditung zum Verhüten des Schlingerns von Fahrzeugen

Anmelder:
Societe Anonyme Andre Citroen, Paris

Vertreter: Dr. A. Mentzel₁ Patentanwalt,
Refrath bei Köln, Frankenforst 137

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Dezember 1953

Antoine Brueder₁ Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Kurvenfahren die Gefahr des Kippens vermindern soll, indem sich der Wagenkasten auf die Radachsen über hydraulische Druckzylinder abstützt, die von einer Pumpe wechselweise gefüllt oder entleert werden. Die Pumpe wird dabei von den Ausschlägen eines Pendels gesteuert, das am Wagenaufbau aufgehängt ist und auf die Schwerkraft bzw. auf diese und die Zentrifugalkraft anspricht. Diese bekannte Vorrichtung soll so arbeiten, daß sich die Ladefläche des Wagenkastens stets senkrecht zur Längsachse des Pendels, d. h. zu der auf dieses wirkenden Gesamtbeschleunigung, einstellt. Da die Kolben über das inkompressible Drucköl starr mit ihren Zylindern verbunden sind, ist also bei dieser Vorrichtung keine elastische Abstützung des Fahrzeugrahmens gegenüber den Radachsen vorgesehen. Das ganze System arbeitet vielmehr starr und gestattet keinen Druckausgleich. Außerdem würde beim Fahren enger Kurven auf nicht überhöhter Fahrbahn mit einer bis dicht an die Grenze der Bodenhaftung gesteigerten Geschwindigkeit eine derart starke Überhöhung des Wagenkastens erfolgen, daß dadurch der Schwerpunkt desselben unzulässig erhöht und die Gefahr des Kippens gerade vergrößert wird. Zum Verhüten des Schlingerns von Fahrzeugen ist diese bekannte Vorrichtung ebenfalls unbrauchbar.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, nicht nur bei ungleichmäßiger Belastung des Fahrzeugrahmens oder bei schiefer Fahrbahn selbsttätig ein schnelles Aufrichten des Fahrzeugrahmens zu bewirken, sondern darüber hinaus bei wechselnder Belastung oder bei unebener Fahrbahn ein seitliches Schlingern desselben zu verhindern, indem jede

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Schwankung einer oder beider Radhalbachsen relativ zum Fahrzeugrahmen sofort eine korrigierende Flüssigkeitsverschiebung von der schwächer belasteten zur stärker belasteten Seite hin auslöst.

Die Erfindung besteht bei Fahrzeugen der eingangs beschriebenen Art darin, daß die Druckzylinder der beiden Radhalbachsen durch eine Leitung miteinander verbunden sind, in die eine kontinuierlich arbeitende, umsteuerbare, eine Pumpe und einen steuerbaren Verteiler umfassende Fördereinrichtung für ein flüssiges Druckmedium unmittelbar eingeschaltet ist, wobei der Verteiler bei ungleicher Belastung der Federungen der beiden Radhalbachsen, von diesen gesteuert, Flüssigkeit aus dem Druckzylinder der weniger belasteten Seite in den Druckzylinder der stärker belasteten Seite leitet, bei gleicher Belastung der besagten Federungen jedoch die in jedem der beiden Druckzylinder enthaltene Flüssigkeitsmenge konstant hält.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also der Abstützpunkt der Abfederung jedes einzelnen Rades in Abhängigkeit von der seitlichen Neigung des Fahrzeuges selbsttätig verlagert. Dabei bleibt die einmal eingestellte Weichheit der Abfederung erhalten, so wie auch die Last in jedem Fall gleichmäßig auf die beiden Räder jedes Radpaares verteilt wird. Da ferner die beiden Zylinder jedes Radpaares miteinander in kommunizierender Verbindung stehen, braucht die Pumpe beim Verschieben einer bestimmten Flüssigkeitsmenge von der einen auf die andere Fahrzeugseite nicht gegen den Druck des aufzufüllenden Zylinders anzuarbeiten, sondern kann, abgesehen von geringen Strömungswiderständen in den Zuleitungen, praktisch druckfrei arbeiten. Dadurch erfordert die Pumpe der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur eine verhältnismäßig geringe Antriebsleistung. Schließlich läßt sich die Umsteuerung der Flüssigkeitsverschiebung durch den Verteiler schnell und verzögerungsfrei vollziehen, da sich der Schieber des Verteilers klein und massearm ausführen läßt.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Verteiler bei gleicher Belastung der beiden Federungen den zu jedem Druckzylinder führenden Leitungsteil absperrt und die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit der Eingangsseite der Pumpe zuleitet. Dadurch wird ein Abschalten der Pumpe bei herge stelltem Gleichgewicht überflüssig gemacht, so¹ daß diese ständig umlaufen kann und beispielsweise auch mit dem Motor des Fahrzeuges gekuppelt werden könnte.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine teils geschnittene schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Halbachsen eines Radsatzes eines Fahrzeuges,

Fig. 2 die gleiche Vorrichtung wie in Fig. 1, wobei jedoch das Gleichgewicht vorübergehend gestört ist und die Vorrichtung selbsttätig in Kraft tritt, und

Fig. 3 bis 5 je einen Schnitt durch den Verteiler bei verschiedenen Stellungen des Schiebers.

Die bei 3 am Fahrzeugrahmen 4 angelenkten, die Räder 1 tragenden Radhalbachsen 2 stützen sich über Kolben 6, die in mit einem Druckmedium gefüllten Zylindern7 verschiebbar sind, elastisch am Fahrzeug- 6g rahmen ab. Die Zylinder 7 sind am Fahrzeugrahmen befestigt und in ihrem unteren Teil mit einer inkompressiblen Druckflüssigkeit gefüllt, während ihr oberer, vorzugsweise erweiterter Teil 10 eine an die Druckflüssigkeit anschließende und durch diese ein-

geschlossene Druckgasfüllung enthält. Das Druckgas ist dabei von der Druckflüssigkeit durch eine elastisch nachgiebige Membran 11 getrennt. Die Druckgasfüllung bildet eine elastische Federung für die Abstützung der betreffenden Radhalbachse am Fahrzeugrahmen, während die Druckflüssigkeit zum Übertragen der Stützkraft vom Kolben auf das Druckgaspolster dient.

Die beiden Druckzylinder des Radpaares sind durch Leitungen 9 mit einem gemeinsamen Verteiler 14 verbunden, der je nach Stellung seines Schiebers

13 einen an ihn angeschlossenen Pumpenkreis in entsprechender Weise an die Druckzylinder anschaltet. Der Pumpenkreis umfaßt eine Pumpe 8 sowie zwei Rohrleitungen 15 und 16, die von der Druckflüssigkeit stets in Richtung der Pfeile durchflossen werden, da die Pumpe stets im gleichen Drehsinne umläuft bzw. mit derselben Förderrichtung arbeitet. Der Antrieb der Pumpe ist nicht dargestellt; er kann durch einen besonderen Motor oder auch von dem Antriebsmotor des Fahrzeuges aus erfolgen.

An den Radhalbachsen 2 sind bei 3 aufwärts ragende Hebel 12 befestigt, deren obere freie Enden gelenkig und über federnde Zwischenglieder mit den aus dem Verteilergehäuse 14 beiderseits herausragenden Enden des Schiebers 13 verbunden sind. Die Anordnung der Hebel und der federnden Gelenkverbindung ist so getroffen, daß in der Normalstellung der Radhalbachsen (Fig. 1) der Schieber 13 in seiner Mittelstellung steht, während er bei einer Neigung der Radhalbachsen gegenüber dem Fahrzeugrahmen nach links bzw. nach rechts verschoben wird. Die federnden Zwischenglieder sind deshalb vorgesehen, weil der Schieber 13 im Verteiler 14 nur einen bestimmten, begrenzten Weg zurücklegen kann und soll, während die freien Enden der Hebel 12 je nach Neigung der Radhalbachsen einen wesentlich größeren Weg beschreiben können.

Der Aufbau und die Wirkungsweise des Verteilers

14 sind aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich. Das Gehäuse des Verteilers 14 besitzt eine zylindrische Längsbohrung 17j in der der Schieber 13 flüssigkeitsdicht verschiebbar ist. Der Schieber besitzt an seinem Umfang drei über seine Länge verteilte Ringnuten 18, 21 und 20.

Entsprechend führen auf die Bohrung 17 des Verteilergehäuses in etwa radialer Richtung mehrere Kanäle, die je nach Lage des Schiebers und seiner Ringnuten miteinander verbunden bzw. abgesperrt werden. In der Mitte der Bohrung 17 mündet in diese einerseits die Leitung 15, die die Druckflüssigkeit von der Pumpe 8 zuführt, andererseits die Leitung 16, die sich jedoch auf drei parallel geschaltete Kanäle 19 verzweigt, deren mittlerer der Leitung 15 diametral gegenübersteht. In der Mittelstellung des Schiebers (Fig. 3) steht dessen mittlere Ringnut 21 genau der Mündung der Leitung 15 und dem mittleren Kanal 19 gegenüber und bewirkt, daß die über die Leitung 15 zugeführte Druckflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf über die Leitung 16 zur Pumpe zurückfließt. Ferner münden in die Bohrung 17 beiderseits der Kanäle 19 die zu den Druckzylindern 7 führenden Leitungen9, die in jeder Schieberstellung mit den entsprechend breit ausgeführten Ringnuten 18 und 20 in Verbindung stehen. Die Abmessungen sind so gewählt, daß jeder der beiden Seitenkanäle 19 durch eine der seitlichen Ringnuten 18 bzw. 20 mit einer der beiden Leitungen 9 verbunden werden kann.

Die Zuführungsleitung 15 verzweigt sich ebenfalls über zwei durch federbelastete Kugelventile gesperrte Kanäle, die beiderseits außerhalb der Leitungen 9 in

Claims

die Bohrung 17 münden und wechselweise, je nach Stellung des Schiebers 13, mit einer dieser Leitungen 9 verbunden werden können. In der in Fig. 3 dargestellten Mittellage des Schiebers, d. h. bei normaler Stellung der beiden Radhalb- achsen gemäß Fig. 1, sind die Mündungen der Leitungen 9 durch den Schieber verschlossen, so daß die Flüssigkeitsmenge in jedem Druckzylinder 7 konstant bleibt. Wenn sich das Fahrzeug nach der rechten Seite hin neigt, d. h. die rechte Radhalbachse relativ zum Fahrzeugrahmen angehoben und die linke Radhalbachse relativ gesenkt wird, wird durch Vermittlung der beiden Hebel 12 der Schieber 13, wie in Fig. 4 dargestellt, nach links verschoben. Dadurch wird die direkte Verbindung der Leitung 15 über die Ringnut 21 mit der Leitung 16 unterbrochen und die durch das linke Kugelventil 22 hindurchströmende Flüssigkeit über die Ringnut 18 und die entsprechende Leitung 9 dem rechten Druckzylinder 7 zugeführt. Gleichzeitig saugt die Pumpe über die Leitung 16, den rechten Zweigkanal 19 und die Ringnut 20 eine gleiche Flüssigkeitsmenge über die entsprechende Leitung 9 aus dem linken Druckzylinder 7 ab. Dadurch wird der Kolben 6 und die Radhalbachse 2 auf der rechten Seite abwärts und entsprechend die Radhalbachse auf der linken Seite aufwärts bewegt, so daß sich der Fahrzeugrahmen rechts hebt und links senkt, bis das Gleichgewicht, d. h. die Normallage beider Radhalbachsen relativ zum Fahrzeugrahmen, wieder erreicht ist und der Schieber 13 wieder in seiner Mittelstellung (Fig. 3) steht. Damit wird die Korrekturbewegung selbsttätig beendet. In entsprechender Weise wird bei einer Neigung des Fahrzeuges nach der linken Seite, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, der Schieber 13 (Fig. 5) nach rechts verschoben, so daß dem linken Druckzylinder 7 Druckflüssigkeit zugeführt und dem rechten Druckzylinder eine gleiche Flüssigkeitsmenge so- lange entzogen wird, bis die Normallage wieder erreicht ist. Es sei betont, daß die Höhe der Mitte des Fahrzeugrahmens während der Korrekturen stets erhalten bleibt, da dem Zylinder der einen Seite genau die gleiche Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, die dem Zylinder der anderen Seite entzogen wird. Ferner sei bemerkt, daß die im Oberteil 10 jedes Druckzylinders eingeschlossene Druckgasmenge unverändert bleibt, so daß die Charakteristik der Abfederung durch die Korrekturen nicht verändert wird. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verhüten des Schlingerns von Fahrzeugen, bei denen sich beiderseits am Fahrzeugrahmen schwenkbar angelenkte, die Räder tragende Radhalbachsen über Kolben, die in mit Druckmedien gefüllten Zylindern gleiten, elastisch am Fahrzeugrahmen abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinder (7) der beiden Radhalbachsen (2) durch eine Leitung (9) miteinander verbunden sind, in die eine kontinuierlich arbeitende, umsteuerbare, eine Pumpe (8) und einen steuerbaren Verteiler (14) umfassende Fördereinrichtung für ein flüssiges Druckmedium unmittelbar eingeschaltet ist, wobei der Verteiler bei ungleicher Belastung der Federungen der beiden Radhalb achsen, von diesen gesteuert, Flüssigkeit aus dem Druckzylinder der weniger belasteten Seite in den Druckzylinder der stärker belasteten Seite leitet, bei gleicher Belastung der besagten Federungen jedoch die in jedem der beiden Druckzylinder enthaltene Flüssigkeitsmenge konstant hält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler bei gleicher Belastung der beiden Federungen den zu jedem Druckzylinder führenden Leitungsteil absperrt und die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit der Eingangsseite der Pumpe zuleitet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 612 843, 745 155, 734.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen